Studij zdravstvenih naukaPredmet: Biologija sa humanom genetikom

Seminarski radEkogenetika

SadrajUvod Vrste zraenja--------------------------------------------------------4. Prirodno zraenje----------------------------------------------------5. Efekti jonizujueg zraenja na nivou ljudskog organizma-6- 7. Doze zraenja--------------------------------------------------------8. Somatska oteenja-------------------------------------------------9. Zakljuak------------------------------------------------------------10.

UvodIako su radioaktivnost i jonizujua zraenja otkrivena krajem XIX vijeka, radioaktivno zraenje postaje predmet intenzivnijeg istraivanja tek nakon 1945. godine. U novije vrijeme, razvojem vojne industrije i tehnologije uranijum se sve vise koristi u vojne svrhe u cilju bombardovanja. Posljedice tih bombardovanja utiu kako na zdravlje ljudi pogoenih podruja tako i na zdravlje I kvalitet ivota buduih generacija. Djelovanje osiromaenog uranijuma na ljudski organizam je viestruko. Rezultati istraivanja posljedica dejstva municije sa osiromaenim uranijumom na ljude i ivotnu sredinu pokazali su da je u godinama nakon bombardovanja poveano oboljevanje ljudi od leukemija, anemija, bolesti bubrega, plua, karcinoma. Prva saznanja o atomskom jezgru su formirana krajem 19. vijeka, tanije kada je A. Bekerel 1896.godine otkrio da uran i Njegova jedinjenja spontano isputaju radioaktivno zraenje.Ubrzo je ustanovljeno da to zraenje jonizuje vazduh i da izaziva hemijske procese koji ostavljaju odreene tragove na fotografskoj ploi ak i kada je uvijena u crnu hartiju. Ispitivanja su pokazala da ti tragovi ne mogu biti fluorescentnog porijekla, ve da je rije o mnogo prodornijem zraenju. Za razliku od niza drugih fizikih agenasa tetnog dejstva, kojima je ovjek izloen, jonizujue zraenje spada u najopasnije. Ono je za oko nevidljivo, ne osjea se kod kontaminacije, teko se na vrijeme detektuje, a kada jednom dostigne prag smrtne doze, osim transplantacije kotane sri, ostala terapija veoma malo je efikasna. I ne samo to. Djeluje kancerogeno, a oteenje gena ostsavlja tragove i na potomstvo. Efekat zraenja na supstancu karakterie se apsorbovanom dozom koja preedstavlja energiju, koju jonizujue zraenje preda jedinici mase materijala. Jedinica za mjerenje apsorbaovane doze je grej ili rad ( 1Gy= 100 rad). U sluaju razmatranja biolokog efekta razliitih tipova zraenja, apsorbovana energija se viestruko uveava sa relativno biolokom efikasnou RBE. Rezultat kvantitativnog unosa je da se doza mjeri u sivertima ili remima ( 1 Sv= 100 rem). Prve rtve prekomjernog ozraenja bile su Rentgen, Bekerel i Marija Kiri. Doza zraenja koju neki ovjek prima zavisi od radioaktivnosti tla i vazduha kraja u kojem ivi, kao u od namirnica i vode koje unosi u svoj organizam, od mjesta boravka - na vosokim planinama primljena doza moe da bude 3-4 puta vea nego na morskoj povrini. Na visinama na kojima se kreu supersonini avioni doza moe da bude i do 100 puta vea.

Vrste zraenja Kad se govori o opasnostima od zraenja uglavnom se misli na ionizirajue zraenje. To je zraenje koje ima dovoljnu energiju da ionizira neke atome u tijelu. Tako nastali ioni naruavaju biokemijske procese u stanicama, to moe dovesti do raznih poremeaja u njihovom funkcioniranju i dijeljenju, te konano do nastanka ozbiljnih bolesti, poput raka. U ionizirajue zraenje spadaju , , i X zrake, te kozmiko zraenje i neutroni. zraenje se sastoji od dvostruko pozitivno nabijenih estica (dva protona i dva neutrona) identinih jezgrama helija. ire se brzinom od oko 1/20 brzine svjetlosti, to je dovoljno sporo da mogu relativno dugo meudjelovati s materijom. Zato imaju jako ionizirajue djelovanje. Zbog svoje e se veliine brzo sudariti s nekim od atoma i izgubiti energiju, pa im je doseg mali (nekoliko cm), a zaustavlja ih ve koa ili komad papira. No, ako se unesu u tijelo hranom ili udisanjem, mogu biti opasne zbog svog jakog ionizirajueg djelovanja. zraenje ine elektroni, negativno nabijene estice, koje putuju velikim brzinama. Njegovo je ionizirajue djelovanje puno slabije od djelovanja zraenja, ali mu je domet u zraku puno vei (nekoliko metara). Zaustavlja ga ve metalna ploa od nekoliko mm debljine. U ljudsko tijelo prodire do nekoliko centimetara dubine. Opasno je za zdravlje ako se izvor unese u organizam. zraenje je elektromagnetsko zraenje velike energije, koje potjee iz jezgre atoma, a iri se brzinom svjetlosti. Njegovo ionizirajue djelovanje je jo slabije od djelovanja zraka, ali mu je domet jo vei. Prolazi kroz ljudsko tijelo, a moe se reducirati pomou debelog sloja olova, betona ili vode.X (rendgensko) zraenje ima ista svojstva kao i zraenje, no neto veu valnu duljinu. Razlikuje se od zraenja po tome to potjee od elektrona, a ne iz jezgre.Kozmiko zraenje ine razne visokoenergijske estice. Intenzivnije je na veim nadmorskim visinama.Neutroni se kao zraenje javljaju uglavnom u nuklearnim reaktorima, a kao zatita od njih koristi se voda i beton.

Prirodno zraenjeGlavni prirodni izvor zraenja na kojeg moemo donekle utjecati je radon. Radon (222Rn ) je plemeniti plin, koji nastaje raspadom urana 238. Uran je normalan sastojak tla, kao i raznih graevnih materijala, od kojih se grade kue. Radon difundira iz tla i zidova, i nakuplja se u prostorijama, a njegovi se radioaktivni potomci (polonij, bizmut, olovo) lijepe za estice praine u zraku. Kad ih udahnemo, zalijepe se za plua, i svojim ih zraenjem oteuju, to moe dovesti do pojave raka plua. Koncentracija radona ovisi o sastavu tla, katu (najvea je u podrumu i prizemlju) i o ventilaciji prostorija. Dobro prozraivanje prostorija moe upola smanjiti dozu zraenja primljenu od radona!

Slika 1. Izvori prirodnog zraenja

Efekti jonizujueg zraenja na nivou ljudskog organizmaEfekti radijacije na ljudsko zdravlje od prirodnih izvora nisu izrazito negativni jer se ono nikad ne sakuplja u tijelu. Prirodno zraenje je stalno i veoma slabo. Bioloki mehanizam ljudi je prilagoen evolutivno na to zraenje.Radijacija je potencijalno tetna za ovjeka, pogotovo to je:- ljudska ula ne mogu registrovati,- bioloke posljedice nisu trenutne, ve se uoavaju na potomstvu,- radioaktivnost opada sa vremenom (vrijeme poluraspada) koje moe biti od dijela sekunde pa do vie milijardi godina.Radioaktivna materija moe da prodre u organizam zraenjem da se u njemu akumulira i tako on postaje izvor zraenja. U organizam mogu dospjeti radioaktivne estice putem vode I hrane. Ukupno radioaktivno zraenje koje ovjek prima, moe da dostigne velike doze, to je opasno po zdravlje. Moe se pojaviti akutna bolest kao posljedica trenutnog ozraenja organizma od velikih doza. Zraenje i hronina radijaciona bolest nastaje kao posljedica dugotrajnog izlaganja manjim dozama radijacije. Ljudski organizam moe biti oteen putem spoljne radijacije (kada je organizam direktno izloen izvoru radijacije) ili unutranjom kontaminacijom (kada se u organizam unesu radioaktivne materije preko vode ili hrane ili disanjem).Potencijalna opasnost od radijacije na tijelo ovjeka iskazana kroz rizik za pojedine dijelove tijela su: kotana sr 12%,povrina kostiju 3%, titna lijezda 3%, dojke 15%, plua 12%, jajnici i testisi 25%, ostala tkiva 30%.Radijaciona bolest se razliito manifestuje zavisno od jaine primljene doze, naina I izvora radijacije: radijaciona opekotina na koi i rak koe i sluzokoe, pogorava se krvna slika (smanjuje se broj leukocita i trombocita), smanjuje se broj matinih elija u kotanoj sri koji proizvode eritrocite, pa se javlja leukemija i kotani rak osteosarkom, moe se pojaviti zamuenje onog soiva (katarakta), smanjuje se kvalitet i kvantitet plunih elija. tetno dejstvo ultrazvunih faktora se ispoljava u funkcionalnim promjenama, nervnog, kardiovaskularnog i endokrinog sistema. Ultravioletni zraci direktnog sunevog zraenja utiu na pojavu konog raka, umanjenja leukocita u krvi i dr.

Slika 2. Stop svim vrstama nepoeljnih kontaminacijaDoze zraenjaRaspon apsorbovanih doza od (0,5 30) Gy je podijeljen u 6 podgrupa i za svaku od njih se javaju odreeni poremeaji. Doza (0,5 1) Gy: uzrokuju zanemarljiva akutna oteenja, gaenje i povraanje I posljedice se osjeaju samo prvog dana po izlaganju zraenja. Oboljeli e preivjeti ovakvo ozraivanje. Doza (1 - 2) Gy: prodromalni efekti i oteenja heatopoetskog sistema ( ine ga organi u kojima se stvaraju krvne elije: kotana sr, timus, limfni vorovi i slezina) su ei. rtve ovakvog izlaganja zraenju e vjerovatno preivjeti. Doza (2 3,5) Gy: prodromalni efekti su veoma izraeni. Kako doza stie 3,5 Gy , 50% onih koji nisu primili adekvatnu medicinsku pomo moe umrijeti u toku 60 dana. Doza (3,5 5,5) Gy: simptomi su sve tei, pa ako lijeenje izostane, 50-99% mogu umrijeti, prvenstveno usljed tekog oteenja hematopoetskog sistema, praenog optom infekcijom i krvarenjem.Doza ( 5,5-7, ) Gy: dolazi do kombinovanog oteenja hematopoetskog I gastrointestinalnog sistema ( sistem organa za varenje). Preivljavanje je skoro nemogue, osim ako se ne sprovede brza transplantacija kompatibilne kotane sri i ekstenzivan medicinski tretman.Iznad 7,5 Gy: nastupa smrt.

Slika 3. Probojnost radijacijskih zraka

Somatska oteenjaSvi somatski efekti osim katarakte vezani su za nain nastanka i razvoja karcinoma. Ovo je poznata injenica dugo vremena, pa je prvi karcinom koe izazvan jonizujuim zraenjem opisan 1902.godine, a prva radioleukemija kod ljudi 1911.godine. Marija Kiri I njena erka Irena olijo Kiri umrle su od leukemije.Organi osjetljivi na radioaktivno zraenje: koa,oi,hematopoetski sistem, kardiovaskularni sistem, digestivni sistem, jetra, urinarni sistem, kotani sistem i hrskavica, endokrini sistem, nervni sistem, genetska oteelja, fetus.

ZakljuakKao to smo vidjeli bioloki efekat radioaktivnog zraenja je svaka fizioloka promjena na ivom organizmu. Produeno dejstvo radioaktivnog zraenja moe da dovede do trajnih oteenja zdravlja ovjeka. Meutim, ono to upozorava na uticaj radioaktivnog zraenja jesu epidemioloka istraivanja koja ukazuju da radioaktivna zraenja imaju uticaj na ive organizme i pri vrijednostima koje se susreu u svakodnevnom (normalnom) okruenju. Ovo je glavna kontraverza ovog pitanja, a samim tim i mjera koje bi trebalo poduzimati.Zatita od radioaktivnog zraenja zahtijeva tri osnovna pravila: raditi to je bre mogue poveati maksimalno rastojanje od izvora zraenja potrebno je koristiti zatitna sredstva.