Пути поступления радионуклидов в организм человека

 

Так же отдаленными последствием радиоактивного облучения является лучевая катаракта, развивающаяся в течение 10-20 лет. Сначала в хрусталике появляются крошечные помутнения в виде точек в области передней и задней капсул хрусталика. Постепенно помутнение прогрессирует до полного поражения хрусталика.

 

Так же через несколько лет после радиоактивного облучения в коже, соединительной ткани, кровеносных сосудах легких и почек отмечаются участки уплотнения и атрофии. Ткани теряют эластичность, появляется склонность к фиброзу и склерозу.

Наблюдаются изменения в половой системе и развитие аутоиммунных заболеваний. Снижаются защитные силы организма и повышается восприимчивость к различным инфекциям.

 

К сожалению, при облучении всегда поражается генетический аппарат, именно поэтому возникшие изменения передаются по наследству. В таком случае болеют уже дети облученных ранее людей.

Генетические последствия радиационного облучения

 

Изучение генетических последствий облучения связано с еще большими трудностями, чем в случае рака. Во-первых, очень мало известно о том, какие повреждения возникают в генетическом аппарате человека при облучении; во-вторых, полное выявление всех наследственных дефектов происходит лишь на протяжении многих поколений; и, в-третьих, как и в случае рака, эти дефекты невозможно отличить от тех, которые возникли совсем по другим причинам.

Генетические нарушения можно отнести к двум основным типам: хромосомные аберрации, включающие изменения числа или структуры хромосом, и мутации в самих генах. Генные мутации подразделяются далее на доминантные (которые проявляются сразу в первом поколении) и рецессивные (которые могут проявиться лишь в том случае, если у обоих родителей мутантным является один и тот же ген; такие мутации могут не проявиться на протяжении многих поколений или не обнаружиться вообще). Оба типа аномалий могут привести к наследственным заболеваниям в последующих поколениях, а могут и не проявиться вообще. Оценки НКДАР ООН касаются лишь случаев тяжелой наследственной патологии.

Несколько настораживает сообщение о том, что у людей, получающих малые избыточные дозы облучения, действительно наблюдается повышенное содержание клеток крови с хромосомными нарушениями. Этот феномен при чрезвычайно низком уровне облучения был отмечен у жителей курортного местечка Бадгастайн в Австрии и там же среди медицинского персонала, обслуживающего радоновые источники с целебными, как полагают, свойствами. Среди персонала АЭС в ФРГ, Великобритании и США, который получает дозы, не превышающие предельно допустимого, согласно международным стандартам, уровня, также обнаружены хромосомные аномалии. Но биологическое значение таких повреждений и их влияние на здоровье человека пока не выяснены.

 

Поскольку нет никаких других сведений, приходится оценивать риск появления наследственных дефектов у человека, основываясь на результатах, полученных в многочисленных экспериментах на животных. При оценке риска появления наследственных дефектов у человека НКДАР использует два подхода. При одном подходе пытаются определить непосредственный эффект данной дозы облучения, при другом стараются определить дозу, при которой удваивается частота появления потомков с той или иной разновидностью наследственных дефектов по сравнению с нормальными радиационными условиями.

 

Согласно оценкам, полученным при первом подходе, доза в 1 Гр, полученная при низком уровне радиации только особями мужского пола, индуцирует появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных.

 

Оценки, полученные для особей женского пола, гораздо менее определенны, но явно ниже; это объясняется тем, что женские половые клетки менее чувствительны к действию радиации. Согласно ориентировочным оценкам, частота мутаций составляет от 0 до 900, а частота хромосомных аберраций – от 0 до 300 случаев на миллион живых новорожденных.

 

Согласно оценкам, полученным вторым методом, хроническое облучение при мощности дозы в 1 Гр на поколение (для человека – 30 лет) приведет к появлению около 2000 серьезных случаев генетических заболеваний на каждый миллион живых новорожденных среди детей тех, кто подвергся такому облучению. Этим методом пользуются также для оценки суммарной частоты появления серьезных наследственных дефектов в каждом поколении при условии, что тот же уровень радиации будет действовать все время. Согласно этим оценкам, примерно 15 000 живых новорожденных из каждого миллиона будут рождаться с серьезными наследственными дефектами из-за такого радиационного фона.

 

Этот метод пытается учесть влияние рецессивных мутаций. О них известно немного, и по этому вопросу еще нет единого мнения, но считается, что их вклад в суммарную частоту появления наследственных заболеваний незначителен, поскольку мала вероятность брачного союза между партнерами с мутацией в одном и том же гене. Немного известно также о влиянии облучения на такие признаки, как рост и плодовитость, которые определяются не одним, а многими генами, функционирующими в тесном взаимодействии друг с другом. Оценки НКДАР ООН относятся преимущественно к действию радиации на единичные гены, поскольку оценить вклад таких полигенных факторов чрезвычайно трудно.

 

Еще большим недостатком оценок является тот факт, что оба метода способны регистрировать лишь серьезные генетические последствия облучения. Есть веские основания считать, что число не очень существенных дефектов значительно превышает число серьезных аномалий, так что наносимый ими ущерб в сумме может быть даже больше, чем от серьезных дефектов.

Радиобиологические эффекты состоят из двух групп — детерминированные и стохастические.Детерминированные эффекты (соматические) — это неизбежные, закономерные патологические состояния, возникающие при облучении большими дозами, в отношении которых предполагается существование порога. Они подразделяются на ближайшие последствия (острая, подострая и хроническая лучевая болезнь; локальные лучевые повреждения: лучевые ожоги кожи, лучевая катаракта и стерилизация) и отдаленные последствия (радиосклеротические процессы, радиоканцерогенез, радиокатарактогенез и прочие).Стохастические эффекты — это вредные биологические эффекты излучения, не имеющие дозового порога возникновения. В соответствии с общепринятой консервативной радиобиологической гипотезой, любой сколь угодно малый уровень облучения обусловливает определенный риск возникновения стохастических эффектов. Стохастические эффекты — это вероятностные эффекты, возникающие при облучении, в основном, малыми дозами. Они делятся на соматико-стохастические(лейкозы и опухоли различной локализации), генетические (доминантные и рецессивные генные мутации и хромосомные аберрации) и тератогенные (умственная отсталость, другие уродства развития; возможен риск возникновения рака и генетических эффектов облучения плода).

Детерминированные эффекты

В основе возникновения детерминированных эффектов после облучения лежит превышение количества погибших клеток над числом образованных. Если ткань жизненно важна и существенно повреждена, то конечным результатом может быть смерть организма. Детерминированные эффекты наблюдаются при дозах 100 рад и более на все тело или локального облучения тканей.

Механизм возникновения детерминированных эффектов: превышение количества погибших клеток н Типы детерминированных эффектов и их характеристика:

 

1) опустошение  красного костного мозга - клинически  значимое подавление кроветворения  при остром облучении наблюдается  при превышении порогового значения  поглощенной дозы 0,15 Гр; при протяженном  облучении в течение многих  лет порог мощности дозы превышает 0,4 Гр/год. При остром равномерном  облучении однородной группы  людей без высококачественного  медицинского обслуживания ЛД50 за 60 суток для развития костно-мозгового синдрома составляет примерно 3-5 Гр.

 

2) нарушение  репродуктивной функции - порог для  временной стерильности мужчины  при однократном облучении семенников  составляет около 0,15 Гр, в условиях  протяженного облучения порог  мощности дозы составляет 0,4 Гр/год, для постоянной стерильности  соответствующие значения составляют 3,5-6 Гр и 2 Гр/год. Порог для постоянной  стерильности женщины при остром  облучении 2,5-6 Гр, причем с возрастом  женщины чувствительность увеличивается, при протяженном облучении в  течение многих лет пороговая  мощность дозы превышает 0,2 Гр/год.

 

3) лучевая  катаракта - помутнение хрусталика, вызванное облучением. Функцию хрусталика  поддерживает прозрачный слой  эпителиальных клеток на внутренней  стороне капсулы, который медленно  смещается в радиальном направлении  к центру за счет деление  клеток на периферии (экваторе) хрусталика. Именно эти клетки особенно  чувствительны к радиации. По  неизвестным еще причинам, поврежденные  клетки мигрируют к тылу хрусталика. Они поглощают световые лучи, что приводит к помутнению. При остром воздействии излучений с малой ЛПЭ порог для помутнения хрусталика, достаточного для ослабления зрения, лежит в диапазоне 2-10 Гр, для излучений с большой ЛПЭ (в частности, нейтронов) порог поглощенной дозы в 2-3 раза ниже. При протяженном многолетнем облучении порог мощности дозы выше 0,15 Гр/год. Первые клинические проявления развиваются спустя 4-13 лет. Длительность латентного периода увеличивается с возрастом облученного.

 

^ 4) неопухолевые  формы поражения кожи:

 

- лучевой  дерматит;

 

- изменения  пигментации;

 

- уплотнение  и атрофия эпидермиса, атрофия  или фиброз дермы;

 

- хроническое  изъязвление;

 

- дисфункция  потовых и сальных желез;

 

- повышенная  чувствительность кожи к травме;

 

- поседение  и выпадение волос - потеря волос  незначительная при дозе 1 Гр; свыше 1 Гр она возрастает, а при дозах  более 5 Гр не выражена, т.к. эти  дозы являются уже летальными.

 

^ 5) сокращение  продолжительности жизни - в качестве  порога для этого эффекта у  млекопитающих называет дозу 0,04 Гр. По расчетам при облучении  человека в больших дозах сокращение  продолжительности жизни составит 1-15 сут на каждую 0,01 Гр при однократном облучении. Сокращение продолжительности жизни у облученных в малых дозах групп людей связано с избыточной смертностью от вызванных облучением опухолей, лейкозов; т.е. это сокращение продолжительности жизни вследствие развития стохастических эффектов. В то же время считают, что облучение в дозах до 0,01 Гр в неделю не вызывает поддающегося обнаружению неспецифического сокращения продолжительности жизни. ад числом вновь образованных после облучения.

 

Дозовая зависимость детерминированных эффектов

Доза, Гр	^ Орган, ткань	Эффект
0,1	Плод	Тератогенез
0,15	Семенники	Временная стерильность
0,5	Костный мозг	Нарушение гематопоэза
> 1	Волосы	Выпадение
0,5-2,0	Хрусталик	Нарушение прозрачности
3	Кожа	Эритема
2,5-6,0	Яичники	Стерильность
3,5-6,0	Семенники	Постоянная стерильность
5,0	Хрусталик	Катаракта
10,0	Легкие	Пневмония, смерть
10,0	Щитовидная железа	Гипотиреоидизм

 

Последствия облучения могут быть ближайшими и отдаленными, соматическими и генетическими, общими и местными. Ближайшие последствия – это первичная реакция и поражение организма, наступившие в течение нескольких недель после острого облучения. Отдаленные последствия – изменения в организме, возникающие в отдаленные сроки (через годы) после облучения (опухоли, лейкозы и т.д.). Соматические последствия – вызванные облучением изменения в самом облучаемом организме, а не в потомстве. Генетические последствия – вызванные облучением генные лучевые повреждения в организме, которые могут привести к изменениям в организме его потомства. К соматическим относится острая и хроническая лучевая болезнь, локальные лучевые поражения (катаракта), поражения кожи, нарушения репродуктивной функции и т.д. К генетическим относятся доминантные и рецессивные генные мутации, хромосомные аберрации.

Лучевая болезнь - комплекс проявлений поражающего действия ионизирующих излучений на организм. Многообразие проявлений зависит от ряда факторов:

 

а) вида облучения – местное или общее, внешнее или внутреннее (от инкорпорированных радионуклидов)

 

б) времени облучения – однократное, пролонгированное, хроническое;

 

в) пространственного фактора – равномерное или неравномерное;

 

г) объема и локализации облученного участка.

 

ОЛБ чаще всего возникает при однократном внешнем равномерном облучении с пороговой дозой 1 Гр.

 

При однократном внешнем облучении в дозе до 1 Гр возможны следующие эффекты в зависимости от дозы:

 

1) 0,25 Гр - заметных  отклонений в состоянии здоровья  облученных нет

 

2) 0,25 - 0,5 Гр - незначительные временные отклонения  в составе периферической крови

 

3) 0,5 - 1 Гр  – симптомы вегетативной дисрегуляции и нерезко выраженное снижение количества тромбоцитов и лейкоцитов.

 

 Классификация  острой лучевой болезни:

 

а) в зависимости от варианта воздействия поражающего фактора:

 

1) ОЛБ от  внешнего однократного равномерного  облучения

 

2) ОЛБ от  внешнего пролонгированного равномерного  облучения

 

3) ОЛБ от  внешнего неравномерного облучения

 

4) местные  радиационные поражения

 

б) по клиническим формам в зависимости от дозы облучения:

 

1. Костно-мозговая - доза 1-10 Гр;

 

2. Кишечная - доза 10-20 Гр;