Негативні фактори та їх вплив на людину

Результати таких обстежень можуть допомогти з’ясувати, наскільки великий ризик для кожної людини окремо, усього людства й майбутніх поколінь, якщо опромінення перевищує звичайну сумарну життєву дозу 5-7 Р. Після таких обстежень мають бути зроблені дуже серйозні висновки, але зробити їх доволі важко, адже для цього потрібно накопичити великий і якісний статистичний матеріал.

Іонізуюче випромінювання негативно впливає на організм, тому ідеальним для людства було б зберегти на землі природний рівень опромінення й попередити будь-яку можливість його перевищення. Недарма передові вчені світу виступають за заборону ядерних випробувань, ліквідацію небезпеки ядерної війни. Радіобіологі спонукують лікарів зменшувати кількість обстежень за допомогою рентгенівських променів, обмежуючи їх випадками, де користь від постановки правильного діагнозу за допомогою рентгенівського апарата перевищує можливу шкоду від його використання. Зауважимо також, що останніми десятиліттями неодноразово переглядалися в бік зниження встановлені санітарним законодавством гранично допустимі дози опромінення під час роботи з джерелами випромінювання та радіоактивними речовинами.

Ми розглянули вплив великих доз опромінювання на організм живих істот. Разом з тим проблема постійного впливу малих доз унаслідок ядерної катастрофи у Чорнобилі привертає серйозну увагу вчених. Але що ж слід вважати малою дозою за постійних впливів? Очевидно, за малі треба прийняти дози, які можна порівняти з природним фоном, та які перевищують його лише на один-два порядки, тобто в десятки, сотню разів.

Вивчення дії малих доз у таких межах пов’язане з дуже великими труднощами. Насамперед важко знайти такий показник, який був би специфічний для дії іонізуючого випромінювання. Упродовж життя організм людини протистоїть багатьом хвороботворним факторам. Мільйони людей дихають не ідеально чистим повітрям альпійських лугів і соснових лісів, а більшою чи меншою мірою задимленим повітрям великих міст. Вода, яку п’ємо, за своїми якостями надто відрізняється від джерельної, мільйони людей впродовж багатьох років отруюють організм нікотином і харчовими спиртами. Чи можна на такому тлі виокремити якусь дію малих доз іонізуючого випромінювання? Американці й англійці провели порівняльне анкетне обстеження лікарів-рентгенологів і лікарів інших спеціальностей. Їх цікавили середня тривалість життя, захворюваність у тій чи іншій групі лікарів, кількість дітей у родині, випадки мертвонароджених, а також з уродженими вадами тощо. Однак статистична обробка зібраного матеріалу не дала змогу зробити цілком достовірні висновки.

Справа ускладнюється ще й тим, що залишається остаточно не з’ясованим те, які прояви дії випромінювання можуть виникнути за будь-якої малої, додаткової до природного опромінення дози, та які ураження розвиваються тільки у разі досягнення визначеного рівня дози (гранична дія). Коли йдеться про вплив доз, що перевищують природний фон на один-два порядки, то деяких змін можна очікувати лише за тривалого опромінення такими дозами. Самі по собі ці зміни відбуватимуться впродовж тривалого часу. Сюди належать, наприклад, такі показники можливого прояву дії малих доз, як виникнення лейкемій, пухлин або генетичних змін.

Під час проведення довготривалого досліду на рівні клітини, а також з тваринами їх розміщують на різній відстані від джерела опромінення (  чи  ). Як рослин на гамма-полях, так і тварин у цих умовах опромінюють залежно від відстані до джерела гамма-променями різної інтенсивності.

Учені намагаються з’ясувати, чим тварини, що постійно опромінюються, відрізняються від контрольних, які однаково харчуються, але зазнають тільки природного опромінення. Критерії дії постійного опромінювання – тривалість життя, частота захворювань, зміни в крові й виникнення пухлин, плідність, якість потомства тощо.

Враховувалося скорочення тривалості життя, не викликане будь-якими захворюваннями, зокрема й природним старінням. Скорочення життя було явним за щотижневих доз вище 10 рад, тобто рівень опромінення був приблизно в 6000-10 000 разів вищий за природний фон. Це вже не можна назвати малою дозою. Під час дослідів було виявлено, що за потужності дози менше 1 рад, яку постійно отримували тварини впродовж тижня, тривалість їх життя була навіть вища, ніж у контрольних. Однак ці дані не були підтверджені під час проведених у США досліджень на новонароджених пацюках. На четвертий день життя їх опромінювали однократними дозами у 5, 25 і 125 Р. Тривалість життя у пацюків-самців за цих доз залишалася такою, як і у контрольних; пацюки-самки після опромінення дозою 125 Р жили дещо менше, ніж контрольні.

Отримані дані про скорочення тривалості життя гризунів, їх передчасне старіння за доз, що перевищують 10 рад на тиждень, не можна безпосередньо перенести на людину. Цінність цих досліджень у тому, що вони дають нам уявлення про можливі наслідки постійного опромінення, але які саме – це покажуть подальші дослідження.

Учені припускають, що доза 1 Р скорочує тривалість життя людини на одну добу, інші вважають – на 15 діб. Песимістично налаштовані дослідники називали й більші терміни. Але всі автори ще не мають достатньо серйозних підстав для таких висновків.

У зв’язку із забрудненням земної поверхні радіоактивними опадами актуальним стало питання про дію малих доз опромінювання радіоактивними речовинами, що потрапили всередину організму. На відміну від загального зовнішнього опромінення, на передній план тут виступає нерівномірне опромінення клітин організму бета- і альфа-частинками. Це призводить не так до якісної різниці реакції організму на таку постійну дію випромінювання, як до особливостей локалізації можливих ушкоджень організму внаслідок концентрації відповідних радіоактивних хімічних елементів у так званих критичних органах (рис. 2. 3).

Якщо дія малих доз опромінювання є приховано й частково чи цілком нейтралізується силами організму, то дія великих доз виявляється бурхливо. У цьому разі за показник також можна взяти виживання та тривалість життя людей після одноразового загального опромінення. Докладні дослідження дії випромінювання різними дозами проведені на мишах, пацюках, собаках і мавпах. На спеціальних апаратах, де можна досягти великої потужності випромінювання, мишей опромінювали дозою понад 100 тис. Р. При цьому миші гинули безпосередньо «під променем». Причиною смерті було руйнування найважливіших для життя хімічних речовин. Таку смерть назвали «молекулярною». За доз 30 000-100 000 Р миші живуть після опромінення кілька годин, залежно від дози опромінення (наприклад, за дози 64 000 Р – шість годин). Смерть настає за явних ознак ураження центральної нервової системи (судоми). Такі симптоми спостерігаються й за опромінення тільки голови. У діапазоні доз 1000-16 000 Р тварини живуть ще впродовж трьох з половиною діб. Уражаються деякі системи та органи, однак до смерті призводять за цього діапазону доз наслідки ураження шлунково-кишкового тракту. За доз нижче 1000 Р тривалість життя збільшується зі зниженням доз. Піки смертності припадають на 3-6, 6-9 і 9-30 дні після опромінення. У період з 6 по 30 день смерть зумовлена ураженням кровотворних органів та інфекційними ускладненнями. За доз нижче 100 Р променеве ураження виявлене слабо й у контрольний термін миші залишаються живими.

 

Рис. 2. 3. Органи людини, у яких накопичуються радіоактивні речовини

У людини весь спектр проявів променевого ураження спостерігається за доз 400-1000 Р, які не призводять до смерті у перші дні після опромінення.

Найбільше вивчені випадки гострої променевої хвороби у людей, які постраждали під час аварій, їх описано чимало. При цьому з більшою чи меншою точністю відома доза опромінення потерпілих.

Типовими для променевої хвороби були зміни в крові. Картина крові до опромінення в усіх була нормальною. Першого дня після опромінення кількість білих кров’яних тілець (лейкоцитів) підвищувалася з 5000-7000 до 10 000-11 000 у 1 мм3 крові; упродовж латентного періоду їх кількість поступово зменшувалося. Повільніше за все знижувалася кількість червоних кров’яних тілець (еритроцитів), швидше -лімфоцитів. Кількість лімфоцитів зменшувалася до мінімуму в перші п’ять діб, далі вона коливалася на межі досягнутого низького рівня. Знижувався також вміст кров’яних пластинок і молодих форм еритроцитів. У людей з важкою формою променевої хвороби у розпал захворювання склад крові вказував на майже повне руйнування кісткового мозку. Кількість лейкоцитів у них знижувалася до 50 у 1 мм3. Розвивалося недокрів’я. Частими були кровотечі з носа, ясен, з’являлись осередкові крововиливи у ногах. Люди, які отримали великі дози, страждали на кровотечу в кишечнику й легенях. Поступово частішали блювота й відхаркування кров’ю. У всіх потерпілих наприкінці критичного періоду посилювалися розлади діяльності шлунково-кишкового тракту: розвивався запальний процес у роті й гортані, з’являвся біль у животі, порушувалася перистальтика кишечнику. Незважаючи на всі вжиті заходи, ураження внутрішніх органів зростало: виникали непрохідність кишечнику, жовтяниця, нирки припиняли виділяти сечу й на 30-32 день наставала смерть. Анатомічні дослідження показували крововилив у всьому кишечнику, легенях, невеликі крововиливи в нирках і сечовому міхурі, сильне ураження гонадів.

Дослідження сперми чоловіків на другому тижні свідчили про зменшення кількості сперматозоїдів, наявність їх морфологічних і функціональних змін. Згодом у 20% чоловіків аналізи узагалі не виявили сперматозоїдів, а у деяких їх було дуже мало. Французький лікар Жамме систематизував ознаки захворювання. Вони типові для кожної форми гострої променевої хвороби.

З огляду на загрозу смерті таких хворих, був випробуваний розроблений раніше в експерименті метод лікування шляхом пересадки кісткового мозку. Метод виявився високоефективним, але не всіх уражених було врятовано. Подальші спостереження за ураженими показали, що їх стан здоров’я був задовільним, однак наслідки перенесеної хвороби залишалися: стомлюваність, біль під ложечкою, незадовільне травлення тощо.

Підсумовуючи сказане, зазначимо: ступінь ураження людини іонізуючими променями залежить від енергії, що передається організму, великої кількості інших чинників і носить ймовірний характер. Наслідки променевої хвороби у будь-якому разі негативні, тому необхідно передбачати небезпеку іонізуючого ураження та застосовувати відповідні заходи захисту.

Питання для контролю

1. Поняття про іонізуючі випромінювання.

2. Рентгенівські промені: джерела, характер негативної дії на організм людини.

3. Гамма-кванти: джерела, механізм негативної дії на біологічну тканину.

4. Бета-частинки: джерела, механізм негативної дії на організм людини.

5. Дія на організм людини альфа-випромінювання.

6. Ефект іонізації біологічної тканини.

7. Поняття про дози іонізуючого випромінювання. Одиниці виміру доз.

8. Відносна біологічна активність іонізуючого випромінювання, еквівалентна доза.

9. Хімічна дія іонізуючого випромінювання.

10. Радіочутливість живих організмів.