amIRali
کاربر نگاه دانلود
دید کلی
هستههای پرتوزایی که بر اثر فرآیندهای سوخت و سازی یا به راههای دیگر وارد یاخته زنده میشوند، دوز جایگزین شدهای را بوجود میآورند که ممکن است بسیار بالا و از لحاظ کیفی با دوز دریافتی از چشمهای خارجی متفاوت باشد. چون اغلب این هستههای پرتوزای تهنشین شده ، چشمههای تابش با LET (انتقال خطی انرژی) بالایی هستند، فقط در شرایط نسبتا غیر عادی سیستمهای زنده ، مخصوصا انسانها در معرض تابش با LET بالا از چشمههای خارجی قرار میگیرند.
چنین شرایطی میتواند شامل پرتو گیری شغلی در حوالی شتابگرهای بزرگ تجربی ، یا پرتو گیری شغلی فضانوردان از ذرات باردار سنگین پُرانرژی موجود در فضای ماورای زمین باشد. وقتی هستههای پرتوزا وارد سیستم زنده میشوند، تابشهای LET بالای ناشی از واپاشی آنها ، اهمیت پیدا میکند. مثلا وقتی ذرات آلفا از سیستمهای زنده خارج هستند، نمیتوانند دوز قابل ملاحظهای را به یاختههایی تحویل دهند که پس از جذب در بدن در آنها جایگزین میشوند.
مسیرهای ورود هستههای پرتوزا
سرنوشت سوخت و ساز هر هسته پرتوزا ، این حقیقت را تغییر نمیدهد که این هسته میتواند واپاشیده و انرژی آزاد کند. مسیر آن در هر سیستم فعال سوخت و سازی یاخته اندام یا انسان را واکنش پذیری عنصر مادر و واکنش پذیری شکل شیمیایی و فیزیکی آن تعیین میکند. منظور از حالت اخیر ، انحلال پذیری ، حالت والانس ، شکل نمکی و محیط شیمیایی که جسم در آن قرار دارد، مانندPH محیط است.
برای یادآوری پیچیدگی مسیرهای منتهی به جایگزینی پرتوها در اندامی از بدن انسان ، مثال مسیرهای زیست شناختی ید و ایزوتوپهای آن به اختصار بیان میشود.
عنصر ید موجود در محیط میتواند از سادهترین راه موجود ، یعنی از راه استنشاق نوکلوئید وارد بدن شود. نوکلوئید ضمن حرکت در سطح حفرهدار ریه ، به جریان خون وارد میشود، طبق مسیرهای سوخت و سازی متداول ، ید یا یدید موجود در خون توزیع میشوند. مسیر استنشاق ورودی ، جز در شرایط غیر عادی و محدود ، از کمترین اهمیت برخوردار است.
مسیر دیگر ، بلعیدن است. ید موجود در افشانهها یا ید آزاد در حالت بخار را گیاهان سبز ، با رسوب در سطح برگها یا انتقال سوخت و سازی به داخل محتویات یاختهای جذب میکنند. انسان میتواند این سبزیها را بخورد که به جذب آن از طریق فرآیندهای عادی معدی - رودهای میانجامد. آنچه اهمیت بسیار بیشتری دارد، خوردن شیر حیوانات اهلی است. گاو مقدار زیادی علف سبز میخورد و ید جذب شده از این مواد غذایی در شیر ظاهر میشود.
آیا گوشت حیوانات اصلی هم چشمه مهمی از نوکلوئیدهای ید به شمار میآید؟ پاسخ منفی است، زیرا تمام رادیو نوکلوئیدهای ید ، کوتاه عمر هستند. قبل از اینکه گوشت وارد زنجیره مصرف شود، بر اثر پرتوزا ، از بین میروند.
مسیر سومی نیز وجود دارد اما این مسیر ، معمولا خالی از اهمیت است. این مسیر تزریق است. ورود مستقیم نوکلوئید به جریان خون وقتی صورت میگیرد که در پزشکی هستهای برای مقاصد تشخیصی یا درمانی از هستههای پرتوزا ، بهره میگیرند. دیگر از صورتهای تزریق با نفوذ تصادفی مواد دارای آلودگی سطحی با هستههای پرتوزا در پوست است. این امکان معمولا به کاربردهای مواد پرتوزا ، در حوزه کارهای شغلی مربوط است.
بخشهای تبادل مواد پرتوزای ورودی به بدن
چهار بخش اساسی بدن وجود دارد که در آنجا تبادل مواد پرتوزای ورودی به بدن صورت میگیرد:
ریهها و دستگاه تنفسی فوقانی
دهان و دستگاه معدی - رودهای
دستگاه جریان خون شامل قلب و کلیه
دستگاه جریان لنفاوی همراه با گرههای لنفاوی وابسته
مسیر تزریق که ذکر شد، جز در موارد خاص ، اهمیت چندانی به عنوان مسیر رودهای هستههای پرتوزا ندارد. تزریق ، بسادگی ، هستههای پرتوزا را وارد جریان خون میکند. سایر مسیرهای ورودی ، بلعیدن و استنشاق ، اساسا عامل ورود ناآگاهانه هستههای پرتوزا به بدن بشمار میآیند.
بلعیدن
موادی که به صورت محلول یا نامحلول به حفره دهانی راه مییابند، پس از ورود از طریق دهان ، خارج نمیشوند. علاوه بر آنچه مستقیما وارد حفره دهان میشود، بخش ناشی از فعالیت پاکسازی بخشهای فوقانی درخت نای - نایژهای نیز به آن افزوده میشود. ذراتی که از طریق بینی یا دهان وارد دستگاه تنفسی میشوند، بر حسب اندازه ، در دیوارههای ناحیه نای - نایژه فوقانی رسوب میکنند یا به ریه وارد میشوند.
ذراتی که در ناحیه نای - نایژه فوقانی تهنشین شدهاند، بر اثر عمل مُژکی که در سطوح مجرایی بخش فوقانی این اندام به وقوع میپیوندند، به طرف بالا رانده میشوند. این مواد وارد دهان و پس از ورود به ماده مخاطی معمولا قدرت داده میشوند. این مواد قسمت عمده ای از بار بلعیدنی را تشکیل میدهند، به خصوص هنگامی که پرتودهی در محیط شدیدا غبار آلود یا در هوای مرطوب صورت گیرد.
مواد پرتوزا پس از بلعیدن همان مسیر عادی سایر موادی را که از دستگاه نای - نایژه میگذرند، دنبال میکنند. مهمترین نکته در تعیین مقدار هستههای پرتوزای جذب شده از بلعیدن ، انحلال پذیری آنها در محیط شیمیایی دستگاه گوارش است که در معده شدیدا" اسیدی و در روده کوچک فوقانی ، قلیایی است. هر چیزی که در سطوح معده - رودهای منتقل نشود، سرانجام از طریق فضولات دفع میشود.
جذب از دستگاه معدی - رودهای میتواند مستقیما به دستگاه گردش خون یا با احتمال کمتر به جریان لنفاوی صورت گیرد. یکی از مشکلات مسیر معدی - رودهای عبارت است از احتمال ترشح صفراوی حاوی هستههای پرتوزای گردآوری شده از یکی از مسیرهای گردش یا هر دوی آنها در کبد به داخل دستگاه معدی - رودهای.
استنشاق
برای ملاحظه ترابرد و جایگزینی هستههای پرتوزا در بدن انسان میتوانیم دستگاه تنفس را به سه ناحیه تقسیم کنیم که دارای ویژگیهای کاملا متمایزی برای نگهداری مواد ورودی به آن ، بدون توجه به پرتوزا بودن یا نبودن آنها هستند. این نواحی عبارتند از:
مجراهای بینی (Nasal Passages) ، درخت نای - نایژهای (tracheobrancheal tree) و پارانشیم عمق ریه. نفوذ مواد موجود در هوا به این نواحی را خواص آئرودینامیکی ذرات استنشاق شده ، تعیین میکند.
پس از نفوذ ذرات هوابرد کوچکتر به ریه و تهنشینی در سطوح مجاور هوای ریه ، سرنوشت نهایی ماده پرتوزایی که مثلا پس از خوردن به ذره ملحق شده است، به حالت شیمی فیزیکی ماده ، بستگی دارد. موادی که در PH اساسا خنثی سطوح ریه محلول هستند، به سرعت در محیط آبی آن حل میشوند و با انتقال در دیواره خانهخانهای آن به سیستم آوندی میروند. فراوانی کاهندههای فشار سطحی موجود در سطح ریه ، این فرآیند را عملا آسان میکند.
اگر ماده پرتوزا نامحلول یا به صورت اندکی محلول و به صورتی باشد که محیط سطح ریه نتواند آن را تغییر دهد، بیگانهخواری ریه آن را از بین میبرند. این ذرات بیگانهخواری شده سرانجام در گرههای لنفاوی مجاور مستقر میشوند. ذره برای مدتی در این مکان باقی میماند. اگر رادیو نوکلوئید تهنشین شده در گره لنفی اندکی محلول باشد، بخش محلول آن در هنگام عبور از گره به لنف منتقل میشود.
سرانجام لنف گرد آوری شده ، در جریان آوندی تخلیه و ماده محلول ، طوری توزیع میشود که گویی مستقیما به جریان خون وارد شده است. سوخت و ساز هستههای پرتوزایی که از طریق تنفس به بدن وارد شده اند، وقتی وارد سیستم آوندی شوند، به صورت هستههای پرتوزایی است که از طریق مجرای معدی - رودهای جذب شدهاند.
هستههای پرتوزایی که بر اثر فرآیندهای سوخت و سازی یا به راههای دیگر وارد یاخته زنده میشوند، دوز جایگزین شدهای را بوجود میآورند که ممکن است بسیار بالا و از لحاظ کیفی با دوز دریافتی از چشمهای خارجی متفاوت باشد. چون اغلب این هستههای پرتوزای تهنشین شده ، چشمههای تابش با LET (انتقال خطی انرژی) بالایی هستند، فقط در شرایط نسبتا غیر عادی سیستمهای زنده ، مخصوصا انسانها در معرض تابش با LET بالا از چشمههای خارجی قرار میگیرند.
چنین شرایطی میتواند شامل پرتو گیری شغلی در حوالی شتابگرهای بزرگ تجربی ، یا پرتو گیری شغلی فضانوردان از ذرات باردار سنگین پُرانرژی موجود در فضای ماورای زمین باشد. وقتی هستههای پرتوزا وارد سیستم زنده میشوند، تابشهای LET بالای ناشی از واپاشی آنها ، اهمیت پیدا میکند. مثلا وقتی ذرات آلفا از سیستمهای زنده خارج هستند، نمیتوانند دوز قابل ملاحظهای را به یاختههایی تحویل دهند که پس از جذب در بدن در آنها جایگزین میشوند.
مسیرهای ورود هستههای پرتوزا
سرنوشت سوخت و ساز هر هسته پرتوزا ، این حقیقت را تغییر نمیدهد که این هسته میتواند واپاشیده و انرژی آزاد کند. مسیر آن در هر سیستم فعال سوخت و سازی یاخته اندام یا انسان را واکنش پذیری عنصر مادر و واکنش پذیری شکل شیمیایی و فیزیکی آن تعیین میکند. منظور از حالت اخیر ، انحلال پذیری ، حالت والانس ، شکل نمکی و محیط شیمیایی که جسم در آن قرار دارد، مانندPH محیط است.
برای یادآوری پیچیدگی مسیرهای منتهی به جایگزینی پرتوها در اندامی از بدن انسان ، مثال مسیرهای زیست شناختی ید و ایزوتوپهای آن به اختصار بیان میشود.
عنصر ید موجود در محیط میتواند از سادهترین راه موجود ، یعنی از راه استنشاق نوکلوئید وارد بدن شود. نوکلوئید ضمن حرکت در سطح حفرهدار ریه ، به جریان خون وارد میشود، طبق مسیرهای سوخت و سازی متداول ، ید یا یدید موجود در خون توزیع میشوند. مسیر استنشاق ورودی ، جز در شرایط غیر عادی و محدود ، از کمترین اهمیت برخوردار است.
مسیر دیگر ، بلعیدن است. ید موجود در افشانهها یا ید آزاد در حالت بخار را گیاهان سبز ، با رسوب در سطح برگها یا انتقال سوخت و سازی به داخل محتویات یاختهای جذب میکنند. انسان میتواند این سبزیها را بخورد که به جذب آن از طریق فرآیندهای عادی معدی - رودهای میانجامد. آنچه اهمیت بسیار بیشتری دارد، خوردن شیر حیوانات اهلی است. گاو مقدار زیادی علف سبز میخورد و ید جذب شده از این مواد غذایی در شیر ظاهر میشود.
آیا گوشت حیوانات اصلی هم چشمه مهمی از نوکلوئیدهای ید به شمار میآید؟ پاسخ منفی است، زیرا تمام رادیو نوکلوئیدهای ید ، کوتاه عمر هستند. قبل از اینکه گوشت وارد زنجیره مصرف شود، بر اثر پرتوزا ، از بین میروند.
مسیر سومی نیز وجود دارد اما این مسیر ، معمولا خالی از اهمیت است. این مسیر تزریق است. ورود مستقیم نوکلوئید به جریان خون وقتی صورت میگیرد که در پزشکی هستهای برای مقاصد تشخیصی یا درمانی از هستههای پرتوزا ، بهره میگیرند. دیگر از صورتهای تزریق با نفوذ تصادفی مواد دارای آلودگی سطحی با هستههای پرتوزا در پوست است. این امکان معمولا به کاربردهای مواد پرتوزا ، در حوزه کارهای شغلی مربوط است.
بخشهای تبادل مواد پرتوزای ورودی به بدن
چهار بخش اساسی بدن وجود دارد که در آنجا تبادل مواد پرتوزای ورودی به بدن صورت میگیرد:
ریهها و دستگاه تنفسی فوقانی
دهان و دستگاه معدی - رودهای
دستگاه جریان خون شامل قلب و کلیه
دستگاه جریان لنفاوی همراه با گرههای لنفاوی وابسته
مسیر تزریق که ذکر شد، جز در موارد خاص ، اهمیت چندانی به عنوان مسیر رودهای هستههای پرتوزا ندارد. تزریق ، بسادگی ، هستههای پرتوزا را وارد جریان خون میکند. سایر مسیرهای ورودی ، بلعیدن و استنشاق ، اساسا عامل ورود ناآگاهانه هستههای پرتوزا به بدن بشمار میآیند.
بلعیدن
موادی که به صورت محلول یا نامحلول به حفره دهانی راه مییابند، پس از ورود از طریق دهان ، خارج نمیشوند. علاوه بر آنچه مستقیما وارد حفره دهان میشود، بخش ناشی از فعالیت پاکسازی بخشهای فوقانی درخت نای - نایژهای نیز به آن افزوده میشود. ذراتی که از طریق بینی یا دهان وارد دستگاه تنفسی میشوند، بر حسب اندازه ، در دیوارههای ناحیه نای - نایژه فوقانی رسوب میکنند یا به ریه وارد میشوند.
ذراتی که در ناحیه نای - نایژه فوقانی تهنشین شدهاند، بر اثر عمل مُژکی که در سطوح مجرایی بخش فوقانی این اندام به وقوع میپیوندند، به طرف بالا رانده میشوند. این مواد وارد دهان و پس از ورود به ماده مخاطی معمولا قدرت داده میشوند. این مواد قسمت عمده ای از بار بلعیدنی را تشکیل میدهند، به خصوص هنگامی که پرتودهی در محیط شدیدا غبار آلود یا در هوای مرطوب صورت گیرد.
مواد پرتوزا پس از بلعیدن همان مسیر عادی سایر موادی را که از دستگاه نای - نایژه میگذرند، دنبال میکنند. مهمترین نکته در تعیین مقدار هستههای پرتوزای جذب شده از بلعیدن ، انحلال پذیری آنها در محیط شیمیایی دستگاه گوارش است که در معده شدیدا" اسیدی و در روده کوچک فوقانی ، قلیایی است. هر چیزی که در سطوح معده - رودهای منتقل نشود، سرانجام از طریق فضولات دفع میشود.
جذب از دستگاه معدی - رودهای میتواند مستقیما به دستگاه گردش خون یا با احتمال کمتر به جریان لنفاوی صورت گیرد. یکی از مشکلات مسیر معدی - رودهای عبارت است از احتمال ترشح صفراوی حاوی هستههای پرتوزای گردآوری شده از یکی از مسیرهای گردش یا هر دوی آنها در کبد به داخل دستگاه معدی - رودهای.
استنشاق
برای ملاحظه ترابرد و جایگزینی هستههای پرتوزا در بدن انسان میتوانیم دستگاه تنفس را به سه ناحیه تقسیم کنیم که دارای ویژگیهای کاملا متمایزی برای نگهداری مواد ورودی به آن ، بدون توجه به پرتوزا بودن یا نبودن آنها هستند. این نواحی عبارتند از:
مجراهای بینی (Nasal Passages) ، درخت نای - نایژهای (tracheobrancheal tree) و پارانشیم عمق ریه. نفوذ مواد موجود در هوا به این نواحی را خواص آئرودینامیکی ذرات استنشاق شده ، تعیین میکند.
پس از نفوذ ذرات هوابرد کوچکتر به ریه و تهنشینی در سطوح مجاور هوای ریه ، سرنوشت نهایی ماده پرتوزایی که مثلا پس از خوردن به ذره ملحق شده است، به حالت شیمی فیزیکی ماده ، بستگی دارد. موادی که در PH اساسا خنثی سطوح ریه محلول هستند، به سرعت در محیط آبی آن حل میشوند و با انتقال در دیواره خانهخانهای آن به سیستم آوندی میروند. فراوانی کاهندههای فشار سطحی موجود در سطح ریه ، این فرآیند را عملا آسان میکند.
اگر ماده پرتوزا نامحلول یا به صورت اندکی محلول و به صورتی باشد که محیط سطح ریه نتواند آن را تغییر دهد، بیگانهخواری ریه آن را از بین میبرند. این ذرات بیگانهخواری شده سرانجام در گرههای لنفاوی مجاور مستقر میشوند. ذره برای مدتی در این مکان باقی میماند. اگر رادیو نوکلوئید تهنشین شده در گره لنفی اندکی محلول باشد، بخش محلول آن در هنگام عبور از گره به لنف منتقل میشود.
سرانجام لنف گرد آوری شده ، در جریان آوندی تخلیه و ماده محلول ، طوری توزیع میشود که گویی مستقیما به جریان خون وارد شده است. سوخت و ساز هستههای پرتوزایی که از طریق تنفس به بدن وارد شده اند، وقتی وارد سیستم آوندی شوند، به صورت هستههای پرتوزایی است که از طریق مجرای معدی - رودهای جذب شدهاند.
