Los efectos de los rayos X a largo plazo en el cuerpo humano
El impacto y daño de las reacciones patológicas provocadas por el organismo.
La lesión aguda por radiación es causada por una gran dosis de radiación en una sola vez o en un corto período de tiempo, y ocurre principalmente en exposición accidental. En el caso de la irradiación continua crónica de baja dosis, lo que merece atención es el daño crónico por radiación, que es causado principalmente porque los profesionales de rayos X no prestan atención a la protección entre semana y reciben dosis excesivas durante mucho tiempo.
La radiación ionizante no sólo puede causar daño sistémico agudo y crónico por radiación, sino que también puede causar daño local en la piel. En el segundo año después del descubrimiento de los rayos X, Grube, el fabricante de tubos de rayos X, desarrolló dermatitis atópica en sus manos. En 1899, Stevens informó por primera vez sobre los daños causados por los rayos X en la piel.
La experiencia humana ha demostrado que la aplicación de rayos X puede aportar enormes beneficios al hombre (como diagnóstico radiológico, radioterapia, etc.), pero si no se presta atención a la protección o a un uso inadecuado durante su aplicación. También puede causar ciertos daños (como lesiones a las personas o un aumento de la incidencia de cáncer entre la población). Por lo tanto, este capítulo parte de las necesidades de protección radiológica e introduce los conocimientos básicos sobre los daños por radiación para comprender en profundidad la base para formular normas de protección radiológica y la necesidad de una buena protección.
1. Mecanismo de daño por radiación
Cuando los rayos X irradian organismos vivos, interactúan con células, tejidos, fluidos corporales y otras sustancias del cuerpo, provocando la ionización de átomos o moléculas de las sustancias. , por lo que pueden destruir directamente Ciertas estructuras macromoleculares del cuerpo, como romper cadenas moleculares de proteínas, romper el ácido ribonucleico o el ácido desoxirribonucleico, destruir algunas enzimas que son importantes para el metabolismo de sustancias, etc., pueden incluso dañar directamente las estructuras celulares. Además, los rayos pueden ionizar moléculas de agua ampliamente presentes en el cuerpo para formar algunos radicales libres, que pueden dañar el cuerpo mediante la acción indirecta de estos radicales libres. La patogénesis de la lesión por radiación es la misma que la de otras enfermedades. Una vez que los factores patógenos actúan sobre el cuerpo, además de provocar cambios a nivel molecular y celular, también pueden producir una serie de efectos secundarios que, en última instancia, conducen a daños orgánicos. Los trastornos a nivel e incluso los cambios a nivel general, pueden aparecer clínicamente signos y síntomas de lesión por radiación. El daño a las células humanas se limita al propio individuo, provocando efectos físicos. El daño a las células germinales afectará a la descendencia del individuo expuesto y producirá efectos genéticos. Los efectos estocásticos pueden ocurrir cuando una sola o una pequeña cantidad de células resultan dañadas por la radiación (principalmente aberraciones cromosómicas, mutaciones genéticas, etc.). La radiación puede provocar efectos no estocásticos al destruir una gran cantidad de células. En el proceso de desarrollo de una lesión por radiación, la respuesta del cuerpo juega además un papel importante; en primer lugar, depende de la función del sistema nervioso, especialmente de la actividad neuronal de alto nivel, y en segundo lugar, depende de la regulación de los fluidos corporales. De esto se desprende que las enfermedades de los animales superiores no sólo pueden atribuirse a procesos producidos en células simples o aisladas, sino que contienen procesos muy complejos.
2. Factores que afectan al daño por radiación
Los efectos biológicos provocados por la radiación que actúa sobre el organismo están relacionados con muchos factores. Como la naturaleza e intensidad de la radiación; características personales, como sensibilidad, edad, sexo, antecedentes médicos y estado de salud, entorno laboral, etc.
(1) Propiedades de la radiación
Las propiedades de la radiación incluyen el tipo y la energía de los rayos. Los diferentes tipos de rayos tienen diferentes densidades de transferencia de energía lineal (LET) en el medio y producen diferentes densidades de ionización, por lo que sus efectos biológicos relativos son diferentes. Los efectos biológicos de los rayos X y los rayos son básicamente los mismos. El LET de los neutrones es mucho mayor. El efecto biológico producido por los neutrones rápidos de 1-10 MeV es 10 veces mayor que el de los rayos X y R.
El mismo tipo de rayos producirá diferentes efectos biológicos debido a las diferentes energías de los rayos. Por ejemplo, los rayos X de baja energía requieren menos exposición que los rayos X de alta energía para causar eritema cutáneo. Esto se debe a que los rayos X de baja energía son absorbidos principalmente por la piel, mientras que cuando se irradian rayos X de alta energía, la energía puede llegar a los tejidos profundos, lo que no sólo es valioso para la radioterapia, sino también muy importante en la protección radiológica.
(2) Dosis de rayos X
Después de que los rayos actúan sobre el cuerpo, el daño causado al cuerpo está directamente relacionado con la dosis de rayos X. Cuando los animales son irradiados a diferentes dosis, se puede encontrar que los signos de enfermedad aguda por radiación comienzan a aparecer cuando la dosis alcanza una cierta cantidad. Cuando la dosis continúa aumentando, puede ocurrir la muerte. Cuando la dosis se aumenta a un cierto nivel, la mortalidad se produjo en el 100% de los animales.
(3) Tasa de dosis
La tasa de dosis es la dosis absorbida por unidad de tiempo.
En términos generales, cuando la dosis total es la misma, cuanto mayor sea la tasa de dosis, mayor será el efecto biológico. Sin embargo, cuando la tasa de dosis alcanza un cierto valor, se pierde la relación proporcional entre los efectos biológicos y la tasa de dosis. En condiciones de tasa de dosis extremadamente baja, cuando el daño al cuerpo se equilibra con su reparación, el cuerpo puede exponerse a irradiación a largo plazo sin sufrir daños. La exposición prolongada a pequeñas dosis puede causar daños crónicos por radiación cuando la dosis acumulada es grande.
(4) Modo de irradiación
La dosis total es la misma, pero los efectos producidos por la irradiación unidireccional y la irradiación multidireccional son diferentes. Los efectos producidos también son diferentes entre exposiciones únicas y exposiciones múltiples, así como los intervalos de tiempo entre exposiciones múltiples.
(5) Lugar y rango de irradiación
Cada parte del cuerpo tiene una sensibilidad a la radiación diferente a los rayos. La llamada sensibilidad a la radiación se refiere a la resistencia del cuerpo a la radiación ionizante, es decir. , la respuesta a la radiación Dependiendo de la intensidad o del tiempo, los tejidos con alta sensibilidad a la radiación se dañan fácilmente. La regla general de las células ante la radiación es que las células en un estado de división normal son sensibles a la radiación, mientras que las células que no se dividen normalmente son resistentes a la radiación.
La sensibilidad de diversos tejidos humanos a la radiación está aproximadamente en el siguiente orden:
1. Tejido altamente sensible
Tejido linfoide (linfocitos y linfocitos inmaduros);
timo (timocitos); tejido de médula ósea (rojos inmaduros, granulocitos y megacariocitos); p>
Epitelio gastrointestinal, especialmente células epiteliales de las criptas del intestino delgado;
Gónadas (espermatogonias, óvulos);
Tejido embrionario;
2． Tejidos moderadamente sensibles
Órganos sensoriales (córnea, cristalino, conjuntiva);
Células endoteliales (principalmente vasos sanguíneos, sinusoides y células endoteliales linfáticas); (incluidas las células epiteliales del folículo piloso);
Glándulas salivales
Células epiteliales de los tejidos del riñón, el hígado y los pulmones.
3. Tejidos levemente sensibles
Sistema nervioso central
Endocrino (excepto gónadas);
Corazón.
4. Tejidos insensibles
Tejido muscular
Tejido cartílago y óseo
Tejido conectivo;
A la misma dosis, los efectos biológicos aumentan con la ampliación del rango de irradiación. La irradiación de todo el cuerpo es más dañina que la irradiación local.
(6) Factores ambientales
En condiciones de baja temperatura e hipoxia, los efectos de la radiación pueden retrasarse y reducirse. Además, los efectos serán diferentes según la edad, el sexo, el estado de salud, el estado mental y el estado nutricional de la persona expuesta. Se puede observar que la respuesta del cuerpo a la radiación se ve afectada por varios factores.