Излучение и его свойства и противопоказания
После масштабных техногенных катастроф 20-го века опасность ионизирующего излучения стала предметом страха для многих людей. Однако и в обычной жизни мы сталкиваемся с влиянием радиации. Последствия облучения зависят от многих факторов, и, если доза достаточно высока, они могут быть очень опасны. Впрочем, современная медицина знает, как минимизировать риск для здоровья. О способах реабилитации после облучения расскажем в этой статье.
Виды облучения, которым может подвергнуться организм
Ионизирующее излучение («радиация», как говорят в быту) в норме всегда окружает нас. Его источники есть в космосе и в земной коре. Промышленная деятельность изменила природный радиационный фон — «благодаря» работе атомных электростанций, ТЭЦ, заводов по переработке ядерных отходов излучение стало выше.
Нормальный, безопасный для здоровья радиационный фон составляет 0,1-0,2 мкЗв/ч (зиверт — современная единица измерения поступившей в организм радиации). Значения до 0,6 мкЗв/ч считаются допустимым облучением. Более высокие показатели радиации несут прямую угрозу здоровью людей — при условии, что они действуют постоянно, а не в разовой дозе.
[1]
В повседневной жизни мы не можем полностью защититься от ионизирующего излучения. Оно сопровождает нас повсюду — при контакте со стройматериалами, из которых построены здания, в процессе пользования бытовым газом, во время авиаперелетов. Уровень облучения определяется разными условиями — регионом проживания, профессиональной деятельностью и другими. Например, в некоторых областях радиационный фон выше из-за того, что в земной коре находится большое количество радиоактивных веществ. Люди, живущие поблизости от атомных электростанций и прочих объектов ядерного комплекса, а особенно работающие на таких предприятиях, сильнее подвергаются облучению.
Помимо естественных источников радиации, есть еще и искусственные. Чаще всего мы сталкиваемся с ними во время медицинского вмешательства. Рентгеновские методы исследования считаются безопасными: пациент получает очень малую дозу радиации.
Гораздо более сильное облучение происходит во время лучевой терапии, которая применяется чаще всего при лечении злокачественных опухолей. Самая распространенная схема — регулярное локальное воздействие разовыми дозами в 200-250 рад (2-2,5 Зв)
[2]
. Ионизирующее излучение в таких масштабах разрушает опухолевые клетки, но затрагивает и расположенные рядом здоровые ткани. При соблюдении правил лучевой терапии эти негативные эффекты сводятся к минимуму.
В зависимости от того, где находится источник, различают два типа облучения:
-
Внешнее
, когда радиация действует на организм снаружи. Его природным источником служат, например, лучи из космоса. Внешнему облучению искусственного происхождения человек подвергается во время рентгенодиагностики и лучевой терапии; -
Внутреннее
, когда излучение исходит из источника в самом организме. Радиоактивные вещества могут проникнуть через легкие с воздухом, через ЖКТ с пищей и водой, через поврежденную кожу. Их также используют при некоторых видах медицинских процедур (радиоизотопная диагностика). Попав в организм, радионуклиды продолжают действовать до момента полного распада или выведения.
Кроме того, виды облучения классифицируются по:
- типу ионизирующих частиц (-альфа, -бета, -гамма, рентгеновские и т. д.);
- продолжительности воздействия (острое — в течение минут или часов, пролонгированное — несколько дней или месяцев, хроническое — длящееся годами, но в малых дозах);
- площади поражения тела (местное, широкопольное, общее);
- смертельным последствиям, зависящим от дозы (сублетальное, летальное, сверхлетальное).
Состояние человека после облучения и возможные последствия для здоровья
При сильном кратковременном облучении или продолжительном воздействии не столь больших (но превышающих допустимые) доз радиации у людей формируется лучевая болезнь. Ее симптомы и отдаленные последствия разнообразны. Главное, от чего они зависят, — это доза облучения, полученная за определенный период времени. С этой позиции выделяют две формы болезни: острую и хроническую.
Острая лучевая болезнь
Это угрожающее жизни состояние возникает, когда организм в течение короткого времени подвергается равномерному воздействию внешнего ионизирующего излучения в дозе более 1 Зв.
[3]
Есть несколько форм болезни. Какая именно из них разовьется, зависит от степени облучения. Мы будем говорить только о костномозговой форме, которая возникает под действием дозы 1-6 Зв и, в свою очередь, подразделяется на несколько степеней:
- легкая — 1-2 Зв;
- среднетяжелая — 2-4 Зв;
- тяжелая — 4-6 Зв;
- сверхтяжелая — более 6 Зв.
Выделяют несколько стадий прогрессирования острой лучевой болезни. Начальный период, который длится до 5 дней от момента облучения, проявляется признаками интоксикации: рвотой, головной болью, слабостью, лихорадкой, покраснением кожи. Они выражены тем сильнее, чем тяжелее степень болезни.
Затем эти симптомы проходят, и наступает фаза затишья. Состояние после облучения на данном этапе удовлетворительное, что создает ложное впечатление о выздоровлении. Определить поражение костного мозга можно по анализам крови.
Далее болезнь вступает в фазу разгара. Симптоматика в этом периоде разнообразна. В крови больных отмечается уменьшение уровня лейкоцитов и тромбоцитов, развивается анемия. Присоединяются инфекции, возникают кровотечения, язвы на слизистой оболочке рта, атрофические изменения кожи, поражения желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Впоследствии может развиться радиационный гепатит.
Легкая и среднетяжелая формы болезни при адекватном и вовремя начатом лечении заканчиваются выздоровлением. Клетки костного мозга со временем восстанавливаются. Однако спустя месяцы или годы после облучения болезнь может напомнить о себе.
В результате воздействия радиации в дозах от 10 Зв и выше возникают другие формы острой лучевой болезни: кишечная, сосудистая, церебральная. Они во всех случаях приводят к летальному исходу, быстрота наступления которого зависит от степени облучения: от нескольких дней до нескольких часов или даже секунд.
[4]
Хроническая лучевая болезнь
Ее причина — долгое непрерывное или часто повторяющееся воздействие сравнительно невысоких доз радиации (0,1-0,5 Зв в сутки)
[5]
. Заболевание развивается постепенно, процесс длится годы. В зависимости от общей дозы облучения различают степени тяжести: легкая и среднетяжелая — 1-5 Зв, тяжелая — свыше 5 Зв. Хроническая лучевая болезнь протекает в три стадии.
Стадия формирования заболевания
, когда появляется и нарастает симптоматика. Чем тяжелее степень поражения, тем она ярче. При легкой форме изменения в крови незначительны, нарушения работы внутренних органов выражены неявно (чаще всего бывают расстройства ЖКТ). На первом плане — явления астении: головные боли, утомляемость, раздражительность, плохой сон.
Среднетяжелая форма болезни сопровождается отчетливыми симптомами. Больные жалуются на слабость, утомляемость, боли в костях. Часто возникают кровотечения, кровоизлияния в кожу. Заметны атрофические явления: кожа становится сухой, утрачивает эластичность, выпадают волосы, истончаются ногти. Нарушаются функции ЖКТ и печени. При исследовании крови выявляются анемия, уменьшение содержания лейкоцитов, тромбоцитов и другие признаки угнетения кроветворения.
При тяжелой форме все эти симптомы выражены еще резче. Развивается сильная анемия, возникают кровотечения, поражаются внутренние органы и ЦНС. Часты инфекционные осложнения.
Стадия восстановления
. Легкая степень ХЛБ при прекращении облучения имеет благоприятный прогноз, заканчивается выздоровлением через 2 месяца. Среднетяжелая форма протекает годами, периодически обостряется, завершается частичной ремиссией. При тяжелой степени нередко бывает летальный исход (из-за инфекции или кровотечения).
Стадия отдаленных последствий
. Перенесенная лучевая болезнь спустя годы может напомнить о себе развитием злокачественных опухолей, иммунных заболеваний, склероза сосудов, катаракты, нарушений работы органов пищеварения. Продолжительность жизни больных уменьшается. Отдаленные последствия облучения могут сказаться и на потомстве (генные мутации).
Терапия при лучевой болезни
Лечение после облучения ведется по нескольким направлениям. Его задачи сводятся к облегчению симптомов, нормализации психологического состояния больного, предупреждению осложнений.
Симптоматическая терапия
острой лучевой болезни начинается после оказания первой помощи. Она включает купирование рвоты, нормализацию водного баланса, детоксикацию. Назначают сосудистые средства для предотвращения коллапса и шока.
При хронической лучевой болезни применяют физиотерапию, щадящую, но полноценную диету, лечебную физкультуру (при легкой форме), средства, поддерживающие работу ЦНС, витамины. При среднетяжелом течении добавляют стимуляторы кроветворения, гормональные препараты, антибиотики. Иногда приходится прибегать к переливанию крови, в тяжелых случаях — к трансплантации костного мозга.
Психотерапия
играет большую роль в восстановлении после облучения, особенно в случае острой формы болезни. Люди часто оказываются под воздействием больших доз радиации в результате аварий, которые сами по себе являются психотравмирующим фактором.
Профилактика осложнений
— как ближайших, так и отдаленных — имеет очень большое значение. Для повышения стойкости организма к воздействию радиации назначают растительные адаптогены (элеутерококк, женьшень, лимонник), комплексы витаминов и аминокислот, нуклеозиды. Чтобы предупредить инфекционные осложнения острого лучевого поражения, больного помещают в асептические условия, вводят антибиотики.
Особой чувствительностью к радиационному воздействию отличается пищеварительная система. Нарушениями ЖКТ часто осложняются острая и хроническая формы лучевой болезни. Для поддержки работы органов пищеварения используется ферментная терапия.
С излучением мы сталкиваемся повсюду, но иногда его дозы оказываются выше допустимых. Особенно подвержены риску работники предприятий ядерного комплекса и ТЭК, люди, проживающие вблизи таких объектов, а также сотрудники медицинских и научно-исследовательских учреждений, которые вынуждены взаимодействовать с источниками радиации. При сильном или продолжительном облучении возникает лучевая болезнь, исход которой во многом зависит от своевременно начатой терапии.
Источник
Инфракрасное излучение является естественным природным видом излучения. Каждый человек ежедневно подвергается его действию. Огромная часть энергии Солнца поступает на нашу планету именно в виде ИК-лучей. Однако в современном мире существует множество приборов, в которых задействовано инфракрасное излучение. На организм человека оно может воздействовать различным образом. Во многом это зависит от типа и целей использования этих самых приборов.
Что это такое
Инфракрасное излучение, или ИК-лучи, – это вид электромагнитного излучения, занимающий спектральную область от красного видимого света (для которого характерна длина волны 0,74 мкм) до коротковолнового радиоизлучения (с длиной волны 1-2 мм). Это довольно обширная область спектра, поэтому ее дополнительно подразделяют на три области:
- ближний (0,74 – 2,5 мкм);
- средний (2,5 – 50 мкм);
- дальний (50-2000 мкм).
История открытия
В 1800 году ученый из Англии В. Гершель сделал наблюдение, что в невидимой части солнечного спектра (за пределами красного света) повышается температура термометра. Впоследствии была доказана подчиненность инфракрасного излучения законам оптики и сделан вывод о его родстве с видимым светом.
Благодаря трудам советского физика А. А. Глаголевой-Аркадьевой, в 1923 году получившей радиоволны с λ=80 мкм (ИК-диапазон), было экспериментально доказано существование непрерывного перехода от видимого излучения к ИК-излучению и радиоволновому. Таким образом, был сделан вывод об их общей электромагнитной природе.
Практически все в природе способно испускать длины волн, соответствующих инфракрасному спектру, а значит, является источником инфракрасного излучения. Тело человека не является исключением. Все мы знаем, что все вокруг состоит из атомов и ионов, даже человек. А эти возбужденные частицы способны испускать линейчатые ИК-спектры. Переходить в возбужденное состояние они могут под действием различных факторов, например электрических разрядов или при нагревании. Так, в спектре излучения пламени газовой плиты имеется полоса с λ=2,7 мкм от молекул воды и с λ=4,2 мкм от углекислого газа.
ИК-волны в быту, науке и промышленности
Используя дома и на работе те или иные приборы, мы редко задаемся вопросом о влиянии инфракрасного излучения на организм человека. Между тем довольно популярными сегодня являются ИК-обогреватели. Принципиальным их отличаем от масляных радиаторов и конвекторов является способность нагревать не сам воздух непосредственно, а все объекты, находящиеся в помещении. То есть сначала нагреваются мебель, полы и стены, а затем они отдают свое тепло в атмосферу. При этом оказывает действие инфракрасное излучение и на организмы – человека и его питомцев.
Также широко применяются ИК-лучи при передаче данных и дистанционном управлении. Во многих мобильных телефонах имеются ИК-порты, предназначенные для обмена файлами между ними. А все пульты от кондиционеров, музыкальных центров, телевизоров, некоторых управляемых детских игрушек также используют электромагнитные лучи в инфракрасном диапазоне.
Использование ИК-лучей в армии и космонавтике
Наиболее важное значение инфракрасные лучи имеют для авиакосмической и военной отраслей. На базе фотокатодов, имеющих чувствительность к ИК-излучению (до 1,3 мкм), создаются приборы ночного видения (различные бинокли, прицелы и т. д.). Они позволяют при одновременном облучении объектов инфракрасным излучением произвести прицеливание или осуществлять наблюдение в абсолютной темноте.
Благодаря созданным высокочувствительным приемникам инфракрасных лучей стало возможным производство самонаводящихся ракет. Датчики в их головной части реагируют на ИК-излучение цели, температура которой, как правило, выше окружающей среды, и направляют ракету в цель. На том же принципе основано обнаружение с помощью теплопеленгаторов нагретых частей кораблей, самолетов, танков.
ИК-локаторы и дальномеры могут обнаруживать в полной темноте различные объекты и соизмерять расстояние до них. Особые приборы – оптические квантовые генераторы, которые излучают в инфракрасной области, применяются для космической и дальней наземной связи.
Инфракрасное излучение в научной деятельности
Одним из самых распространенных является изучение спектров испускания и поглощения в ИК-области. Применяется оно при изучении особенностей электронных оболочек атомов, для определения структур всевозможных молекул, а кроме того, и в качественном и количественном анализе смесей различных веществ.
Из-за различий коэффициентов рассеяния, пропускания и отражения тел в видимых и ИК-лучах фотографии, сделанные в различных условиях, несколько отличаются. На снимках, выполненных в инфракрасном диапазоне, зачастую видно больше деталей. Такие снимки широко распространены в астрономии.
Изучение влияния ИК-лучей на организм
Первые научные данные о влиянии инфракрасного излучения на организм человека датированы 1960 годами. Автором исследований является японский врач Тадаши Ишикава. В ходе своих экспериментов ему удалось установить, что ИК-лучи имеют свойство проникать глубоко внутрь тела человека. При этом происходят процессы терморегуляции, сходные с реакцией на нахождение в сауне. Однако потоотделение начинается при более низкой температуре окружающего воздуха (она составляет порядка 50 °С), а прогревание внутренних органов происходит гораздо глубже.
В ходе такого прогревания происходит усиление кровообращения, расширяются сосуды органов дыхания, подкожной клетчатки и кожи. Вместе с тем длительное воздействие инфракрасного излучения на человека способно вызвать тепловой удар, а сильное ИК-излучение приводит к появлению ожогов различной степени.
Защита от ИК-излучения
Существует небольшой перечень мероприятий, направленных на уменьшение опасности воздействия инфракрасного излучения на организм человека:
- Понижение интенсивности излучения. Достигается оно посредством выбора соответствующего технологического оборудования, своевременной заменой устаревшего, а также его рациональной компоновкой.
- Удаление рабочих от источника излучения. Если позволяет технологическая линия, следует предпочесть дистанционное управление ею.
- Установка защитных экранов на источник или рабочее место. Такие ограждения могут быть устроены двумя способами, позволяющими снизить влияние инфракрасного излучения на организм человека. В первом случае они должны отражать электромагнитные волны, а во втором – задерживать их и преобразовывать энергию излучения в тепловую с последующим ее отведением. В связи с тем, что защитные экраны не должны лишать специалистов возможности вести мониторинг происходящих на производстве процессов, они могут изготавливаться прозрачными или полупрозрачными. Для этого в качестве материалов выбирают силикатные или кварцевые стекла, а также металлические сетки и цепи.
- Теплоизоляция или охлаждение горячих поверхностей. Главной целью тепловой изоляции является снижение риска получения рабочими различных ожогов.
- Средства индивидуальной защиты (разнообразная спецодежда, очки со встроенными светофильтрами, щитки).
- Профилактические мероприятия. Если в ходе вышеперечисленных действий уровень воздействия ИК-излучения на организм остается достаточно высоким, то следует подобрать соответствующий режим труда и отдыха.
Польза для организма человека
Инфракрасное излучение, воздействующее на тело человека, приводит к улучшению циркуляции крови вследствие расширения сосудов, лучшему насыщению органов и тканей кислородом. Кроме того, повышение температуры тела оказывает болеутоляющий эффект за счет воздействия лучей на нервные окончания в кожных покровах.
Было подмечено, что хирургические операции, проведенные под действием ИК-излучения, имеют ряд преимуществ:
- несколько легче переносятся боли после операций;
- быстрее идет регенерация клеток;
- влияние инфракрасного излучения на человека позволяет избежать охлаждения внутренних органов в случае выполнения операции на открытых полостях, что понижает риск развития шока.
У больных с ожогами инфракрасное излучение создает возможность удаления некрозов, а также выполнения аутопластики на более раннем этапе. Кроме того, снижается срок лихорадки, в меньшей степени выражены анемия и гипопротеинемия, снижается частота осложнений.
Доказано, что ИК-излучение способно ослабить действие некоторых ядохимикатов, путем повышения неспецифического иммунитета. Многие из нас знают о лечении ринита и некоторых других проявления простуды синими ИК-лампами.
Вред для человека
Стоит отметить, что вред от инфракрасного излучения для организма человека тоже может быть весьма существенным. Наиболее очевидные и распространенные случаи – ожоги кожи и дерматиты. Происходить они могут либо при слишком длительном воздействии слабых волн инфракрасного спектра, либо в ходе интенсивного облучения. Если говорить о медицинских процедурах, то редко, но все же случаются тепловые удары, астении и обострения болей при неправильном лечении.
Одной из современных проблем являются ожоги глаз. Наиболее опасны для них ИК-лучи с длинами волн в пределах 0,76-1,5 мкм. Под их влиянием происходит нагревание хрусталика и водянистой влаги, что может приводить к различным нарушениям. Одним из самых распространенных последствий является светобоязнь. Об этом стоит помнить детям, играющим с лазерными указками, и сварщикам, пренебрегающим средствами индивидуальной защиты.
ИК-лучи в медицине
Лечение с помощью инфракрасного излучения бывает местным и общим. В первом случае осуществляется локальное действие на определенный участок тела, а во втором действию лучей подвергается весь организм. Курс лечения зависит от заболевания и может составлять от 5 до 20 сеансов по 15-30 минут. При проведении процедур обязательным условием является использование защитных средств. Для сохранения здоровья глаз используются особые картонные накладки или очки.
После первой же процедуры на поверхности кожи появляются покраснения с нечеткими границами, проходящие примерно через час.
Действие ИК-излучателей
В условиях доступности многих медицинских приборов люди приобретают их для индивидуального пользования. Однако необходимо помнить, что такие устройства должны соответствовать особым требованиям и использоваться с соблюдением правил безопасности. Но главное – важно понимать, что, как и любой медицинский прибор, излучатели инфракрасных волн нельзя использовать при ряде заболеваний.
| Длина волны, мкм | Полезное действие |
| 9,5 мкм | Иммунокоррегирующее действие при иммунодефицитных состояниях, вызванных голоданием, отравлением четыреххлористым углеродом, применением иммунодепрессантов. Приводит к восстановлению нормальных показателей клеточного звена иммунитета. |
| 16.25 мкм | Антиоксидантное действие. Осуществляется за счет образования свободных радикалов из супероксидов и гидроперекисей, и их рекомбинации. |
| 8,2 и 6,4 мкм | Антибактериальное действие и нормализация микрофлоры кишечника за счет влияния на процесс синтеза гормонов простагландинов, приводящая к иммуномоделирующему эффекту. |
| 22,5 мкм | Приводит к переводу многих нерастворимых соединений, таких как тромбы и атеросклеротические бляшки, в растворимое состояние, позволяющее выводить их из организма. |
Поэтому подбирать курс терапии должен квалифицированный специалист, опытный врач. В зависимости от длины испускаемых инфракрасных волн, приборы могут быть использованы для разных целей.
Источник