|
| Показатели степени тяжести ОЛБ в фазе первичной острой реакции |
2. Латентная фаза (фаза мнимого благополучия). Самочувствие больных улучшается, ослабляются симптомы первичной реакции, но сохраняется снижение аппетита, потливость, лабильность пульса и артериального!
3. Фаза разгара болезни. О переходе на эту фазу болезни судят по уменьшению количества лейкоцитов ниже 1-109/л. Самочувствие больного ухудшается, повышается температура, увеличивается СОЭ, появляется резкая слабость, головная боль, головокружение, нарушается сон. Возобновляются и усугубляются желудочно-кишечные расстройства (усиливается рвота, исчезает аппетит, развивается понос с кровяными выделениями. Ведущими в клинической картине являются 2 синдрома: геморрагический (кровоизлияния в кожу, слизистые оболочки, желудочно-кишечный тракт, мозг, сердце, легкие) и инфекционный (вызванный как активацией собственной микрофлоры, так и экзогенной инфекцией). В фазу разгара в периферической крови происходят изменения (табл. 2.10). В костном мозге и лимфоузлах выражены признаки регенерации, за исключением крайне тяжелых степеней поражения.
4. Фаза раннего восстановления. Самочувствие улучшается, появляется аппетит, восстанавливается сон, прекращается кровоточивость, нормализуется температура. Однако отдельные проявления поражения остаются. Средняя продолжительность фазы составляет 2-2,5 месяца.
Стохастические эффекты
Это такие эффекты, которые возникают, когда облученная клетка не гибнет, а изменяется. Изменившаяся, но жизнеспособная клетка может дать в результате деления целый клон (новое поколение) измененных клеток. Как правило, развитие такого клона может быть подавлено, а любой выжив
|
| Показатели степени тяжести ОЛБ в фазе разгара болезни |
ший клон будет с большой вероятностью уничтожен или изолирован защитными механизмами организма. Но если этого не произошло, то после продолжительного периода времени, называемого латентным периодом, может развиться рак.
При поражении половой клетки появляются наследственные эффекты.
Стохастические (случайные) эффекты могут быть как при больших, так и при малых дозах облучения и являются беспороговыми. Латентный период может быть значительным, сильно различается по продолжительности у отдельных людей, но также зависит от вида рака. Степень тяжести заболевания не зависит от величины дозы, но по мере увеличения дозы растет частота, то есть вероятность выхода эффектов.
При малых дозах (менее 1 Гр) заболевания раком носят случайный характер, как и другие заболевания. Особенностью диапазона стохастических эффектов является то, что в его пределах может быть и хроническая лучевая болезнь (ХЛБ)
Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ)
• Хроническая лучевая болезнь представляет собой клинический синдром, формирующийся медленно, постепенно, при длительном воздействии на организм ионизирующего излучения, разовые и суммарные дозы которых превышают принятые предельно допустимые для профессионального облучения.
Выделяют два варианта ХЛБ:
1) с развернутым клиническим синдромом, возникновение которого обусловлено действием общего облучения;
2) с клиническим синдромом преимущественного поражения отдельных органов и систем от внутреннего или внешнего облучения (местные лучевые поражения).
ХЛБ, обусловленная общим облучением, может развиться:
- при равномерном внешнем облучении у лиц, занятых исследованиями на радиационно опасных объектах;
- при инкорпорации равномерно распределяющихся в организме изотопов (тритий, цезий-137, углерод-14).
Данный вариант ХЛБ развивается при достижении определенного уровня доз (суммарная доза 0,7-1 Зв, интенсивность излучения 1-5 мЗв в сутки). Характеризуется постепенным развитием и длительным волнообразным течением.
Ткани, имеющие большой резерв активно размножающихся малодиф-ференцированных клеток (эпителий кишечника, кроветворная ткань, спер-матогенный эпителий), длительно сохраняют возможность морфологического восстановления. В высокоспециализированных системах (нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной) процессы клеточного обновления идут слабо, они отвечают на хроническое лучевое воздействие комплексом функциональных сдвигов.
В течении заболевания выделяют следующие периоды: доклинический, формирования, восстановительный, исходов и последствий
• Доклинический период характеризуется нарушением нервной регуляции различных органов и систем, носящим адаптивный характер. Поэтому ранние проявления болезни сводятся к функциональным нарушениям организма, нестойким, обратимым, поддающимся лечению. Сюда относятся нестойкая лейкопения, появление признаков астенизации, вегетативно-сосудистой неустойчивости. Лица с подобными проявлениями не могут быть отнесены к больным ХЛБ, однако они нуждаются в систематическом врачебном наблюдении.
• Период формирования связан с возрастанием интенсивности лучевой нагрузки или накоплением определенной суммарной дозы облучения. В данном периоде, в зависимости от клинического течения, выделяют три степени тяжести ХЛБ. Это фактически фазы в развитии единого патологического процесса
ХЛБ легкой (1) степени тяжести представляет собой период обратимых реакций организма. Больные жалуются на общую слабость, повышенную утомляемость, снижение работоспособности, головные боли, ухудшение аппетита, бессонницу.
Отмечается лабильность артериального давления с колебаниями от пониженных до умеренно повышенных цифр. Наблюдаются нарушения и со стороны желудочно-кишечного тракта: возможны нарушения секреторной функции желудка. В периферической крови возможно развитие умеренной лейкопении, реже тромбоцитопении. Число эритроцитов чаще не изменяется.
ХЛБ средней (2) степени тяжести характеризуется углублением функциональных нарушений со стороны нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, выраженным стойким угнетением кроветворения. Усиливаются головные боли и головокружение, ухудшается память, наблюдаются кровоточивость десен и подкожные кровоизлияния. Могут появиться трофические изменения кожи и ее придатков: сухость кожи, выпадение волос, ломкость ногтей.
Артериальное давление стойко снижается, нарушается работа желудоч-1 но-кишечного тракта. Наблюдаются функциональные нарушения со стороны эндокринных органов, в частности, надпочечников. Наблюдаются выраженные и стойкие изменения в составе крови, особенно снижается число лейкоцитов. Лейкопения носит стойкий характер. Развивается тромбоцитопения.
ХЛБ тяжелой (3) степени тяжести характеризуется тяжелыми необратимыми изменениями в организме. В стенках сосудов, в мышцах сердца, в нервной системе развиваются дистрофические изменения. На первый план в картине заболевания выступают тяжелые изменения со стороны нервной системы, геморрагический синдром, глубокое угнетение кроветворения.
Прогрессирует ухудшение общего состояния, отмечается резкая сла-л бость и адинамия. Резко выражены трофические изменения кожи, выпадение волос, ломкость ногтей Больные жалуются на одышку, сердцебиение, боль в области сердца.
Артериальное давление стойко понижено. В желудочно-кишечном трак-1 те развиваются атрофические процессы. Аппетит резко снижен, живот вздут, печень увеличена. Отмечаются глубокие нарушения в эндокринной системе, особенно в надпочечниках, щитовидной железе, половых железах. В периферической крови происходит резкое снижение количества лейкоцитов и тромбоцитов.
Восстановительный период начинается по прекращении интенсивного лучевого воздействия или при значительном снижении уровней облучения до предельно допустимых и характеризуется сглаживанием деструктивных и преобладанием репаративных процессов в наиболее радиочувствительных тканях.
В периоде исходов и последствий наблюдается сочетание остаточных повреждений и новой, более или менее совершенной функциональной организации, которая носит приспособительный характер. В качестве отдаленных исходов ХЛБ нужно учитывать возможность развития лейкозов, злокачественных новообразований, гипопластической анемии.
Кроме хронической лучевой болезни малые дозы облучения (от 1 мЗв/ г до 0,7 Зв/г) вызывают рост различных заболеваний органов и систем человека Это подтверждается статистическими данными заболеваний населения, которые коррелируются с уровнями радиоактивного загрязнения территорий (см. 3.2).
Радиационный риск и синергизм
Сочетание радиационного воздействия и воздействия других (экологических) факторов вызывает явления или антагонизма, или синергизма. Первое явление снижает воздействие на здоровье факторов, второе - усиливает эффект воздействия.
Радиационное воздействие может сочетаться с физическими, с химическими и даже с биологическими агентами.
Физическими агентами могут быть: ультрафиолет, слышимый звук, ультразвук, вибрации, статические магнитные и электрические поля, электромагнитные излучения, температура.
Химическими агентами могут быть: оксиды азота, углерода, серы, ароматические углеводороды и др. Агентами могут также быть отдельные вирусы, способные взаимодействовать с радиационным излучением, а также гормоны. Результаты воздействия зависят от времени и последовательности действия. Все они являются промотором рака.
В основе синергизма лежат два молекулярных механизма:
1) взаимодействие двух повреждений ДНК или хроматина, вызываемых каждым из факторов в отдельности. В результате формируется повреждение из двух полулетальных исходов в летальный;
2) ингибирование под влиянием одного фактора репарации повреждений ДНК, вызванных другим фактором. Такое ингибирование может иметь в свою очередь три механизма:
- изменение структуры хроматина под влиянием первого фактора, приводящее к уменьшению доступности поврежденного вторым фактором участка ДНК к репарирующим ферментам;
- прямое ингибирование последних;
- нарушение репарации повреждений ДНК, вызванных вторым фактором вследствие взаимодействия репарирующих ферментов с повреждениями ДНК, индуцированными первым фактором.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Что такое детерминированные эффекты7
2. Что такое радиочувствительность?
3. Основные фазы острой лучевой болезни.
4. Что такое стохастические эффекты?
5. Степени хронической лучевой болезни.
2.2. ПРИНЦИПЫ И КРИТЕРИИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Широкое распространение и применение источников ионизирующего излучения в науке, промышленности, медицине и сельском хозяйстве диктует необходимость применения и постоянного совершенствования системы мер государственного и международного контроля за обеспечением радиационной безопасности.
Создан ряд межправительственных (МАГАТЭ, ЕВРАТОМ, ВОЗ, МОТ) и неправительственных (МКРЗ, ФИРЕ) международных организаций, на рекомендациях которых основано правовое регулирование использования источников ионизирующего излучения в различных странах.
1. МКРЗ (1СКР) - Международная комиссия по радиологической защите - независимый, неправительственный орган. Ее цель - установление основных принципов радиационной защиты и публикация соответствующих рекомендаций. В отдельных странах имеются свои национальные комиссии по радиологической защите - НКРЗ. Их нормативно-правовая документация не должна выходить за рамки рекомендаций МКРЗ и не противоречить им.
2. МАГАТЭ (1АЕА) - Международное агентство по атомной энергии. Это международная межправительственная организация для осуществления сотрудничества и использования ядерной энергии в мирных целях. Агентство оказывает содействие всем странам в развитии ядерной инфраструктуры и осуществляет контроль за безопасностью ядерной энергетики.
3. НКДАР (имЗСЕАР) - Научный комитет по действию атомной радиации, образованный Генеральной Ассамблеей ООН в 1955 году. Он предназначен для сбора, изучения и распространения информации по наблюдавшимся уровням ионизирующего облучения и радиоактивности (естественной и антропогенной) окружающей среды, а также по последствиям такого облучения для человека и окружающей среды.
МКРЗ предлагает международные критерии и нормы радиационной безопасности, а НКРЗ через Министерство здравоохранения рекомендует нормы радиационной безопасности НРБ-2000.
2.2.1. Международные нормы радиационной безопасности
В 1990 году МКРЗ приняла рекомендации по обеспечению радиационной безопасности. На основании этих рекомендаций Совет управляющих МАГАТЭ в июне 1994 года утвердил «Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений».
Проблемы оценки малых доз облучения В документе уделено значительное внимание обоснованию беспороговой концепции при малых дозах облучения. Установлено, что при малых дозах облучения не нарушается естественный иммунитет, с уменьшением дозы и мощности дозы удлиняется только латентный период возможного заболевания раком.
При больших дозах одновременно гибнет большое число клеток. Тем самым стимулируется усиленное размножение неповрежденных клеток даже в тканях с малой частотой деления. При этом ускоренное размножение клеток выступает в роли промотора, способствуя развитию заболевания раком. При малых дозах этого эффекта нет. Поэтому экстраполяцию обычно проводят, применяя коэффициент дозы и мощности дозы. Почти все данные о стохастических изменениях в клетках и в простых биологических организмах, а также о возникновении многих опухолей у животных свидетельствуют о криволинейных зависимостях «Доза-эффект». Для большинства биологических систем существует зависимость:
Е = онЭ + ВГЭ2, (2.3)
где Е - вероятность стохастических эффектов (заболеваний раком), й -поглощенная доза; а - коэффициент, характеризующий наклон линейной части кривой Е; р - коэффициент, характеризующий наклон криволинейного участка кривой Е. Тогда график зависимости вероятности стохастических эффектов от величины дозы будет иметь вид (рис. 2.7). При такой зависимости вероятность возникновения рака растет линейно, а затем круто нарастает по мере того, как начинает действовать квадратный член РД2. При еще больших дозах эффект даже сокращает Е из-за того, что гибель клеток уменьшает число клеток, подверженных риску. Как видно, оснований для предложений о реальном пороге в этой зависимости нет.
На основании этой зависимости МКРЗ определила коэффициент влияния дозы и мощности дозы как отношение угла наклона прямой В (угол р) к углу наклона прямой А (угол а). Это фактически отношение вероятности выхода эффектов, полученных из наблюдений при больших дозах к вероятности при малых дозах. Выяснилось, что величина этого коэффициента различна для разных видов опухолей и лежит в диапазоне от 2 до 10.
МКРЗ решила для целей радиационной безопасности использовать наименьшее значение 2, сознавая, что выбор до некоторой степени произволен и, самое главное, «консервативен», так как завышает риск при малых дозах. Этот уменьшающий коэффициент назван МКРЗ коэффициентом, учитывающим эффективность дозы и мощность дозы ДДРЕФ (Розе апо" Ра1е Епесйуезз РаМог).
|
|
| Таблица 2.12 Коэффициенты вероятности рака для отдельных органов |
| Поглощенная доза |
| ДДРЕФ = в/а |
- - --------------------------------------------------------- 9*
Рис. 2.7. Зависимость вероятности стохастических эффектов от величины дозы
|
| Таблица 2.11 Номинальные коэффициенты вероятности стохастических эффектов |
Оценка стохастических эффектов для острого облучения в больших дозах на основе новых данных показывает, что для стандартной группы людей трудоспособного возраста вероятность смерти примерно равна 8-Ю-2 Зв 1 за всю жизнь. В сочетании с ДДРЕФ = 2, получается минимальный коэффициент для работающих 4-Ю-2 Звг1. Для всей популяции, включая детей, соответствующие значения составляют при больших дозах 10Ю-2 Зв-1 и 5-10т2 Зв-1, при малых дозах. Номинальные коэффициенты вероятности стохастических эффектов и коэффициенты вероятности рака для различных органов представлены в таблицах 2.11 и 2.12.
В заключение необходимо отметить, что использование линейного беспорогового соотношения «доза-эффект» для стохастических эффектов не является лишь упрощенным консервативным допущением. Оно обосновано в радиобиологии и согласуется с имеющимися данными по возникновению рака у человека. Оно имеет большие преимущества при разработке инструкций и правил радиационной безопасности, так как позволяет рассматривать отдельные источники облучения.
К сожалению, наклон кривой Е пока точно не определен, но уже широко распространена научная трактовка, что современная величина, принятая равной 5% на Зиверт, не является недооценкой величины степени риска. Одни ученые считают, что степень риска выше, другие считают, что данная величина сильно преувеличена, однако ни одна из этих точек зрения не
получила широкого признания. Радиобиологическая теория, которая подтверждает линейное беспороговое соотношение при малых дозах, концептуально и математически проста и обеспечивает прочную научную базу для долгосрочных прогнозов. В процессе дальнейших научных исследований и получения достаточных статистических данных возможны некоторые уточнения.
Принципы, цели и критерии радиационной безопасности
Ионизирующие излучения, с одной стороны, широко используются в практической деятельности человека, а с другой - представляют определенную угрозу его жизни и здоровью. Очевидно, такую угрозу необходимо ограничить путем введения норм радиационной безопасности. На основании вышеизложенного можно сформулировать цель радиационной защиты.
Цель радиационной защиты - предупреждение возникновения детерминированных эффектов путем поддержания доз ниже соответствующих порогов и обеспечения практически всех приемлемых мер для уменьшения вероятности возникновения стохастических эффектов. Дополнительная цель заключается в получении гарантии, что те виды деятельности, которые могут привести к облучению, действительно необходимы.
Три основных принципа радиационной защиты:
1) никакая деятельность, связанная с дополнительным (к обычному фону) облучением людей не должна проводиться, если она не приносит облучаемым людям или обществу пользу, достаточную для того, чтобы восполнить вред, который наносит или может нанести излучение (принцип оправданности практической деятельности);
2) в отношении конкретного источника излучения величина индивидуальных доз, число облучаемых людей и вероятность потенциального облучения должны удерживаться на столь низком уровне, насколько это разумно с учетом экономических и социальных факторов, т.е. защита и безопасность должны быть оптимизированы (принцип оптимизации);
3^ облучение отдельных лиц, в сумме от всех видов деятельности не должно превышать установленных дозовых пределов (принцип нормирования индивидуальной дозы).
Поясним эти принципы.
Первый принцип «оправданности». В обычной производственной деятельности целесообразность введения новой технологии определяют на основании соотношения «польза - затраты». Чистую пользу В от получаемого продукта или какой-либо операции можно представить в виде выражения:
В = (В1-Р-Х)>0, (2.4)
где В - чистая польза; Р - стоимость производства; В' - выгода (общая польза); X - стоимость безопасности.
МКРЗ предлагает учесть и стоимость вреда (У). Тогда:
В = В1 - (Р + X + У). (25)
Очевидно, что В > 0 при У < В1 - (Р + X), т.е. когда вред меньше пользы; при В< 0 производство не может быть признано обоснованным.
Второй принцип заключается в максимизации чистой пользы В, те чтобы все виды облучения были на таких низких уровнях, какие можно только разумно достичь. Чтобы определить, является ли снижение облучения разумно достижимым, необходимо рассмотреть, с одной стороны, увеличение пользы от такого его снижения, а с другой - увеличение вреда, связанного с этим снижением. Любой уровень безопасности можно характеризовать коллективной дозой 5. Чем больше коллективная доза, тем меньше уровень безопасности и тем меньше затраты X на достижение соответствующего уровня. При уменьшении 5, т.е. при повышении требований к радиационной безопасности, затраты возрастают. В то же время, поскольку предполагается, что с любым сколь угодно малым значением 5 связана конечная вероятность риска радиационных поражений, то в принципе любой достигнутый уровень 5 приводит к некоторым потерям У и поэтому оказывается уровнем недостаточной защищенности.
|
| Рис. 2.8. Зависимость X, У, Х + Уот |
| коллективной дозы 8опт |
Таким образом, при уменьшении 5 снижаются потери на недостаточ-
ную защищенность и, следовательно, стоимость вреда У, но возрастают за-
траты X на достижение этого уровня безопасности. Наоборот, при увеличе-
нии 5 снижаются затраты X на достижение данного уровня безопасности, но
возрастают потери, а следовательно, и затраты У, из-за недостаточной за-
щищенности. Эту ситуацию качественно можно проиллюстрировать графи-
ком на рис. 2.8. А /
|
| Таблица 2.13 Основные дозовые пределы_______________ |
X + У —» Ш1П, тогда В —> тах.
Третий принцип можно записать: Н < Ндоп. Различают два вида условий облучения:
- облучение предвидимо и может быть ограничено контролем за источником и применением системы ограничения доз;
- источник не находится под контролем (например, при аварии облучение может быть ограничено некоторыми формами вмешательства).
В связи с этим различают два вида ситуаций:
- нормальная (контролируемая) деятельность, когда источник находится под контролем. МКРЗ называет ее практической деятельностью;
- незапланированные ситуации, когда источник выходит из-под контроля в результате ядерной или радиационной аварии и когда единственной защитой является какое-либо вмешательство с целью снижения доз облучения. МКРЗ называет этот вид деятельности вмешательством.
Нормирование облучения
для практической деятельности
Еще в 1977 году МКРЗ рекомендовала, что целью радиационной защиты должно быть предотвращение детерминированных эффектов и ограничение вероятности возникновения стохастических эффектов до уровней, которые считаются приемлемыми. Для детерминированных эффектов проблем нет, для стохастических эффектов установлен риск 10~3-для профессионалов и 10"* - для населения.
Но в настоящее время накоплена статистика, которая позволяет внести ряд корректив. МКРЗ подразделяет облучение на три вида:
- профессиональное облучение;
- медицинское облучение;
- облучение населения, которое включает все виды облучения. МКРЗ пришла к выводу, что предел дозы прочЬессионального облучения
должен быть установлен на таком уровне, чтобы полная эффективная эквивалентная доза за всю трудовую деятельность не превышала 1 Зв(100 бэр) и накапливалась относительно равномерно год за годом. Установлен предел дозы 20 мЗв в год, усредненный по 5-ти годам (100 мЗв за 5 лет), но с тем, чтобы за любой отдельный год эффективная эквивалентная доза не превышала 50 мЗв. Дозы для населения и профессионального облучения представлены в табл.2.13.
Для обеспечения радиационной безопасности введены также пределы годового поступления (ПГП), что обеспечивает защиту от внутреннего облучения.
• ПГП - это поступление определенного количества радионуклидов ингаляционным или пероральным путем в течение года в организм условного человека, которое должно привести к получению дозы, равной соответствующему пределу дозы ПГП получают делением соответствующего предела годовой эффективной дозы на полувековую эффективную дозу, создаваемую при поступлении 1 Бк активности данного радионуклида.
