Механізм процесів, що виникають у біологічних об'єктах під дією іонізуючих випромінювань (IB), надзвичайно складний. Основне значення у них мають продукти, які утворюються внаслідок опромінення і які є хімічно високоактивними — гіпероксид (Н02) і водню пероксид (Н202). Вони руйнують органічну речовину клітин, тканин та органів і, таким чином, негативно впливають на біохімічні процеси і генетику клітин.
БД зростає зі збільшенням еквівалентної дози опромінення, її потужності, тривалості дії і розміру поверхні, яка підлягає опроміненню. Клітини, тканини і органи мають різноманітну чутливість (радіочутливість). За зменшенням радіочутливості тканини і органи поділяють на 3 групи:
1-ша — усе тіло, статеві залози і червоний кістковий мозок;
2-га — м'язи, щитоподібна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, травний тракт, легені, кришталик ока або інші органи, які не входять у 1-шу і 3-тю групи;
3-тя група — шкіра, кісткова тканина, кисті, передпліччя, гомілки і стопи. Що молодша людина, то вища її чутливість до опромінення. Дуже чутливий до опромінення плід. Доросла людина у віці 25 років і старше найстійкіша до опромінення.
У разі зовнішнього опромінення найбільш небезпечні глибокі опромінення. Великі коливання є в індивідуальній чутливості, і вони залежать від спадковості та умов життя (харчування тощо).
У разі надходження радіонуклідів в організм (внутрішнє опромінення) найнебезпечнішими є а-випромінювання, які створюють найбільшу щільність іонізації у тканинах (див. табл. 64). Небезпека внутрішнього опромінення тим вища, чим активніша кількість речовини, яка надійшла, менша швидкість виведення її з організму і триваліший період напіврозпаду. Від хімічних властивостей радіонукліда залежить вибірковість його нагромадження в органах і тканинах. Так, наприклад, радіоактивний йод (131І) нагромаджується у щитоподібній залозі, радіоактивний стронцій (90Sr) — у кістках, що впливає на характер їхньої БД. Міграція радіонуклідів в організмі не відрізняється від міграції їхніх нерадіоактивних ізотопів.
Важливими особливостями БД іонізуючих випромінювань є такі: людина не відчуває їх; є латентний період, який при малих дозах може тривати роками, і ефект сумації при повторних діях.
Патологію, спричинену іонізуючою радіацією, можна умовно поділити на 2 групи:
1-ша — соматична: гостра і хронічна променева хвороба, місцеві променеві ураження (опіки шкіри, катаракта);
2-га — соматостохастична (вірогідна): канцерогенез, захворювання крові (лейкемія тощо), порушення ембріогенезу (тератогенез), генні мутації і хромосомні аберації, скорочення тривалості життя. Цю патологію ще називають віддаленими наслідками БД іонізуючої радіації.
Легкий ступінь гострої променевої хвороби розвивається при опроміненні дозами 100-200 Бер (1-2,5 Зв), середня - 250-400 Бер (2,5-4 Зв), тяжка - 400-1000 Бер (4-10 Зв).
Хронічна променева хвороба розвивається внаслідок багаторазового опромінення відносно незначними дозами іонізуючої радіації — ОД—0,5 Бер за добу (1—5 мЗв за добу) і більше.
Серйозною небезпекою для здоров'я є віддалені наслідки, які розвиваються у двох випадках:
1) після перенесеної гострої або хронічної променевої хвороби;
2) внаслідок тривалої дії (інколи протягом десятків років) незначних доз радіації, що перевищують рівень природного тла. Вірогідність віддалених наслідків зростає зі збільшенням добової та річної дози опромінення і залежить від кількості опромінених осіб. Так, наприклад, збільшення удвічі природного радіаційного тла зумовлює 5 додаткових випадків лейкемії на рік у разі опромінення 1 млн людей. Прогноз і оцінка віддалених наслідків впливу опромінення у кожному випадку є складним медико-математичним завданням.