Клінічні наслідки короткочасного зовнішнього опромінення людини

Малі дози опромінення можуть спровокувати не до кінця ще встановлені зміни в клітинах живого організму, які призводять до раку або до генетичних ушкоджень. При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів та спричиняти швидку загибель організму.

Далі проводиться аналіз захворювань в залежності від дози опромінення та тривалості часу, впродовж якого накопичена небезпечна доза, визначаються гострі та хронічні опромінювання, шляхи надходження та ознаки ураження і впливу напіврозпаду радіоактивних речовин на наслідки опромінення людини.

Ушкодження, викликані великими дозами опромінення, проявляються протягом кількох годин або днів. Ракові захворювання, проте, проявляються через багато років після опромінення, як правило, не раніше, ніж через одне два десятиліття. А природжена вада та інші спадкові хвороби, викликані ушкодженням генетичного апарату, проявляються лише в наступному поколінні: це діти, онуки та більш віддалені нащадки індивідуума, який зазнав опромінення.

Якщо ідентифікація наслідків від впливу великих доз опромінення не складає труднощів, то виявити віддалені наслідки від малих доз опромінення завжди дуже важко. Частково це пояснюється тим, що для їх виявлення повинно пройти багато часу. Але навіть і виявивши будь-які ефекти, факт потребує доведення, що вони пояснюються дією радіації, оскільки і рак, і пошкодження генетичного апарату можуть бути викликані не тільки радіацією, але і багатьма іншими причинами.

Щоб викликати гостре ураження організму, дози опромінення повинні перевищувати визначений рівень, але немає ніякої підстави вважати, що це правило діє у таких випадках, як рак або пошкодження генетичного апарату. Проте ніяка доза опромінення не призводить до цих наслідків у всіх випадках. Навіть при відносно великих дозах опромінення не всі люди приречені на ці хвороби: діючі в організмі людини відновлювальні механізми ліквідують всі ураження.

Людина, що підпала під дію радіації, не обов'язково повинна захворіти на рак або стати носієм спадкових хвороб; проте вірогідність або ризик таких наслідків у неї більші, ніж у людини, яка не отримувала опромінення. І ризик цей тим більший, чим вища доза опромінення. Якщо доза опромінення досить велика, людина, яка була опромінена, загине.

У деяких випадках дуже великі дози опромінення – десь близько 100 Гр (Грей) викликають настільки серйозні ураження центральної нервової системи (ЦНС), що загибель, як правило, наступає протягом кількох годин або днів. При дозах опромінення від 10 до 50 Гр, коли під дією радіації перебуває вся ЦНС, ураження може бути не настільки серйозним, щоб людина відразу померла, вона найвірогідніше помре через 1-2 тижні від крововиливу у шлунково-кишковий тракт. При ще менших дозах може не бути серйозних ушкоджень шлунково-кишкового тракту, бо організм з ними справляється, але смерть може настати через 1-2 місяці після опромінення і головним чином через руйнування клітин червоного кісткового мозку – головного компонента кровотворної системи організму. Від дози в 3-5 Гр при опроміненні всього тіла помирає приблизно половина всіх опромінених. Таким чином, в цьому діапазоні доз опромінення великі дози відрізняються від малих лише тим, що смерть у першому випадку наступає раніше, а у другому – пізніше. Найчастіше людина помирає у результаті одночасної дії всіх вказаних наслідків опромінення.

 

Клінічні наслідки короткочасного зовнішнього опромінення людини

Доза опромінення, бер Тип опромінення Пошкодження

тотальне локальне

Не більше 25 все тіло Не виявляється клінічних симптомів

50 все тіло Тимчасове зниження кількості лімфоцитів

100 все тіло Нудота, блювання, в'ялість у всьому тілі і значне зниження лімфоцитів

150 все тіло Смертність – 5%; «похмілля» від опромінення-505 (стан схожий на похмілля від алкогольного сп'яніння). 

200 все тіло Зниження кількості лейкоцитів на тривалий час. 

350 все тіло Смертність – 505 за 30 діб. 

600 все тіло Смертність-90% за 14 діб. 

Не менше 700 все тіло Смертність-100%. 

300 500 шкіра Випадання волосся і почервоніння шкіри. 

300-500 гонади Безпліддя на все життя. 

 

До людського організму радіоактивні речовини потрапляють при диханні, заковтуванні, а також через пошкоджений шкіряний порив. Внутрішнє опромінення набагато небезпечніше, ніж зовнішнє, в цьому випадку збільшується період впливу радіоактивної речовини, зростає доза опромінення (відстань між речовиною і тканиною, яка іонізується, практично відсутня), виникає сприятлива можливість вибіркового розподілу іонізуючих речовин у тих органах, в яких вони найбільш схильні накопичуватись, виключається можливість застосування засобів захисту (екранів, віддалення від джерела або скорочення часу контакту з речовиною).

Із трьох шляхів надходження радіонуклідів до організму людини до найбільш небезпечного відносять вдихання забрудненого повітря. Пов'язано це з тим, що людина пропускає за робочий день через органи дихання близько 20 м3 повітря і тим, що у даному випадку радіоактивна речовина виключно швидко засвоюється.

Пилові частинки, потрапляючи через дихальні шляхи, осідають і альвеолах легенів і трахеобронхіальній області (до 90%), а також через рот і носоглотку потрапляють у травний тракт.

У кишково-шлунковому тракті в залежності від природи ізотопу а хімічної форми з'єднання величина коефіцієнта всмоктування речовини змінюється від часток відсотка (для нерозчинних з'єднань – Ru, Zr, Nb до десятків і навіть 100%, розчинні з'єднання – Ra, Ba, Cs).

Надходження через непошкоджену шкіру у 200-300 разів нижчі, між через травний тракт.

Ступінь радіаційної небезпеки у випадку внутрішнього опромінення людини визначає ряд параметрів. Серед них важливе місце займає термін перебування випромінювача в організмі. Він визначається періодом радіоактивного напіврозпаду та періодом біологічного напів-виведення.

На піддослідних тваринах встановлено, що у випадку надходження радіонуклідів до організму через декілька хвилин вони з'являються у крові і досягають максимуму. Впродовж 15-20 діб спостерігається зниження концентрації до відповідного рівня, який може зберігатися постійним впродовж декількох місяців. При цьому концентрація в крові стає меншою, ніж у тканинах.

Час перебування випромінювача в організмі визначає довго-плинність опромінення тканин, які прилеглі до місця його локалізації.

Відносно іонізуючого випромінювання не існує поняття великої і малої доз. Воно однаково небезпечне. Інша річ, термін, за який накопичена доза опромінення, але ж знову багато що залежить від того, молодий це організм чи старий, від шляху, яким надійшла радіаційна речовина до організму та джерела надходження.

Отже, небезпечним джерелом надходження радіонуклідів до організму людини є вода, молоко, овочі, фрукти, м'ясо, риба. Великого значення при цьому набуває вміння населення зберігати продукти харчування та дотримання правил приготування їжі в умовах радіаційного забруднення місцевості.

На зменшення небезпеки радіації справляє великий вплив період напіврозпаду радіоактивних речовин.

Основні причини щодо розуміння нюансів радіації пов'язані перш за все з природою самого радіаційного фактора, недостатнім рівнем знань в галузі радіаційної медицини та гігієни, а також дефіцитом і недоліками інформації населення про обстановку. Дуже складна та багатопланова природа радіації містить в собі труднощі в оволодінні знаннями основних радіобіологічних закономірностей її дії та в усвідомленні меж реальної небезпеки.

Історія психології, яка має великий досвід спостережень поведінки людини в екстремальних умовах, свідчить про те, що під впливом невідомості уява, зазвичай, малює перебільшено похмурі картини. Незнання справжніх розмірів небезпеки, справжніх причин звуків часто викликало у людей неспокій, тривогу, напруженість, навіть виникнення паніки.

Серед органів відчуття людини природа не передбачила апарат, який сигналізував би про присутність радіації, її рівень та міру небезпеки. Відсутність у населення, особливо яке мешкає у районах, що примикають до об'єктів атомної енергетики, достатніх знань про характер радіації та її біологічної дії, обумовили формування психологічної напруженості, а у частини населення – почуття боязні і навіть страху (радіафобії).

Неповна інформація, неточність та суперечності у виступах керівників, вчених та спеціалістів сприяли її підтриманню, а також розповсюдженню всіляких чуток, найбільш фантастичних та неможливих, далеких від дійсного стану справ, які до деякої міри відображають недовіру до офіційної інформації.

В основі механізму розповсюдження тривожних чуток лежить психологічна «заряженість» людей, ступінь якої визначається авторитетом джерел цієї неофіційної інформації.

В немалій мірі сприяли формуванню та підтриманню психологічної напруженості деякі медичні працівники, які без урахування психологічного фону, що складався, втрачали почуття міри, необхідну обережність та оповіщали тих, хто звертався до них за медичною допомогою або консультаціями, про стан справ, на яких і самі не розумілись.

Так, наприклад, при радіометричних вимірюваннях людям у деяких випадках повідомлялись первинні дані, які без відповідних обрахунків та отримання вихідних даних про дозові навантаження, без порівняння з допустимими рівнями (дозами) ні про що не свідчать.

Відомо, що існує індивідуальна чутливість організму до радіаційного впливу. Наприклад, в Курчатовському інституті працюють люди, які отримали більше від максимально допустимих доз опромінення, але вони живуть. Це і є ота сама індивідуальна чутливість, тому необхідно виокремлювати генотипи, стійкі до радіаційного впливу. Наприклад, зміни генетичної структури декількох поколінь великої рогатої худоби від тварин, які пережили Чорнобиль, призвели до того, що високопродуктивні тварини молочного типу перетворились у м'ясні.

Ефект репарації (виправлення клітинами хімічних ушкоджень в молекулі ДНК) – це також індивідуальна властивість. Генетики дуже добре знають – доза опромінення сама по собі існує тільки відносно певного генотипу. Одна і та ж доза стосовно різних генотипів буде мати зовсім різні генетичні наслідки. Це пов'язано з тим, що існує суттєва різниця у здатності до репарації. Величина отриманої дози людиною не дає можливості для прогнозу розгортання генетичних подій. Тут потрібно враховувати такі фактори, як вік, стать, генотипні особливості, активність ферментів репарації ДНК, які пов'язані з блоком окислювальних процесів. Потрібно мати на увазі, що іонізуюче опромінення доходить до ДНК в останню чергу. ДНК захищені цілим рядом біологічних макромолекул, з якими іонізуюче опромінення стикається на більш ранніх стадіях, ніж з ДНК. Залежні від особливостей внутрішньоклітинної фізіології, ці захисні системи можуть блокувати руйнівну дію іонізуючого впливу, а можуть і не викликати захисні реакції. Показовим з цього приводу може бути той факт, що у мишей, які знаходяться у Чорнобилі, менше генетичних порушень, ніж у тварин такого ж віку, які перебувають у Києві. Цей «парадокс» пов'язаний з тим, що у чорнобильських тварин прискорений процес клітинного поділу. Відповідно, чим швидший клітинний поділ, тим швидше виштовхуються аномалії, які виникають під дією радіації. Ось такий цікавий факт.

Існують експериментальні дані, що у різних лабораторних ліній мишей різна активність ферментів репарації ДНК. Зрозуміло, що у особин, що мають низьку активність цих ферментів, загоювання ран ДНК проходить з дуже низькою активністю, вони будуть менш плодовиті і живучі на фоні радіаційного забруднення і, відповідно, навпаки.

Виходячи з цих даних, маємо картину об'єктивної зміни темпів клітинного поділу. Самі хромосомні пошкодження є не прямим показником генотоксичного впливу, а якоюсь мірою віддаленим від генотоксичних ефектів.

Для зниження наслідків впливу іонізуючих випромінювань, на організм людини застосовуються протирадіаційні препарати, це лікарські засоби, які підвищують стійкість організму до впливу іонізуючих випромінювань або знижують тяжкість клінічного перебігу променевої хвороби – радіопротектори. Вони послаблюють ранні симптоми ураження радіацією – нудоту та блювання. Протирадіаційний ефект має група хімічних речовин, до яких входять сульфгідрильні групи (Н). До цих речовин належать цистеїн, цистомін, цистофос та інші.