Что такое радионуклиды и их роль в организме человека

Обсудить Редактировать статью
 

Что такое радионуклиды и какая их роль в окружающем нас мире? Как они влияют на физическую вселенную? Как они влияют на живые организмы? А на человека? Что такое радионуклиды с точки зрения биологии и медицины? Вот эти, а также ряд других вопросов и будут рассматриваться в рамках этой статьи.

Вводная информация

Очень многие люди боятся радиоактивных продуктов, быть облученными во время медицинских процедур изотопами, пребывания в условиях повышенного радиоактивного фона. Понимание воздействия перечисленных факторов, часто можно охарактеризовать как очень абстрактное. Сводится оно зачастую к простому утверждению: все это может быть причиной серьезных заболеваний.

Но каких? Почему они возникают? Что собой представляет механизм их прогрессирования? Давайте же разберемся, что собой представляют радиоактивные элементы и как они влияют на организм.

Что такое радионуклиды: определение

что такое нуклиды и радионуклиды

Начать следует с терминологии. Радионуклиды – это радиоактивные атомы, которые характеризуются определенным (обычно указываемым) массовым числом и номером. Для изомерных представителей еще следует упомянуть про энергетическое состояние ядра. Атом – это сложная система, она состоит из частиц-волн трех категорий: в ядре протоны и нейтроны, а также окружающие его электроны, которые формируют оболочку. В плане массы существует значительный перевес. Практически вся она находится в ядре.

Кстати, протоны и нейтроны составляют массу нуклида. Которые из них могут пребывать в разных ядерно-энергетических состояниях. Одно из них представлено изотопами – это нуклиды, у которых одинаковое число протонов. Другое состояние – это изобары. В таком случае атомы имеют различное число протонов и нейтронов, хотя наблюдается одинаковое массовое значение. Вот, что такое нуклиды и радионуклиды.

О возможностях применения

что такое удельная активность радионуклидов

Человек применяет радионуклиды в хозяйстве, науке, технике и медицине. Благодаря им можно изучать биохимические и физиологические процессы в нормальном состоянии и при возникновении патологий. Также они помогают в изучении закономерностей обмена и миграции химических элементов в организме и окружающей среде.

В медицинской практике радионуклиды неоценимы при диагностике и последующем лечении различных заболеваний. Они же используются для стерилизации различных изделий, материалов и медикаментов. Что такое радионуклиды в общим чертах рассмотрели, теперь давайте уделим внимание частным случаям.

Йод

Один из самых известных представителей. Его специфика действия зависит от периода полураспада. По данном критерию выделяют короткоживущие (Й-131) и долгоживущие (Й-137) изотопы. Но вероятность встречи первых на порядок больше, чем вторых. Радиоактивный йод Й-131 может попасть в организм человека с пищей, через ожоги и раны, во время процесса дыхания. Но в основном это происходит через первый и последний варианты накопления. Отличительной особенностью данного элемента является то, что он чрезвычайно быстро всасывается в лимфу и кровь.

Он обладает способностью к накоплению в щитовидной железе, костях, мышцах и печени. Некоторые заболевания щитовидной железы приводят к увеличению масштаба этого процесса. Считается, что смертельная концентрация этого радионуклида в организме составляет 55 миллибеккерель на килограмм. При меньших дозах просто происходят негативные патологические изменения в иммунной и кроветворной системах, щитовидной железе, и нарушается обмен веществ.

Касательно воздействия этого радионуклида необходимо всегда помнить о коротком периоде полураспада. Иными словами, негативный эффект ощущается в первые дни после радиационного заражения.

Цезий и стронций

что такое радионуклиды в организме человека

Это изотопы, которые вредят здоровью на протяжении всей человеческой жизни. Именно они представляют наибольшую опасность для тех, кто живет на загрязненной территории. Кроме цезия и стронция следует упомянуть еще и трансурановые изотопы. В основном они попадают в организм через продукты питания. Их влияние зависит от ряда факторов.

Радионуклиды в организме человека наносят вред, причем степень поражения зависит от:

  1. Возраста. Больше всего негативным эффектам подвержены дети.
  2. Пола. Мужчины проявляют большую склонность к накоплению радионуклидов, нежели женщины.
  3. Физиологического состояния организма.
  4. Концентрации изотопов в употребляемых продуктах питания. Больше всего их находится в ягодах и грибах.
  5. Структурно-функциональных особенностей тканей и органов.
  6. Воздействия факторов усвоения (присоединения) и выведения радионуклидов из человека.

Хотя здесь следует сделать небольшое уточнение относительно пола. Во время беременности женщины отличаются повышенной способностью к накоплению радионуклидов. При этом они обычно занимают плаценту. А это часто оборачивается гормональными нарушениями, которые наблюдаются как у плода, так и матери. Это сказывается на последующем развитии, в первую очередь, ребенка. Плацента – это главный барьер для радионуклидов на пути к зародышу.

Но в случае ее повреждения (если изотопов очень много) плод гибнет. Если говорить о различных органах, то необходимо отметить, что в них могут идти изменения двух типов: метаболические и структурные. Опасность от них неравнозначна и сильно зависит от того, как именно копятся радиоактивные элементы в конкретных случаях.

Небольшое отступление про физические свойства

что такое удельная эффективная активность естественных радионуклидов

Необходимо задать вопрос, которого раньше не было, что такое удельная активность радионуклидов? Под этом подразумевается показатель изучения (количества распадов) по отношению к массе вещества источника, за единицу времени. В связи с этим важно понимать, что такое удельная эффективная активность естественных радионуклидов. Данный параметр используется для проверки безопасности условий, в которых людям придется жить. Например, исследование строительных материалов, из которых планируется возведение здания.

Подробнее про влияние на организм

радионуклиды в организме человека

Экспериментально доказано, что под воздействием радионуклидов происходят патологические изменения в сердце, почках, печени, эндокринной, репродуктивной, нервной, кроветворной и иммунной системах. Давайте пройдемся по этим моментам более подробно:

  1. Сердечно-сосудистая система. Функциональные изменения главным образом связаны с блокадами различных отделов и повреждением миокарда. Следует отметить, что влияние естественных радионуклидов может проявляться даже в дошкольном возрасте. По мере увеличения накопленного количества соединений в организме человека ситуация будет ухудшаться. Не следует забывать о вредоносном влиянии на сердечную мышцу опосредственно и напрямую (как результат повреждения вегетативной нервной и эндокринной систем).
  2. Почки. Воздействие радионуклидов неминуемо ведет к гибели канальцев и клубочков. А это оборачивается снижением почечной фильтрации. В таком случае, в крови растет содержание продуктов белкового обмена (это мочевина и креатинин). Основные радионуклиды, под влиянием которых это происходит – это изотопы цезия.
  3. Печень. Накопление цезия в ней способствует возникновению цирроза и гепатоза.

В целом нарушение работы эндокринной системы, почек и печени меняет метаболические процессы. Это влияет на биохимическую картину крови. И все из-за радионуклидов.

Особенности влияния

основные радионуклиды

Особенностью является комплексность влияния:

  1. Иммунная система. Влияние радионуклидов ведет к снижению функциональной активности компетентных клеток. Из-за этого растет масштаб инфекционных и паразитарных заболеваний.
  2. Кроветворная система. При накоплении существенных доз снижается уровень эритроцитов в крови, а также начинаются масштабные нарушения в процессе образования кровяных телец.
  3. Щитовидная железа. Нарушается процесс выработки гормонов. Основной удар радионуклиды по этому органу наносят в первые дни, хотя и последующий эффект сбрасывать со счетов не следует.
  4. Патологии репродуктивной системы. В первую очередь это относится к женщинам. Их возникновение связано с воздействием радионуклидов на щитовидную железу. Возникает дисбаланс между эстрогеном и прогестероном, растет количество кортизола и еще ряд осложнений.

Значит ли это, что все ужасно?

источники радионуклидов

Радионуклиды действительно оказывают негативное влияние на человеческий организм. Но боятся этого, если, конечно, человек случайно не забрел в свежую ядерную воронку, не стоит. Стоит открыть один секрет: источники радионуклидов вокруг нас присутствуют в огромном количестве. Они есть в земле, строительных материалах, и много еще где. Нормой считается величина радиоактивности до 20 микрорентген в час.

Хотя в некоторых местностях (во Франции или Индии) люди умудряются комфортно существовать всю свою жизнь даже при показателях в тысячи мкР/ч. Человек постоянно подвергается их влиянию. Так что соблюдать осторожность – это полезно. Но становиться параноиком – это излишне. Если очень сильно волнует этот вопрос, то можно начать активно употреблять продукты питания, способствующие выводу радионуклидов из организма. Например, молоко и рис.

Вот мы и рассмотрели, что такое радионуклиды в организме человека, специфику их проявления и обсудили реалистичность опасности для среднестатистического гражданина.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Добавить смайл
  • :smile:
  • :wink:
  • :frowning:
  • :stuck_out_tongue_winking_eye:
  • :smirk:
  • :open_mouth:
  • :grinning:
  • :pensive:
  • :relaxed:
  • :heart:
Подписаться
Присылать на почту
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 4
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.