Лекція 4-5. ВПЛИВ РАДІАЦІЇ НА ЗДОРОВ’Я
ЛЮДЕЙ
1. Загальні
уявлення
2. Вплив радіації
на окремі органи
3. Форми
променевої хвороби
До недавного часу багато зарубіжних і вітчизняних медиків були впевнені, що незначні дози радіації нешкідливі для здоров’я людей. Чорнобиль похитнув це твердження. А радіофобію, наприклад, спочатку трактували як підвищену вразливість та боязнь “радіації”.
На початку ІІІ-го тисячоліття ніхто не буде заперечувати той факт, що радіація є шкідливою для організму людини. На сьогодні відомі та достатньо вивчені як взаємодія “радіація –організм”, так і – відповідні ефекти.
У своїй доповіді НКДАР ООН вперше за 25 років опублікував детальний огляд відомостей про гостре ураження організму людини, яке викликане великими дозами опромінення.
Величина дози, яка визначає важкість ураження організму, залежить від того, чи отримує її організм відразу, чи в декілька прийомів. Більшість органів встигає тою чи іншою мірою залікувати радіаційні пошкодження і тому краще переносить серію малих доз, ніж ту саму сумарну дозу опромінення, отриману за один прийом.
Зрозуміло, що коли доза опромінення достатньо велика, опромінена людина загине. Дуже великі дози опромінення, порядку 100 Гр, викликають настільки серйозні ураження центральної нервової системи, що смерть, як правило, наступає протягом декількох годин або днів. При дозах опромінення від 10 до 50 Гр, при опроміненні всього тіла, ураження центральної нервової системи може виявитися не настільки серйозним, щоб призвести до смертельного наслідку, однак опромінена людина, як правило, помре через один-два тижні від крововиливу в її шлунково-кишковому тракті. При ще менших дозах може не статися серйозних пошкоджень шлунково-кишкового тракту чи організм з ними справиться, і тим не менше - смерть може наступити через один-два місяці з моменту опромінення, головним чином через руйнування клітин червоного кісткового мозку - головного компонента кровотворної системи організму. Від дози в 3-5 Гр при опроміненні всього тіла вмирає приблизно половина всіх опромінених. Таким чином, в цьому діапазоні доз опромінення смерть є закономірною, тільки зсунута в часі. Дослідження в цій ділянці необхідні, оскільки отримані дані потрібні для оцінки наслідків ядерної війни і дії великих доз опромінення при аваріях ядерних установок і пристроїв.
Найчастіше радіація впливає на гормональну систему. В загальному вплив радіації на гормональну систему можна представити за схемою:
радіаційне пошкодження щитоподібної залози – порушення синтезу і секреції тироїдних гормонів – підсилення функції гіпофізу – гіперплазія тироїдних клітин, які збереглися, – розвиток аденом – розвиток раку. Паралельно в результаті порушень гормонального стану організму в патологічний процес через систему щитоподібна залоза – гіпофіз – гіпоталамус включається ендокринна система в цілому. Результатом цього є утворення ракових пухлин в інших ендокринних залозах і органах, які мають з ними тісний функціональний зв’язок.
Сам факт того, що
наслідки опромінення в малих дозах носять в основному характер генетичних
порушень, а саме збільшення частоти канцерогенних захворювань і генетичних
аномалій в потомстві опромінених батьків, є загальноприйнятим світовою науковою
спільнотою і закріплений в публікаціях МАГАТЕ і НКДНР ООН. Тим не менш проблема
коректної оцінки генетичного ризику опромінення в малих дозах на фоні
забруднення середовища проживання людини комплексом стресів різної фізичної,
хімічної і біологічної природи
далека від свого розв’язку.
Складність цієї задачі обумовлена головним чином на вирішення двох основних проблем, які неможливо обійти, оцінюючи генетичний ризик в реальних умовах. Це проблема достовірної оцінки генетичних ефектів в області малих доз і проблема величезної кількості потенціальних мутагенів, одночасно діючих на генетичний апарат клітини в реальних умовах. Ще більш ускладнює задачу потенціальна можливість прояву нелінійних ефектів (синергізм, антагонізм) при комбінованій дії декількох стресів, наприклад, комбінованої дії іонізуючих випромінювань і важких металів.
Проблема віддаленої променевої патології залишається одною з актуальних у радіаційній медицині. Вже накопичений великий матеріал експериментальних наслідків зовнішнього α-опромінення. Найбільш важлива інформація наслідків радіації для людини отримана при багаторічних спостереженнях за потерпілим в Хіросімі і Нагасакі. Менш повно вивчена віддалена патологія внутрішнього опромінення, особливо при надходженні в організм продуктів ядерного поділу (ПЯП). Є лише окремі публікації.
Відновлення
організму після гострого променевого ураження пов’язують в першу чергу з
проліферацією неуражених клітин або відновлених свою життєздатність в результаті
процесів репарації. У результаті відновлення втрат клітин або їх функціональної
активності відновлюється функція органів і організму вцілому. Навіть у випадку неповного відновлення клітинних
популяцій організм може відновити свої функції за рахунок компенсаторних і
адаптивних реакцій і бути клінічно здоровими. Для клінічного одужання організму
достатньо відновлення певного числа критичних систем не залежно від наявності
залишкових уражень в інших органах.
Відновлення
ураження проходить на всіх рівнях біологічної інтеграції організму, однак
інтенсивність репарації у різних
тканинах не однакова. В активно проліферуючих тканинах
вони протікають інтенсивно, а в тканинах з низьким рівнем фізіологічної
регенерації – зі значно меншою швидкістю. У зв’язку з цим у всі періоди хвороби
органи перебувають на різних рівнях розвитку патологічних і відновних
процесів.
Для оцінки
пострадіаційного відновлення в експерименті, як відомо, найбільш поширеним
методом, запропонованим Блером і потім розвинутим Девідсоном, є чутливість організму до повторного
опромінення. За таким інтегральним показником, яким є летальність, дається
отримати достатньо повну інформацію не тільки про стан організму, але і
кількісно оцінити повноту відновлення і наявність остаточних радіаційних
уражень.
Відомо, що не всі
ураження відновлюються. На відновлюючу частину при
зовнішньому γ-опроміненні припадає біля 90 % уражень, на невідновлюючу – 10 %. Для різних тканин співвідношення відновлюючої частини ураження не однакове. Про швидкість
відновлення судять за величиною періоду напіввідновлення – часу, протягом якого відновлюються 50 %
радіаційних уражень. Період відновлення не є постійною величиною, а залежить
від дози опромінення. Найбільш інтенсивно процеси відновлення проходять при
середньолетальних дозах опромінення. Із зменшенням або
збільшенням дози темпи відновлення сповільнюються. Це пов’язано в першому
випадку з недостатньою мобілізацією репараційних механізмів, а в другому – із збільшеною
важкістю
ураження.
2. Вплив радіації
на окремі органи
Червоний кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи найбільш вразливі при опроміненні і втрачають здатність нормально функціонувати вже при дозах опромінення 0,5-1 Гр. На щастя, вони мають також чудову здатність до регенерації, а коли доза опромінення не настільки велика, щоб викликати пошкодження всіх клітин, кровотворна система може повністю відновити свої функції. Коли ж опроміненню піддавалося не все тіло, а якась його частина, то клітин мозку, що уціліли, буває достатньо для повного відновлення пошкоджених.
Репродуктивні органи й очі також відрізняються підвищеною чутливістю до опромінення. Одноразове опромінення сім'яників при дозі всього лише в 0,1 Гр призводить до тимчасової стерильності чоловіків, а дози більше двох грей можуть призвести до постійної стерильності: тільки через багато років сім'яники зможуть знову продукувати повноцінну сперму. Напевно, сім 'яники є єдиним винятком із загального правила: сумарна доза опромінення, отримана в декілька прийомів, для них більш, а не менш небезпечна, ніж та сама доза, отримана за один прийом. Яєчники менш чутливі до дії радіації, в крайньому разі у дорослих жінок. Але одноразова доза 3 Гр все ж таки призводить до стерильності, хоча ще більші дози при кратному опроміненні ніяк не впливають на здатність до дітонародження.
Найбільш вразливою до дії радіації частиною ока є кришталик. Клітини, які загинули, стають непрозорими, а розростання ділянок, які помутніли, призводить спочатку до катаракти, а потім і до повної сліпоти. Чим більша доза, тим більша втрата зору. Ділянки, які помутніли, можуть утворюватися при дозах опромінення 2 Гр і менше. Більш важка форма ураження ока - прогресуюча катаракта - спостерігається при дозах близько 5 Гр. Доведено, що навіть пов'язане з рядом робіт професійне опромінення шкідливе для очей: дози від 0,5 до 2 Гр, отримані впродовж 10-20 років, призводять до збільшення густини і помутніння кришталика.
Діти також дуже чутливі до дїї радіації. Відносно невеликі дози при опроміненні хрящової тканини можуть сповільнити або зовсім зупинити в них ріст кісток, що призводить до аномалії розвитку скелету. Чим менший вік дитини, тим більше пригнічується ріст кісток. Сумарна доза порядку 10 Гр, отримана протягом декількох тижнів при щоденному опроміненні, буває достатньою, щоб викликати деякі аномалії розвиту скелету, напевно, для такої дії радіації не існує ніякого порогового ефекту. Виявилося також, що опромінення мозку дитини при променевій терапії може викликати зміни в її характері, призвести до втрати пам'яті, а у дуже маленьких дітей навіть до божевілля чи ідіотії, а мозок дорослої людини здатний витримувати більші дози.
Дуже чутливий до дії радіації і мозок плоду, особливо коли мати опромінюється між вісьмома і п'ятнадцятьма тижнями вагітності. В цей період формується кора головного мозку, і існує великий ризик того, що в результаті опромінення матері (наприклад рентгенівськими променями) народиться розумово відстала дитина. Хоча індивідуальний ризик при цьому великий, а наслідки приносять особливо багато страждань, число жінок, які перебувають на цій стадії вагітності, в певний момент часу складають лише невелику частину всього населення. Це, однак, найбільш серйозний за своїми наслідками ефект з усіх відомих ефектів опромінення плоду людини, хоча після опромінення плодів і ембріонів тварин в період їх внутрішньоутробного розвитку було виявлено немало інших серйозних наслідків, включаючи дефекти розвитку, недорозвинутість і летальний наслідок.
Більшість тканин дорослої людини відносно малочутлива до дій радіації. Нирки витримують сумарну дозу біля 23 Гр, отриману протягом п'яти тижнів, без особливої для себе шкоди, печінка - найменше 40 Гр за місяць, сечовий міхур -55 Гр за чотири тижні, а зріла хрящова тканина - до 70 Гр. Легені - надзвичайно складний орган - набагато більше вразливий, а в кровоносних судинах суттєві зміни можуть статися вже при відносно невеликих дозах.
Ракові захворювання. Рак - найбільш серйозний з усіх наслідків опромінення людини при малих дозах. Широкомасштабні дослідження, які охопили близько 100000 людей, що пережили атомні бомбардування Хіросіми і Нагасакі в 1945 році, показали, що поки що рак є єдиною причиною підвищеної смертності в цій групі населення.
НКДАР ООН, як і інші заклади, що займаються дослідженнями в цій галузі, в своїх оцінках опираються на два основні припущення, які поки що досить добре узгоджуються з іншими даними, що є в наявності. Згідно з першими припущеннями, не існує ніякої порогової дози, за якою відсутній ризик захворювання на рак. Будь-яка мала доза збільшує ймовірність захворювання на рак для людини, котра її отримала, і будь-яка додаткова доза опромінення ще більше збільшує цю ймовірність.
Друге припущення полягає в тому, що ймовірність чи ризик захворювання зростає прямо пропорційно дозі опромінення: при подвоєнні дози ризик подвоюється, при отриманні трикратної дози - потроюється тощо ймовірність захворювання на рак при отриманні людиною еквівалентної дози в 1 Гр, в результаті обстеження людей, що залишилися живими після атомних бомбардувань, і інших опромінених груп населення. Відомо теж, що радіаційна небезпека у разі повної відсутності опромінення, коли б така була можливою, дорівнює нулю. Але зовсім невідома дія проміжних доз. Тому була спроба екстраполювати відомі оцінки ризику при великих дозах опромінення в область малих доз.
У загальному вигляді всі можливі види залежностей при дозі 0-1 Гр можна умовно віднести до одного із трьох типів (коли, ідучи за НКДАР, вважати, що не існує порогової дози, і тому будь-яке збільшення дози, яким малим воно б не було, потягне за собою збільшення ймовірності захворювання раком). Один тип залежності (А) представляє собою пряму: це означає, що ймовірність захворювання збільшується всюди прямо пропорційно дозі опромінення. Другий тип залежності (Б) представлений випуклою кривою і передбачає, що із збільшенням дози ймовірність захворювання швидко росте при малих дозах і повільніше - при великих. Третій тип залежності (В) представлений увігнутою кривою і передбачає, що із збільшенням дози ймовірність захворювання зростає повільніше при малих дозах, ніж при більших. НКДАР та інші заклади користуються припущенням про лінійну залежність ймовірності захворювання від дози, тобто залежністю типу (А). За таким припущенням можлива переоцінка ризику в області малих доз, але навряд чи можлива його недооцінка. На такій наперед відомій недосконалій, але зручній основі і будуються всі приблизні оцінки ризику захворювання різними видами. Згідно з даними, першими в групі ракових захворювань, які уражають населення в результаті опромінення, стоять лейкози. Після дворічного прихованого періоду розвиваються лейкози, досягаючи максимальної частоти через шість-сім років, потім частота плавно зменшується і через 25 років стає практично рівною нулю. Солідні пухлини починають розвиватися через 10 років після опромінення, але дослідники не мають поки що достатньої інформації, що дозволила б побудувати всю криву.
Згідно з оцінками НКДАР ООН, від кожної дози опромінення в 1 Гр, в основному двоє із тисячі помруть від лейкозів. Іншими словами, коли хто-небудь отримає дозу 1 Гр у разі опромінення всього тіла, з ураженням клітин червоного кісткового мозку, то існує один шанс із 500, що ця людина помре в майбутньому від лейкозу. Найбільш поширеними видами раку, викликаними дією радіації, виявився рак молочної і щитоподібної залоз. За оцінками НКДАР, приблизно у десяти людей із тисячі опромінених спостерігається рак щитоподібної залози, а у десяти жінок із тисячі - рак молочної залози (в розрахунку на кожний грей індивідуально поглиненої дози). Однак обидві різновидності раку в принципі виліковні, а смертність від раку щитовидної залози особливо низька. Тому лише п'ять жінок із тисячі, напевно, помруть від раку молочної залози на кожен грей опромінення і, лише одна людина із тисячі опромінених, напевно, помре від раку щитоподібної залози.
Рак легенів, навпаки, - безжалісний вбивця. Він теж належить до поширених різновидів захворювань серед опромінених груп населення. В доповнення до даних про обстеження осіб, які пережили атомні бомбардування Хіросіми і Нагасакі, були отримані відомості про частоту захворювання раком легенів серед шахтарів уранових копалень в Канаді, Чехословаччині та США. Відразу відзначимо, що оцінки, отримані в обох випадках, значно розходяться, навіть беручи до уваги різний характер опромінення. Установлено, що ймовірність захворіти раком легенів на кожну одиницю дози опромінення для шахтарів рудників виявилася в 4-7 разів вищою, ніж для людей, які пережили атомне бомбардування. НКДАР розглянув декілька можливих причин такого розходження, серед яких не останню роль відіграє той факт, що шахтарі в середньому старші за віком, ніж населення японських міст у момент опромінення.
Рак інших органів і тканин трапляється серед опромінених груп населення рідше. Згідно з оцінками НКДАР, ймовірність вмерти від раку шлунку, печінки чи товстої кишки складає приблизно 1/1000 на кожний грей середньої індивідуальної дози опромінення, а ризик виникнення раку кісткових тканин, стравоходу, тонкої кишки, сечового міхура, підшлункової залози, прямої кишки і лімфатичних тканин ще менший і складає приблизно від 0,2 до 0,5 на кожну тисячу і на кожний грей середньої індивідуальної дози опромінення.
Як уже повідомлялося, діти більш чутливі до опромінення, ніж дорослі, а при опроміненні плоду ризик захворювання раком ще більший. У деяких роботах повідомлялося, що дитяча смертність від раку більша серед тих дітей, чиї матері в період вагітності піддавалися дії рентгенівських променів, однак НКДАР поки що не впевнений, що причина встановлена правильно. Серед дітей, опромінених в період внутрішньоутробного розвитку в Хіросімі і Нагасакі, також не було виявлено підвищеної схильності до захворювання раком. Поки що немає єдиної думки про те, наскільки великий ризик захворювань раком при малих дозах опромінення. Необхідні подальші дослідження. Особливо корисно було б провести обстеження людей, які отримують дози, характерні для ряду професій і умов оточуючого середовища. На жаль, чим менша доза, тим важче отримати статистичний достовірний результат.
Існує і цілий ряд ще більш складних питань. Радіація, наприклад, може впливати на різні хімічні і біологічні агенти, що може призвести в деяких випадках до додаткового збільшення частоти захворювання раком. Очевидно, що це питання надзвичайно важливе, оскільки радіація присутня всюди, а в сучасному житті багато різних агентів, які можуть з нею взаємодіяти. Так виявилося, що шахтарі уранових копалень із числа тих, що палять, хворіють на рак набагато раніше.
Генетичні наслідки опромінення. Серед більш ніж 27000 дітей, батьки яких отримали відносно великі дози під час атомних бомбардувань Хіросіми і Нагасакі, були виявлені лише дві ймовірні мутації, а серед приблизно такого ж числа дітей, батьки яких отримали менші дози, не відмічено жодного такого випадку. Серед дітей, батьки яких були опромінені в результаті вибуху атомної бомби, не було також виявлено статистично достовірного приросту частоти хромосомних аномалій. І хоча в матеріалах деяких вчених є висновок про те, що в опромінених батьків більше шансів народити дитину із синдромом Дауна, інші дослідження цього не підтверджують.
Насторожують повідомлення про те, що у людей, які отримують малі дози опромінення, дійсно спостерігається підвищений вміст клітин крові з хромосомними порушеннями. Цей феномен при надзвичайно низькому рівні опромінення був відмічений у жителів курортного містечка Бадгастайн в Австрії і там же серед медичного персоналу, який обслуговує родонові джерела з цілющими, як думають, властивостями. Серед персоналу АЕС у ФРН, Великобританії, США, який отримує дози, що не перевищують гранично допустимих, згідно з міжнародним стандартом рівнів, також знайдені хромосомні аномалії. Але біологічні значення таких пошкоджень і їх впливу на здоров'я людини поки що не з’ясовані.
НКДАР ООН зробив спробу виразити генетичні наслідки опромінення через такі параметри, як скорочення тривалості життя і періоду працездатності. Ці параметри, звичайно, не можуть дати адекватного уявлення про страждання жертв генетичних недугів чи неймовірний відчай батьків хворої дитини.
Хронічне опромінення населення з потужністю 1 Гр на покоління скорочує період працездатності на 50000 років, а тривалість життя на 50000 років - на кожний мільйон живих новонароджених серед дітей першого опроміненого покоління. Такі параметри при постійному опроміненні багатьох поколінь виходять на стаціонарний рівень: скорочення періоду працездатності складає 340000 років, а скорочення тривалості життя - 286 000 років на кожний мільйон живих новонароджених.
Значним і трагічним, до кінця остаточно не вивченим є вплив аварії на ЧАЕС на стан здоров'я населення районів, що постраждали. Аварія на Чорнобильській АЕС викликала велику кількість проблем у галузі охорони здоров'я населення, які на даний час набули значної актуальності.
В Україні організована робота з вивчення та оцінки стану здоров'я населення, яке віднесене до груп підвищеного ризику, в зв'язку з одержанням певного дозового навантаження. Проведені (понад 400 тисяч) прямі вимірювання доз зовнішнього опромінення (229 тис. чоловік серед населення, що проживає на забруднених територіях) свідчать про те, що сумарні дози опромінення по всіх населених пунктах зони «жорсткого контролю», в тому числі тих, що підлягають відселенню, не перевищують 9 бер за перші чотири роки після аварії (крім с.Ясени -10 бер) і не перевищують 8 бер на територіях, де якість молока приватного сектора не відповідає нормативам, але, можливо, що не всі фактори внутрішнього опромінювання враховані повністю, і тому ці дані слід вважати заниженими.
Аналіз стану здоров'я населення районів, що постраждали в післяаварійний період, свідчить про наявність тенденцій зростання рівня та поширення захворювань верхніх дихальних шляхів, систем кровообігу, травлення, а також про різноманітні порушення ендокринної та імунної систем, перебігу вагітності, пологів, розвитку плоду
Надходження
радіонуклідів через органи дихання – найбільш небезпечний шлях, тому що об’єм
повітря, що вдихаємо, у дорослої людини досягає біля 20000 л на добу, а загальні
площа дихального тракту 70 м2, що має важливе значення у надходженні,
затримці та накопиченні
радіонуклідів. Затримка радіонуклідів в організмів є складним процесом,
який залежить від їх фізико-хімічних властивостей і атомно-фізіологічних
особливостей органів дихання. Розрізняють п’ять механізмів, завдяки яким можлива
затримка інгаляційних аерозолів: дотикання, інерційне осадження,
седиментація, дифузія і електростатичне осадження. Основне значення мають
інерційне осадження, седиментація і дифузія.
Населення, що
проживає на радіоактивно забрудненій місцевості, як правило, піддається
комбінованій дії радіації – зовнішньому
і внутрішньому опроміненню. Співвідношення доз може бути різним залежно
від характеру забруднення, природних умов і ефективності захисних
заходів.
Радіонукліди ПЯП -
не чужерідні елементи для організму. Відомо, що до
складу організму входять практично всі елементи періодичної системи, із них 47 є
біогенними, які постійно входять у структури органів і тканин та біологічно
активних сполук (гормонів, ферментів, вітамінів, пігментів). Їх відносять до
числа незамінних. Кількісний вміст їх перебуває в оберненій пропорції з атомною
масою. Значення інших елементів залишається мало вивченим і роль їх поки не
вивчена ( Василенко И.Я., 1992)..
У процесі
метаболізму радіонукліди накопичуються в тих органах, в яких надходять їх
стабільні аналоги, замінюючи їх у процесі обміну. За характером розподілу в ПЯП
містяться радіонукліди, що рівномірно розподілені, а також радіонукліди, що
вибірково депонуються в окремих органах. За здатністю накопичувати всмоктані
радіонукліди молодих ПЯП, органи можна розмістити в ряд: щитоподібна залоза >
печінка > кишечник > нирки > скелет >
м’язи.
Органи і тканини
піддаються тривалому опроміненню, що зменшується за своєю інтенсивністю. Дози в
основному формуються за рахунок β-опромінення, яке носить вкрай нерівномірний
характер, а γ-опромінення –
відносно рівномірний. Характерною є висока концентрація поглинутих доз в окремих
тканинах. Нерівномірний характер опромінення пов’язаний з різною тропністю радіонуклідів, швидкістю їх розпаду, енергією
випромінення, рівнем обмінних процесів, які визначають час надходження
радіонуклідів в організмі.
За швидкістю
ефективного виведення радіонукліда органи можна розмістити в ряд: щитоподібна
залоза > печінка > нирки >
селезінка > шкіра > м’язи > скелет. Основні органи виведення –
нирки і кишечник. Печінка своєю жовчовидільною
функцією також відіграє важливу роль в екскреції радіонуклідів. Швидкість
виділення радіонуклідів за інших рівних умов залежить від функціонального стану
організму, віку, статі, характеру живлення і інших факторів. Токсичність ПЯП
залежить від умов утворення і їх віку. “Молоді” продукти характеризуються
порівняно невисокою токсичністю. Із збільшенням віку токсичність їх зростає, що
пов’язано з відносним збільшенням у їх складі таких довгоживучих біологічно небезпечних радіонуклідів, як
90Sr і 137Cs, 144Се. Зростають поглинуті дози
на одиницю активності, що надійшла. При інгаляційному надходженні токсичність
ПЯП в 2-3 рази вища, ніж при пероральному надходженні. Розвиток гострих
радіаційних уражень у людини можна очікувати при надходженні десятків-сотень
мКі продуктів.
Як уже відмічалось, уражаюча дія проникаючої радіації на стан і здоров’я людей залежить від дози опромінення і часу, який пройшов від моменту вибуху чи аварії.
Променеві ураження ділять на гострі й хронічні, які в свою чергу бувають місцевими та загальними. Гострі ураження виникають при короткочасному опроміненні високою дозою, а хронічні – при тривалій променевій дії. Загальні ураження розвиваються при опроміненні великих об’ємів тіла і називаються променевою хворобою, а місцеві (при локальному впливі) променевими ураженнями або променевими опіками, оскільки за клінічними ознаками вони подібні до термічних.
За ведучим патогенетичним механізмом виділяють такі форми гострої променевої хвороби (ГПХ):
-з первинним ураженням нервової системи (церебральна форма, доза 100 Гр);
-із вторинним ураженням нервової системи (тонсемічна форма, доза 50 -100 Гр);
-з переважаючим ураженням травного тракту (кишкова форма, доза 10-50 Гр);
- з переважаючим ураженням кровотворних органів (типова форма, доза 1-10 Гр).
У розвитку хронічної променевої хвороби (ХПХ) при тривалому впливі радіації і після припинення опромінення умовно виділяють такі періоди:
1) період формування захворювання або власне ХПХ (тривалість 1-3 роки);
2) період відновлення (через 3 роки або при різкому зниженні інтенсивності накопичення дози до 0,05 Гр за рік);
3) період наслідків і закінчення ХПХ (по-різному: або відновлення із одуженням, або летальні випадки).
Залежно від дози опромінення розрізняють 4 ступені променевої хвороби:
* променева хвороба 1 ступеня (легка) виникає при сумарній дозі опромінення 150-250 рад або 1-2 Гр. Прихований період продовжується 2-3 тижні, після чого з’являються втомлюваність, загальна слабкість, нудота, кружиться голова, періодично підвищується температура. В крові знижується вміст білих кров”яних тілець. Променева хвороба 1 ступеня виліковується;
* променева хвороба 2 ступеня (середня) виникає при сумарній дозі опромінення 250-400 рад або 2-4 Гр. Прихований період продовжується близько тижня. Ознаки захворювання виражаються більш яскраво. При активному лікуванні одуження настає через 1,5-2 місяці;
* променева хвороба 3 ступеня (важка) виникає при сумарній дозі опромінення 400-700 рад або 4-6 Гр. Прихований період складає декілька годин. Хвороба протікає інтенсивно і важко. У випадку сприятливої ситуації виздоровлення може настати через 6-8 місяців;
* променева хвороба 4 ступеня (дуже важка) виникає при сумарній дозі опромінення більше 700 рад або більше 6 Гр, яка є найбільш небезпечною. При дозах 5000 рад і більше люди втрачають життєдіяльність вже через декілька хвилин. Спочатку людина втрачає фізичну життєдіяльність, а потім і розумову.
В умовах
військового часу при застосуванні ядерної зброї встановлено, що особовий склад
може уражатись, залежно від дози, таким чином (табл. 1 )
Таблиця 1
Доза опромінення, рад |
Ознаки ураження |
50 |
відсутні |
100 |
при багаторазовому опроміненні упродовж 10-30 діб боєздатність не знижується |
200 |
при багаторазовому опроміненні упродовж 3 місяців боєздатність не знижується. При гострому (одноразовому) опроміненні дозою 100-250 рад – променева хвороба І ступеня |
300 |
при багаторазовому опроміненні упродовж 1 року боєздатність не знижується. При гострому (одноразовому) опроміненні дозою 250-400 рад – променева хвороба ІІ ступеня. Захворювання, як правило, закінчується одруженням. |
400-700 |
сильний головний біль, підвищена температура, слабкість, нудота, крововилив у внутрішні органи, зміна складу крові - променева хвороба ІІІ ступеня. Одужання може бути тільки при своєчасному й ефективному лікуванні. Без лікування – смертність до 100%. |
більше 700 |
Хвороба в більшості випадків призводить до летальних випадків. Ураження проявляється через декілька годин після опромінення. Променева хвороба ІV ступеня. |
більше 1000 |
Миттєва форма променевої хвороби. Опромінені втрачають боєздатність практично зразу і помирають в перші години чи дні. |
Захистом від проникаючої радіації служать різноманітні матеріали, які послаблюють гамма-випромінювання і нейтрони. При вирішенні питань захисту необхідно враховувати різницю у механізмах взаємодії гамма-випромінювання і нейтронів із середовищем, що визначає вибір захисних матеріалів. g - випромінювання найсильніше послаблюється важкими матеріалами, які мають високу електронну щільність (свинець, сталь, бетон). Потік нейтронів краще послаблюється легкими матеріалами, які містять ядра легких елементів, наприклад, водню (вода, поліетилен). В таблиці 2 показані деякі матеріали, які дозволяють зменшити g - випромінювання і нейтронний потік.
Шар половинного ослаблення – це товщина матеріалу в см, яка знижує потік проникаючої радіації у два рази.
Значення шару половинного послаблення проникаючої радіації
Матеріали |
Щільність, г/см3 |
Шар половинного ослаблення, см | |
По нейтронах |
По g-випромінюванню | ||
Вода |
1 |
3-6 |
14-20 |
Поліетилен |
0,92 |
3-6 |
5-25 |
Броня |
7,8 |
5-12 |
2-3 |
Свинець |
11,3 |
9-20 |
1,4-2 |
Грунт |
1,6 |
11-14 |
10-14 |
Бетон |
2,3 |
9-12 |
6-12 |
Дерево |
0,7 |
10-15 |
15-30 |
Очевидно, що при
зовнішньому опроміненні найбільш небезпечними випромінюваннями є ті, які мають
високу проникаючу здатність, а при внутрішньому - ті, які мають значну іонізуючу здатність. Доведено, що
альфа- та бета- випромінювання є дуже небезпечним при внутрішньому надходженні в
організм, а гамма- промені та нейтронне випромінювання – при зовнішньому
надходженні.
Вважають, що внутрішнє
опромінення є більш небезпечним, ніж зовнішнє, від якого нас захищають стіни
приміщень, одяг, шкіра, спеціальні засоби
захисту.
Вже достеменно відомо, що в дерев'яних будинках потужність радіаційної дози в два-три рази менша, ніж у кам'яних, бетонних чи цегляних. А в будинках, споруджених із шлакоблоків, потужність радіаційної дози, як правило, в десятки разів більша, ніж у дерев'яних.
Населення міст, особливо великих, у цілому завжди одержує дози, вищі порівняно з жителями сільських місцевостей. Найсильніше радіаційний фон у містах підвищують граніти, в яких урану більше в два-три рази, торію в три— десять разів, ніж у піщаниках чи вапняках.
Зупинимося на такому факті, як негативний вплив на здоров'я людини радону, який останнім часом привернув увагу вчених у Америці та Європі. У 1992 р. цьому феномену було присвячено чимало публікацій у науковій літературі та пресі.
Радон — радіоактивний газ, продукт радіоактивного перетворення урану, торію, радію. Потрапляючи в організм, він одразу ж уражує залози внутрішньої секреції, гіпофіз, кору надниркових органів. Це викликає в третини населення задуху, серцебиття, мігрень, тривожний стан, безсоння. Іноді розвиваються злоякісні пухлини в легенях, печінці, селезінці. Цей газ не має кольору, запаху, смаку.
Ще близько 400—300 років тому в Південній Німеччині були відомі випадки смерті рудокопів-гірників, які отруювалися під землею якимось газом. Тепер відомо, що це був радон. Хворобу гірників у 1937 р. дослідив німецький лікар Л. Телепі. Він встановив, що ця смертельна хвороба є раком легенів, і розвинулася вона через високу концентрацію радону в повітрі шахт і рудників.
Нині виявлено, що на всіх континентах у багатьох будинках є радон. Він накопичується в приміщеннях, де погана вентиляція, через наявність так званого «ефекту нічної труби», коли важке, збагачене радоном приземне повітря втягується через щілини, вікна, двері в помешкання. Крім того, він виділяється з будівельних матеріалів і конструкцій.
Після обстеження будинків у Росії та в Україні в багатьох із них виявлено підвищену кількість радону, а в двох-трьох відсотках дози є дуже небезпечними. Український науковий центр радіаційної медицини розпочав обстеження будівель певних районів і дослідження цієї проблеми. Вчені центру стверджують, що близько 70 % дози опромінення населення України від усіх джерел природної радіоактивності припадає на радон. Винуватцем є Український щит—тектонічна структура, яка тягнеться з півночі на південь майже посередині України й займає близько 30 % усієї території. Складається цей щит з гранітів та інших кристалічних порід, що мають підвищену радіоактивність.
Як виявилося, природні радіонукліди, що містяться в будівельних матеріалах, можуть бути одним з основних джерел опромінення населення. Підвищену радіоактивність мають сланці, фосфорити. Тому фосфорні мінеральні добрива часто є носіями радіоактивного забруднення грунтів і ґрунтових вод.
Для оцінки
можливої дози опромінення
використовують моделі, в яких розглядаються еквівалентні дози для окремих
органів, тканин або всього організму, і похідні величини – локальна доза, рівень
радіації на поверхні, в повітрі, ступінь зараження продуктів
харчування.
Таблиця
Біологічні ефекти
випромінювання (за даними англійських вчених)
Еквівалентна доза, мЗв |
Біологічний
ефект |
10
000 |
опромінення
всього тіла за короткий період призводить до смерті упродовж декількох
місяців |
3
000 |
опромінення
всього тіла за короткий період призводить до смерті 50%
осіб |
1
000 |
викликає
променеву хворобу |
200 |
викликає
зміни в крові |
50 |
максимально
допустима доза опромінення особам підприємств атомної промисловості
упродовж року |
2,2 |
середня доза
опромінення населення Великобританії в результаті впливу фонової радіації
упродовж року |
1 |
доза одноразового рентгенівського
обстеження шлунку |
0,01 |
доза,
отримана при одноразовому польоті на реактивному літаку на висоті 10000
км |
Сучасний стан соціально-економічного розвитку держави, кризові явища у сфері економіки та фінансів диктують необхідність визначення в державі вцілому і в окремих галузях, зокрема – основних напрямків роботи. Такі пріоритети на сьогодні визначені. В їх числі, зокрема, охорона здоров’я. Підставою для цього стали показники здоров’я та стан демографічної ситуації в нашій країні. В останні роки відмічається зниження рівня народжуваності, високий рівень загальної смертності, інвалідності. Проведений аналіз радіоекологічного і медико-біологічного становища
потерпілого населення Волинської області внаслідок аварії на ЧАЕС показав, що структура захворюваності в 4-х групах Національно реєстру неоднакова. При цьому прослідковується негативна тенденція щодо стану здоров’я новонароджених дітей, вагітних жінок, ліквідаторів. Показник смертності і первинного виходу на інвалідність в даних районах значно перевищують середньо обласні.
Проблема ускладнюється своєю пасивною унікальністю. До катастрофи на ЧАЕС, дослідження за цією темою проводили в одиничних випадках. Унікальність полягає в самій природі радіоактивності (без смаку, кольору, невидима) і в значних періодах напіврозкладу радіонуклідів ( від десятка до декілька сотень тисяч років), а тому тільки після певного проміжку часу (це може бути сотні років) можна буде перевіряти на практиці теоретичні здогадки і моделі. Так, що фактор часу є вирішальним щодо запровадження тієї чи іншої системи ведення с/г виробництва в забрудненій зоні, системи захисту й оздоровлення населення.
Враховуючи складність, масштабність та трагічність ситуації, необхідно розширювати наукові дослідження в цьому напрямку.
Для прикладу, по м. Луцьку показник народжуваності у 1996р. склав 10.8, у 1997р. – 10.5, у 1998р. – 10.2, у 1999р. – 9,4 (на 1000 населення), показник загальної смертності склав відповідно 9.0, 8.7, 8.9 та 9,7 (на 1000 населення). Природний приріст становить у 1996р. - 1.8, у 1997р. - 1.8, у 1998р. - 1.2, а в 1999 - -0,3.
Не мають тенденції до поліпшення і основні показники здоров’я.
До глобально забруднених радіонуклідами районів Волинської області внаслідок аварії на ЧАЕС належать Маневицький, Любешівський і Камінь-Каширський. Територія цих районів віднесена до зони добровільного гарантованого відселення. Рівень радіаційного забруднення та ступінь його можливого впливу на здоров’я населення залежить від ландшафтних та геохімічних особливостей ґрунту, міри перевищення природного доаварійного рівня накопичень радіонуклідів у навколишньому середовищі.
Теперішній стан навколишнього середовища інакше як, катастрофічним не назвеш. За останні десятиліття вчені, встановили тісний зв’язок між погіршенням факторів зовнішнього середовища і здоров’ям населення. Цей зв’язок проявляється не тільки на регіональному рівні, але й стосується великих територій. Забруднення території не знає меж, і це ми побачили і відчули після найбільшої техногенної катастрофи - аварії на ЧАЕС (1986р.), в результаті чого радіаційне забруднення було виявлене не тільки на території держав колишнього СРСР, але й на території Європи, країн Скандинавії і навіть на американському континенті. Другий приклад екологічної катастрофи - попадання великої кількості ціаніду з золотодобувних шахт Румунії в річку Тиса і подальша їх міграція в Дунай і Чорне море. Екологічні й економічні збитки катастрофи тільки підраховуються.
МАНЕВИЦЬКИЙ
РАЙОН.
Населення Маневицького району складає близько 58 тис. чоловік, з яких 22% становить міське (таблиця 5 ).
Аналіз динаміки кількісного складу свідчить про зниження абсолютних і відносних показників.
Загальна кількість населення за період 1970-1990 років скоротилась на 4,4 тис.
чол. (7,6%),а питома вага району в населенні Волинської області знизилася з 6,5 до 5,5%. Така тенденція, очевидно, найближчим часом (5 - 7 років)
збережеться, що пов’язано в тому числі й з відселенням жителів, які проживають
у радіаційно забруднених районах,
що постраждали внаслідок аварії на ЧАЕС. До цієї категорії належить 54 села,
тобто 78% від загальної кількості. На території сіл району проживає 21,2 тис.
чол. жіночої статі і 23,7 тис. чол. чоловічої статі, що становить відповідно
47,1 і 52,9%. У поділі населення за віковим складом найбільшу питому вагу
займають жителі віком 30-54 роки, діти до 14 років та люди старші 60 років.
Вікова структура населення
характеризується високою питомою вагою осіб старших працездатного віку (21,4%) і
досить низькою – працездатного (49,8%), як наслідок поступового зниження
природного приросту.
Динаміку чисельності населення Маневицького району визначає природній рух. Зниження народжуваності часткове зростання і стабілізація смертності привели до зниження природного приросту порівняно з 70-ми роками на 7,6%. Якщо у 1970 роках народжуваність була вищою у сільській місцевості порівняно з міською, то сьогодні спостерігається протилежна картина. В той же час смертність у селах завжди була вищою, що пов’язано з багатьма соціально-економічними причинами, в тому числі з гіршим медичним обслуговуванням, незадовільним санітарно-гігієнічним станом у медичних закладах.
Аналіз дає змогу зробити висновки про те, що зафіксована стійка тенденція щодо зростання кількості хворих в одному з радіаційно забруднених районів Волинської області – Маневицькому.
ЛЮБЕШІВСЬКИЙ
РАЙОН.
В Любешівському районі проживає 36,7 тис. чол., в тому числі в сільській місцевості 31,5 тис. чол. (80%).
Динаміка чисельності населення визначається зростанням з 1959 по 1970 рік та зниженням з 1970 по 1991рр. За 10 років ( з 1979 по 1989) населення району зменшилось майже на 1 тис. чоловік.
На території району проживає 49% жителів чоловічої статі та 51% жіночої статі.
У поділі населення за віковим складом найбільшу питому вагу складають жителі до 14 років (29,5%) і від 30 до 54 років (27,1%).
Природний приріст у районі з розрахунку на 1000 чоловік населення становить 6 чол., в тому числі у сільській місцевості 5,3. Це дещо вище ніж в цілому по Україні, але, очевидно, є велика різниця між райцентром і селами району.
Населення К.-Каширського району
складає близько 60 тисяч чоловік. Загальна чисельність населення від 1979
року скоротилася на 2800 чол., або
на 4,4%. Ця тенденція, очевидно, найближчим часом збережеться, що пов’язано з
добровільним відселенням з території, що зазнало радіологічного забруднення
внаслідок аварії на ЧАЕС.
У зв’язку із абсолютним зменшенням кількості населення змінилась і середня густота населення з 37 чол. на км2 до 35 чол.на км2.
Слід відмітити, що чисельність наявного населення знизилась порівняно з 1990 роком на 0,5 тис.
чоловік від загальної чисельності населення району.
Коефіцієнт народжуваності на 1000 чол. населення становить 20,3, що порівняно з 1985р. менше на 1,7 чол. ( таблиця 23 ).
Кількість померлих на 1000 чол. становить 8,2 чол. Природній приріст населення 12,1 чол., коефіцієнт дитячої смертності становить 12 чол. Майже 3360 чол. населення виїжджають на роботу за межі району.
Таким чином, аналізуючи демографічну ситуацію в цілому по 3-х забруднених районах за період 1979-1990 роки слід відмітити, що загальна чисельність населення в них зменшилася на 7,4 тис. чоловік, що пов’язано з виїздом в іншу місцевість у зв’язку з наслідками аварії на ЧАЕС, а також – зменшенням кількості населення, що народилось. Тому і середня щільність проживання населення за цей період знизилась з 30,1 до 29,2 чол./км2. Також потрібно відмітити значне збільшення питомої ваги міського населення (з 35,5 до 52,5 тис. чол., або 62%). Темпи зменшення кількості сільських жителів співпадають з середньообласними ( з 1970 на 20%).
Наукові дослідження, які були проведені в Україні протягом післяаварійного періоду, довели наявність негативного впливу радіації на здоров’я людини і дозволили сформулювати концепцію про її безпорогову дію. Згідно з концепцією, будь-яка доза, якою малою вона не була б, спричинює негативний вплив на організм людини. У зв’язку з цим, досить гостро стоїть питання радіаційного ризику для населення, особливо дитячого, яке проживає на радіактивно забруднених територіях. Аналіз даних офіційної статистики та Національного реєстру контрольованих зон України вказує на те, що захворюваність за 10 післяаварійних років зазнала чітких змін у гіршу сторону.
За даними усіх відомств, на території Волинської області проживає 83561 дітей, потерпілих від наслідків Чорнобильської катастрофи. Станом на 1.01.1999року в області на обліку в установах охорони здоров’я перебуває 151518 осіб,з них 40515 дітей. Крім того, згідно з Постановою Кабміну України від 9.06.1997 року (№571) утворені і діють 3 районні та обласний рівень Національного реєстру. В базу даних реєстру внесено 54,5% і 25,1% дитячого населення, що становить 70,6 тис.осіб.
Несприятлива радіоекологічна ситуація зумовила стрімке зростання
захворюваності і ускладнень вагітності, під час пологів, мертвонароджуваності,
самовільних викиднів і передчасних пологів у жінок, які проживають у
контрольованій зоні області. Зросла кількість вроджених вад і аномального
розвитку плода, перинатальної та материнської
смертності. Серед вагітних у 100 %
випадків відмічається патологія щитовидної залози; у 17,3 % недокрів’я; у 10 % -
пієнелофрит. У радіоактивно забрудненій зоні області найвищий
показник перинатальної смертності - 13,4 на 1000
новонароджених при середньому показнику - 9,4, який має тенденцію до росту.
Якщо проаналізувати найбільш поширену локацію пухлин, то стає очевидним, що найчастіше вони трапляються в порожнині рота і гортані, стравоході, шлунку, органах дихання. Смертність від цих захворювань більше 20%, що разом із серцево-судинними хворобами складає 66% загальної смертності населення.
Вибіркові результати визначення вмісту радіоцезію в організмі людей показали, що перевищення концентрації його в населення К.-Каширського району становить – 2,65%, Любешівському – 7,25 і Маневицькому – 5,15%. Особливо непокоїть той факт, що в переважній більшості радіоцезій накопичується в організмі дітей.
Аналіз ситуації стану захворювання населення області показує, що хоча злоякісні новоутворення не є вирішальним фактором у структурі хвороб, але і 1-2 тисяч хворих на 100 тисяч є достатньо значною величиною.