токсикология. Н. В. Березина Основы токсикологии
 Скачать 397.27 Kb.
|
|
Таблица 4.3 Этапы лучевого поражения Продолжительност ь процесса Последствия облучения организма Физическое взаимодействие ↓ Поглощение энергии ↓ Ионизация и возбуждение молекул 10 –12 с ↓ Первичные радиационно-химические реакции ↓ Образование радикалов 10 –19 с ↓ Изменение молекул ↓ Нарушение биохимии клеток поражение клеток 10 –3 с ↓ Структуры, обеспечивающие функции клеток Структуры, обеспечивающие наследственность Секунды - минуты ↓ Нарушение функции и морфологии клеток Гибель клеток Появление клеток с измененными веществами ↓ Поражение целостного организма Минуты - часы ↓ Нарушение функции органов и систем Морфологические изменения в органах и системах Гибель организма Минуты - месяцы ↓ ↓ PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 49 Вся жизнь индивидуума Отдаленные соматические эффекты (понижение сопротивляемости, сокращение срока жизни, развитие рака и лейкоза ) Неопределенно долгое время Генетические изменения В результате облучения организма человека возможно возникновение эффектов двух видов: соматических и генетических. Соматическая мутация распространяется на определенный круг клеток, образовавшихся путем деления поврежденной клетки. Соматические эффекты всегда возникают, начиная с определенной пороговой дозы; при меньших дозах повреждения организма не происходит. К соматическим эффектам относятся лучевой ожог, катаракта глаз. В отличие от соматических, генетические эффекты радиации обнаружить трудно, так как они действуют на малое число клеток и имеют длительный скрытый период. Установлено, что не существует минимального уровня радиации, ниже которого мутации не происходит. Даже очень слабое облучение, не разрушающее клетку, способно вызвать мутации хромосом и изменить наследственные свойства. Общее количество мутаций, вызванных ионизирующим излучением, пропорционально численности населения и средней дозе облучения. Проявление генетических эффектов мало зависит от мощности дозы, а определяется суммарной накопленной дозой независимо от того, получена она за одни сутки или за 50 лет. Полагают, что генетические эффекты не имеют дозового порога, а определяются только коллективной дозой, а проявление эффекта у отдельного индивидуума практически непредсказуемо. 4.6. Химическая защита от действия радиации Биологический эффект действия радиации на организм возникает вследствие инициирования излучением определенных физико-химических процессов. Для снижения интенсивности этих процессов и, следовательно, уменьшения разрушающего действия радиации используется введение в организм химических веществ, влияющих на протекание этих процессов. Химические реакции, на которые можно повлиять, определяют способы защиты: • введение химических соединений, которые будут препятствовать образованию радикалов воды и продуктов химического преобразования молекул воды; PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 50 • введение химических соединений, способных интенсивно поглощать излучение воды; • введение веществ-тушителей, обуславливающих переход энергии возбужденных молекул в тепловую энергию и способствующих таким образом повышению радиоустойчивости организма. Вещества, вводимые в организм и способствующие ослаблению действия радикалов на него, называются протекторами. Все протекторы образуют две группы препаратов химической защиты. Протекторы, входящие в первую группу, характеризуются тем, что для эффективного воздействия должны быть введены в организм до начала облучения; они обладают сильным лекарственным действием, вследствие чего изменяют обменные процессы ряда биологических систем организма. Введение этих веществ способствует переносу энергии с молекул ДНК на эти химические соединения и ослабляет общий радиобиологический эффект. Протекторы, составляющие вторую группу, - это витамины и гормоны. При условии многократного предварительного введения их в организм они оказывают профилактическое действие, механизм которого находится в стадии изучения. Помимо использования протекторов важнейшим условием защиты организма от воздействия радиации является соблюдение комплекса мер - технических, организационных и санитарно-гигиенических. 4.7. Нормирование в области радиационной безопасности Лица, подвергающиеся воздействию ионизирующих излучений, разделяются на три категории: • первую категорию составляет так называемый персонал (категория А), т.е. лица, которые постоянно или временно непосредственно работают с источниками излучения. К ним относятся научные работники, занимающиеся исследованиями в ядерной физике, радиохимии, радиобиологии; врачи-рентгенологи, работники атомных электростанций, обслуживающие ядерные реакторы; люди, занятые сбором, транспортировкой и переработкой радиоактивных отходов. В соответствии с международными требованиями численность персонала должна быть ограничена 0,17% от численности населения страны; • вторая категория - ограниченная часть населения (категория Б), т.е. лица, которые непосредственно не работают с источниками ионизирующих излучений, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 51 и других источников излучения, применяемых в учреждениях или удаляемых во внешнюю среду. Эту категорию представляет обслуживающий персонал учреждений, использующих ионизирующие излучения: работники столовой, бухгалтерии, вахтеры и др., а вне предприятия - лица, проживающие в поселках и городках вблизи АЭС, предприятий переработки радиоактивных руд и ядерного горючего. Численность этой категории должна быть ограничена 0,33% от численности населения страны; • третья категория - население страны, края, области (категория В). Эта категория лиц включает в себя персонал, ограниченную часть населения и лиц, не входящих в эти группы. Для лиц категории А и Б устанавливаются основные дозовые пределы, определяющие индивидуальное воздействие излучения и выражающиеся в единицах эквивалентной дозы. Доза, получаемая населением страны, определяется в единицах коллективной эквивалентной дозы и служит критерием оценки генетического воздействия ионизирующего излучения. Воздействие ионизирующего излучения на отдельные органы и ткани человека неодинаково. Ткань, орган, часть тела, облучение которой в условиях неравномерного облучения организма может причинить наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомства, называется критическим органом. При сравнительно равномерном облучении организма ущерб здоровью рассматривается по уровню облучения всего тела, что соответствует первой группе критических органов. К первой группе также относятся половые органы и красный костный мозг. Ко второй группе критических органов относятся мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и некоторые другие органы. Третью группу критических органов составляют кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы. Основные дозовые пределы устанавливаются только для категорий А и Б. Для персонала эта величина называется предельно допустимой дозой (ПДД). ПДД - это наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при котором равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для ограниченной части населения устанавливается предел дозы (ПД) - наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течение 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Эта величина контролируется по мощности эквивалентной дозы PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 52 внешнего излучения на территории и в помещениях и по уровню радиоактивных выбросов и радиоактивного загрязнения объектов внешней среды. В целях строгого контроля ПДД и ПД вводятся производные от них нормативы - допустимые уровни: предельно допустимое годовое попадание радионуклида через органы дыхания, допустимая мощность дозы излучения, допустимая объемная активность (концентрация) радионуклида в воздухе рабочей зоны (ДК), допустимое содержание радионуклида в критическом органе (ДС) и др. Основное назначение радиационного контроля заключается в измерении с помощью дозиметрической и радиометрической аппаратуры величин, определяющих допустимые уровни. Если в процессе контроля одного из показателей допустимого уровня в течение года его значение будет соответствовать предельно допустимому, то это значит, что человек получит предельно допустимую дозу или предел дозы. При нормировании облучения лиц категории А числовые значения ПД, ДК и других рассчитаны для большинства радионуклидов, исходя из равновесного их накопления в критическом органе, равного ДС. Для долгоживущих радионуклидов, не достигающих равновесного накопления в критическом органе в течение жизни ( 222 Ra, 90 Sr, 232 Th, 239 Pu), числовые значения рассчитаны, исходя из условия, чтобы ДС и дозовые пределы достигались лишь к концу профессиональной деятельности (за 50 лет для категории А) или жизни (за 70 лет для категории Б). Нормы радиационной безопасности предусматривают ограничение облучения населения (категория В) за счет снижения радиоактивности объектов окружающей среды (воды, воздуха, пищевых продуктов). Дозы облучения, получаемые организмом в настоящее время от естественных и искусственных источников, представлены на рис.4.1. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 53 Атомная энергетика 0,06% Полеты в авиалайнерах 0,3% Телевизоры 0,28% Стройматериалы 2,0% Ядерные испытания 2,5% облучение Медицинское 51,5% Природный радиационный фон 43,4% Рис.4.1. Дозы облучения, получаемые человеком от различных источников Эквивалентная доза, получаемая организмом в целом, усреднена для всего населения и выражена в процентах. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 54 Литература 1. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология: В 3-х т. / Под ред. Р. Сопера. - 3-е изд. - М.: Мир, 2001. - Т. 1. 2. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х т. - М.: Мир, 1993. - Т.1. 3. Лужников Е.А. Клиническая токсикология: Учеб. - 3-е изд. - М.: Медицина, 1999. - 415 с. 4. Артамонова В.Г., Шаталов Н.Н. Профессиональные болезни: Учеб. - 3-е изд. - М.: Медицина, 1996. - 432 с. 5. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда) / П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Е.А. Подгорных, Н.Л. Пономарев, Е.И. Сердюк. - М.: Высшая школа, 1999. - 319 с. 6. Трахтенберг И.М. Книга о ядах и отравлениях. - Киев: Наукова думка, 2000. - 366 с. 7. Исидоров В.А. Экологическая химия: Уч. пос. - СПб.: Химиздат, 2001. - 304 с. 8. Основы радиационной безопасности в жизнедеятельности человека / П.П. Кукин, В.Л. Лапин, В.М. Попов, Л.Э. Марчевский, Н.И. Сердюк. - Курск: Курский государственный технический университет, 1995. 9. Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Уч. пос. - СПб.: Химиздат, 1999. - 143 с. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 55 Оглавление Введение.........................................................................................................3 1. Основные понятия и задачи токсикологии ........................................5 1.1. Из истории токсикологии...................................................................5 1.2. Основные задачи токсикологии ........................................................6 1.3. Классификация разделов токсикологии ...........................................7 1.4. Понятия “яд” и “отравление”.............................................................8 1.5. Классификация ядов ...........................................................................9 1.6. Классификация отравлений .............................................................11 2. Основы токсикокинетики ....................................................................13 2.1. Рецепторы токсичности....................................................................13 2.2. Транспорт ядов через клеточные мембраны ..................................14 2.3. Теория неионной диффузии.............................................................16 2.4. Распределение ядов в организме .....................................................17 2.5. Биотрансформация ядов в организме..............................................20 2.6. Параметры токсикокинетики...........................................................21 2.7. Гомеостаз и химический иммунитет...............................................23 2.8. Основные и дополнительные факторы, определяющие развитие отравления .........................................................................................25 3. Промышленная токсикология ............................................................27 3.1. Общие сведения о промышленных ядах ........................................27 3.2. Классификация производственных отравлений ............................28 3.3. Характер воздействия промышленных ядов ..................................29 3.4. Связь токсичности химических веществ с их физико-химическими свойствами ..................................................................................................30 3.5. Взаимосвязь токсикологических параметров химического вещества ............................................................................................31 3.6. Токсический эффект при воздействии нескольких вредных веществ..............................................................................................34 3.7. Особенности воздействия некоторых промышленных ядов ........35 4. Радиоактивность ....................................................................................39 4.1. Ядерные превращения .....................................................................39 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 56 4.2. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом ............42 4.3. Характеристики радиоактивного излучения. Дозы излучения ....43 4.4. Поступление радионуклидов в организм человека .......................44 4.5. Механизм биологического действия ионизирующих излучений .....46 4.6. Химическая защита от действия радиации ....................................48 4.7. Нормирование в области радиационной безопасности ................49 Литература................................................................................................. 52 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com |