Вступ

Актуальність теми. Рівненщина входить в так звану "поліську зону", яка характеризується бідністю ґрунтів і питної води на йод і відноситься до місцевості із зобною ендемією середнього ступеня важкості. У шести радіаційно забруднених північних районах Рівненської області проживає близько 320 тисяч населення, які на момент аварії на ЧАЕС і після неї перебувають під впливом іонізуючого опромінення коротко- та довготривало живучих ізотопів.

Ендокринна патологія сьогодні займає третє місце серед захворювань інших органів та систем. Серед ендокринної патології перше місце посідає захворювання щитоподібної залози, випереджаючи цукровий діабет. В Україні, за статистичними даними, поширеність хвороб така - на першому місці за розповсюдженню серед ендокринної патології в цілому стоїть патологія щитоподібної залози, яка займає 44%. Але в зв'язку з тим, що в Україні тільки за останні 10 років змінювалась декілька разів класифікація окремих її видів, практично не представляється можливим конкретно оцінювати розповсюдженість окремих видів захворювання щитоподібної залози серед населення.

Порівнюючи абсолютні та відносні показники, слід відзначити, що абсолютне число випадків цих захворювань по Україні за останні 10 років збільшилося в 2,4 раза, з 489 тис. до 1 млн. 149 тис при показниках розповсюдженості відповідно 941,6 та 2345,0 випадків на 100 тис насе­лення. Якщо навіть не враховувати початкові форми патології у вигляді гіперплазії щитоподібної залози І та II ступенів, то і в такому разі виражена тиреопатія збільшилась у 3,1 раза з 119 тис. до 390 тис. випадків відповідно, при інтенсивних показниках 230,6 і 754,2 випадків на 100 тис. населення в цілому по Україні.

Не можна не враховувати покращення роботи ендокринологічної служби країни,в арсеналі якої з'явилися сучасні, високоефективні технічні

засоби, що дозволяють більш якісно проводити діагностичний пошук, виявляти нові випадки захворювань. Все ж таки основні причини такого стану треба

шукати в іншому. Це і перерва в постачанні населення ендемічних за зобом місцевостей йодованою сіллю, це і прогресуюче погіршення стану навколишнього середовища. Аварія на Чорнобильській атомній електростанції стала найбільшою у світі радіологічною катаст¬рофою, внаслідок якої постраждало близько 10 % населення України. Ця техногенна катастрофа не має аналогів у світі за кількістю потерпілих, структурою та складністю джерел опромінення, а також за комплексом несприятливих моментів нерадіаційного походження, що її супроводжували. На українському конгресі радіологів у 1995 році було доведено, що основною причиною зростання частоти захворювань щитоподібної залози є, в першу чергу, наслідки аварії на ЧАЕС.

Однією з причин є вплив як "великих", так і "малих" доз іонізуючого випромінювання на всі ланки складної системи регуляції життєво важних процесів в організмі.

Встановлено, що "малі" дози іонізуючого випромінювання приводять до порушень гормонального гомеостазу. Найбільш чутливими органами є гіпоталамус, гіпофіз і щитоподібна залоза. Довели одночасний розлад ендокринного та імунного гомеостазу в результаті дії "малих" доз іонізуючого випромінювання у віддалені строки після аварії на ЧАЕС. Отже, щитоподібну залозу можна розглядати як орган-мішень відносно такого впливу. Якщо найбільш постраждалими від наслідків вищезгаданої катастрофи є ліквідатори наслідків аварії на ЧАЕС, переселенці зони відчуження, мешканці прилеглих забруднених областей, то до осіб, які зазнали на собі вплив "малих" доз опромінення, можна віднести практично все населення України. Всі вони умовно становлять собою групу ризику щодо розвитку захворювань щитоподібної залози. Підтвердженням цього є дані статистики, які вказують на ріст таких захворювань в усіх, без виключення, областях нашої країни.

Метою дослідження є вивчення питання про іонізуюче випромінювання та його вплив на оргганізм людини; з'ясування клінічних особливостей перебігу захворювань щитоподібної залози у населення, що проживає у районах зобної ендемії і радіоактивного забруднення.

Основні завдання дослідження:

• аналіз наукової літератури з питання характеристики різних видів іонізуючого випромінювання та його впливу на організм людини;

• дослідити вплив радіоактивних речовин на людський організм північних районів Рівненської області;

• проаналізувати найефективніші методи зменшення радіоактивності в продуктах харчування жителів північних районів.

Об’єктом дослідження обрані: жителі північних ("забруднених") і південних ("чистих") районів області з вперше виявленою тиреоїдною патологією, які спостерігались і обстежувались в Рівненському ОКЛДЦ ім. В. Поліщука за період з 1996 по 2012рр. і на час аварії на ЧАЕС були віком 15 років і старше.

Предмет досліджень полягає з’ясуванні впливу іонізуючого проміння на організм людини, встановленні взаємозв'язку між радіоактивністю та захворюваннями щитовидної залози.

Методи досліджень: використовували фізикальне обстеження, сонографію щитоподібної залози і органів черевної порожнини, тонкогольчату аспіраційну пункційну біопсію з подальшим цитологічним дослідженням тканини залози, визначення вмісту в крові тиреоїдних гормонів, антитіл до тиреоглобуліну, тиреотропного гормону, глюкози, білірубіну, загального білка.

Практичне значення отриманих результатів полягає в можливості прогнозування комплексу заходів профілактики захворювань щитовидної залози та в можливому частковому розв’язанні екологічної проблеми, яка існує в регіоні.

Структура та обсяг роботи. Науково-дослідницька робота складається з вступу, 2 розділів, висновків, списку використаної літератури та додатку; викладена на 30 сторінках друкованого тексту, містить 10 таблиць. Бібліографічний список складається із найменувань вітчизняних та зарубіжних авторів.

Розділ 1. ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ ТА ЙОГО ХАРАКТЕРИСТИКА.

1.1. Радіоактивність

Радіоактивністю названо явище випускання деякими елементами проміння, здатного проходити через речовини, іонізувати повітря, спричинювати почорніння фотоплівок. Вперше (у 1896р.) це явище виявив у сполуках урану французький фізик А. Беккерель. Незабаром Марія Кюрі- Складовська встановила, що сполуки торію також радіоактивні. У 1898 р. вона разом зі своїм чоловіком, французьким фізиком Пьєром Кюрі, відкрила у складі уранових руд два нових радіоактивних елементи, названих за її пропозицією полонієм (від лат. Polonia - Польща) і радієм (від лат. radius - промінь). Нові елементи виявилися значно потужнішими джерелами радіоактивного випромінювання, ніж уран і торій.

Дослідженнями подружжя Кюрі і англ. фізика Е. Резерфорда встановлено, що радіоактивне випромінювання неоднорідне: під дією магнітного поля воно поділяється на три пучки, один з яких не змінює свого початкового напрямку, а два інших відхиляються у протилежні боки.

Проміння, яке відхиляється в магнітному полі і, отже, не несе електричного заряду, y-назвали промінням. Це електромагнітне випромінювання, подібне до рентгенівського. Воно має велику проникну здатність.

Відхилення двох інших пучків під дією магнітного поля показує, що пучки складаються з електрино заряджених частинок. Протилежні ж напрямки відхилень свідчать про те, що до складу одного пучка входять негативно заряджені частинки (цей вид випромінювання назвали (b- промінням), а до складу другого (названого а-промінням) - частинки, що мають позитивний заряд. (b-проміння виявилось потоком електронів, що швидко рухаються. Щодо позитивно зарядженого а-проміння, то, як з’ясувалось, воно складається з частинок, маса яких дорівнює мас атома гелію, а абсолютна велична заряду - подвоєному заряду електрона. Прямим дослідом Резерфорд довів, що ці частинки - заряджені атоми гелію . Він поставив тонкостінну ампулу з невеликою кількістю радію всередину великої пробірки, з якої після цього викачали повітря, а-проміння проходило крізь тонкі стінки внутрішньої ампули, але затримувалось товстими стінками зовнішньої пробірки. Отже, а-частинки лишались в просторі між ампулою і пробкою. За допомогою спектрального аналізу в цьому просторі було виявлено гелій.

Результати досліду означали, що атоми радію в процесі радіоактивного випромінювання розпадаються, перетворюючись в атоми інших елементів, - зокрема, в атоми гелію. Згодом було показано, що іншим продуктом розпаду є елемент радон, який також радіоактивний і належить до родини інертних газів. Аналогічні висновки добуто під час дослідження інших радіоактивних елементів.

1.2. Природна радіоактивність

Згідно з сучасними уявленнями, атомні ядра складаються з протонів та нейтронів. Протон (від грец. “протос” - перший) - елементарна частинка, що має масу 1,00728 а.о.м. і позитивний заряд, що дорівнює за абсолютною величиною заряду електрона. Нейтрон також є елементарною частинкою, яка не має електричного заряду електрона; маса нейтрона становить 1,00867 а.о.м.

Ядра всіх атомів певного елемента мають однаковий заряд, тобто містять однакове число протонів. Проте число нейтронів у ядрах цих атомів може бути різним. Атоми, що мають однаковий заряд ядра (і , отже, тотожні хімічні властивості), але різне число нейтронів (отже, різне масове число), називають ізотопами (від грец. “ізос” - однаковий “топос”- місце).

Установлено, що, як правило, кожний елемент - це сукупність кількох ізотопів.

Використовуючи поняття про ізотопи можна точніше дати визначення явищу радіоактивності: радіоактивністю називається самочинне (спонтанне) перетворення нестійкого ізотопу одного хімічного елемента в ізотоп іншого елемента, яке супроводжується випусканням елементарних частинок або ядер.

Процеси радіоактивних перетворень відбуваються у різних ізотопів з різною швидкістю. Ця швидкість характеризується сталою радіоактивного розпаду, що показує, яка частина загального числа атомів радіоактивного ізотопу розпадається за 1 с. Чим більша радіоактивна стала, тим швидше розпадається ізотоп.

Вивчення процесів радіоактивного розпаду показало, що кількість атомів радіоактивного ізотопу, які розпадаються за одиницю часу, прямопропорційна загальній кількості атомів цього ізотопу, які є в даний момент. Отже, якщо протягом деякого часу розпалася половина наявного радіоактивного ізотопу, то в наступний такий самий проміжок часу розпадеться половина залишку, тобто вдвоє менше, ще в наступний - вдвоє менше, ніж у попередній, і т.д.

Спостерігаючи, наприклад, за зміною кількості радону, встановили, що через 3,85 доби лишається половина початкової кількості, ще через 3,85 доби - тільки - 1/4, потім 1/8т.д.

Проміжок часу, протягом якого розпадається половина початкової кількості радіоактивного елемента, називається періодом напіврозпаду. Ця величина характеризує тривалість життя елемента.

До основних видів радіоактивного розпаду належать а-розпад, (b- розпад, електронний захват та спонтанний поділ. Часто види радіоактивного розпаду супроводжуються випусканням y-промінням. тобто жорсткого (з малою довжиною хвилі) електромагнітного випромінювання. При a-розпад ядро атома гелію Не; е призводить до зменшення заряду вихідного радіоактивного ядра на 2, а його масового числа на 4. Отже, внаслідок a-розпаду утворюється атом елемента, зміщеного на два місця від вихідного радіоактивного елемента до початку періодичної системи.

Можливість (β-розпаду пов’язана з тим, що, за сучасними уявленнями, протон і нейтрон являють собою два стани тієї самої елементарної частинки

-нуклона (від лат. nucleus - ядро). За певних умов ( наприклад, коли надлишок нейтронів у ядрі приводить до його нестійкості) нейтрон може перетворюватись у протон, одночасно ’’народжуючи“ електрон: нейтрон → протон + електрон.

Отже, при (β -розпад один з нейтронів, що входить до складу ядра, перетворюється у протон; електрон, що при цьому виникає, вилітає з ядра, позитивний заряд якого на одиницю зростає.

Можливе також перетворення протона в нейтрон:

протон → нейтрон + позитрон,або р → n + е+

Позитрон - елементарна частинка з масою, що дорівнює масі електрона, але несе позитивний електричний заряд; за абсолютною величиною заряди електрона ї позитрона однакові.

Процес перетворення протона в нейтрон з утворенням позитрона може відбуватися у тих випадках, коли нестійкість ядра викликана надлишковим вмістом у ньому протонів. При цьому один з протонів, що входить до складу ядра, перетворюється в нейтрон, позитрон, що виникає, вилітає за межі ядра, а заряд ядра на одиницю зменшується. Такий вид радіоактивного розпаду названо позитронним (β -розпадом (або (β +-розпадом) на відміну від вище розглянутого електронного

(β -розпаду ((β "-розпаду). Цей вид радіоактивного перетворення спостерігається у деяких штучно добутих радіоактивних ізотопів.

Зміна заряду ядра при (β-розпаді приводить до того, що внаслідок β-розпаду утворюється атом елемента, зміщеного на одне місце від вихідного радіоактивного елемента до кінця періодичної системи (в разі (β-розпаду) або до її початку (в разі

β +-розпаду).

До зменшення заряду ядра на одиницю при збережені масового числа атома приводить не тальки (β+-розпад, а й електронний захват, при якому один з електронів атомної електронної оболонки захоплюється ядром; взаємодія цього електрона з одним з протонів, як є в ядрі, приводить до утворення нейтрона:

e‾ + р → n.

Електрон найчастіше захоплюється з найближчого до ядра К-шару (К- захват), рідше з L або М-шарів.

Спонтанним поділом називається самочинний розпад ядер важких елементів на два (іноді на три або чотири) ядра елементів середини періодичної системи. Варіанти такого поділу дуже різноманітні, отже, загальних правил зміщення по періодичній системі не існує; найчастіше відбувається розпад вихідного ядра на важкий та легкий осколки, що несуть відповідно близько 60 та 40% заряду та маси вихідного ядра. Відносний вміст нейтронів у ядрах ізотопів важких елементів вищий, ніж у ядрах стійких ізотопів середини періодичної системи. Тому при спонтанному поділі ядро, що розпадається, випускає 2-4 нейтрони; ядра, що утворюються, все ще містять надлишок нейтронів; вони виявляються нестійкими і тому зазнають послідовного ряду β -розпаду.

Елементи, розміщені наприкінці періодичної системи (після вісмуту), не мають стабільних ізотопів. Зазнаючи радіоактивного розпаду, вони перетворюються в інші елементи. Якщо новоутворений елемент радіоактивний, він також розпадається, перетворюючись у третій елемент, так далі доти, поки не виникнуть атоми стійкого ізотопу. Ряд елементів, що утворились подібним способом один з одного, називається радіоактивним рядом.

При (β-розпад масове число ізотопу не змінюється, а при а-розпаді зменшується на 4. Тому можливе існування чотирьох радіоактивних рядів: один з них включає ізотопи, масові числа яких виражаються загальною формулою 4n(n- ціле число) (ряд торію), другому відповідає загальна формула - 4n+ 1 (ряд нептунію), третьому - 4n+ 2 (радіоактивний ряд урану) четвертому 4n+ 3 (ряд актиноурану).