биологическое действие излучений

Постоянное воздействие на биосферу Земли элекгромагнитных и корпускулярных излучений внеземного и земного происхождения, приводящее к биохимич., физиол., генетич. и др. изменениям, возникающим в живых клетках и организмах. Наиболее мощный источник излучений — Солнце. Энергия электромагнитного излучения Солнца в видимой части спектра улавливается растениями и в процессе фотосинтеза трансформируется в энергию химич. связей органич. веществ, за счёт к-рой существует и развивается жизнь на Земле. С действием света связаны информационные и регуляторные реакпиц организмов (зрение животных, фототаксис, фототропизм, фотопериодизм и др.). Поглощаясь в тканях окрашенными веществами — фотосенсибилизаторами, видимое излучение может опосредованно воздействовать на нуклеиновые к-ты и белки (фотодинамическое действие). Ультрафиолетовое излучение (УФ) Солнца частично проникает через атмосферу и в умеренных дозах оказывает благотворное действие на рост и развитие растений и животных (усиливает обмен веществ, вызывает образование витамина D, повышает сопротивляемость организма). В больших лозах коротковолновое УФ-излучение инактивирует нуклеиновые к-ты и белки, оказывает бактерицидное, эритемное, мутагенное и канцерогенное действие. Вспышки на Солнце, как и гораздо более мощные вспышки на нек-рых др. звёздах, являются источниками высокоэнергетич. космич. лучей. Часть космич. лучей отклоняется, магнитным полем Земли, другая — поглощается верх, слоями атмосферы и только небольшое их кол-во достигает поверхности Земли, составляя ок. 30% естеств. фона ионизирующих излучений (ИИ). Остальные 70% обусловлены у-, b- и α-излучениями радиоактивных элементов — тория, урана, радия и продуктов их распада (радон и др.), находящихся в рассеянном виде в земных породах, почве, атмосфере и воде. Определённый вклад в естеств. фон вносят и такие радиоактивные изотопы, как 40К, 3Н, 14С, входящие в состав живых клеток. Высокоэнергетич. ИИ глубоко проникают в организм, достигая наиболее радиочувствит. органов — кроветворных, генеративных и др. В основе биол. действия ИИ лежат процессы ионизации и возбуждения молекул, радиационно-химич. реакции, нарушающие или изменяющие функции биополимеров, гл. обр. нуклеиновых кислот и ферментов. Воздействуя на ДНК соматич. и генеративных клеток, они способны вызвать мутации, злокачеств. перерождение клетки. Поэтому ИИ играют определённую роль в естеств. изменчивости организмов, лежащей в основе биол. эволюции, и вместе с тем повышают уровень спонтанно возникающих уродств, генетич. заболеваний, канцерогенеза. В сер. 20 в. были открыты способы растепления атомных ядер, сопровождаемые мощным ИИ и образованием большого кол-ва искусств, радиоактивных веществ. Технич. средства использования ядерной энергии в военных и мирных целях ощутимо увеличивают кол-во источников ИИ (см. загрязнение биосферы), а следовательно, и вероятность возникновения разл. нарушений у организмов. Большую опасность для человечества представляет использование ИИ в воен. целях. При тотальном гамма-нейтронном облучении животных и человека (сопровождающем взрывы атодшых и ядерных бомб) в дозах 100 Гр п выше вследствие поражения ЦНС наступает коматозное состояние и смерть в первые 24—48 час, при дозах 5—10 Гр возникает тяжёлая лучевая болезнь. При более низких дозах после острого периода наступает восстановление поражённых тканей и выздоровление. Однако в дальнейшем возрастает вероятность появления отдалённых последствий облучения (рак, лейкемия, катаракта, рождение генетически неполноценного потомства и т. п.). Вследствие развития техники всё более актуальной становится проблема биол. действия неионизирующих электромагнитных излучений с большими длинами волн, таких, как УВЧ, миллиметровые, сантиметровые и дециметровые радиоволны, воздействие к-рых связано с локальным, неравномерным нагревом ультраструктур тканей и зависит от мощности и модуляции облучения (как правило, оно обратимо). Радиоизлучения метрового и большего диапазонов, по-видимому, биол. действием не обладают. Регулируемое Б. д. и. широко используется в медицине (радиотерапия, рентгенодиагностика, фототерапия, лазеры и ар.), микробиол. пром-сти, с. х-ве (радиационный мутагенез и др.).