Реферат: Малые дозы ионизирующего излучения и их воздействие на организм человека

Реферат: Малые дозы ионизирующего излучения и их воздействие на организм человека

ОЗЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра ХиХТ

РЕФЕРАТ

по курсу «Экологический мониторинг»

Тема: «Малые дозы ионизирующего излучения

и их воздействие на организм человека»

Студенты: Чибичик П.А.

Харлов Н.В.

Группа: 1 МЭК 46Д

Преподаватель: Кононов Н.А.

г. Озерск

2000

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ............................ 3

Глава 1. Статистический анализ влияния инкорпорированных радионуклидов на

человека ....................... 21

Глава 3. Воздействие различных видов излучения малых мощностей на человека

.............................. 26

Глава 4. Течение и исходы беременности у женщин, пострадавших вследствие

аварии на Чернобыльской АЭС ............ 31

Приложение .......................... 38

Литература ............................ 42

ВВЕДЕНИЕ

Явление радиоактивности было открыто около ста лет назад Пьером Кюри и Марией

Склодовской-Кюри. Именно это открытие положило начало бурному развитию новых

направлений в химии и физике, которые, в свою очередь, стали фундаментом для

создания атомно-промышленного комплекса.

Первые предприятия атомной промышленности были направлены на создание атомной

бомбы, что и было впервые сделано в США. В боевых целях ядерное оружие было

применено 6 и 9 августа 1945 года, когда американцами были взорваны две

атомные бомбы над японскими городами Хиросима и Нагасаки. Первым предприятием

атомной промышленности, созданным в СССР, стало производственное объединение

«Маяк», предназначенное для получения делящихся ядерных материалов. Первые

предприятия ядерного комплекса формировались в условиях «гонки вооружения», к

тому же эффекты воздействия радиации на организм человека и окружающую среду

были мало изучены, что и привело к необдуманному сбросу отходов,

крупномасштабному загрязнению окружающей среды и росту числа заболеваний у

работников атомной промышленности и населения, проживающего в зоне

радиоактивного загрязнения, вследствие неверного нормирования доз облучения.

В настоящее время атомно-промышленный комплекс представляет собой

разветвленную сеть предприятий с различными целями и задачами. В него входят

предприятия военно-промышленного комплекса, АЭС, научно-исследовательские

центры и институты.

За последние десятилетия произошла переоценка эффектов влияния атомной

радиации на человека и окружающую среду. Был введен запрет на испытания и

распространение ядерного оружия, а также подписано несколько договоров о

сокращении ядерного вооружения. 29 июля 1957 года была учреждена МАГАТЭ –

автономная межправительственная организация по вопросам мирного использования

ядерной энергии. Целью ее создания стал контроль за деятельностью стран с

развитой атомной промышленностью в соответствии с целями и принципами ООН,

направленными на укрепление мира и поощрение международного сотрудничества.

Международные организации, работающие в сфере изучения влияния радиации на

человека и ОС, периодически пересматривали степень ее опасности в сторону

повышения. С 30-ых годов этот уровень возрос в тысячу раз. Международная

комиссия радиационной защиты официально признала концепцию беспорогового

действия радиации на здоровье человека.

В настоящее время существует 2 мнения относительно дальнейшего развития

атомной промышленности:

1. Атом – безусловное благо. Наиболее приоритетным путем развития

энергетики является создание большого числа АЭС. На здоровье человека влияют

исключительно большие дозы; атом настолько полезен, что следует облучать даже

продукты питания для более длительного хранения.

2. Атом не может быть благом для человечества из-за неисключенной

вероятности атомно-техногенных глобальных катастроф, его пагубного влияния на

ОС и здоровье человека, вплоть до смертельного исхода.

Ионизирующее излучение и радиоактивность

Ионизирующее излучение – поток заряженных или нейтральных

частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через

вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды.

Все ионизирующие излучения по своей природе делятся на фотонные и

корпускулярные. К фотонному ионизирующему излучению относятся гамма-

излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер

или аннигиляции частиц, тормозное излучение, возникающее при уменьшении

кинетической энергии заряженных частиц, характеристическое излучение с

дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического

состояния электронов атома и рентгеновское излучение, состоящее из тормозного

и/или характеристического излучений. К корпускулярному ионизирующему

излучению относят альфа-излучение, электронное, протонное, нейтронное и

мезонное излучения. Корпускулярное излучение, состоящее из потока заряженных

частиц (альфа-, бета-частиц, протонов, электронов), кинетическая энергия

которых достаточна для ионизации атомов при столкновении, относится к классу

непосредственно ионизирующего излучения. Нейтроны и другие элементарные

частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия

со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны), способные

ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят. Соответственно,

корпускулярное излучение, состоящее из потока незаряженных частиц, называют

косвенно ионизирующим излучением.

Источником ионизирующего излучения называют объект, содержащий радиоактивный

материал, или техническое устройство, испускающее или способное (при

определенных условиях) испускать ионизирующее излучение.

Классификация источников излучения. Современные ядерно-технические

установки обычно представляют собой сложные источники излучений. Например,

источниками излучений действующего ядерного реактора, кроме активной зоны,

являются система охлаждения, конструкционные материалы, оборудование и др. Поле

излучения таких реальных сложных источников обычно представляется как

суперпозиция полей излучения отдельных, более элементарных источников.

Любой источник излучения характеризуется:

1. Видом излучения – основное внимание уделяется наиболее часто

встречающимся на практике источникам g-излучения, нейтронов, a-, b+

-, b--частиц.

2. Геометрией источника (формой и размерами) – геометрически источники

могут быть точечными и протяженными. Протяженные источники представляют

суперпозицию точечных источников и могут быть линейными, поверхностными или

объемными с ограниченными, полубесконечными или бесконечными размерами.

Физически точечным можно считать такой источник, максимальные размеры

которого много меньше расстояния до точки детектирования и длины свободного

пробега в материале источника (ослаблением излучения в источнике можно

пренебречь). Поверхностные источники имеют толщину много меньшую, чем

расстояние до точки детектирования и длина свободного пробега в материале

источника. В объемном источнике излучатели распределены в трехмерной области

пространства.

3. Мощностью и ее распределением по источнику – источники излучения

наиболее часто распределяются по протяженному излучателю равномерно,

экспоненциально, линейно или по косинусоидальному закону.

4. Энергетическим составом – энергетический спектр источников может быть

моноэнергетическим (испускаются частицы одной фиксированной энергии),

дискретным (испускаются моноэнергетические частицы нескольких энергий) или

непрерывным (испускаются частицы разных энергий в пределах некоторого

энергетического диапазона).

5. Угловым распределением излучения – среди многообразия угловых

распределений излучений источников для решения большинства практических задач

достаточно рассматривать следующие: изотропное, косинусоидальное,

мононаправленное. Иногда встречаются угловые распределения, которые можно

записать в виде комбинаций изотропных и косинусоидальных угловых

распределений излучений.

(На практике источники встречаются в неограниченном многообразии указанных

характеристик.)

Гамма-лучи, альфа- и бета-частицы обладают различной проникающей

способностью. Пробег альфа-частицы в воздухе не превышает нескольких

сантиметров; бета-частицы могут пройти в воздухе несколько метров, а гамма-

кванты – десятки, сотни метров. При внешнем облучении человека альфа-частицы

полностью задерживаются поверхностным слоем кожи; бета-частицы не могут

проникнуть в глубь человеческого организма больше, чем на несколько

миллиметров; гамма-кванты способны вызвать облучение всего тела.

Под радиоактивностью понимается самопроизвольное превращение

неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием

ионизирующего излучения.

Количество радиоактивного вещества измеряется единицами массы и активностью,

которая равна числу ядерных превращений (распадов) в единицу времени. Единицей

активности в СИ служит распад в секунду: 1Бк=1расп/с. Наиболее употребительной

внесистемной международной единицей является кюри: 1Ки=3,7 1010 Бк,

что соответствует активности 1г радия.

Также применяются:

1. Доли кюри: 1милликюри=0,001кюри;

1микрокюри=0,000001кюри.

2. Резерфорд: 1резерфорд – такое количество радиоактивного вещества, в

котором происходит 106 распадов в 1с.

3. Рентген: 1рентген – такое количество гамма-излучения (или рентгеновского

излучения), которое вызывает образование 2,082 109 пар ионов в 1см

3 воздуха (условия нормальные), или то количество излучения, которое

вызывает выделение энергии 0,109эрг/см3 воздуха.

Доза: понятие, виды, единицы измерения

Влияние ионизирующего излучения на вещество характеризуется поглощенной дозой –

количеством энергии, переданным единице массы вещества. В системе СИ единицей

поглощенной дозы служит грей (Гр) – доза, при которой 1кг вещества передается

энергия 1Дж. Иногда используют внесистемную единицу – рад: 1рад=100эрг/г=10

-2Гр. Поглощенная доза ионизирующего излучения является основной

физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия, т.е.

мерой ожидаемых последствий облучения объектов живой и неживой природы.

Поглощенная доза характеризует не само излучение, а его воздействие на среду.

Однако, для изучения влияния радиации на живые организмы этих единиц

недостаточно, поскольку такое влияние зависит не только от плотности

поглощенной энергии, но и от ее распределения в пространстве, точнее – от

энергии, переданной частицами на единице длины их пробега. Для альфа-частиц,

например, она в 20 раз выше, чем для гамма-квантов, и поэтому, при одинаковой

поглощенной дозе облучение этими частицами примерно в 20 раз опаснее гамма-

облучения. Чтобы учесть это, вводится понятие эквивалентной дозы, равной

произведению поглощенной дозы на коэффициент качества k, который

характеризует действие данного вида радиации на живые организмы. Коэффициент

качества показывает, во сколько раз ожидаемый биологический эффект больше,

чем для излучения с ЛПЭ=3,5кэВ на 1мкм пути в воде. (ЛПЭ (линейная передача

энергии) вдоль пути пробега ионизирующей частицы характеризует потерю энергии

заряженных частиц на единицу пути вследствие ионизации и возбуждения.)

Единица эквивалентной дозы в системе СИ – зиверт (Зв). Внесистемная единица:

бэр – биологический эквивалент рентгена; 1Зв=100бэр.

Характерные значения дозы облучения:

1,0мбэр – одна тысячная доля бэр;

2,5бэр – доза космического облучения пассажира гражданского самолета,

которую он получает за время перелета в одну сторону от Москвы до Новосибирска;

10мбэр – одно медицинское обследование грудной клетки с использованием

современного флюорографического оборудования;

10—40мбэр – средняя доза, полученная среднестатистическим жителем,

проживающем в зоне влияния ПО «Маяк» от всех факторов внешнего и внутреннего

техногенного облучения за 1995 год.

30мбэр – среднегодовая доза облучения, обусловленная космическим

излучением на равнинной части территории России;

60-80мбэр – среднегодовая доза облучения, обусловленная космическим

излучением для людей, живущих в горной местности;

80мбэр – средняя годовая доза для граждан США от искусственных источников

радиоактивного излучения;

160мбэр – средняя годовая доза, получаемая экипажами гражданских

самолетов от космического излучения;

300мбэр – средняя годовая доза населения от всех источников естественного

радиоактивного облучения;

500мбэр – предельно допустимая годовая доза облучения для ограниченной

части населения;

5000мбэр – предельно допустимая годовая доза облучения для персонала

работников атомной промышленности.

Естественная радиоактивность

Биосфера Земли постоянно подвергается действию ионизирующего излучения, в том

числе космического, альфа-, бета- и гамма-излучения многочисленных

радионуклидов, рассеянных в земных породах, воде подземных источников, рек,

морей и океанов, в воздухе, а также входящих в состав живых организмов.

Совокупность этих видов ионизирующего излучения получила название природного

или естественного радиоактивного фона.

Космическое излучение

Космическое излучение (космические лучи) было открыто в 1912г. австрийским

физиком В. Гессом, установившим, что ионизация воздуха на большой высоте

превышает таковую на уровне моря. Он предположил, что причиной этого являются

лучи внеземного происхождения. Космическое излучение представляет собой поток

элементарных частиц очень высокой энергии (1010-1020эВ и

выше), попадающих на Землю из мирового пространства. В атмосфере Земли эти

частицы (первичное космическое излучение – ПКИ), взаимодействуя с ядрами ее

атомов, в столкновениях с ними теряют свою большую энергию, и порождают новую

группу элементарных частиц, также обладающих высокой энергией и скоростью

(вторичное космическое излучение - ВКИ).

ПКИ в основном состоит из быстрых протонов, альфа-частиц и небольшого

количества ядер углерода, азота, кислорода и более тяжелых ядер. За пределами

земной атмосферы в его состав входят также электроны, нейтроны, и, возможно,

гамма-лучи. Значительная часть этих частиц задерживается атмосферой и не

достигает земной поверхности. Высокоэнергетичные частицы ПКИ, проникая в

верхние слои атмосферы, воздействуют на ядра атомов составляющих ее

элементов, вызывая ядерные реакции с образованием таких радионуклидов как

тритий, бериллий-7,10, натрий –22,23. При этих реакциях возникают

высокоэнергетичные протоны, пионы и каоны, в свою очередь вызывающие ядерные

реакции. Нейтроны, теряя свою энергию, частично захватываются атомами азота

воздуха, образуя радиоактивный изотоп углерод-14. Потоки этих частиц образуют

так называемые космические ливни, составляющие вторичное космическое

излучение, проникающее уже в нижние слои атмосферы и облучающее биосферу.

ВКИ состоит из «мягкой» (позитроны, фотоны) и «жесткой» (m-мезоны) компонент.

Мощность ВКИ у земной поверхности неравномерна: чем выше она расположена над

уровнем моря, тем меньше слой экранирующей атмосферы и, соответственно, выше

мощность ВКИ. Это явление получило название барометрического эффекта.

Космогенные радионуклиды

Небольшой вклад в облучение биосферы вносят космогенные радионуклиды –

тритий, углерод-14, бериллий-7 и натрий-22. Тритий превращается в

тритированную воду, с осадками выпадает на земную поверхность и участвует в

круговороте воды. Концентрация трития в тканях живых организмов – в среднем

0,4Бк/кг. Углерод-14 окисляется и через фотосинтез вместе с обычным

углекислым газом вовлекается в биотический круговорот. Средняя концентрация

углерода-14 в тканях растений и животных составляет 27Бк/кг. Бериллий-7

поступает с дождевой водой в растения, с зелеными овощами – в организм

животных и человека в количестве 50Бк/год.

Земная радиация

Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах, -калий-40,

рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств берут начало соответственно от

урана-238 и тория-232 – долгоживущих изотопов, входящих в состав Земли с

момента ее возникновения.

Калий-40 (1,3 млн. лет) – долгоживущий радионуклид; усваивается любым

организмом без изменения изотопного состава. Его средняя концентрация в

различных органах и тканях человека 20-120Бк/кг. Как правило, он является

основным естественным бета - излучателем, содержащимся в теле любого

представителя флоры и фауны.

Рубидий-87 (61 млрд. лет) – радионуклид с мягким бета - излучением (с

энергией 0,275МэВ); распространен в окружающей среде в микроколичествах.

Торий-232 (14 млрд. лет) является альфа – излучателем (с энергией 3,95-

4,05МэВ), однако в зонах его распространения естественный радиоактивный фон

повышается за счет электронов (с энергией 0,2 – 2,6 МэВ), испускаемых

дочерними продуктами распада.

Радиобиология – комплексная научная дисциплина, изучающая действие

ионизирующего излучения на биологические системы разных уровней организации.

Объектами радиобиологических исследований являются макромолекулы, вирусы,

простейшие, клеточные, тканевые и органные культуры, многоклеточные

растительные и животные организмы, человек.

Радиочувствительность

Известно, что дозы излучения, приводящие к заболеванию или смерти различных

организмов, различны. Т.е. можно сказать, что каждому биологическому виду

свойственна своя мера чувствительности к действию ионизирующей радиации, своя

радиочувствительность. Примером крайне низкой радиочувствительности служат

бактерии, обнаруженные в канале ядерного реактора. В этих условиях бактерии

не только не погибали, но и размножались.

В качестве интегрального критерия радиочувствительности наиболее часто

используют величину ЛД50 (летальная доза) – доза, облучение в

которой вызывает 50%-ную гибель биообъектов. Величины ЛД50 в природе

различаются довольно значительно даже в пределах одного вида. Кроме того, даже

в одном организме различные ткани и клетки значительно различаются по

радиочувствительности, и наряду с чувствительными (костный мозг, лимфоидная

ткань, эпителий слизистой тонкого кишечника) имеются относительно устойчивые

ткани (мышечная, нервная, костная). Величина радиочувствительности подчиняется

следующему закону: чувствительность клеток к излучению прямо зависит от их

способности к размножению в данный момент времени.

Ядро клетки более радиочувствительно по сравнению с цитоплазмой. Прямые

доказательства этого факта были получены в опытах с прицельным облучением

ядра. Оказалось, что попадание уже одной a-частицы в ядро оплодотворенного

яйца насекомого вызывает гибель зародыша, тогда как при прохождении частиц

через цитоплазму для достижения такого же эффекта необходимо 15млн a-частиц.

В опытах на амебах с помощью микрохирургического метода было показано, что

пересадка ядер клеток, облученных в дозе 15000рад, в необлученные клетки

вызывает такой же эффект (5%-ю выживаемость). Если же облучению подвергали

цитоплазму даже в дозе 25000рад, после чего в нее трансплантировали

необлученное ядро, то эффекта не наблюдалось: все 100% амеб делились и давали

жизнеспособное потомство.

Внутриядерной структурой, ответственной за жизнеспособность клетки, является

ДНК. Известно, что ДНК, уложенная в ядрах, представляет собой вещество

наследственности, в ее цепях записана огромная по объему генетическая

информация. Облучение вызывает различные повреждения ДНК и ее комплексов. К

их числу относятся разрывы молекул ДНК, сшивки ДНК-ДНК, ДНК-белок, потеря

оснований, изменение состава оснований. Разрывы цепей ДНК являются основной

причиной гибели делящихся клеток. В клетке существует система репарации

наследственного материала, которая исправляет часть разрывов ДНК, удаляет

измененные участки генетического текста, однако не всегда полностью

«излечивает молекулу ДНК».

Критерием для изучения зависимости доза – эффект служит выживаемость клетки

или организма. Зависимость выживания клеток описывается следующим уравнением:

N – число выживших клеток, D – любая доза облучения, D0

– доза, при которой доля живых клеток уменьшается в е раз. Т.о. можно

сделать вывод, что с увеличением дозы излучения увеличивается не только (и не

столько) степень поражения всех облученных клеток, сколько доля пораженных,

т.е. погибших клеток.

Генетический аспект облучения

Мутации – внезапные естественные или вызванные искусственно наследуемые

изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных

признаков организма.

Классификация мутаций:

Условно мутации делят на спонтанные, возникающие под влиянием

природных факторов внешней среды или в результате биохимических изменений в

самом организме, и индуцированные, возникающие под влиянием

специального воздействия мутагенных факторов, например, ионизирующего излучения

химических веществ, в том числе и лекарственных препаратов, пищевых

консервантов, пестицидов и т.п. Мутации могут быть прямыми, если их

проявление приводит к отклонению от признаков так называемого дикого типа

(наиболее распространенного в природе) и обратными (реверсии), если они

приводят к восстановлению дикого типа. Мутации в половых клетках – генеративные

– передаются следующим поколениям; мутации в любых других клетках организма –

соматические – наследуются только дочерними клетками, образовавшимися путем

митоза, т.е. оказывают воздействие лишь на тот организм, в котором возникли.

Ядерные мутации затрагивают хромосомы ядра, цитоплазматические – генетический

материал, заключенный в цитоплазматических органоидах клетки – митохондриях,

пластидах. В зависимости от характера изменений в генетическом материале

различают точечные мутации, геномные мутации и хромосомные аберрации

(перестройки). Точечные мутации (относящиеся к определенному генному участку)

представляют собой результат изменения последовательности нуклеотидов в

молекуле ДНК, являющейся носителем генетической информации.

Точечные мутации связаны с добавлением (дупликации, вставки), выпадением

(делеции) или перестановкой (инверсии) оснований в ДНК. Хромосомные аберрации

являются более крупными изменениями структуры хромосом, часто видимыми в

световой микроскоп. Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом в

клетке, кратным одинарному набору хромосом, а также увеличением или

уменьшением числа отдельных хромосом.

Наиболее характерные виды поражений организма

при радиационном облучении

Радиоактивные вещества могут воздействовать на организм человека внешне и

внутренне. Внешнее облучение характеризуется воздействием ионизирующего

излучения извне и обусловлено различной проникающей способностью частиц.

Внутреннее облучение связано с попаданием радиоактивного вещества внутрь

человеческого организма с пищей (пероральный путь поступления), с вдыхаемым

воздухом (ингаляционный путь) или через открытую рану (непосредственно в

кровь).

Воздействие радиоактивного излучения на организм человека зависит от многих

факторов и определяется:

1. Скоростью радиоактивного распада радионуклида;

2. Скоростью выведения РВ из организма;

3. Типом радиоактивного излучения;

4. Особенностями накопления РВ в тех или иных внутренних органах человека.

Острые последствия проявляются в первые несколько дней (недель) после

облучения. Отдаленные последствия – последствия, которые развиваются не сразу

после облучения, а спустя некоторое время.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ)

Острая лучевая болезнь возникает после тотального однократного внешнего

равномерного облучения. Между величиной поглощенной дозы в организме и

средней продолжительностью жизни существует строгая зависимость.

Было обнаружено, что зависимость времени наступления гибели самых

разнообразных объектов от дозы носит ступенчатый характер. Соответствующая

кривая для человека, описывающая зависимость средней продолжительности жизни

от дозы излучения, состоит из 3-х участков. Начальный участок охватывает

диапазон доз от 200 до 800рад, когда средняя продолжительность жизни не

превышает 40 суток. На первый план при этих дозах выступает нарушение

кроветворения. При дозах до 3000рад (продолжительность жизни около 8 суток)

ведущим становится поражение кишечника, а при еще больших дозах

(продолжительность жизни 2 суток и менее) смерть наступает от повреждения

центральной нервной системы.

Категории:

1. Если доза облучения основной массы тела достигает 500-1000рад и более, то

выживание невозможно, несмотря на медицинский уход и терапию (в Чернобыле -

19 погиб./1 жив.).

2. При дозах 200-500рад выживание возможно, но необходимо

своевременное и квалифицированное лечение (в Чернобыле - 7погиб./14 жив.).

3. При дозах 100-200рад выживание вполне вероятно без специального

решение, т.к. поражение не столь сильное, чтобы вызвать существенное угнетение

костного мозга (в Чернобыле – 1 погиб./31 жив.).

4. При дозах менее 100рад выживание несомненно, а клиническая

симптоматика не требует медицинского вмешательства (40 чел. в Чернобыле).

Дробление дозы снижает эффект облучения.

В таблице 1 Приложения показана зависимость степени тяжести ОЛБ от дозы

облучения в Гр.

Таблица 1. Степень тяжести ОЛБ от дозы облучения.

Формы	Доза, Гр	Степень тяжести	Фаза
			Первичная реакция			латентная	Разгар болезни		Раннее восстановление (до 2-3 месяцев)
			Число заболевших, %	Время проявления (после облучения)	длительность
									Степень восстановления	Число выздоровевших, %
Костно-мозговая	1-2	легкая	30	2-3ч	<1сут	4-5 недель		5-7 недель	полное	Как правило, 100% (без лечения)
	2-4	средняя	70-80	1-2ч	1 сут	3-4 недель		4-5 недель	частичное	Возможно 100% (при лечении)
	4-6	тяжелая	100	20-40 мин	2 сут	1,5-3 недель		2-4 недель	слабое	Возможно 50-80 % (при специальном лечении)
	6-10	переходная	100	10-30 мин	3 сут	Выражена слабо		8-12 сут	-	Возможно 30-50 % (при раннем специальном лечении)
Кишечная	10-50	Крайне тяжелая	100	10-20 мин	Быстрый переход в фазу разгара болезни			7-10 сут	Абсолютно летальный исход
Сосудистая	50-100		100	10 мин				4-7 сут
Нервно-церебральная	>100		100	Менее 10 мин				1-3 сут

Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ)

ХЛБ развивается в результате продолжительного облучения организма в малых

дозах – мощности дозы 0,1-0,5рад/сутки после накопления суммарных доз около

100рад. Своеобразие ХЛБ состоит в том, что в активно размножающихся тканях

благодаря интенсивным процессам клеточного обновления длительное время

сохраняется возможность структурного восстановления целостности ткани. В то

же время такие радиоустойчивые системы, как нервная, сердечно-сосудистая,

эндокринная отвечают на хроническое лучевой воздействие сложным комплексом

функциональных реакций.

Лейкоз. Одно из наиболее распространенных системных заболеваний крови.

Как своеобразный злокачественный гиперпластически-опухолевый процесс лейкоз

характеризуется:

а) гиперплазией – патологическим, безудержным разрастанием кроветворной ткани;

б) метаплазией – развитием патологических, не свойственных данному органу,

очагов кроветворения как в самой кроветворной системе (костный мозг, селезенка,

лимфатические узлы), так и вне ее (всюду, где имеется мезенхимная

[1] ткань);

в) клеточной анаплазией – омоложением и утратой родоначальными кроветворными

клетками способности к дифференцированию в зрелые кровяные элементы.

В настоящее время принято деление лейкозов на острые и хронические. Это

деление основано главным образом на гематологических, морфологических

признаках. Основной формой острого лейкоза является гемоцитобластоз,

хронического – миелолейкоз хронический, лимфолейкоз хронический.

К острым лейкозам относятся те формы, при которых дифференциация

кроветворных элементов обрывается в ранней стадии развития, в связи с чем

создается картина «лейкемического зияния», т.е. отмечается наличие в крови

недифференцированных клеток при отсутствии промежуточных форм развития белых

клеток и незначительном содержании зрелых лейкоцитов. В связи с прекращением

нормального кроветворения возникает тяжелая, быстро прогрессирующая анемия.

Клинические варианты острого лейкоза: геморрагический, язвенно-некротический,

анемический, типичный. При геморрагическом варианте болезнь характеризуется

внезапным появлением кровоизлияний в кожу и слизистые оболочки и кровотечениями

из носа, десен, желудочно-кишечного тракта, почек, матки. Язвенно-некротический

вариант начинается с дифтерической ангины, принимающей в дальнейшем

некротический характер с распространением некротического процесса за пределы

миндалин на полость рта и глотки. Анемический вариант клинически протекает

подостро с картиной быстро развивающейся и стойкой анемии. Типичный вариант

характеризуется наличием всех симптомов, свойственных острому лейкозу: анемии,

некрозов, геморрагий, увеличением селезенки, печени и лимфатических узлов. В

некоторых случаях острый лейкоз протекает с опухолевидными разрастаниями

лимфатических узлов (сарколейкоз). В крови преобладают наименее

дифференцированные клетки, количество лейкоцитов варьируется в больших пределах

– от резкой лейкопении (малое количество лейкоцитов) до сотен тысяч лейкоцитов

в 1мл крови. В течении болезни различают продромальный, или начальный период,

продолжающийся 2-3 недели, иногда несколько месяцев; период выраженных явлений

длительностью от нескольких недель до нескольких месяцев; конечный период,

характеризующийся резким, иногда скачкообразным усилением всех симптомов с

повышением температуры за счет самого лейкемического процесса и сопутствующих

некротических явлений, продолжительностью 1-2 недели, редко больше. В некоторых

случаях, протекающих с лейкопенией, болезнь отличается подострым затяжным

течением длительностью до 1-2 лет. Смерть наступает при явлениях резчайшей

анемии и кровоточивости. У 15-20% больных непосредственной причиной смерти

является кровоизлияние в мозг.

Лимфолейкоз – хроническое генерализованное заболевание, характеризующееся

гиперпластически-опухолевыми разрастаниями лимфатической ткани, преимущественно

в кроветворной системе – лимфатических узлах, селезенке, печени, костном мозгу,

а также в коже в виде характерных инфильтратов – лимфом. В начале болезни

отмечается увеличение преимущественно какой-либо одной группы лимфатических

узлов; в дальнейшем увеличение лимфатических узлов приобретает генерализованный

характер. Лимфатические узлы мягкие, тестоватые, безболезненные, не спаяны с

кожей, не изъявляются. Количество лейкоцитов в периферической крови колеблется

от нормальных цифр до сотен тысяч. В начальной стадии болезни содержание

гемоглобина и количество эритроцитов приближаются к норме. В более поздних

стадиях и при лимфатической метаплазии костного мозга развивается тяжелая

«метапластическая» анемия. Колоссальное новообразование и распад лимфоцитов

нередко сопровождаются лихорадкой и исхуданием. Наблюдаются осложнения в связи

с давлением на другие органы – затруднение глотания при гиперплазии миндалин,

непроходимость кишечника при лимфомах брюшной полости. Средняя

продолжительность жизни больных хроническим лейкозом составляет от 3 до 5 лет.

Исключение составляют те больные, у которых отсутствует лимфоидная метаплазия

костного мозга; у них длительность жизни достигает 10-15 лет.

Морфологическим субстратом хронического миелолейкоза является

гиперплазия костномозговых гранулоцитарных клеточных форм наряду с

лейкемической инфильтрацией миелоидными клетками селезенки, печени,

лимфатических узлов и всей системы активной мезенхимы. В отличие от острого

лейкоза дифференциация зрелых клеток крови – лейкоцитов, эритроцитов,

тромбоцитов – в известной мере сохранена. Ранними симптомами болезни являются

прогрессирующая общая слабость, утомляемость, чувство тяжести в левом

подреберье, боли в костях. Затем наблюдается исхудание, повышение температуры,

кровотечения из десен, носа. Нередко начальными симптомами болезни являются

невралгии, вызываемые сдавлением нервных стволов лейкемическими инфильтратами.

Также наблюдается прогрессирующее увеличение селезенки. В связи с разрастанием

лейкемических элементов по ходу нервов и сосудов возникают болевые симптомы,

кровоизлияния, тромбозы, инфаркты различных органов. Средняя продолжительность

жизни больных составляет 3-5 лет, но известны случаи продолжительного течения

болезни - 10-15 лет.

Болезнь Ходжкина – системный гиперпластически- опухолевый процесс,

выражающийся в разрастании лимфоретикулярных пролифератов в лимфатических

узлах, селезенке и других органов. Встречаются участки некроза и рубцовой

грануляционной ткани, развивающейся реактивно из ретикулярных клеток стромы

лимфатических узлов, селезенки и других органов. В зависимости от локализации

различают кожный лимфогранулематоз, принимающий характер грибовидных

разрастаний; лимфогранулематоз лимфатических узлов – шейных, подмышечных,

паховых, забрюшинных; лимфогранулематоз селезенки, костного мозга, костей,

желудка, кишечника, легких. Увеличенные лимфатические узлы имеют плотную

консистенцию, спаяны между собой в пакеты, не болезненны и малоподвижны.

Селезенка и печень обычно увеличены, плотны. Весьма характерными симптомами

являются кожный зуд, сильный пот и неправильная, часто волнообразная,

лихорадка, продолжающиеся в течение многих месяцев и даже нескольких лет.

Картина крови характеризуется либо лейкопенией, либо увеличением числа

лейкоцитов с соответствующим омоложением. Больные живут 10-15 лет и больше.

Рак щитовидной железы

Это наиболее часто встречающаяся

злокачественная опухоль щитовидной железы. Развивается из узлового зоба

[2] и протекает без нарушения функции щитовидной железы. Ранние стадии

ракового перерождения узла трудно поддаются диагностике, так как протекают

бессимптомно. При дальнейшем росте опухоли узел становится плотным,

малоподвижным вследствие прорастания в окружающие ткани. Пальпация опухоли

вызывает болезненность. При сдавливании растущей опухолью органов шеи или

прорастании в них развиваются расстройства дыхания, потеря голоса, отеки лица и

шеи. Метастазирование рака щитовидной железы происходит в шейные лимфатические

узлы, легкие, кости, печень, другие органы. При наличии опухоли, подозрительной

на злокачественную, необходимо удаление всей соответствующей доли и перешейка

щитовидной железы. При метастазах и неоперабельном раке щитовидной железы

применяют лучевую терапию.

ионизирующего излучения

Защита от ионизирующего излучения основывается на четырех принципах:

количество, время, расстояние, экранирование.

Защита количеством обеспечивается минимальным использованием радиоактивных

веществ и других источников ионизирующего излучения. Этот принцип имеет

ограниченное применение из-за жестких требований большинства технологических

процессов.

Защита временем обуславливается теми же закономерностями. Максимально

сократив продолжительность работы с источником ионизирующего излучения, можно

значительно уменьшить получаемую дозу.

Защита расстоянием основывается на том, что доза ионизирующего излучения

обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника излучения.

Большое значение, особенно при использовании закрытых источников излучения,

имеет экранирование, в том числе с применением средств индивидуальной защиты

(просвинцованные фартуки, перчатки, щитки и др.) [10, 13, 26].

ГЛАВА 1

статус у профессионалов

Исследование влияния малых доз радиоактивного излучения на здоровье человека

продолжает оставаться актуальной задачей вследствие расширения площадей

территорий загрязненных радионуклидами [15] . Увеличение количества лиц

подвергающихся воздействию малых доз радиации вследствие техногенных факторов

требуют исследования зависимостей типа "доза - эффект" в первую очередь

именно на таком контингенте [20, 21]. При больших разовых дозах достаточно

быстро возникают непосредственные, нестохастические эффекты облучения: острая

лучевая болезнь, нарушения кроветворения и т.д. [9,17, 23]. С увеличением

дозы возрастает и степень проявления этих нарушений. Эффекты же обусловленные

влиянием малых доз проявляются в отдаленные после облучения сроки. Такие

эффекты принято называть стохастическими, вероятностными [11]. Стохастическая

связь "доза - эффект" означает: чем больше доза облучения, тем больше

вероятность или риск появления данного эффекта у облученного человека.

Уровень изученности подобных стохастических эффектов значительно ниже по ряду

причин. Во-первых, стохастические эффекты проявляют себя не сразу после

облучения, а спустя длительный период. Кроме того, сами эффекты проявляются

на фоне многочисленных других причин, мешающее действие которых необходимо

элиминировать. Наконец сам вероятностный характер последствий излучений в

малых дозах требует достаточно грамотного применения аппарата теории

вероятностей и математической статистики.

Достаточно большой контингент подверженных хроническому воздействию малых доз

в дополнение к этому подвергается и инкорпорированию радионуклидами. К такой

категории в первую очередь относится персонал ядерных объектов и население

территорий загрязненных радионуклидами. В работе [18] показано, что у

работников производственного объединения "Маяк" даже малая степень

инкорпорированного плутония вызывает достоверные изменения состояния

лимфоцитов крови. Был выполнен статистический анализ влияния уровня

инкорпорирования радионуклидов на иммунный статус у работников Сибирского

химического комбината (г.Северск). Анализ данных проводился с использованием

статистических пакетов SAS 6.04, STATISTICA 5.0 и SPSS 6.0. Выборка состояла

из 219 лиц мужского пола и 109 лиц женского пола в возрасте от 23 до 62 лет.

Средний возраст и стаж составляли соответственно 45 и 21 год. Уровень

инкорпорирования радионуклидов отдельным работником выражался показанием

счетчика излучения человека (СИЧ) в нанокюри. Иммунный статус работника был

представлен 17 основными иммунологическим показателями, в частности, такими

как содержание лейкоцитов, лимфоцитов, фагоцитов, Т-лимфоцитов, Т-хелперов,

Т-супрессоров, а также содержание иммуноглобулинов М, G и А и ряд других

показателей. Учитывали также такие клинические показатели, как аутоиммунный

синдром, инфекционный синдром, аллергический синдром, кожно-аллергические

проявления, микозы, вегетососудистая дистония, суставной синдром и ряд других

хронических заболеваний. Общая доля пропущенных наблюдений составила не более

0,0005 . В исследовании использовались следующие методы статистического

анализа: дисперсионный, корреляционный, регрессионный, кластерный,

дискриминантный и факторный, а также анализ таблиц сопряженности. Уровень

доверительной вероятности был задан равным 95% , т.о. нулевые гипотезы

отвергались в том случае, когда достигнутый уровень значимости Р

используемого статистического критерия принимал значения менее 5% .

Исследуемая выборка группировалась по следующим показателям:

- по уровню инкорпорирования радионуклидов: 0-32 нКи; 32-60 нКи; 60 и более нКи;

- стажевые группы: до 5 лет; 5-10 лет; 10-20 лет; 20 и более лет;

- возрастные группы: до 40 лет; 40-50 лет; 50 и более лет;

- синдромальные группы: нет синдромов; 1-2 синдрома; 3 и более синдрома.

Сравнение мужской и женской групп работников показало достоверное различие по

уровню инкорпорирования радионуклидов. Среднее значение показаний СИЧ

составляло в мужской группе работников 26 нКи против 6,8 нКи в женской

группе. Можно предположить, что такие различия были обусловлены

профессиональными различиями этих групп.

Ранее большинство авторов исследований считали, что малые дозы радиации могут

провоцировать в основном раковые заболевания и заболевания крови. Однако

работы последних лет показали, что последствия малых доз излучения и

инкорпорирования радионуклидов имеют более сложные клинические проявления.

Так в работе [18] отмечается: "Статистически значимое увеличение числа

хромосомных аберраций в лимфоцитах обнаружено уже у тех работников, в чьем

организме плутоний-239, по данным естественной экскрекции, не был обнаружен

(уровень чувствительности метода). С нарастанием количества депонированного

радионуклида отмечено увеличение количества аберраций хромосомного типа как

стабильных, как и нестабильных, включая дицентрики". В свою очередь ряд

авторов высказывает гипотезу о том, что генетические последствия малых доз

облучения на клеточном уровне могут в дальнейшем приводить к разнообразным

заболеваниям. В работе [14] делается вывод о том, что "Длительный

экологический прессинг на популяцию неизбежно приводит к деформации и области

нормы в пространстве параметров, при этом малые воздействия (дозы) не всегда

означают слабый эффект. ... Радиация (и другие факторы среды обитания)

комплексно воздействуют на живую систему, что требует комплексного

(системного) анализа результатов воздействия. ... Через обратные связи

осуществляется опосредованное влияние на традиционно "нерадиационные"

заболевания". В этой же статье автор приводит данные анализа динамики

заболеваемости на загрязненных радионуклидами территориях Тульской области,

которые подтверждают его точку зрения. Сравнение двух выборок из женской

группы работников в возрастной группе более 50 лет, показало, что у лиц

страдающих остеохондрозом, средний уровень активности излучения по СИЧ

статистически значимо выше, чем в группе без остеохондроза: 19,17 против 5,6

нКи. В работе [22] экспериментально было показано, что при попадании плутония

внутрь организма животных " ... наибольшие дозы обнаруживаются в бедре и

позвонках, и значительно меньше - в мягких тканях". Это видимо и служит

Страницы: 1, 2