Воздействие радиации на живой организм

Ионизирующее излучение, действуя на живой организм, вызывает в нем цепочку обратимых и необратимых изменений, которые приводят к тем или иным биологическим последствиям. Первичным этапом, инициирующим многообразные процессы, происходящие в биологическом объекте, является ионизация (от атома отрывается электрон).

В процессе ионизации происходит разрушение молекул вещества, образуются «свободные радикалы» и сильные окислители с высокой химической активностью.

Получающиеся в процессе радиолиза воды (в биологической ткани 60–70 % по массе составляет вода), свободные радикалы и окислители, обладая высокой химической активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка и других структурных элементов биологической ткани, что приводит к изменению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, несвойственные организму. Это приводит к нарушению жизнедеятельности организма в целом.

Специфика действия ионизирующего излучения на биологические объекты заключается в том, что производимый им эффект обусловлен не столько количеством поглощенной энергии в облучаемом объекте, сколько той формой, в которой эта энергия передается (индуцированными свободными радикалами химические реакции вовлекают в этот процесс многие сотни и тысячи молекул, не затронутых излучением).

Никакой другой вид энергии (тепловой, электрической и др.), поглощенной биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким изменениям, какие вызывает ионизирующее излучение.

Например, смертельная доза ионизирующего излучения для человека, равная 600 рад (600 бэр), соответствует поглощенной энергии излучения 610⁴ эрг/г. Если эту энергию подвести в виде тепла, то она нагрела бы тело едва ли на 0,001⁰С. Это тепловая энергия, заключенная в стакане горячего чая. Именно ионизация и возбуждение атомов и молекул обусловливают специфику действия ионизирующего излучения.

Радиоактивное облучение организма можно сравнить с артиллерийской стрельбой. Большинство снарядов накрывает нечувствительные цели, рассеивая энергию в виде тепла, и лишь малая часть поражает важные клеточные структуры. Химические яды бьют прицельно, реагируя только с определенными молекулами. Молекула угарного газа не успокоится, пока не найдет молекулу гемоглобина и не выведет ее из строя. Энергетический эквивалент химических реакций мал, но эффективность яда чудовищна.

В настоящее время среди ученых нет единой точки зрения по вопросу о биологических последствиях малых доз облучения. Некоторые считают, что зависимость доза–эффект имеет линейный вид, другие полагают, что вредные эффекты облучения выявляются, начиная с какого-то определенного порога. Третьи полагают, что небольшие дозы даже полезны. По-видимому, существуют как положительные, так и отрицательные радиационные эффекты малых доз. Науке еще только предстоит выяснить, какие – полезные или вредные для человека – эффекты будут преобладать в каждой конкретной ситуации и определить границу доз, за которой отрицательные эффекты доминируют.

Явной ложью является бытующее сейчас только у нас мнение «о непредсказуемости последствий радиационного воздействия на людей». На деле они известны лучше, чем каждодневное действие всех других вредных факторов.

В табл. 4, 5 приведены средние годовые дозы облучения населения.

Таблица 4.

Индивидуальные эффективные дозы облучения населения России (среднее значение)

Источник	Доза,мЗв/год
Космическое излучение	0,32
Гамма-излучение (естественные радионуклиды)	0,48
Внутреннее облучение (естественные радионуклиды)	0,37
Дочерние продукты радона	1,20
Угольная энергетика (плюс зола)	0,09
Всего за счет природного фона	2,46
Рентгенодиагностика	1,69
Ядерная энергетика
* без Чернобыля	0,0002
* с учетом чернобыльской аварии	0,008
Профессиональное облучение	0,006
Испытание ядерного оружия	0,02
Прочие источники	0,05
Всего за счет техногенных источников	1,78
Итого	4,24

Показано, что основной вклад в дозу внешнего облучения вносят природные радионуклиды (87 %) и предприятия энергетики работающие на органическом топливе (12,5%), а уровни облучения населения ниже предельно допустимых.

Таблица 5.

Средние годовые дозы, приходящиеся на взрослого человека, от постоянных источников облучения

Источник облучения	Население Земли в целом (6 млрд чел.)		Население промышленно развитых стран (1 млрд чел.)
	Доза, мЗв	Вклад, %	Доза, мЗв	Вклад, %
Естественный фон	0,8	33	0,8	22,6
Радон и продукты его распада	1,2	50	1.5	42,3
Ионизирующие излучения в медицине	0,4	16	1,2	33,8
Глобальные выпадения продуктов ядерных испытаний	0,015	0,5	0,023	0,63
Космические лучи (при высотных полетах)	0,001	0,04	0,002	0,05
Радиолюминесцентные товары	0,001	0,04	0,002	0,05
Общепромышленные выбросы	0,011	0,38	0,02	0.54
Предприятия атомной энергетики	0,001	0,04	0,001	0,03
Всего	2,4	100	3,6	100

Среди жителей ЗАТО продолжительность жизни с 1959 по 1989 гг. на 4–5 лет выше, чем среди населения России. Именно большая, чем в среднем по России, продолжительность жизни в ЗАТО и служит причиной увеличения заболеваемости некоторыми видами патологии, включая и частоту злокачественных новообразований.

Уместно напомнить, что так называемое «самое благополучное» положение с онкологической заболеваемостью в мире обнаружено в России. У нас всеми видами рака успевает заболеть не более 10–12 % населения. А самое «катастрофическое» положение сложилось в Швеции, Канаде, США, где онкологическая заболеваемость и смертность от нее составляют 20–22 % населения. Нам никогда не догнать по этому показателю социально благополучные страны из-за короткой средней продолжительности жизни россиян. У нас более 60 % людей умирают от заболеваний сердечно-сосудистой системы. В этом отношении жители ЗАТО только приближаются к уровню заболеваемости в передовых странах мира.

Уместно также напомнить, что состояние здоровья достоверно лучше у лиц, проживающих в регионах с повышенным радиационным фоном. У этих людей большая продолжительность жизни, меньше частота злокачественных новообразований и врожденной аномалии развития, более устойчива иммунная система, значительно выше репарационная способность повреждений на молекулярном и клеточном уровне. На эту тему опубликовано более 1200 специальных исследований. Поэтому запугивание опасностью малых доз ионизирующего излучения проф. Гуннар Уалиндер назвал «величайшим научным скандалом XX века».