 |
При поражении электрическим током и молнией
|
|
|
|
Электротравма. Чаще всего причиной электротравмы является несоблюдение техники безопасности при работе с электрическими приборами в быту и на производстве. Отличительной особенностью электрического тока от других производственных опасностей и вредностей (кроме радиации) является то, что
человек не в состоянии обнаружить электрическое напряжение дистанционно своими органами чувств. Электричество не имеет цвета и запаха, и никак себя не проявляет, если нет контакта. Невозможно на глаз определить, есть напряжение в проводе или нет. Пострадать от тока можно и на расстоянии, даже не соприкасаясь с токоведущими частями, попав в зону действия шагового напряжения. Шаговое напряжение – напряжение, обусловленное электрическим током,
Поражение электрическим током
протекающим по земле или по токопроводящему полу.
В большинстве стран мира статистика несчастных случаев по причинам электропоражения составляет приблизительно 0, 5-1% (в энергетике – 3-3, 5%) от общей численности несчастных случаев на производстве. Однако со смертельным исходом такие случаи на производстве составляют 30-40%, а в энергетике – до 60%. При поражении электрическим током имеют значение следующие факторы: его сила, напряжение, частота; влажность кожных покровов пострадавшего, его одежды, воздуха; продолжительность контакта, а также вид электрической петли, т. е. пути тока в организме.
Признаки поражения электрическим током
Можно выделить следующие возможные признаки поражения электрическим током:
· пострадавший лежит на электроприборе либо вблизи него;
· возможен запах горелого;
· бледный цвет кожи;
· отсутствие пульсации на сонных артериях;
|
|
|
· отсутствие дыхания;
· «знаки тока» (ожоги там, где вошел или вышел электроток).
Места входа и выхода тока называют «знаками тока». В этих местах на коже образуются желтовато-бурые или белесоватые пятна с вдавлением в центре. Иногда эти пятна плотные на ощупь, приподняты над поверхностью кожи, часто представляют собой обычный струп. «Знаки тока» малоболезненны и малозаметны.
 |
В тело человека наиболее часто ток проходит следующими путями: рука-рука, правая рука-ноги, левая рука-ноги, нога-нога, голова-ноги, голова-руки. Наиболее опасен продольный путь тока (рука-нога, голова-нога), менее опасен – поперечный (рука-рука) и ещё менее опасен путь нога-нога.
Пути прохождения тока в тело человека
Действия электричества на человека
Не маловажным фактором является время контакта человека с электричеством. Так 1 ампер при контакте в течение одной десятой секунды может вызвать ожоги кожи. А 100 миллиампер при действии на человека в течение 10 минут зачастую приводят к смерти.
Для человеческого организма минимально чувствительным является воздействие электрического тока силой 1-1, 5 мА в случае с переменным током (частота 50 Гц) или 5- 7 мА – если ток постоянный. Минимальная сила тока, при воздействии которого человек уже не может самостоятельно убрать конечности от источника тока, составляет 10-15 мА для переменного тока и 50-80 мА – для постоянного.
Условно смертельным для человека является порог в 300 мА для постоянного тока и 100 мА для переменного тока – при воздействии электрического тока такой силы на организм дольше 0, 5 с. почти в 100% случаев возникает фибрилляция сердечных мышц.
Поражение электрическим током может привести к возникновению ожогов I-IV-й степеней тяжести, сбоям в работе сердечной мышцы, сбоям в работе нервной системы. Если вовремя не оказать потерпевшему от поражения током первую помощь, то исход может быть даже летальным.
|
|
|
При воздействии электрического тока высокого напряжения возникают глубокие поражения тканей, ожоги. Они имеют ряд отличительных признаков: глубокое повреждение тканей; отсутствие пузырей на коже; реже развиваются нагноения; заживление протекает с образованием мягких рубцов.
Зависимость повреждений от силы тока
| Сила тока (мА) | Переменный ток (50 — 60 Гц) | Постоянный ток |
| 0, 6-1, 5 | Начало ощущения – слабый зуд, пощипывание кожи | Не ощущается |
| 2-3 | Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку | Не ощущается |
| 5-7 | Болевые ощущения, судороги в руках | 3yд, ощущение нагревания |
| 8-10 | Руки с трудом, но еще можно оторвать от электродов. Сильные боли в руках и судороги | Усиление нагревания |
| 20-25 | Руки парализуются мгновенно, оторвать их от электродов невозможно. Очень сильные боли в руках и груди. Затрудняется дыхание | Еще большее усиление нагревания, незначительное сокращение мышц рук |
| 50-80 | Дыхание парализуется. Начало трепетания желудочков сердца | Сильное ощущение нагревания. Сокращение мышц рук. Судороги. Затруднение дыхания |
| 90-100 | Паралич дыхания и фибрилляция через 1-3 с. | Паралич дыхания |
Проходя через организм, электрический ток вызывает термическое, электролитическое и биологическое действие.
Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и нервных волокон.
Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов.
Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.
Раздражающее действие тока на ткани может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих органов.
|
|
|
Все многообразие действия электрического тока приводит к трём видам поражения: электрическим травмам, электрическим ударам и электрическому шоку.
Электрические травмы – это чётко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения).
Электрические ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.
Токовый ожог обусловлен прохождением тока непосредственно через тело человека в результате прикосновений к токоведущей части. Токовый ожог – это следствие преобразования электрической энергии в тепловую, как правило, это ожог кожи, так как кожа человека обладает во много раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела.
Токовые ожоги возникают при работе в электроустановках относительно небольшого напряжения (не выше 1-2 кВ) и являются, в большинстве случаев, ожогами I-й или II-й степени; иногда возникают и тяжёлые ожоги.
При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека или между токоведущими частями образуется электрическая дуга, которая и вызывает возникновение дугового ожога.
Дуговой ожог обусловлен действием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 3500°С) и большой энергией. Такой ожог возникает обычно при работе в электроустановках высокого напряжения и носит тяжёлый характер – III-й и IV-й степени.
Электрический знак – это чётко очерченное пятно (диаметром 1–5 мм) серого или бледно-жёлтого цвета, появляющееся на поверхности кожи человека, подвергнувшегося действию тока. Поражённый участок кожи
затвердевает подобно мозоли. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны, с течением времени верхний слой кожи сходит, и поражённое место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.
Электрометаллизацией называется проникновение в кожу частиц металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием
|
|
|
тока – например, при горении электрической дуги.
Повреждённый участок кожи становится жёстким и шероховатым, цвет его определяется цветом
соединений металла, проникшего в кожу.
Электроофтальмия – это воспаление наружных оболочек глаз, возникающее под воздействием мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такое облучение возможно при образовании электрической дуги (короткое замыкание), которая интенсивно излучает не только видимый свет, но и
ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
Электроофтальмия обнаруживается спустя
часов после ультрафиолетового облучения. При этом наблюдается покраснение и воспаление слизистых оболочек век, слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичное ослепление. Пострадавший испытывает сильную головную боль и резкую боль в глазах, усиливающуюся на свету, у него возникает так называемая светобоязнь. В тяжёлых случаях воспаляется роговая оболочка глаза и нарушается её прозрачность, расширяются сосуды роговой и слизистой оболочек, суживается зрачок. Болезнь продолжается обычно несколько дней.
Предупреждение электроофтальмии при обслуживании электроустановок обеспечивается применением защитных очков с обычными стёклами, которые плохо пропускают ультрафиолетовые лучи и защищают глаза от брызг расплавленного металла.
Механические повреждения возникают вследствие резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока. В результате чего могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, в также вывихи суставов и даже переломы костей.
Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Степень отрицательного воздействия этих явлений на организм может быть различна. Электрический удар может привести к нарушению и даже полному прекращению деятельности жизненно важных органов – лёгких и сердца, а значит, и к гибели организма. Внешних местных повреждений, т. е. электрических травм, пострадавший при этом может и не иметь.
Различают четыре степени электрических ударов:
I степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания;
II степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;
III степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
IV степень – клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.
Степени поражения электрическим током определяются тремя критериями.
|
|
|
1. Сила, напряжение и частота (для переменного тока, который в основном и применяется в быту) электричества.
2. Время воздействия электрического тока.
3. Локализация и направленность прохождения электрического тока по телу. Наиболее опасным считаются пути через жизненно важные органы: сердце, мозг, почки, легкие.
Электрический шок – своеобразная реакция нервной системы организма в ответ на сильное раздражение электрическим током: нарушение кровообращения, дыхания, повышение кровяного давления.
Шок имеет две фазы: фаза возбуждения и фаза торможения. Во второй фазе учащается пульс, ослабевает дыхание, возникает угнетённое состояние и полная безучастность к окружающему при сохранившемся сознании. Шоковое состояние может длиться от нескольких десятков минут до суток, после чего организм гибнет.
В зависимости от силы и продолжительности действия тока различают четыре степени электротравмы.
· Лёгкая степень (I). Обусловлена влиянием электромагнитного поля. Человек испытывает неприятные ощущения, появляется непроизвольное сокращение мышц и судорожное подёргивание. Сознание сохранено. Через некоторое время может появляться головная боль и слабость.
· Средняя степень (II) тяжести. Нарушение сознания и судороги. Человек может или впадать в оцепенение или вести себя крайне возбуждённо. Иногда отмечается шок нервной системы. Не исключаются провалы в памяти.
· Тяжёлая (III) степень. Утрата сознания, судороги и нарушение витальных функций. То есть развитие аритмий и нарушение ритма дыхания – диспноэ. После прихода в сознание человек может не помнить факта травм или более отдаленных событий.
· Мгновенная смерть.
Оказание помощи пострадавшему от электрического тока
Освобождение пострадавшего от действия тока:
· отключить соответствующие части электроустановки;
· если по какой-либо причине отключить нельзя, можно перерезать или перерубить провода (при напряжении не выше 1000 В);
· если можно, желательно надеть резиновую обувь или встать на сухую доску, книги;
· перерезать провод только инструментом с изолируемыми рукоятками или в диэлектрических перчатках, можно перерубить провода инструментом с сухой деревянной рукояткой. Провода перерезать по отдельности и на разном уровне;
· можно отбросить провод сухой палкой, доской или другими подобными предметами;
· чтобы оторвать человека от токоведущих частей, можно взяться за его одежду, если она сухая или свою руку обмотать сухой одеждой (шапка, шарф). Оттаскивать пораженного нужно одной рукой и брать его не за тело, а за одежду.
Оказание первой доврачебной помощи
Быстро оценить клиническое состояние потерпевшего можно за 15-20 секунд по таким признакам:
· ясное, нарушенное или отсутствующее сознание;
· розовые, бледные или синюшные губы;
· нормальные или расширенные зрачки;
· нормальное, нарушенное или отсутствующее дыхание;
· хороший, плохой или отсутствующий пульс.
После оценки состояния потерпевшего необходимо выбрать правильный алгоритм оказания доврачебной помощи.
1. Пострадавший в сознании, но до этого был в обмороке или продолжительное время находился под током. Ему необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача. Если быстро вызвать врача невозможно, пострадавшего необходимо доставить в лечебное учреждение.
2. Сознание отсутствует, но сохранилось дыхание. Нужно ровно и удобно уложить пострадавшего на мягкую подстилку, расстегнуть пояс и одежду, обеспечить приток свежего воздуха, давать нюхать нашатырный спирт, обрызгивать лицо водой, приложить холод к голове, согревать тело, вызвать скорую медицинскую помощь.
3. Отсутствие признаков жизни (дыхания, сердцебиения, пульса). Нельзя считать пострадавшего мертвым, так как смерть часто бывает лишь кажущейся. В этом случае необходимо искусственное дыхание и массаж сердца.
4. Искусственное дыхание и массаж сердца нужно производить до положительного результата или до появления явных признаков смерти (трупных пятен или трупного окоченения).
5. При возобновлении у пострадавшего самостоятельного дыхания, некоторое время следует продолжить искусственное дыхание до полного приведения пострадавшего в сознание, приурочивая вдувание к началу собственного вдоха пострадавшего. Вдувание может производиться через марлю, платок или специальную трубку.
Госпитализироваться должны все случаи общего поражения электричеством. В первую очередь это связанно с риском появления отсроченных аритмий. Они могут быть даже при I-й степени к концу первых суток. Но обязательное стационарное наблюдение проводится у пострадавших II-й и III-й степеней. Первая может наблюдаться дома. Также обязательно обратиться в стационар при ожогах второй и выше степеней и поражении глаз.
В некоторых случаях при электротравме развивается так называемая «мнимая смерть» – состояние, при котором у пострадавшего отсутствует сознание, сокращения сердца редкие и определяются с трудом, дыхание редкое и поверхностное, – то есть наблюдается крайнее угнетение основных жизненно важных функций организма.
Несмотря на внешнее сходство, «мнимая смерть» не является клинической смертью, а наблюдаемые симптомы могут подвергнуться обратному развитию даже через довольно длительный промежуток времени. Поэтому при электротравме принято оказывать помощь (в том числе и реанимационные мероприятия) вплоть до появления трупных пятен и трупного окоченения.
Запомни! Если пораженный находится в бессознательном состоянии, но дышит самостоятельно, делают то же, что и при обмороке. При остановке дыхания и сердца проводят искусственную вентиляцию лёгких и непрямой массаж сердца. На электроожоговую рану накладывают асептическую повязку. При наличии сознания необходимо дать аспирин и седативные препараты (лучше всего 30-50 капель корвалола).
Недопустимо!!!
· прикасаться к пострадавшему без предварительного обесточивания;
· прекращать реанимационные мероприятия до появления признаков биологической смерти;
· приближаться к проводу, лежащему на земле возле пострадавшего, бегом или большими шагами.
Поражение молнией. Трудно себе представить какое-нибудь природное явление, которое бы вызывало у людей такой же панический страх, как разряд молнии. Люди боялись гроз и молний во все века. Боялись как смерть, настигающую человека с неба, и от которой невозможно спрятаться. Это, в свою очередь, породило множество мифов и заблуждений, которые заняли прочное место в общественном сознании. Так стоит ли на самом деле бояться гроз, подобно нашим предкам? Увы, стоит.
Мифы и заблуждения в отношении поражения молнией
1. «Удар молнией в большинстве случаев смертелен». В среднем, летальность при поражениях молнией, согласно литературным данным, составляет 5-10%.
2. «Если пострадавшему повезло выжить после удара молнией, значит, с ним всё будет в порядке». В среднем в 70% случаев после такого поражения возникают осложнения, которые могут приводить к инвалидности и ухудшению качества жизни.
3. «При ударе молнией человек погибает от ожогов» (как один из вариантов мифа – пострадавший превращается в «горстку пепла»). В подавляющем большинстве причиной смерти является остановка кровообращения. Считается, что если в результате поражения молнией пострадавший находится без сознания, но с сохраненным дыханием и кровообращением, с огромной долей вероятности можно считать, что он выживет.
4. «Молния всегда ударяет в самый высокий объект». Это миф. Многочисленные видеоподтверждения опровергают это. Молния может ударять как в высокое здание, так и в землю на парковке рядом с ним. Таким образом, наличие высокого объекта рядом с человеком не обеспечивает ему безопасность.
5. «Лечить поражения молнией следует аналогично поражению высоковольтным электрическим током на производстве». Характеристики тока и пути его прохождения при поражении молнией сильно отличаются от таковых при поражении промышленным высоковольтным электрическим током. При
разряде молнии сила тока может составлять от 30 до 110 кА, а время его прохождения составляет всего 10–110 мс. В связи с этим, при ударе молнией не наблюдается мышечных судорог, и распространение тока идет преимущественно по поверхности тела.
Особенности лечения также радикально отличаются.
Поражению молнией, как правило, подвергаются люди, находящиеся на открытом пространстве во время грозы. Атмосферное электричество обладает поражающим действием в первую очередь за счет очень высоких напряжения (около 10 000 кВ) и мощности разряда.
Кроме этого, пострадавший одновременно с электротравмой иногда отбрасывается воздушной волной во время электрического разряда и получает дополнительные механические травмы (например, удар головой). Также могут отмечаться термические ожоги (до IV-й степени). Несмотря на непродолжительность действия электричества, при ударе молнией пострадавший обычно находится в тяжелом состоянии, так как в первую очередь поражаются все отделы нервной системы. Первая помощь – симптоматическая.
Механизмы поражения молнией
Различают следующие виды поражения молнией:
| 1. Прямой удар составляет 3–5% от всех вариантов поражения молнией. Возникает при непосредственном прохождении тока молнии через жертву. Данный путь наиболее вероятен, когда человек находится на открытой площадке и не способен найти укрытие. Можно подозревать, что такой путь должен демонстрировать наибольшую летальность, однако исследования не подтверждают этого. |
Прямой удар молнией
|
| 2. Контактное поражение происходит тогда, когда человек прикасается к объекту, через который проходит молния. Например, человек прикоснулся к водопроводному крану в момент распространения молнии по водосточной трубе, стоя на земле. Частота такого поражения составляет 1–2%. | Контактное поражение молнией |
| 3. Боковая вспышка является более частым механизмом. Частота данного механизма 30-35%. При прохождении через какой-либо объект (например, дерево) молния может «перепрыгивать» на рядом стоящего человека. Это может происходить тогда, когда внутреннее сопротивление объекта, через который изначально проходит молния, превышает внутреннее сопротивление тела человека. Дистанция, на которую молния может таким образом «перепрыгивать», может составлять 4-5 метров. |
Поражение боковой вспышкой
|
Первая неотложная помощь при поражении молнией
При остановке сердечной деятельности нужно срочно делать непрямой массаж сердца и одновременно – искусственное дыхание. Эти мероприятия необходимы, даже если деятельность сердца сохранена, но имеется тяжёлое нарушение дыхания. Если доступно прощупать пульсацию на крупных кровеносных сосудах, а у больного в это время сохраняются узкие зрачки и имеются отдельные редкие вдохи, прекращать реанимацию нельзя.
Если пострадавший находится в сознании и его жизни ничего не угрожает, можно ограничиться следующими мерами: перенести его в укрытие, сменить одежду и уложить в удобное положение, накрыв тёплым покрывалом, постараться успокоить его, дать ему выпить корвалол (30 капель в небольшом количестве воды), также подойдет настойка валерианы. В случае наличия ожогов на теле, необходимо обработать их антисептиком и наложить повязку.
При более серьёзных поражениях, неотложную помощь необходимо начинать очень срочно. При оказании доврачебной помощи при поражении электрическим током молнии важна высокая скорость реагирования, четкая последовательность действий.
Лучше всего при обнаружении пострадавшего от тока или молнии позвать на помощь окружающих, чтобы распределить обязанности по его спасению среди нескольких человек. От слаженности и скорости действий спасающих зависит здоровье и жизнь потерпевшего. Первую помощь нужно оказывать вплоть до прибытия бригады скорой помощи или до тех пор, пока пострадавший не будет доставлен в ближайшее лечебное учреждение. Врачам нужно обязательно сообщить обо всех оказанных мерах помощи пострадавшему, чтобы они могли верно, оценить его текущее состояние.
Последствия удара молнии
Остановка дыхания и кровообращения является наиболее вероятной причиной смерти при поражении молнией. При отсутствии признаков жизни проводится сердечно-легочная реанимация. Функция дыхательного центра нередко остается нарушенной более продолжительное время, ввиду чего, при отсутствии вентиляционной поддержки, происходит вторичная остановка сердца на фоне гипоксии.
Последствия удара молнией
Нередко последствиями удара молнией становятся: потеря памяти, заикания и нарушение речи, развитие катаракты и отслаивание сетчатки, глухота.
Последствием могут стать и психические нарушения в виде функциональных или поведенческих расстройствах. Функциональные включают в себя нарушения памяти (преимущественно краткосрочной), нарушения концентрации, трудность принятия решений и одновременного выполнения нескольких задач. Поведенческие нарушения проявляются в виде повышенной агрессивности, нарушений сна, развития фобий и депрессивного состояния. Расстройства нервной системы в виде параличей, повышенной кожной чувствительности сохраняются довольно долго и с трудом поддаются лечению. Психические расстройства настолько характерны для поражения молнией, что существуют конкретные организации, занимающиеся оказанием психологической помощи лицам, пострадавшим от удара молнии и их семьям, и их услуги востребованы.
Запомни!!!
· Молнии смертельно опасны. Главная опасность при поражении ею – остановка дыхания и кровообращения. Если таковой не происходит, с очень высокой вероятностью жизни человека ничто не угрожает.
· Поражения молнией очень часто имеют серьезные последствия – нарушения со стороны нервной системы, психического статуса и др. Частота развития осложнений может составлять до 70%.
· Мы не всегда хорошо осведомлены о методах обеспечения собственной безопасности в условиях грозы. Правильное понимание опасности поражения молнией позволяет снизить риск возникновения столь тяжёлой травмы.
Как видно, прогнозы при поражении молнией могут быть неутешительны, поэтому стоит серьезно задуматься о механизме поражения молнией и мерах предосторожности.
Профилактика поражений молнией
К сожалению, наши предки в своем паническом страхе перед молниями не ошибались. Абсолютно безопасного укрытия от молнии не существует. Потенциальная опасность сохраняется всегда, даже тогда, когда человек находится внутри больших зданий. Однако, выбирая укрытие, человек может свести вероятность поражения молнией к минимуму. Наиболее надёжным укрытием будет крупное здание, в котором следует находиться как можно дальше от окон и дверей. На втором месте по безопасности из доступных укрытий будет стоять автомобиль с
металлической крышей, с закрытыми дверями и окнами. На природе предпочтительными укрытиями будут являться глубокие пещеры, глубокие канавы или густой лес. Наименее безопасными местами являются одиноко стоящие объекты, деревянные навесы, где сохраняется высокая вероятность пострадать по механизму шагового напряжения или контактного поражения.
Существуют также «рекомендации
«Грозовая поза» человека
отчаяния» для ситуаций, когда, находясь на
открытой местности, найти укрытие не представляется возможным. «Грозовая поза» – поза человека, сидящего на корточках на каком-либо импровизированном изоляторе (рюкзак, коврик) в сгруппированном состоянии, со сведенными вместе стопами – позволяет несколько уменьшить вероятность поражения молнией, однако не обеспечивает абсолютной защиты.
При этом следует по возможности убрать из карманов и рюкзака все металлические предметы, выключить мобильный телефон. При попадании в такую ситуацию группы людей рекомендуется рассредоточиться на расстояние не менее 6 метров друг от друга, во избежание массового поражения по механизму боковой вспышки.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что такое электротравма?
2. Назовите признаки электротравмы.
3. Назовите условия, влияющие на тяжесть электротравмы.
4. Признаки местного поражения электротоком.
5. Чем проявляется общее действие электротока на организм?
6. Алгоритм оказания первой помощи при поражении электричеством.
§ 21. ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА. ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ
Опасность действия ионизирующего излучения возникает во время облучений в больших дозах. Подобные ситуации возникают в случаях аварий на ядерных установках, когда происходит загрязнение воды, грунта, воздуха радиоактивными изотопами, вследствие ядерных взрывов во время испытаний ядерного оружия.
Радиоактивность – это распад ядер некоторых элементов изотопов, которые имеют излишек нейтронов или протонов.
Природная радиоактивность является длительным процессов. На Земле немало мест с повышенным радиационным фоном. Это, как правило, месторождения урана, радиоактивного сланца, ториевые пески, радоновые минеральные источники.
Космическое излучение состоит из галактического и солнечного. Его очень маленькая энергия возрастает в стратосфере и ионосфере Земли. Это излучение состоит в основном из протонов и тяжелых ядер. Попав в атмосферу, они, сталкиваясь с разными атомами и молекулами элементов воздуха, вызывают появление радионуклидов, которые вместе с осадками выпадают на землю.
Искусственная радиоактивность – это радиоактивность, вызванная деятельностью человека. Содержание такой деятельности состоит в получении энергии во время ядерной реакции (взаимодействие ядер с элементарными частицами, что сопровождается превращением ядер и выделением большого количества энергии). Радиоактивный распад не зависит от таких внешних физических факторов, как давление, температура, состав воздуха и т. п. Во время этого процесса и возникает радиация.
Радиация – выделение элементарных частиц или электромагнитной энергии атомными ядрами во время их деления. Сейчас широко применяют термин ионизирующее излучение, под которым понимают лучи разных типов и
происхождения, которые в результате прохождения через вещество ионизируют атомы и молекулы. Так, ионизирующая радиация может быть вызвана электромагнитными колебаниями (рентгеновскими, синхротронными, гамма-излучением и т. д. ) и частицами (электронами, позитронами, протонами, α -частицами и т. д. ). Наиболее важными для человека и в тоже время опасными являются α -, β -, γ - излучения.
Радиационная опасность
α -лучи – это поток позитивно заряженных ядер Гелия. Они имеют наименьший радиус действия (несколько сантиметров в воздухе и 0, 1 мм в живой ткани). Опасны только во время прямого контакта с кожей или слизистыми оболочками, но имеют разрушительную силу, вызывают сильные ожоги.
β -лучи состоят из негативно заряженных электронов, которые двигаются с большой скоростью. В воздухе они распространяются на несколько метров, в живой ткани – на несколько миллиметров.
γ -лучи имеют электромагнитную природу и составляют опасное явление.
Действуют на расстоянии сотни метров.
Кроме типа излучения, важное значение имеет физическое состояние и химические свойства веществ, которые содержат радиоактивные изотопы (радионуклиды). Это определяет их поступление в организм человека и локализацию в тканях. Из трёх путей попадания радионуклидов в организм (через кожу, воздух, пищу) наиболее опасным является попадание с пищей.
В тканях организма радионуклиды распределяются по-разному. В костях накапливается стронций, кальций, барий, радий. В печени задерживаются церий, лантий, прометий. В мышцах остаются калий, рубидий, цезий. В селезёнке и лимфатических узлах – ниобий, рутений. В щитовидной железе – йод. Равномерно
по всему телу распределяются тритий, углерод (карбон), железо (феррум), полоний.
Радионуклиды, которые попали в организм человека, а также те, которые влияют снаружи, ионизируют вещества, входящие в состав живых тканей, действуя на молекулярном уровне и вызывая различные изменения в зависимости от дозы излучения.
Доза облучения является
количественной оценкой ионизации, и
Рентгенометр
определяется количеством энергии
радиации, поглощенной единицей массы тела. Единицей измерения является грэй. Пользуются также понятием эффективной эквивалентной дозы или биологический эквивалент радиации.
Для измерения степени ионизации воздуха, мощности дозы рентгеновского и гамма-излучения, общего уровня радиации пользуются старой единицей измерения
– рентгеном. Конечный результат облучения зависит, прежде всего, от времени, на протяжении которого действовала радиация определённой мощности.
Биологическое действие ионизирующего излучения
Различают прямое действие радиации (например, разрыв молекул ДНК в результате прохождения элементарной частицы) и непрямого, когда, например, ионизируется вода, которая входит в состав клетки (происходит радиолиз). Эти первичные физико-химические процессы действуют параллельно и приводят к сложным взаимосвязанным изменениям, которые нарушают функционирование систем организма. В случае действия обоих видов радиации главными объектами облучения являются большие белковые молекулы.
Во время прохождения элементарной частицы сквозь живую клетку разрушаются химические связи молекул (прямое действие). Из образованных свободных радикалов возникают новые химические соединения (непрямое действие). Непрямое действие ионизирующего излучения намного больше, так как образовавшиеся свободные радикалы чрезвычайно «агрессивны», а во время прохождения элементарных частиц через клетку образуется целый трек таких радикалов.
Очень опасен радиолиз воды, во время которого образуется суперкислый оксиген кислорода, который приводит к значительным повреждениям окружающих органические молекул. Повреждаются также отдельные участки ДНК вследствие основ аминокислот или разрывов карбоновых связей. Это приводит к генетическим и соматическим эффектам. Если радиация действует на белки, наблюдается их частичная денатурация, они утрачивают свои функции. Таким образом, даже небольшое количество энергии, которое попало в организм, приводит к значительным изменениям в нём. Это явление получило название радиобиологического парадокса – несоответствия между экспозиционной дозой и эффектом её действия.
Вследствие действия ионизирующего излучения в организме возникают сложные физические, физико-химические и биологические процессы, которые можно условно разделить на четыре этапа:
· первый – физический процесс поглощения энергии с ионизацией биомолекул и возбуждением их атомов;
· второй – образование высокоактивных радикалов;
· третий – физиологические изменения в организме, которые проявляются повреждением радиочувствительных тканей (например, эпителий кишечника);
· четвёртый – повреждение органов кроветворения, что проявляется уменьшением количества лейкоцитов и тромбоцитов крови. Вследствие чего наблюдается кровоточивость и снижение реактивности организма пострадавшего, что является ведущим фактором в развитии острой лучевой болезни.
Наибольшей радиочувствительностью характеризуются клетки, которые имеют большую скорость деления. К ним относятся клетки костного мозга, лимфоидной ткани, половые, эпителий желудочно-кишечного тракта. Менее уязвимые нервные волокна, кости, хрящи. Неодинаковая чувствительность к радиации организмов разного возраста. Чем младше организм, тем он чувствительнее.
Выделяют три группы органов по чувствительности к радиации:
· все тело, половые органы, красный костный мозг;
· мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, селезёнка, желудочно- кишечный тракт, лёгкие, хрусталик глаза;
· костная ткань, кожа, кисти, голени, стопы.
Сила влияния радионуклидов, которые попадают вовнутрь тела, определяется их физико-химическими свойствами, способами и временем проникновения, скорост
|
|
|
