Czym są radionuklidy i jaką rolę pełnią w organizmie człowieka?

Czym są radionuklidy i jaka jest ich rola w otaczającym nas świecie? Jak wpływają na wszechświat fizyczny? Jak wpływają na organizmy żywe? I na osobę? Czym są radionuklidy w ujęciu Biologia i medycyna? Na te, i wiele innych pytań, odpowiemy w tym artykule.

Informacje wstępne

Wiele osób boi się produktów radioaktywnych, narażenia na działanie izotopów podczas zabiegów medycznych, przebywania w środowisku o wysokim tle radioaktywnym. Zrozumienie skutków tych czynników można często określić jako bardzo abstrakcyjne. Często sprowadza się to do prostego stwierdzenia: wszystkie te rzeczy mogą powodować poważne choroby.

Ale które?? Dlaczego oni wystąpić? Jaki jest mechanizm ich progresji? Dowiedzmy się, czym są pierwiastki promieniotwórcze i jak wpływają na organizm.

Co to są radionuklidy: definicja

Zacznijmy od terminologii. Radionuklidy to atomy promieniotwórcze, które charakteryzują się określoną (zwykle podaną) liczbą masową i liczbą. W przypadku przedstawicieli izomerii należy również wymienić stan energetyczny jądra. Atom jest układem złożonym, składa się z trzech kategorii cząstek-fal: w jądrze - protonów i neutronów oraz otaczających je elektronów, które tworzą powłokę. Pod względem masowym występuje znaczna przewaga. Prawie wszystko jest w rdzeniu.

Przy okazji protony i neutrony składają się na masę nuklidu. Które z nich mogą znajdować się w różnych stanach energetycznych jądra. Jeden z nich jest reprezentowany przez izotopy, czyli nuklidy, które mają taką samą liczbę protonów. Drugi stan to stan izobaryczny. W takim przypadku atomy mają różną liczbę protonów i neutronów, choć mają taką samą masę. Oto nuklidy i radionuklidy.

O możliwościach zastosowania

Człowiek wykorzystuje radionuklidy w rolnictwie, nauce, technice i medycynie. Dzięki nim możliwe jest badanie procesów biochemicznych i fizjologicznych w warunkach prawidłowych oraz w przypadku patologii. Pomagają one również w badaniu wzorców wymiany i migracji pierwiastków chemicznych w organizmie i w środowisku.

W praktyce medycznej radionuklidy są nieocenione w diagnostyce, a następnie leczeniu różnych chorób. Stosuje się ją również do sterylizacji różnych produktów, materiałów i leków. Czym są nuklidy w ujęciu ogólnym już widzieliśmy, teraz przyjrzyjmy się przypadkom szczególnym.

Jod

Jeden z najbardziej znanych. Jego specyfika działania zależy od okresu półtrwania. Zgodnie z tym kryterium wyróżnia się izotopy krótkożyciowe (J-131) i długożyciowe (J-137). Ale prawdopodobieństwo napotkania tego pierwszego jest o rząd wielkości większe niż tego drugiego. Radioaktywny jod J-131 może dostać się do organizmu człowieka poprzez żywność, oparzenia i rany, podczas procesu oddychania. Ale występuje głównie przez pierwsze i ostatnie warianty akumulacji. Charakterystyczną cechą tego radionuklidu jest jego zdolność do akumulacji w organizmie tego pierwiastka jest to, że jest on niezwykle szybko wchłaniany do limfy i krwi.

Ma zdolność do gromadzenia się w tarczycy, kościach, mięśniach i wątrobie. Niektóre choroby tarczyca prowadzą do zwiększenia zakresu tego procesu. Uważa się, że śmiertelne stężenie tego radionuklidu w organizmie wynosi 55 milibekereli na kilogram. Przy niższych dawkach występują po prostu negatywne zmiany patologiczne w układzie odpornościowym i krwiotwórczym, tarczycy oraz zaburzenia metaboliczne.

Należy zawsze pamiętać o krótkim okresie połowicznego rozpadu tego radionuklidu. Innymi słowy, negatywny efekt jest odczuwalny w pierwszych dniach po ekspozycji na promieniowanie.

Cez i stront

To są izotopy, które są szkodliwe zdrowie przez całe życie człowieka. To właśnie oni stanowią największe zagrożenie dla tych, którzy mieszkają na skażonych terenach. Oprócz cezu i strontu należy wymienić również izotopy transuranowe. Dostają się do organizmu głównie poprzez pożywienie. Ich wpływ zależy od wielu czynników.

Radionuklidy w organizmie człowieka powodują szkody, przy czym ich wielkość zależy od:

1. Wiek. Dzieci są najbardziej podatne na negatywne skutki.
2. Płeć. Mężczyźni mają tendencję do gromadzenia większej ilości radionuklidów niż kobiety.
3. Stan fizjologiczny organizmu.
4. Stężenia izotopów w spożywanej żywności. Większość z nich znajduje się w jagodach i grzybach.
5. Strukturalnie-cechy funkcjonalne Tkanki i narządy.
6. Efekty absorpcji (przyłączenia) i eliminacji radionuklidów z organizmu człowieka.

Choć należy tu poczynić małe wyjaśnienie dotyczące płci. W czasie ciąży kobiety mają zwiększoną zdolność do akumulacji radionuklidów. Zwykle zamieszkują w łożysku. Prowadzi to często do zaburzeń hormonalnych, które obserwuje się zarówno u płodu, jak i u matki. Wpływa to na późniejszy rozwój, zwłaszcza dziecka. Łożysko jest główną barierą dla radionuklidów w ich drodze do płodu.

Ale jeśli zostanie uszkodzona (jeśli izotopów jest za dużo), płód umiera. W przypadku różnych narządów mogą wystąpić dwa rodzaje zmian: metaboliczne i strukturalne. Niebezpieczeństwo z ich strony jest nierówne i w dużym stopniu zależy od tego, jak w konkretnych przypadkach kumulują się pierwiastki promieniotwórcze.

Mała dygresja na temat właściwości fizycznych

Trzeba zadać pytanie, którego wcześniej nie było, jaka jest specyficzna aktywność radionuklidów? Dotyczy to szybkości uczenia się (liczby awarii) w stosunku do masy materiału źródłowego, w jednostce czasu. W związku z tym ważne jest zrozumienie, jaka jest specyficzna aktywność skuteczna naturalnie występujących radionuklidów. Ten parametr jest używany do testowania Bezpieczeństwo środowiska, w którym ludzie będą musieli żyć. Na przykład badanie materiałów budowlanych, z których ma być wzniesiony budynek.

Czytaj więcej o ich wpływie na organizm

Doświadczalnie udowodniono, że narażenie na radionuklidy prowadzi do patologicznych zmian w sercu, nerkach, wątrobie, układzie hormonalnym, rozrodczym, nerwowym, krwiotwórczym i odpornościowym. Przeanalizujmy te punkty bardziej szczegółowo:

1. Układ krążenia. Zmiany czynnościowe związane są głównie z blokadami w poszczególnych działach i uszkodzeniem mięśnia sercowego. Należy zaznaczyć, że wpływ naturalnych radionuklidów może ujawnić się nawet w wieku przedszkolnym. Wraz ze wzrostem nagromadzonej w organizmie ilości związków, sytuacja będzie się pogarszać. Nie należy zapominać o szkodliwym wpływie na mięsień sercowy pośrednio i bezpośrednio (w wyniku uszkodzenia autonomicznego układu nerwowego i endokrynnego).
2. Nerki. Narażenie na radionuklidy nieuchronnie prowadzi do śmierci kanalików i kłębuszków nerkowych. Skutkuje to zmniejszeniem filtracji nerkowej. Produkty białkowe (mocznik i kreatynina) gromadzą się we krwi. Głównymi radionuklidami, pod wpływem których to następuje, są izotopy cezu.
3. Wątroba. Nagromadzenie w nim cezu przyczynia się do marskości wątroby i hepatozy.

Ogólnie rzecz biorąc, zaburzenia układu hormonalnego, nerek i wątroby zmieniają procesy metaboliczne. Wpływa na biochemiczny obraz krwi. Wszystko z powodu radionuklidów.

Osobliwe efekty

Szczególną cechą jest złożoność efektów:

1. Układ odpornościowy. Narażenie na działanie radionuklidów prowadzi do spadku aktywności funkcjonalnej komórek kompetentnych. W efekcie wzrasta liczba zakażeń i chorób pasożytniczych.
2. Układ krwiotwórczy. Przy kumulacji znacznych dawek obniża się poziom czerwonych krwinek we krwi i dochodzi do rozległych zaburzeń w tworzeniu komórek krwi.
3. Tarczyca. Produkcja hormonów jest zaburzona. Główny wpływ radionuklidów na ten narząd występuje w pierwszych dniach, choć nie można wykluczyć efektu następczego.
4. Nieprawidłowości układu rozrodczego. Dotyczy to w szczególności kobiet. Ich występowanie jest spowodowane działaniem radionuklidów na tarczycę. Dochodzi do zaburzeń równowagi estrogenowo-progesteronowej, kortyzolu i szeregu innych powikłań.

Czy to oznacza, że wszystko jest straszne??

Radionuklidy powodują negatywny wpływ na temat ciała ludzkiego. Ale bać się jej, o ile oczywiście nie zawędrowało się przypadkiem w świeży wir nuklearny, nie warto. Oto sekret: wokół nas jest coraz więcej źródeł radionuklidów. Są w ziemi, materiałach budowlanych i wielu innych rzeczach. Radioaktywność do 20 mikro-roentgenów na godzinę jest uważana za normalną.

Chociaż w niektórych rejonach (Francja czy Indie) ludziom udaje się żyć komfortowo przez całe życie nawet przy poziomach rzędu tysięcy mikro-roentgenów na godzinę. Ludzie są stale narażeni na ich działanie. Więc dobrze jest być ostrożnym. Ale popadanie w paranoję jest niepotrzebne. Jeśli jesteś bardzo zaniepokojony, możesz aktywnie zacząć jeść żywność, która pomaga usunąć radionuklidy z organizmu. Na przykład mleko i ryż.

Rozważyliśmy, jakie radionuklidy znajdują się w organizmie człowieka, specyfikę ich przejawiania się oraz omówiliśmy realne zagrożenie dla przeciętnego obywatela.