Действие ионизирующих излучений
Ионизирующее излучение является уникальным явлением окружающей среды, при воздействии которого на организм появляются последствия, на первый взгляд, совершенно неэквивалентные величине поглощаемой энергии.
Например, летальная доза для млекопитающего составляет 1000 рад, а энергия, которая при этом поглощается органами и тканями животных, могла бы поднять их температуру лишь на тысячные доли градуса.
При взаимодействии ионизирующих излучений и вещества клетки образуются возбужденные и ионизированные молекулы и атомы начинается первый этап развития лучевого поражения.
Возбужденные и ионизированные молекулы и атомы на протяжении $10^{-6}$ с взаимодействуют между собой и с различными молекулярными системами, что дает начало для химически активных центров (свободных радикалов, ионов, ион-радикалов и др.). На протяжении этого же периода могут образовываться разрывы связей в молекулах вследствие непосредственного взаимодействия с ионизирующим агентом и меж- и внутримолекулярной передачей энергии возбуждения.
Далее развиваются реакции химически активных веществ и различных биологических структур, при которых происходит как разрушение, так и образование новых соединений, которые несвойственны облучаемому организму.
Дальнейшими этапами развития лучевого поражения является нарушение обмена веществ в биологических системах, которое сопровождается изменением соответствующих функций.
Первичные процессы
В процессе облучения биологических объектов, которые содержат воду считают, что половина поглощенной дозы приходится на воду, а остальное – на ее компоненты и растворенные вещества. От локализации поглощенной энергии (в основном веществе или в воде) зависит вид действия ионизирующего излучения: непрямое и прямое.
Известным при облучении является кислородный эффект, который заключается в том, что когда снизить концентрацию кислорода при облучении уменьшится эффект лучевого воздействия.
Кислородного эффекта нет при облучении биообъектов с помощью излучения с высоким значением ЛПЭ (к примеру, нейтронами).
Воздействие ионизирующих излучений на организм животных
Степень воздействия ионизирующего излучения на организм теплокровных животных зависит от уровня поглощенных доз, времени облучения и мощности доз, объема облучаемых органов и тканей, вида излучения.
Одним из главных факторов, которые определяют возможность реакции организма на лучевое воздействие является уровень поглощенных доз. Например, однократное облучение собак $\gamma$-излучением дозой 4-5 Гр способно вызвать острую лучевую болезнь тяжелой степени, а однократное облучение дозой в 0,5 Гр приведет только к временному снижению количества нейтрофилов и лимфоцитов в крови.
Важное место в прогнозе возможных последствий облучения занимает фактор времени. К примеру, при однократном облучении собаки дозой в 7 Гр самым вероятным исходом облучения является гибель животного, а при облучении дозой в 7,6 Гр, но растянутой на год по 0,7 Гр в месяц его гибели не вызовет.
Согласно данным большого количества радиобиологических исследований, при снижении мощности дозы излучения уменьшается биологический эффект.
Различия биологического воздействия ионизирующего излучения в результате одинаковых поглощенных дозах, но при разных мощностях облучения объясняются возможностью восстановления организма, который поврежден излучением. Малая мощность дозы скорости развития повреждений соизмеряется со скоростью восстановительных процессов. При увеличении мощности излучения значение процессов восстановления снижается, а это, в свою очередь, приводит к увеличению биологического эффекта.
