Читать книгу Общая и военная гигиена - Коллектив авторов - Страница 26

Для объяснения сущности действия ионизирующего излучения на живую ткань предложен ряд гипотез и даже теорий (принцип попадания, теория мишеней, гипотеза первичных радиотоксинов и цепных реакций, структурно-метаболическая теория и др.), свидетельствующих о том, что это очень сложная и не до конца изученная проблема. Установлено, что воздействие ИИ на живой организм вызывает в нем как обратимые, так и необратимые изменения, которые приводят к различным биологическим последствиям.

Кроме того, различают прямое и косвенное действие ИИ на живую биологическую ткань. В результате прямого действия в ней происходит ионизация и возбуждение сложных молекул с последующей их диссоциацией и разрывом химических связей. Косвенное действие связано с радиационно-химическими процессами, обусловленными продуктами радиолиза воды, составляющей 60–70 % от общей массы биологической ткани. Образующиеся при этом свободные радикалы и сильные окислители, обладающие высокой химической активностью, вступают в реакцию с молекулами ткани, вызывая биохимические сдвиги (подавление активности ферментов, образование токсинов и др.), повреждение клеточных структур, нарушение обменных процессов и, в конечном счете, расстройство жизнедеятельности организма в целом. Индуцированные продуктами радиолиза воды химические реакции распространяются на многие сотни и тысячи молекул, первично не затронутых излучением.

Специфика действия ИИ на живой организм состоит именно в том, что производимый ими биологический эффект обусловлен не количеством переданной энергии, а ее последующей трансформацией. Этим во многом объясняется известный радиобиологический парадокс, суть которого заключается в большом несоответствии между ничтожной величиной поглощения энергии и крайней степенью выраженности реакции биологического объекта вплоть до летального исхода.

Специфична и радиочувствительность различных органов и тканей к ИИ: она прямо пропорциональна пролиферативной активности и обратно пропорциональна степени дифференцированности составляющих их клеток. Эта закономерность получила в радиобиологии название «правило Бергонье – Трибондо» по имени ученых, открывших ее в 1906 г. В порядке убывающей радиочувствительности все органы и ткани организма человека подразделяются на группы критических органов, т. е. органов, тканей, частей тела или всего тела, облучение которых в данных условиях наиболее существенно в отношении возможного ущерба здоровью. Первую группу критических органов составляют все тело, гонады и красный костный мозг. Ко второй группе относятся мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением относящихся к первой и третьей группам. В третью группу критических органов входят кожный покров, костная ткань и дистальные отделы конечностей – кисти, предплечья, лодыжки и стопы.

Другими особенностями ИИ являются: неощутимость радиационного воздействия, так как у людей отсутствуют органы чувств, которые бы воспринимали ИИ, и потому его обнаружение возможно только с помощью различных радиометрических приборов; наличие латентного периода проявления радиационного эффекта; скрытое суммирование поглощенных доз.

Биологические последствия воздействия ИИ проявляются в виде радиационных эффектов (эффектов облучения) – нестохастических и стохастических.

Детерминированные (нестохастические, пороговые) эффекты возникают при облучении в дозах, превышающих определенный, конкретный для соответствующего эффекта порог и развиваются у каждого человека, подвергшегося такому радиационному воздействию. К ним относятся ближайшие соматические эффекты, возникающие непосредственно после облучения (спустя часы, недели, месяцы): лучевая реакция, острая и хроническая лучевая болезнь разной степени тяжести, лучевые ожоги. Кроме того, выделяют отдаленные соматические последствия в виде нарушений здоровья, развивающихся спустя годы и даже десятилетия, в частности радиационную катаракту, расстройство функции воспроизводства, склеротические и дистрофические изменения разных тканей и др. Характер и тяжесть порогового эффекта, вплоть до летального исхода, прямо зависят от величины дозы облучения. Определенное значение имеют, кроме того, индивидуальные особенности и исходное состояние организма человека, подвергшегося радиационному воздействию, а также условия облучения: режим накопления дозы (однократное или протяженное во времени), размещение источника ИИ относительно тела человека (внешнее, внутреннее или сочетанное облучение), масштабы облучения (общее или локальное), равномерное или неравномерное и пр. Принято считать, что нестохастические эффекты возникают при облучении в дозах более 0,5–1,0 Гр (50—100 рад).

К стохастическим (вероятностным, беспороговым) эффектам излучения относятся злокачественные опухоли различных органов и тканей, лейкозы, уродства у плода и другие мутагенные (генетические) дефекты в потомстве.

Принципиальным отличием стохастических эффектов от детерминированных является их вероятностный (не обязательный) характер. Применительно к каждому человеку, который подвергся облучению ИИ, они не могут рассматриваться в качестве фатальных, неотвратимых последствий радиационного воздействия. Кроме того, возможность их развития и степень тяжести не зависят от величины дозы или от превышения того или иного дозового порога. Это означает, в частности, что человек, перенесший острую лучевую болезнь, отнюдь не должен считаться обреченным на гибель от рака спустя много лет после облучения, хотя такую возможность полностью исключить нельзя. Вместе с тем, как свидетельствует клинический опыт, злокачественные новообразования развиваются у людей, которые никогда не подвергались повышенному облучению. Аналогично оценивается возможность появления генетических дефектов в потомстве лиц, подвергшихся или не подвергавшихся повышенному радиационному воздействию.

Другими словами, под стохастическими понимают такие последствия, вероятность которых возрастает с дозой, но тяжесть поражения не зависит от нее.

Таким образом, в отдаленном периоде после воздействия ИИ существует не персонифицируемый риск возникновения стохастических беспороговых эффектов излучения, однако реализация этого риска в отношении каждого лица, подвергшегося радиационному воздействию, не является неизбежной. Тем не менее, указанные эффекты рассматриваются как интегральный и наиболее адекватный показатель вреда, наносимого здоровью людей ионизирующей радиацией, что дает основание использовать их в целях гигиенической регламентации радиационного воздействия. Задачей принципиального характера при этом является определение и количественная оценка вероятности реализации риска стохастических беспороговых эффектов в зависимости от уровня радиационного воздействия во всем диапазоне реальных доз облучения людей от природных и техногенных источников ИИ в современных условиях, прежде всего в области малых доз (менее 0,5 Зв или 50 бэр).