BHP
Seminarium 6
01.04.09r.

PROMIENIOWANIE WIDZIALNE
Naturalnym źródłem promieniowania widzialnego jest słońce.
- Promieniowanie widzialne obejmuje fale elektromagnetyczne o długości 380-760 nm.
- Światło słoneczne wywiera na człowieka działanie w wielu płaszczyznach, daje wrażenia wzrokowe (pozwala dostrzegać szczegóły otoczenia), reguluje aktywność biologiczną organizmu.

Wpływa na wiele funkcji biologicznych ustroju:
- Stymuluje funkcje psychiczne i sprawność układu nerwowego oraz podwyższa wydolność fizyczną organizmu.
- Działa bodźcowo: podwyższa poziom przemiany materii, podwyższa przyswajalność tlenu i witamin, wzmaga ich biosyntezę.
- Działa stymulującą na przemiany tłuszczów i węglowodanów.
- Fototerapia łagodzi/eliminuje objawy depresji
- Promieniowanie widzialne stymuluje funkcje podwzgórza i przysadki mózgowej.
- Receptor wzroku jest ściśle połączony z szyszynką. Pobudzenie z siatkówki przenosi się na szyszynkę przez jądra przodo i śródmózgowia.
- Hormony szyszynki (melatonina, serotonina) wpływają na stan aktywności organizmu, determinując przebieg rytmu okołodobowego.
- Właściwości bodźcowe promieniowania słonecznego wykorzystuje się w fizykoterapii, odnowie biologicznej, przy hartowaniu organizmu, kształtowaniu odpowiedniego klimatu świetlnego w pomieszczeniach.
- Analizator wzroku, kontroluje większość czynności człowieka, szczególnie pracę wzrokową dlatego jakość oświetlenia istotnie wpływa na komfort pracy.
- Dokładność widzenia i szybkość spostrzegania zależy od natężenia oświetlenia oglądanego przedmiotu.

STRUMIEŃ ŚWIETLNY (F) jest to ta część promieniowania optycznego emitowanego przez źródło światła, którą widzi oko ludzkie w jednostce czasu. Jednostką strumienia świetlnego jest lumen, lm.
NATĘŻENIE OŚWIETLENIA - ilość światła padającego na daną powierzchnię (stosunek strumienia świetlnego padającego na płaszczyznę do jej powierzchni). Jednostką natężenia oświetlenia jest lux. lx = lm/m2
LUMINACJA - wielkość fotometryczna określająca gęstość powierzchniową natężenia światła (ilość światła odbijanego od powierzchni) i decydująca o subiektywnym wrażeniu jasności; inaczej jaskrawość, blask, jasność powierzchniowa)
Oświetlenie powinno być dostosowane do rodzaju wykonywanej pracy.

Najmniejsze dopuszczalne natężenie światła:
- Pomieszczenia, gdzie wykonuje się czynności o ograniczonych wymaganiach wzrokowych (kuchnie, jadalnie, świetlice ) 200 lx
- Sale lekcyjne (przeciętne wymagania wzrokowe) 300 lx.
- Prace b. precyzyjne (szycie, kreślenie, montaż bardzo drobnych części np.jubilerskich, elektronicznych) 500-1000 lx
- Zabiegi medyczne - co najmniej 2000 lx

Przy wykonywaniu prac wymagających dużego natężenia światła należy używać oświetlenia złożonego, tzn. oświetlenia ogólnego całego pomieszczenia i dodatkowego silnego oświetlenia miejsca pracy (oświetlenie miejscowe).
Natężenie oświetlenia ogólnego powinno stanowić co najmniej 1/5 złożonego natężenia oświetlenia (oświetlenie miejscowe i oświetlenie ogólne razem).
Przystosowanie po przejściu z ciemności do dobrze oświetlonego pomieszczenia trwa od kilkudziesięciu sekund (u młodych ludzi) do 10 minut u starszych.
W odwrotnej sytuacji czas przystosowania jest dłuższy.
Przy szybkim obniżaniu natężenia światła sprawność widzenia zostaje upośledzona na skutek braku pełnej adaptacji.
Do pracy wykonywanej przez osoby starsze natężenie oświetlenia powinno być większe.
W miarę starzenia się zmniejsza się przepuszczalność aparatu przeziernego dla fal krótszych czyli barwy niebieskiej i fioletowej.
Obniża się również zakres i szybkość akomodacji oka ( przystosowanie wzroku do ostrego widzenia przedmiotów w różnej odległości). Osłabiona jest również adaptacja do ciemności i jasności.
Istotne znaczenie dla dokładności i ostrości widzenia ma kontrast między przedmiotem, a tłem oraz barwa światła.


- Narząd wzroku jest najbardziej czuły na barwę zieloną, odpowiadającą długości fali 550 nm.
- Przy mniejszych lub większych długościach czułość wzroku maleje w sposób ciągły dążąc do zera, którego granicę z jednej strony stanowi UV, z drugiej IR.
- Stosowanie odpowiedniej kolorystyki środowiska ułatwia pracę, dzięki tworzeniu kontrastów barwnych i elementów przyciągających wzrok.
- Zaleca się różnicowanie barw między dużymi powierzchniami ( ściany, meble, powierzchnie urządzeń) i małymi , lecz istotnymi elementami takimi jak: przyciski, dźwignie, wyłączniki.
- Przy tworzeniu kontrastów szczególnie między dużymi powierzchniami należy stosować różne barwy, lecz o podobnym współczynniku odbicia światła. Pozwala to na równomierny rozkład luminacji ( jaskrawości, jasności).
- Należy unikać barw błyszczących, czystych kolorów- takie układy jednostronnie obciążają siatkówkę i dają objawy obrazów powidokowych ( wrażenie wzrokowe utrzymuje się po zniknięciu obserwowanego przedmiotu).
- Zbyt duże różnice w luminacji w polu widzenia mogą powodować niekorzystne zjawisko określane jako olśnienie.

Wyróżnia się następujące rodzaje olśnienia:
- Względne - gdy istnieją zbyt duże kontrasty w polu widzenia
- Adaptacyjne - gdy oko nie osiągnęło poziomu adaptacji do panującego poziomu natężenia oświetlenia
- Bezwzględne - gdy natężenie oświetlenia jest tak duże , że oko nie może się przystosować.

CIENISTOŚĆ OŚWIETLENIA - warunki oświetlenia przedmiotu pozwalające na powstawanie cieni.
Oświetlenie bezcieniowe przedmiotu ma miejsce jedynie w doskonale rozproszonym świetle, gdy przedmiot ten jest jednakowo oświetlany ze wszystkich stron. W innych warunkach powstają cienie tym ostrzejsze im silniej przedmiot jest oświetlany z jednej strony.

Oświetlenie bezcieniowe pożądane jest w takich pracach jak :
- kreślenie,
- wykonywanie operacji,
- czytanie.

Zbyt duża cienistość utrudnia pracę wzrokową, ponieważ zwiększają się różnice w luminacji w różnych częściach pola widzenia. Pewien stopień cienistości jest jednak czasem pożądany Obecność cieni zwiększa perspektywę, bryłowatość przedmiotów pozwala lepiej orientować się w przestrzeni.

Sztuczne źródła światła W elektrycznych źródłach światła wykorzystywane są dwa zjawiska:
- Promieniowanie świetlne ciał stałych rozżarzonych do wysokiej temperatury np. żarówki (drucik wolframowy rozgrzany przez przepływający prąd do temp. 2500 ႰC)
- Promieniowanie świetlne gazów pod wpływem wyładowań elektrycznych: lampy fluorescencyjne (czyli świetlówki) lampy rtęciowe, sodowe, ksenonowe.
- ŻARÓWKI emitują światło o przewadze czerwonego i żółtego, ze znacznym ograniczeniem fioletowego i niebieskiego, co ogranicza prawidłowe rozróżnianie barw.
- Inną wadą żarówek jest promieniowanie cieplne, umieszczona w pobliżu człowieka może dawać uczucie gorąca, bóle głowy.
- ŚWIETLÓWKI (niskoprężne lampy rtęciowe rury wypełnione argonem - po włączeniu prądu między elektrodami rtęciowymi znajdującymi się na końcach rury następują wyładowania elektryczne w parach rtęci, którym towarzyszy emisja promieniowania UV. Pokrycie wnętrza rury odpowiednim luminoforem przekształca światło UV w światło widzialne, światło emitowane może wykazywać niedobór barwy czerwonej i żółtej, jednak zastosowanie odpowiednich luminoforów pozwala uzyskać światło o dowolnym składzie widmowym.
Zaletą świetlówki jest mała luminacja i duża skuteczność świetlna.
Wadą jest tętnienie światła, związane z zasilaniem prądem zmiennym o częstotliwości 50Hz.
W lampach żarowych tętnienie światła jest znacznie mniejsze.
Tętnienie światła jest nieprzyjemnie odbierane, powoduje szybsze zmęczenie.
Może powodować powstawanie zjawiska stroboskopowego, które polega na tym, że poruszający się przedmiot oglądany w świetle pulsującym sprawia wrażenie jakby się nie poruszał lub poruszał się w drugim kierunku, to samo dotyczy przedmiotów wykonujących się ruchy obrotowe.
Zjawiska stroboskopowe były przyczyną groźnych wypadków podczas pracy.

Intensywne promieniowanie widzialne (zwłaszcza światło niebieskie) może powodować termiczne lub fotochemiczne uszkodzenia i schorzenia siatkówki oka. Silne światło niebieskie (400-490nm) występuje podczas procesów technologicznych, takich jak np. spawanie, jest również emitowane przez promienniki elektryczne, np. lampy do naświetlania materiałów światłoczułych. Jest także składową promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi. Najbardziej groźne dla siatkówki oka jest promieniowanie o długościach fali z zakresu 420 ÷ 455 nm. Ekspozycja skóry na widzialne promieniowanie laserowe o dużej mocy może powodować jej oparzenia.

PROMIENIOWANIE UV
Wyróżnia się następujące zakresy widma ultrafioletu /UV/:
- UV-C : 180-290 (280) nm
- UV-B : 290 (280) -315 nm
- UV-A : 315-380 nm
Większość promieniowania UV (2/3) dochodzi do ziemi między godziną 10⁰⁰ a 14⁰⁰, najsilniejsze w miesiącach letnich.
Sztucznym źródłem emisji UV może być każde ciało rozgrzane do temperatury 2500°K.

Biologiczne działanie promieniowania UV jest następstwem jego działania fotochemicznego. Pod wpływem promieni UV w tkankach i ich elementach zdolnych do absorpcji (np. w karotenie, kwasach nukleinowych, histydynie, tyrozynie, lipoproteinach, melaninie, hemoglobinie), zachodzą różne reakcje chemiczne, takie jak synteza, utlenianie, redukcja lub rozpad. Są one przyczyną występowania odczynu fotochemicznego, tworzenia pigmentu czy wytwarzania witaminy D.Silne działanie miejscowe promieniowania UV prowadzi do denaturacji białka. Promieniowanie UV mogą powodować uszkodzenie DNA i RNA, w konsekwencji mutagenezę i raka skóry. Promieniowanie UV jest jednym z czynników warunkujących powstawanie inwersyjnej mgły fotochemicznej i ozonu w troposferze.

UV-C
Jest to promieniowanie o wysokiej energii w fotonie zaliczane już do promieniowania jonizującego. UVC jest prawie całkowicie pochłaniane przez warstwę ozonową atmosfery (promienie UVC nie występują w świetle słonecznym docierającym do powierzchni Ziemi). Promieniowanie UVC wykorzystuje się np. w warunkach laboratoryjnych do sterylizacji czyli odkażania i zabijania chorobotwórczych mikroorganizmów. Promieniowanie UV-C wywołuje u bakterii spowolnienie wzrostu, zahamowanie rozmnażania lub śmierć komórki. Skuteczne działanie bakteriobójcze stwierdzono w odniesieniu do pałeczek błonicy, okrężnicy, duru brzusznego, gronkowców i prątków gruźlicy. Przypadkowa ekspozycja na UV-C dotyczy głównie osób zatrudnionych przy odkażaniu lampami bakteriobójczymi np. w szpitalach, przychodniach, laboratoriach, obiektach sportowych, odkażaniu wody, mleka, jaj, konserw.

  UV- B
Stanowi ok. 5% całego promieniowania ultrafioletowego docierającego do powierzchni Ziemi. Najsilniejsze jest w godzinach od 10 rano do 15, w okresie letnim jego natężenie jest najwyższe. Jest filtrowane przez chmury i szyby okienne lub samochodowe - w pochmurne dni oraz podczas pobytu w pomieszczeniach lub samochodzie dociera do nas mniejsza dawka promieniowania UVB. Promieniowania UVB jest bardzo aktywne biologicznie.
- Wywołuje rumień skóry i jej pigmentacje czyli opalanie.
- Powoduje przemianę 7-dehydrocholesterolu w witaminę D3 (wpływ na gospodarkę wapniowo-fosforanową).  
- Gruczoły łojowe skóry wytwarzają prowitaminy D (sterole, ergosterole i hydrocholesterole), które pochłaniają promienie UV o długości fali poniżej 320 nm.
- Wytworzone w skórze pod wpływem promieni UV biologicznie czynne witaminy D2 i D3 zostają wchłaniane i regulują poziom oraz wzajemny stosunek wapnia i fosforu we krwi oraz odkładanie ich w nasadach kości.
- Inne korzystne skutki działania na organizm człowieka to np. zwiększanie jego odporności, niszczenie drobnoustrojów, przyśpieszanie gojenia ran i owrzodzeń.
 Promieniowanie UV B powoduje:
- Wzrost napięcia układu wspólczulno-nadnerczowego i wydzielanie licznych hormonów.
- Zwiększenie aktywności enzymów mitochondrialnych i mikrosomalnych
- Nasilenie nieswoistej odporność immunologicznej.
- U osób eksponowanych na promieniowanie UV-B obniża się ciśnienie krwi (skurczowe i rozkurczowe) i stan ten utrzymuje się zwykle przez pewien czas.
- U dzieci naświetlanie UV-B w zimie zwiększa odporność i tolerancję na wysiłek. Podobne korzystne zmiany pod wpływem promieniowania UV-B stwierdzano u sportowców.
- Naświetlanie promieniowaniem UV-B przed wykonaniem szczepienia ochronnego wzmaga jego efektywność i zmniejsza ryzyko alergii poszczepiennej.
- U ludzi żyjących na dalekiej północy, gdzie występują długie (półroczne) okresy braku światła słonecznego i związanego z tym niedoboru promieniowania UV-B obserwuje się zaburzenia przemiany mineralnej, obniżanie się odporność niespecyficznej i większą wrażliwość na szkodliwe czynniki środowiska.
- Naświetlanie lampami emitującymi UV-B stosuje się w niektórych chorobach skóry np. przy czyrakach, trądziku, łuszczycy.
- W skórze pod wpływem promieniowania UV-B nasilają się procesy fizjologiczne prowadzące do lepszego ukrwienia i przebarwienia.
- Skóra łatwiej zwalcza zakażenia drobnoustrojami chorobotwórczymi.

Działanie niekorzystne
- Głębokość wnikania promieniowania nadfioletowego w skórę jest wprost proporcjonalna do długości fali (największa dla λ = 400 nm) i wynosi przeciętnie kilka mikrometrów
- Promieniowanie UVB (fale krótsze niż UVA) nie wnika głęboko w skórę - tylko do poziomu naskórka.
- UVB posiada jednak wyższą energię w porównaniu z promieniami UVA i jest odpowiedzialne za rumień i poparzenia skóry. (działanie UVB są widoczne w krótkim czasie). 
- Wielokrotne narażenie skóry na promieniowanie nadfioletowe o dużym natężeniu może powodować:
- złuszczania się naskórka
- powstanie przebarwień na skórze  (piegi, znamiona, plamy)
- powstawanie zmian przednowotworowych i nowotworowych  

W krajach leżących w strefach o dużym nasłonecznieniu oraz wśród osób wykonujących prace na wolnym powietrzu występuje większa zapadalność na nowotwory skóry.
- Proces powstawania nowotworów skóry pod wpływem ekspozycji na długotrwałe działanie nadfioletu wiąże się z pochłanianiem tego promieniowania przez DNA.
- Pod wpływem nadfioletu w DNA powstają dimery pirimidyn czemu przypisuje się główną rolę w procesie inicjowania zmian nowotworowych.
- Najbardziej skuteczne pod względem wywoływania nowotworów jest promieniowanie o długościach fali zbliżonych do 300 nm (bad. na zwierzętach).
- Nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV-B wywołuje immunosupresję.
- Zmutowany pod wpływem UV DNA jest silnym antygenem i jest odrzucony przez prawidłowo funkcjonujący uk. immunologiczny). Pod wpływem UV często jednak dochodzi do zahamowania odpowiedzi uk. Immunologicznego
- Naruszenie równowagi immunologicznej przez UV B przyczynia się do rozwoju raków skóry.
- Promieniowanie UV zaburza czynności komórek Langerhansa, które w obrębie skóry prezentują limfocytom T UV-antygeny, (powstające pod wpływem oddziaływania promieniowania UV na DNA).
- Dochodzi do powstawania UV-supresorowych limfocytów T wspomagających rozwój komórek nowotworowych.
- W Europie , w tym również w Polsce obserwuje się tendencję wzrostową zachorowań na raka skóry,
- Zachorowania dotyczą głównie niebarwnikowych raków skóry (rak podstawnokomórkowy i rak kolczystokomórkowy) oraz czerniaka złośliwego.

Niebarwnikowe raki skóry
- Przyczyną powstawania jest nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV.
- Ryzyko zachorowania jest związane z akumulowaną dawką UV.
- Najczęściej występują u osób o jasnej karnacji i przebywających notorycznie pod gołym niebem.
- Lokują się głównie w miejscach regularnie eksponowanych na promieniowanie UV tzn. szczególnie w obrębie głowy i szyi, mogą również występować na tułowiu i rękach.

Czerniak złośliwy
- Ryzyko zachorowania nie jest bezpośrednio związane z akumulowaną dawką UV.
- Może pojawiać się nie tylko w miejscach poddawanych ekspozycji słonecznej, ale również w miejscach całkowicie osłoniętych.
- Częściej chorują osoby poddających się intensywnej ekspozycji słonecznej, ale w sposób okazjonalny, okresowy lub te, które w wieku młodzieńczym zmieniły miejsce zamieszkania na strefę o silniejszym nasłonecznieniu.
- O zachorowaniu na czerniaka w dużej mierze decydują czynniki genetyczne ( fenotyp pigmentacyjny).
- Czerniak wiąże się ze słabą zdolnością do opalania, skłonnością do oparzeń słonecznych, jasną karnacją, rudymi włosami, jasnymi oczami, sprzyja mu występowanie na skórze różnych znamion i przebarwień.

UV A
- Promieniowanie UV-A stanowi ok. 95 % całego promieniowania UV docierającego do Ziemi.
- W znacznie większym stopniu niż UVB przenika przez chmury i szyby okienne
- Penetruje skórę bardzo głęboko, aż do poziomu skóry właściwej
- Efekty działania są zauważalne po latach, dawki kumulują się, dając o sobie znać w przyszłości np. w postaci zmarszczek lub zmian nowotworowych
- Promieniowanie UVA nasila efekty działania promieniowania UV-B, wywołuje słaby rumień i stosunkowo szybką opaleniznę (szczególnie u osób skłonnych konstytucjonalnie).
- Wnikając w skórę, może naruszyć strukturę tkanki łącznej, powodując przedwczesne starzenie się skóry (fotostarzenie).
- Prawdopodobieństwo uszkodzeń zwiększa się w obecności niektórych związków chemicznych (s.światłouczulających) jak: perfumy, dezodoranty, antybiotyki, sulfonamidy, środki antykoncepcyjne)
- Łączny efekt działania zewnątrzpochodnych substancji (mających zdolność absorbowania energii świetlnej) oraz światła - nasila nieprawidłowe reakcje w skórze -fototoksyczność, fotouczulanie, indukcja nowotworów).
- UVA indukuje generowanie wolnych rodników w skórze
- UVA jest uważane za główną przyczynę takich niekorzystnych zjawisk (uszkodzeń skóry) jak: fotostarzenie, odczyny fotoksyczne i fotoalergiczne.
- Istotnie przyczynia się do rozwoju zmian nowotworowych.

SOLARIA - obecnie stosowane lampy emitują niemal wyłącznie UVA.

Niekorzystne skutki opalania w solariach:
- Ostry wpływ UVA na skórę i uszkodzenia jej struktury (hiperplazja naskórka, zmniejszenie liczby k. Langerhansa, stany zapalne skóry, degradacja kolagenu, generacja wolnych rodników) przyspieszenie procesów fotostarzenia i zwiększenie ryzyka rozwoju raka skóry.
- Przy nieodpowiedniej ochronie oczu - stany zapalne spojówki, rogówki, przyspieszenie procesów degeneracyjnych w obrębie soczewki (zaćma)
- Swędzenie skóry, wysypki, wypryski, fotodermatozy, pogorszenie samopoczucia,nudności.

PROMIENIOWANIE NADFIOLETOWE
Wpływ na narząd wzroku
- Promieniowanie o długości fali poniżej 290 nm jest silnie pochłaniane przez rogówkę i spojówkę oka.
- Narażenie na silne promieniowanie UV (łuk spawalniczy, lampy kwarcowe lub zwiększone natężenie promieniowania powstające w wyniku odbijania od śniegu lub piasku) może spowodować zapalenie rogówki i spojówki oka.

Stany zapalne spojówki i rogówki objawiają się:
- zaczerwienieniem, swędzeniem i pieczeniem spojówek,
- wzmożonym łzawieniem
- Światłowstrętem
- uczuciem obcego ciała w oku
- upośledzeniem widzenia.

Objawy zapalenia spojówek obserwuje się zwykle po czasie utajenia trwającym od 5 do 10 godzin w zależności od dawki promieniowania i długości fali. Nadfiolet z zakresu powyżej 290 nm jest przepuszczany przez rogówkę i ciecz wodnistą oka, dociera do soczewki i jest przez nią pochłaniany. Długotrwałe narażenie soczewki na intensywne promieniowanie UV powyżej 290 nm może doprowadzić do jej trwałego zmętnienia, czyli zaćmy (tzw. zaćma fotochemiczna).

Korzystny wpływ ultrafioletu na organizm:
- działanie przeciwkrzywicze i wpływ na prawidłową mineralizację kości.
- Absorpcja promieniowania < 320 nm przez pewne sterole, a w szczególności 7-dehydrocholesterol powoduje wytwarzanie wit. D3, która odgrywa ważną rolę w gospodarce wapniowo-fosforowej

Korzystny wpływ na skórę
- Skóra poddana działaniu promieni UV, w odpowiedniej dawce, staje się lepiej ukrwiona, bardziej elastyczna i mniej podatna na zakażenia. - Następuje szybszy wzrost komórek naskórka oraz zwiększenie liczby białych krwinek w miejscu naświetlenia, co powoduje lepsze gojenie ran i owrzodzeń.

Wpływ na przemianę materii.
- Po naświetlaniu następuje przyspieszenie ogólnej przemiany materii.

Korzystny wpływ ultrafioletu na organizm:
Wpływ na szpik kostny.
- Promienie UV posiadają właściwości stymulujące produkcję erytrocytów, hemoglobiny, okresowo zwiększają ilość płytek krwi. Wykorzystywane w leczeniu anemii.
- Przy prawidłowej ilości erytrocytów nie ulegają one zwiększeniu natomiast gdy ich liczba jest obniżona wówczas po naświetlaniu następuje wzrost ilości erytrocytów. (Należy pamiętać, że u ludzi starszych naświetlanie promieniami UV może doprowadzić do powstania ryzyka zakrzepicy)
Wpływ na gruczoły wewnętrznego wydzielania.
Promienie UV zwiększają produkcję hormonów takich gruczołów jak przysadka mózgowa, tarczyca, nadnercza, trzustka i jajniki.
Wpływ na układ nerwowy.
Przy właściwym dawkowaniu obserwuje się korzystny wpływ na stan psychiczny (uspokojenie, powraca sen i stabilność układu nerwowego).

Fale elektromagnetyczne lub strumień cząstek, których energia jest dostatecznie duża, aby wywołać jonizację tj. wybicie elektronu z powłoki elektronowej atomu lub cząsteczki powodując ich jonizację.
Rodzaje promieniowania jonizującego :
- promieniowanie korpuskularne: cząstki α, elektrony (cząstki β) i ich antycząstki czyli pozytony, protony, neutrony
- promieniowanie kwantowe: kwanty γ i X.

Naturalne źródła promieniowania jonizującego : gwiazdy, galaktyki, materia rozproszona w kosmosie, pierwiastki promieniotwórcze występujące w skorupie ziemskiej.
Sztuczne źródła promieniowania : lampy rentgenowskie, reaktory jądrowe, akceleratory, doświadczalne wybuchy jądrowe.

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE
NARAŻENIE:
- osoby zawodowo związanych z obsługą i wykorzystaniem źródeł promieniowania jonizującego
- diagnostyka rentgenowskiej oraz stosowania izotopów promieniotwórczych w diagnostyce i terapii medycznej.
- Ogół populacji - radon z gleby, promieniowanie z materiałów budowlanych

Skutki działania promieniowania jonizującego na komórki zależą od:
- rodzaju promieniowania jonizującego, tj. zdolności do jonizacji ośrodka określonej wspóczynnikiem wagowym (wartość współczynnika wagowego zależy od: rodzaju promieniowania jonizującego, związana jest z jego zdolnością do jonizacji . Pozwala obliczyć dawkę równoważną powodującą takie same efekty biologiczne dla różnych rodzajów promieniowania jonizującego)
- energii promieniowania
- rodzaju komórki oraz stadium jej rozwoju

Reguła Bergonia i Tribodoudeau:
Wrażliwość komórek na promieniowania jonizującego jest wprost proporcjonalna do ich aktywności proliferacyjnej i odwrotnie do stopnia zróżnicowania . Najbardziej wrażliwe są komórki mało zróżnicowane i łatwo rozmnażające się. Jeżeli promieniowanie jonizujące zadziała na komórkę w stadium mitozy podczas której syntetyzowane jest DNA lub w stadium poprzedzającym właściwy podział podwojonej komórki wówczas występują najpoważniejsze uszkodzenia komórek. W młodych organizmach odsetek komórek dzielących się i mało zróżnicowanych jest większy niż u dorosłych, dlatego prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzeń popromiennych u młodych organizmów jest odpowiednio większe. Mutacje indukowane promieniowaniem jonizującym dzielimy na dwa rodzaje:
1) mutacje punktowe (genowe) - związane ze zmianami chemicznymi pojedyńczej zasady .Jeśli w obrębie zasady zachodzi wiele jonizacji i interakcji może nastąpić wypadnięcie tego elementu z łańcucha DNA, co wiąże się z utratą odpowiedniej informacji genetycznej.
2) mutacje chromosomowe (aberracje chromosomowe) polegające na zmianie właściwości chromosomów (chromosomy dicentrycze, pierścieniowe)
Liczba mutacji zależy w przybliżeniu od dawki promieniowania, jednak indukcja mutacji jest procesem bezprogowym
Aberracje chromosomowe w komórkach rozrodczych mogą powodować śmierć osobnika, który je odziedziczy lub poważne defekty fizjologiczne
Aberracje chromosomowe w komórkach somatycznych odgrywają decydującą rolę w indukcji nowotworów, przyspieszają również starzenie się organizmu.
Nie wszystkie uszkodzenia komórek mogą zainicjować następstwa kliniczne, niektóre uszkodzenia nici DNA mogą zostać zrekonstruowane przez enzymy naprawcze na wzór „zdrowej nici”.


Rozróżnia się dwa rodzaje biologicznych efektów promieniowania jonizującego:
- niestochastyczne
- stochastyczne.

EFEKTY NIESTOCHASTYCZNE
O efektach niestochastycznych (incz. deterministycznych) mówimy wtedy, gdy liczba komórek zniszczonych lub uszkodzonych (oraz tych które straciły zdolność do rozmnażania) w narządzie lub tkance jest na tyle duża, że powoduje to zaburzenie w funkcjonowaniu całego narządu. Ponieważ w wielu narządach czy tkankach występuje fizjologiczna wymiana komórek, efekt popromienny ujawnia się jako dominujący, gdy tempo niszczenia jest większe od tempa naturalnej produkcji.

EFEKTY NIESTOCHASTYCZNE (DETERMINISTYCZNE)
nazywane są wczesnymi, gdyż ujawniają się w stosunkowo krótkim czasie po ekspozycji ( od kilku godzin do kilku tygodni). Ciężkość efektu niestochastycznego wzrasta wraz z pochłoniętą dawką promieniowania. Ich wystąpienie jest możliwe tylko przy wysokich wartościach dawek (przekraczajacych poziom progowy), Efekty niestochastyczne określane są mianem deterministycznych co oznacza, że dawki wyższe od progowych determinują ich występowanie. Niektóre z efektów niestochastycznych mają charakter funkcjonalny i mogą być odwracalne np. zmniejszanie tempa wydzielania gruczołów (np. ślinianek, czy tarczycy), reakcje naczyniowe (zaczerwienienie, obrzęk podskórny), przejściowa utrata zdolności reprodukcyjnej w wyniku napromienienia gonad.

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE
- ostry zespół popromienny, który w większości przypadków kończy się śmiercią w wyniku niemożliwej do zatrzymania infekcji (uszkodzenie układu immunologicznego)
- lokalne zmiany martwicze skóry
- uszkodzenie układu krwiotwórczego
- zmiany zwyrodnieniowe w różnych narządach np. zaćma popromienna
- utrata zdolności reprodukcyjnej w wyniku napromienienia gonad
- uszkodzenie zarodka (w póżniejszych fazach rozwoju) i płodu prowadzące do ich śmierci.

EFEKTY STOCHASTYCZNE
Ten rodzaj następstw biologicznych jest odpowiedzią organizmu na rozwój klonu komórek, których materiał genetyczny został uszkodzony na skutek napromieniowania, lecz zostały zachowane ich podstawowe funkcje wraz ze zdolnością do rozmnażania. Zmodyfikowane komórki nie zostały rozpoznane i wyeliminowane przez organizm. Występowanie efektu stochastycznego jest w sposób bezprogowy związane z dawką promieniowania tzn. może go zainicjować dowolnie mała dawka, a uszkodzenie może rozpocząć. się od pojedynczej komórki. Zwiększenie dawki promieniowania prowadzi jedynie do zwiększenia prawdopodobieństwa wystąpienia efektu, ale nie ma wpływu na ostrość spowodowanego skutku. Gdy uszkodzenie popromienne o charakterze stochastycznym dotyczy komórek somatycznych wówczas efekt ten oznacza indukowanie nowotworów (białaczki, guzy lite). Gdy zmodyfikowana zostaje komórka rozrodcza, uszkodzenie może zostać przekazane potomstwu (niekoniecznie w pierwszym pokoleniu). Niezależnie od rodzaju uszkodzonych komórek efekty stochastyczne ujawniają się po relatywnie długim czasie od ekspozycji (od kilku do kilkudziesięciu lat) dlatego nazywane są efektami odległymi. Najbardziej typowymi nowotworami popromiennymi są białaczki. Pozostałe typy nowotworów mogą być teoretycznie indukowane we wszystkich narządach. Do najbardziej wrażliwych narządów na promieniowanie jonizujące należą: szpik kostny, tarczyca, gruczoł piersiowy u kobiet i płuca.

Najważniejsze nowotwory popromienne to :
- białaczki
- nowotwory tarczycy
- rak gruczołu piersiowego ( ryzyko zachorowania wzrasta, gdy ekspozycja miała miejsce między 10 a 39 rokiem życia, szczególnie w okresie dojrzewania)
- oskrzelopochodny rak płuc
- nowotwory ukł. Kostnego
- nowotwory skóry
- przełyku, wątroby.

Podstawowe zasady ochrony radiologicznej w odniesieniu do ekspozycji medycznych sprowadzają się do dwóch zasadniczych wymogów: uzasadnienia ekspozycji i optymalizacji narażenia Decyzję o zasadności ekspozycji podejmuje lekarz na podstawie stwierdzonych objawów, odpowiedzialność za przeprowadzenie ekspozycji ponosi także l. radiolog, który sprawdza treść skierowania, a w uzasadnionym przypadku może odmówić wykonania badania.

Optymalizacja narażenia polega na ograniczeniu dawek otrzymywanych przez indywidualne osoby i liczby eksponowanych osób , a prawdopodobieństwo ekspozycji dla każdego źródła powinno być racjonalnie najniższe. W radioterapii optymalizacja dawki w rozumieniu ochrony radiologicznej odnosi się do zdrowych narządów i tkanek otaczających obszar objęty naświetlaniem.

1

---