Радиационно-гигиенические аспекты — ч.2

Радиационно-гигиенические аспекты — ч.2

В основе повреждающего действия ионизирующих излучений лежит комплекс взаимосвязанных процессов. Ионизация и воз­буждение атомов и молекул дают начало образованию высоко­активных радикалов, вступающих в последующем в реакции с раз­личными биологическими структурами клеток. В повреждающем действии радиации важное значение имеют возможный разрыв связей в молекулах за счет непосредственного действия радиации и внутри- и межмолекулярной передачи энергии возбуждения. Физико-химические процессы, протекающие на начальных эта­пах, принято считать первичными — пусковыми. В последую­щем развитие лучевого поражения проявляется в нарушении обмена веществ с изменением соответствующих функций органов. Малодифференцированные, молодые и растущие клетки наиболее радиочувствительны.

Животные и растительные организмы характеризуются раз­личной радиочувствительностью, причины которой до сих пор полностью еще не выяснены. Как правило, наименее чувстви­тельны одноклеточные растения, животные и бактерии, а наибо­лее чувствительны — млекопитающие животные и человек. Раз­личие в чувствительности к радиации имеет место у отдельных осо­бей одного и того же вида. Она зависит от физиологического со­стояния организма, условий его существования и индивидуаль­ных особенностей. Более чувствительны к облучению новорожден­ные и старые особи. Различного рода заболевания, воздействие других вредных факторов отрицательно сказывается на течении радиационных поражений.

Изменения, развивающиеся в органах и тканях облученного организма, называют соматическими. Различают ранние сомати­ческие эффекты, для которых характерна четкая дозовая зави­симость, и поздние — к которым относят повышение риска раз­вития опухолей (лейкозов), укорочение продолжительности жизни и разного рода нарушения функции органов. Специфи­ческих новообразований, присущих только ионизирующей ра­диации, нет. Существует тесная связь между дозой, выходом опухолей и длительностью латентного периода. С уменьшением дозы частота опухолей падает, а латентный период увеличивается.

В отдаленные сроки могут наблюдаться и генетические (вро­жденные уродства, нарушения, передающиеся по наследству) повреждения, которые наряду с опухолевыми эффектами являются стохастическими. В основе генетических эффектов облучения лежат повреждения клеточных структур, ведающих наследствен­ностью — половых яичников и семенников.

Промежуточное место между соматическими и генетическими повреждениями занимают эмбриотоксические эффекты — по­роки развития — последствия облучения плода. Плод весьма чувствителен к облучению, особенно в период органогенеза (на 4—12 неделях беременности у человека). Особенно чувствитель­ным является мозг плода (в этот период происходит формирова­ние коры).

Эффект облучения, как было сказано, зависит от величины поглощенной дозы и пространственно-временного распределения ее в организме. Облучение может вызвать повреждения от незна­чительных, не дающих клинической картины, до смертельных. Однократное острое, пролонгированное, дробное, хроническое облучение в дозе, отличной от нуля, по современным представ­лениям, может увеличить риск отдаленных стохастических эффек­тов — рака и генетических нарушений. Риск и ожидаемое число смертей от опухолей и наследственных дефектов в результате облучения [491:

Критический орган

Заболевание

Риск, 10-2 Зв-i

Число случаев, 104 чел.-Зв

Все тело, красный кост­ный мозг Лейкемия

0,2

20

Щитовидная железа

Рак щитовидной желе­зы

о

о

сл

5

Молочная железа

Рак молочной железы

0,25

25

Скелет

Опухоли костной ткани

0,05

5

Легкие Опухоли легких

0,2

20

Все остальные органы и ткани

Опухоли других орга­нов

0,5

50

Все органы и ткани

Все злокачественные опухоли

1,25

125

Половые железы

Наследственные дефек­ты

0,4

40

Всего  

1,65

165

 

Оценка риска бластомогенных эффектов в значительной мере основана на результатах обследования пострадавших при атом­ных бомбардировках Хиросимы и Нагасаки. В ее основу, по пред­ложению МКРЗ, НКДАР при ООН, МАГАТЭ, из соображений осторожности в радиационной безопасности положена концеп­ция беспорогового действия радиации и линейная зависимость доза—эффект. Однако прямых доказательств справедливости та­кого подхода нет. Не исключается, что порог бластомоген- ного действия радиации и выход опухолей в области малых доз имеет не прямолинейную зависимость, а более слож­ную.

Острое облучение в дозе 0,25 Гр не приводит к заметным изме­нениям в организме. При дозе 0,25—0,5 Гр наблюдаются изме­нения показателей крови и другие незначительные нарушения. Доза 0,5—1 Гр вызывает более значительные изменения показа­телей крови (снижение числа лейкоцитов, тромбоцитов), измене­ние показателей обмена, иммунитета, вегетативные нарушения. Пороговой дозой, вызывающей острую лучевую болезнь, принято считать 1 Гр.

В зависимости от дозы внешнего у-облучения выделяют: острую лучевую болезнь легкой степени — доза однократного облучения 1—2 Гр;

острую лучевую болезнь средней степени тяжести — доза однократного облучения 2—4 Гр;

острую болезнь тяжелой степени — доза однократного облу­чения 4—10 Гр;

кишечную форму острой лучевой болезни — доза однократ­ного облучения 10—100 Гр;

токсемическую форму острой лучевой болезни — доза одно­кратного облучения свыше 100 Гр.

При поступлении в организм «молодых» продуктов (1—2 су­точного возраста) ядерного деления радиационные поражения легкой, средней и тяжелой степени можно ожидать от количеств 740—2220, 2220—4440 МБ к и более. С увеличением возраста про­дуктов токсичность их повышается в 2—4 раза. Радиационные по­ражения кожи легкой, средней и тяжелой степени тяжести разви­ваются при местном облучении соответственно в дозах 8—10, 10—20, 30 Гр и более.

Эффективность хронического облучения ниже острого и в этих случаях клиническое проявление повреждений зависит от мощ­ности дозы. Так, облучение персонала в дозе 0,05 Зв/год не позво­ляет выявить повреждений с помощью современных методов исследования. Хроническое облучение в течение нескольких лет в дозе 0,1 Зв/год вызывает снижение неспецифической резистент­ности организма, а доза 0,5 Зв может привести к развитию хро­нической лучевой болезни.

Биологическая оценка малых доз облучения встречает боль­шие трудности, ибо их биологический эффект не носит специфи­ческого характера и может вызываться другими вредными факто­рами. Злокачественные новообразования и гинетические наруше­ния также не специфичны и выявление их затруднено, так как спонтанный рак и врожденная наследственная патология широко распространены. Так, от спонтанного рака ежегодно умирает 1500—2000 человек в популяции 1 млн., а генетические нарушения разной степени выраженности имеют 6—10 % новорожденных. На таком фоне выявить воздействие радиации в малых дозах чрезвычайно сложно, а часто практически бывает и невоз­можно.

Гигиеническая регламентация облучения человека. Задачей гигиенического нормирования является полное предупреждение возможности возникновения нестохастических эффектов, имею­щих порог облучения, и свести к приемлемому риску возникнове­ние стохастических последствий облучения. Для последних при­нято считать отсутствие порога.

В основу критериев радиационной безопасности человека по­ложены сведения о биологическом действии радиации. Основные принципы предусматривают:

непревышение установленного основного дозового предела; исключение всякого необоснованного облучения- снижение дозы излучения до возможного низкого уровня. Дозовые пределы не включают дозу, полученную пациентом при медицинском обследовании и лечении; дозу, обусловленную естественным фоном облучения.

Нормами радиационной безопасности [41 ] в СССР установлены следующие категории облучаемых лиц: категория А — персонал;

категория Б — ограниченная часть населения (лица не работающие непосредственно с источниками излучений, но по условиям размещения или проживания могут подвергаться облу­чению);

категория В — население области, края, республики, страны.

Для категории А установлена предельно допустимая доза (ПДД) — наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызывает в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для кате­гории Б установлен предел дозы (ПД) — предельная эквивалент­ная доза за год. ПДД и ПД являются основными дозовыми преде­лами. Все другие нормативы (допустимые уровни) — являются производными.

В зависимости от радиочувствительности установлены три группы критических органов и тканей:

I группа — все тело, гонады, красный костный мозг}

II      группа — мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, ЖКТ, легкие, хрусталики глаз и дру­гие органы, за исключением тех, которые отностся к I и III груп­пам;

III    группа — кожный покров, костная ткань, кисти, пред­плечья, голени и стопы.

Основные дозовые пределы (в мЗв/год) в зависимости от группы критических органов и категории облучаемых лиц [41 ]:

Дозовые пределы суммарного внешнего и внутреннего облучения

Группа

критических органов и тканей

за календарный год

I

I

hi

ПДД для категории А ПД для категории Б

50

5

150

15

300

30

Примечание. МКРЗ не рекомендует при этом каких-либо ограничений в рас­пределении ПДД в течение года, за исключением облучения женщин детородного воз­раста, ,гля которых доза никогда не должна превышать 5 мЗв за календарный месяц.

 

Облучение в таких дозах, по данным многолетних наблюдений, не таит в себе опасности развития ни острых, ни хронических за­болеваний. Возможность риска развития бластомогенных эффек­тов не превышает риска опасности в наиболее благоприятных отраслях промышленности. Известно, что риск смерти, обусловлен­ный средой обитания, составляет 1 -Ю»5 человек в год. В промыш­ленности он варьирует от 10″2—10_3 до 10-8—10*“ (в среднем 5 -10-4). Такой риск считается приемлемым, т. е. общество может мириться с ним, учитывая пользу современной промышлен­ности.