Карточка 2

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Ионизирующее излучение обладает очень высокой биологической активностью. Механизм биологического действия ионизирующих излучений на живой организм очень сложный и, несмот­ря на большое количество исследований, до конца остается невыясненным. Полученные данные свидетельствуют о том, что у разных видов излучений механизм биодействия в основном одинаков, начиная от ис­ходных процессов поглощения и переноса энергии излучения через первичные радиационно-химические, биохимические процессы и, кончая физиологическими и морфологическими изменениями в облученном организме.

Радиочувствительность животного мира весьма различна. Среди жи­вотных по видовому разнообразию в зооценозах суши доминируют на­секомые, которые обладают сравнительно высокой радиочувствительно­стью. Внешнее облучение насекомых на любой фазе вызывает снижение способности самок откладывать яйца, приводит к замедлению развития и роста, нарушению процессов линьки. Так же высока радиочувствитель­ность у млекопитающих, при этом следует отметить, что при их облуче­нии важное значение приобретают дозы внутреннего облучения за счет радионуклидов, попавших внутрь организма. Восстановительные процес­сы у них хорошо развиты, особенно после воздействия малых доз.

Более устойчивы к ионизирующим излучениям, по сравнению с мле­копитающими, амфибии, рептилии и птицы.

Наиболее устойчивым компонентом биогеоценоза к облучению явля­ется почвенная микрофлора, которая обычно не страдает при дозах, гу­бительных для высших растений и животных.

Особенностью биологического действия радиации являются:

• отсутствие у млекопитающих специальных анализаторов для вос­приятия излучения;

• излучение в основном связано с формой передачи энергии клеткам. В механизме биодействия ионизирующего излучения условно можно выделить два этапа развития реакций. Первый этап определяется как пер­вичное (непосредственное) действие излучения на биохимические про­цессы, функции и структуры органов и тканей. Второй этап (опосредо­ванное действие, которое обусловливается нейрогенными и гуморальны­ми сдвигами, возникающими в организме под влиянием радиации). Оба эти этапа характеризуют развитие соматического действия ионизирую­щего излучения на организм облучаемого человека.

В то же время, отмечается и генетическое действие, основанное на изменениях в хромосомном аппарате облучаемого организма, проявля­ющееся в последующем у потомства.

Для объяснения механизма первичного действия ионизирующих из­лучений на биосубстрат предложено более десятка гипотез и теории (радикальная, лецитиновая, ферментативная, липидная, водная и т.д.), многие из которых в настоящее время имеют ограниченное научно-практи­ческое значение.

При воздействии на организм человека ионизирующая радиация мо­жет вызвать два вида эффектов, которые клиническая медицина относит к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии раз­вития плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эф­фекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

В проявлении ранних соматических эффектов характерна четкая зави­симость от дозы облучения, которая может вызвать радиационные по­вреждения разной степени тяжести – от скрытых, т.е. незначительных поражений без клинических проявлений, до смертельных форм лучевой болезни. Так, клинически значимое подавление кровотечения при ост­ром облучении наблюдается с порогом 0.15 Гр поглощенной дозы во всем красном костном мозге. Пороговая доза для лучевой катаракты – 0.15 Гр/год. Радиационные поражения кожи легкой, средней и тяжелой степени тяжести развиваются при местном облучении соответственно в дозах 8-10, 10-20, 30 Гр и более. Пороговой дозой, вызывающей острую лучевую болезнь, является доза в 1 Гр.

Эффективность хронического облучения также зависит от мощности дозы. К примеру, облучение персонала в дозе 0.005 Зв/год не позволяет выявить повреждений с помощью современных методов исследований. Хроническое облучение в течение нескольких лет в дозе 0.1 Зв/год вы­зывает снижение неспецифической резистентности организма, а доза 0.5 Зв может привести к развитию хронической лучевой болезни.

Трудности в идентификации механизмов действия ионизирующего излучения на организм зависят, прежде всего, от неоднородности реак­ции организма в ответ на воздействие различных доз облучения. Даже при проникающем облучении, т.е. полученного в течение краткого ин­тервала времени (от нескольких секунд до нескольких часов), когда раз­вивается острое поражение (доза облучения при этом превышает «поро­говую»), появляются сложности в прогнозировании последующего раз­вития онкологических и генетических заболеваний.

Что же касается постоянного, получаемого в течение длительного интервала времени (годы, десятилетия) ионизирующего излучения или действия его малых доз, то в литературе нет установившихся представ­лений об их влиянии на здоровье человека.

Общепризнанно, что облучение за счет ЕРФ даже в регионах, где он повышен, не вызывает каких-либо специфических лучевых поражений Существующие в последние десятилетия мнения о роли ЕРФ в механиз­мах эволюции живых организмов, стимуляции жизненных процессов и использовании для лечебного эффекта (радоновые ванны) не находят точ­ного научного подтверждения. Согласно обобщенным данным МКРЗ и НКДАР при ООН, радиационный фон не оказывает положительного вли­яния на здоровье человека.

Вследствие некоторых современных представлений о механизмах онкогенеза и индуцируемых ионизирующим излучением генетических по­вреждений имеются все основания считать, что некоторая часть злокаче­ственных опухолей и наследственных заболеваний, наблюдающихся у людей, обусловлена воздействием малых доз ионизирующего излуче­ния, прежде всего за счет радона и его дочерних продуктов.

Исходя из приведенных данных с использованием показателей эпиде­миологического и статистического наблюдения, можно считать, что ЕРФ (без дозы, обусловленной пребыванием в зданиях) ответственен пример­но за 1% наблюдающейся смертности от злокачественных опухолей.

В то же время, имеются возрастные и физиологические периоды жиз­ни человека, когда даже незначительные лучевые нагрузки крайне неже­лательны. В частности, медицинским работникам необходимо помнить, что, прежде всего, это относится к беременным женщинам. Диагностика и лечение с применением ионизирующего излучения в 1-й половине бе­ременности (особенно до 15 недель) способствует появлению аномалий у эмбриона, внутриутробной гибели, смертности в перинатальном перио­де, а так как в период с 8-й до 15-й недель у эмбриона идет формирова­ние коры головного мозга, то даже малые дозы радиации могут привести в последующем к слабоумию у ребенка.

В целом же дети крайне чувствительны к действию радиации. Относи­тельно небольшие дозы при облучении хрящевой ткани могут замедлить или остановить рост костной ткани и привести к аномалиям развития ске­лета. Чем меньше возраст ребенка, тем сильнее подавляется рост костей. Необходимо учитывать, что особую чувствительность у детей младшего возраста способно вызвать облучение головного мозга, что может при­вести к нарушениям, связанным с нарушением памяти, изменением ха­рактера и поведенческих реакций, а в некоторых случаях даже к слабо­умию и идиотии.

У всех остальных категорий населения отрицательные последствия облучения, не носящие вероятностного характера, проявляются лишь при мощностях доз облучения, превосходящих фоновые в десятки раз.

ОСНОВЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Вопросы радиационной безопасности в международном масштабе организационно регламентируются Международным комитетом по ради­ационной защите (МКРЗ), которая тесно сотрудничает с МАГАТЭ и Меж­дународной комиссией по радиационным единицам (МКРЕ).

Первые рекомендации МКРЗ по ограничению дозы облучения были опубликованы в 1934 г.; в последующем в результате развития радиоби­ологии они были изменены. Первоначально предельные дозы облучения предназначались только для лиц, подвергающихся облучению в силу своей профессии, но МКРЗ дали свои рекомендации по предельным дозам для населения в целом.

В основе радиационной защиты лежат три главных принципа: оправ­данности, оптимизации и ограничения облучения человека ионизирую­щим излучением.

Во-первых, как отмечалось в начале главы, любые воздействия иони­зирующего излучения на человека должны быть оправданными с точки зрения потенциальной пользы для этого человека или общества.

Во-вторых, принцип оптимизации означает, что дозы облучения дол­жны поддерживаться на таких низких уровнях, которых только можно разумно достичь с учетом социальных и экономических факторов.

В-третьих, ограничение облучения касается создания такой системы защиты от ионизирующего излучения отдельных лиц, их потомства и че­ловечества в целом, при которой полученные эквивалентные дозы или возможное облучение не должны превышать соответствующих преде­лов, установленных нормами радиационной безопасности.

Как отмечено в “Нормах радиационной безопасности” (НРБ-99), глав­ной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населе­ния, включая персонал, от вредного воздействия ионизирующего излу­чения путем соблюдения основных принципов и норм радиационной бе­зопасности без необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании излучения в различных областях хозяйства, в науке и медицине.

Для обеспечения радиационной безопасности при нормальной эксп­луатации источников излучения необходимо руководствоваться следую­щими принципами: непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения (принцип нормирования);

• запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным об­лучением (принцип обоснования);

• поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излуче­ния (принцип оптимизации).

Для обоснования расходов на радиационную защиту при реализации принципа оптимизации принимается, что облучение в коллективной эф­фективной дозе в 1 чел.-Зв приводит к потенциальному ущербу, равному потере 1 чел./года жизни населения. Величина денежного эквивалента потери 1 чел./года жизни населения устанавливается методическими указаниями Федерального органа Госсанэпиднадзора в размере не ме­нее 1 годового душевого национального дохода.

Необходимо отметить, что, несмотря на то, что основной задачей ра­диационной защиты является достижение и поддержание безопасных условий для человеческой деятельности, можно считать, что уровень безо­пасности, необходимый для защиты человека, вероятно, будет достаточ­ным для обеспечения безопасности и других живых существ, хотя, как было представлено, имеются особи, обладающие высокой чувствитель­ностью к радиационному воздействию.

В России Государственный надзор за радиационной безопасностью осуществляется органами и учреждениями санитарно-эпидемиологичес-кой службы Министерства здравоохранения. С учетом рекомендаций МКРЗ у нас в стране были разработаны и приняты основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП-72-87) и нормы радиационной безопас­ности (НРБ-76-87,96), имеющие законодательный характер для всех орга­низаций, учреждений и предприятий независимо от их ведомственной принадлежности.

Утвержденные 2 июля 1999 г. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации “Нормы радиационной безопасности” (НРБ-99) применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственно­го или природного происхождения.

Нормы устанавливают следующие категории облученных лиц:

• персонал (группы А и Б);

• все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нор­мативов:

• основные пределы доз (ПД), в т.ч. эффективная доза для персонала (группа А) допускается 20 мЗв в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год, и эффективная доза для населения 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год;

• допустимые уровни монофакторного воздействия (для одного ра­дионуклида, пути поступления или одного вида внешнего облучения), являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годово­го поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и другие;

• контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков и др.). Их значения должны учитывать достигнутый в организации уро­вень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.

В НРБ-99 отмечено, что основные пределы доз облучения не включа­ют в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавлива­ются специальные ограничения.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период тру­довой деятельности (50 лет) – 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) – 70 мЗв. Начало периодов введено с 1 января 2000 года.

Важно подчеркнуть, что для женщин в возрасте до 45 лет, работаю­щих с источниками излучения, вводятся дополнительные ограничения: эквивалентная доза на поверхности нижней части области живота не дол­жна превышать 1 мЗв в месяц, а поступление радионуклидов в организм за год не должно быть более 1-20 предела годового поступления для персонала. В этих условиях эквивалентная доза облучения плода за 2 месяца невыявленной беременности не превысит 1 мЗв. Для обеспече­ния выполнения указанного норматива при одновременном воздействии источников внешнего и внутреннего облучения должны выполняться, определенные в НРБ-99 требования.

В документе отмечено, что администрация предприятия обязана перевести беременную женщину на работу, не связанную с источниками иони­зирующего излучения, со дня информации о факте беременности, на пе­риод беременности и грудного вскармливания ребенка.

Для студентов и учащихся старше 16 лет (исходя из Закона о правах ребенка, в будущем предстоит пересмотреть возраст с 18 лет), проходя­щих профессиональное обучение с использованием источников излуче­ния, годовые дозы не должны превышать значений, установленных для персонала группы Б.

Эффективная доза облучения природными источниками излучения всех работников, включая персонал, не должна превышать 5 мЗв в год в про­изводственных условиях (любые профессии и производства).

Согласно НРБ-99, в случае возникновения аварии должны быть при­няты практические меры для восстановления контроля над источником излучения и сведения к минимуму доз облучения, количества облучен­ных лиц, радиоактивного загрязнения окружающей среды, экономичес­ких и социальных потерь, вызванных радиоактивным загрязнением.

При радиационной аварии или обнаружении радиоактивного загряз­нения ограничение облучения осуществляется защитными мероприятия­ми, применяемыми, как правило, к окружающей среде и/или к человеку. Эти мероприятия могут приводить к нарушению нормальной жизнедея­тельности населения, хозяйственного и социального функционирования территории, т.е. являются вмешательством, влекущим за собой не только экономический ущерб, но и неблагоприятное воздействие на здоровье населения, психологическое воздействие на население и неблагоприят­ное изменение состояния экосистем. Поэтому при принятии решений о характере вмешательства (защитных мероприятий) следует руководство­ваться следующими принципами:

• предлагаемое вмешательство должно принести обществу и, прежде всего, облучаемым лицам, больше пользы, чем вреда, т.е. уменьшение ущерба в результате снижения дозы должно быть достаточным, чтобы оправдать вред и стоимость вмешательства, включая его социальную сто­имость (принцип обоснования вмешательства);

• форма, масштаб и длительность вмешательства должны быть опти­мизированы таким образом, чтобы чистая польза от снижения дозы, т.е. польза от снижения радиационного ущерба за вычетом ущерба, связан­ного с вмешательством, была бы максимальной (принцип оптимизации вмешательства).

Если предлагаемая доза излучения за короткий срок (2 суток) достигает уровней, при превышении которых возможны клинически определяемые детерминированные эффекты (табл. 11-4), необходимо срочное вмешательство (меры защиты). При этом вред здоровью от мер защиты не должен превышать пользы здоровью пострадавших от облучения.

Таблица 11-4

Прогнозируемые уровни облучения, при которых необходимо срочное вмешательство

Орган или ткань	Поглощенная доза в органе или ткани за 2 суток, Гр
Все тело
Легкие
Кожа
Щитовидная железа
Хрусталик глаза
Гонады
Плод	0.1

При хроническом облучении в течение жизни защитные мероприятия становятся обязательными, если годовые поглощенные дозы превышают значения, приведенные в табл. 11-5. Превышение этих доз приводит к серьезным детермированным эффектам.

Таблица 11-5

Уровни вмешательства при хроническом облучении

Орган или ткань	Годовая поглощенная доза, Гр
Гонады Хрусталик глаза Красный костный мозг	0.2 0.1 0.4

Уровни вмешательства для временного отселения населения состав­ляют: для начала временного отселения – 30 мЗв в месяц, для окончания временного отселения – 10 мЗв в месяц. Если прогнозируется, что накоп­ленная за 1 месяц доза будет находиться выше указанных уровней в тече­ние года, следует решать вопрос об отселении населения на постоянное место жительства.

При проведении противорадиационных вмешательств пределы доз не применяются. Исходя из указанных принципов, при планировании защит­ных мероприятий на случай радиационной аварии органами Госсанэпиднадзора устанавливаются уровни вмешательства (дозы и мощности доз облучения, уровни радиоактивного загрязнения) применительно к конк­ретному радиационному объекту и условиям его размещения с учетом вероятных типов аварии, сценариев развития аварийной ситуации и скла­дывающейся радиационной обстановки.

При аварии, повлекшей за собой радиоактивное загрязнение обшир­ной территории, на основании контроля и прогноза радиационной уста­новки устанавливается зона радиационной аварии. В зоне радиационной аварии проводится контроль радиационной обстановки и осуществляют­ся мероприятия по снижению уровней облучения населения.

На поздних стадиях радиационной аварии, повлекшей за собой за­грязнение обширных территорий долгоживущими радионуклидами, ре­шения о защитных мероприятиях принимаются с учетом сложившейся радиационной обстановки и конкретных социально-экономических условий.

Согласно НРБ-99 принятие решений о мерах защиты населения в слу­чае крупной радиационной аварии с радиоактивным загрязнением терри­тории проводится на основании прогнозируемой дозы, предотвращае­мым защитным мероприятием и уровнем загрязнения с уровнями А и Б, приведенными в табл. 11 -6–11-8.

Таблица 11-6

Критерии для принятия неотложных решений в начальном периоде радиационной аварии

Меры защиты	Предотвращаемая доза за первые 10 суток, мГр
на все тело	щитовидная железа, легкие, кожа
уровень А	уровень Б	уровень А	уровень Б
Укрытие Йодная профилактика: • взрослые • дети Эвакуация	– –	– –	250* 100*	2500* 1000*

* – только для щитовидной железы

Таблица 11-7

Критерии для принятия решений об отселении и ограничении потребления загрязненных пищевых продуктов

Меры защиты	Предотвращаемая эффективная доза, мГр
на все тело	щитовидная железа, легкие, кожа
уровень А	уровень Б
Ограничение потребления загрязненных продуктов питания и питьевой воды Отселение	5 за первый год, раз в год в последующие годы   50 за первый год 1000 за все время отделения	50 за первый год, 10 раз в год в последующие годы     500 за первый год

Таблица 11-8

Критерии для принятия решений об ограничении потребления загрязненных продуктов питания в первый год после возникновения аварии

Радионуклиды	Удельная активность радионуклида в пищевых продуктах, кБк/кг
на все тело	щитовидная железа, легкие, кожа
уровень А	уровень Б
^131I, ^134Cs, ^137Cs ^90Sr ^238Pu, ^239Pu, ^241Am	1.0 0.01	1.0 0.1

В целях оценки вредного воздействия радиационного фактора на на­селение, планирования и проведения мероприятий по обеспечению его радиационной безопасности, анализа эффективности этих мероприятии в 1998 г. в Российской Федерации в соответствии с Федеральным законом “О радиационной безопасности населения” введена радиационно-гигиеническая паспортизация организаций и территорий.

Радиационно-гигиенические паспорта организаций и территорий дол­жны включать:

• оценку радиационной безопасности населения (персонала);

• информацию о территориях и группах риска населения (персонала), подверженных повышенным уровням воздействия ионизирующего из­лучения;

• прогноз радиационной ситуации в организациях, использующих и источники ионизирующих излучений, и на территориях;

• рекомендации, необходимые для планирования, проведения мероприятий и принятия решений, связанных с обеспечением радиационной безопасности населения (персонала);

• анализ эффективности проводимых мероприятий, связанных с обес­печением радиационной безопасности населения (персонала);

• информацию, необходимую для принятия решений органами управления.

Соблюдение Норм радиационной безопасности (НРБ-99) и реализа­ция радиационно-гигиенической паспортизации позволят усовершенство­вать деятельность по охране внешней среды от радиоактивных загрязне­ний и создать безопасные условия жизнедеятельности человека.

Таким образом, при оценке воздействия радиации на экологию и здо­ровье человека с целью обеспечения радиационной безопасности необ­ходимо учитывать все элементы радиационного фона и источники, при­водящие к загрязнению окружающей среды.

Дата добавления: 2015-07-12