Т- 6,7,8-БЖЧ-Рад.Б

Справка

21

Тема 7. Биологические эффекты воздействия ионизирующего излучения на организм человек. Основные принципы и нормы радиационной безопасности

1.Биологические эффекты воздействия ионизирующего излучения на организм человек.

2.Основные принципы и нормы радиационной безопасности

1 вопрос. Биологические эффекты воздействия ионизирующего излучения на организм человек.

При облучении биологической ткани ионизирующими излучениями все процессы можно выразить следующими этапами:

1. Физический этап- поглощение энергии ( рентгеновское, гамма, нейтронное излучение).

Продолжительность 10-24 -10-4 с.

2. Физический и химический этапы. (т.е. перераспределение энергии за счёт ионизации, электронное возбуждение молекул). Продолжительность 10-12 – 10-8 с.

3. Химические повреждения. Прямое действие. Косвенное действие, т.е. образова-

ние свободных радикалов из воды. Возбуждение молекул до теплового равновесия.

Продолжительность от 10~-7 с. до нескольких часов.

4. Биомолекулярные повреждения, т.е. повреждение белков, нуклеиновых кислот под влиянием процессов обмена. Продолжительность от микросекунд до нескольких часов.

5.Ранние биологические и физиологические эффекты, т.е. – биохимические по-

вреждения, гибель клеток, органов, всего организма. Длится стадия от нескольких минут до нескольких недель.

6.Отдалённые биологические эффекты (стойкое нарушение функций, возникновение опухолей, генетические мутации, действие на потомство. Соматические эффекты: лейкоз, рак, сокращение продолжительности жизни, гибель организма). Длится годы, столе-

тия.

. Радиочувствительность органов и систем человека.

Радиочувствительность – это чувствитель-ность биологических объектов к действию ионизирующих излучений.

Клетки имеют разное строение и выполняют различные функции (например,

нервные клетки, мышечные, костные и т.д.).

Группы клеток образуют ткани, из которых состоят органы и системы человека (например, пищеварительная, нервная, кровеносная системы, железы внутренней секреции и т.д.).

Ткань - это не просто сумма клеток, это уже система, имеющая свои функции, не сводимые к функциям отдельных клеток. Она имеет свою систему саморегуляции и, кроме того, не может существовать вне систем регуляции организма как целого.

Установлено, что, во-первых, ткани, клетки которых активно делятся, более подвержены действию радиации, чем ткани с неделящимися клетками. Поэтому мыш-

цы, мозг, соединительные ткани у взрослых организмов достаточно устойчивы к воздействию радиации.

Клетки же костного мозга, зародышевые клетки, клетки слизистой оболочки кишечника являются наиболее уязвимыми.

Так как наибольшее деление клеток происходит в растущем организме, воздействие радиации на детский организм особенно опасно. Влияние облучения на плод может привести к рождению неполноценного потомства, причём самый опасный период 8-15 недели беременности, когда происходит закладка органов будущего человека.

22

Во-вторых, установлено, что радиочувствительность ткани обратно пропорциональна степени специализации клеток, из которых она состоит.

Следует иметь в виду, что не типы клеток являются более или менее радиочувствительными, а клеточные процессы.

Например, в отношении структурных повреждений нервная ткань принадлежит к достаточно устойчивым, так как нервные клетки слабо подвержены воздействию радиационных излучений. Но в функциональном отношении нервная ткань наиболее радиочувствительна.

У взрослого организма наиболее уязвимым является красный костный мозг,

вырабатывающий клетки крови, которые сами не делятся и быстро изнашиваются. По-

этому организм нуждается в постоянном их обновлении. Вырабатываемые красным костным мозгом лейкоциты (белые кровяные тельца) выполняют функцию защиты организма от попавших в него возбудителей инфекционных заболеваний (иммунная защита). В результате нарушения кроветворения костным мозгом резко снижается содержание лейкоцитов в крови, что приводит к снижению сопротивляемости организма различным инфекциям.

Яичники взрослых женщин содержат большое число незаменяемых яйцеклеток, находящихся на разных стадиях развития. Поэтому излучения, приводящие к фактической или репродуктивной гибели яйцеклеток, может вызвать стойкое бесплодие (доза больше ЗГр.).

Облучение мужчин дозой 2,5 Гр вызывает стерильность в течение 2-3 лет, а после облучения дозой большей 4-6 Гр наступает постоянная стерильность.

У женщин высокой радиационной чувствительностью обладают также молочные железы.

Наиболее чувствительным органом грудной клетки являются лёгкие. В системе органов пищеварения при одноразовом равномерном облучении наиболее радиочувствительной является печень, затем идут в порядке убывания радиочувствительности - поджелу-

дочная железа, кишечник, желудок, пищевод, слюнные железы, язык, полость рта. Относительно высокой радиочувствительностью обладают также клетки воло-

сяных фолликулов. После облучения дозой 3-4 Гр волосы начинают редеть и выпадают в течение 1-3 недель. Затем рост волос может возобновиться. Однако при облучении дозой порядка 7Гр происходит полная потеря волос.

У детей одним из наиболее чувствительных органов к воздействию радиации является щитовидная железа. Поэтому биоткань этого органа наиболее уязвима в плане развития рака.

Установлено, что при внутреннем облучении косвенно противостоять радиа-

ции могут: почки, печень, иммунная и кровеносная системы.

Возможные последствия облучения большими и малыми дозами. Детерминированные эффекты. Стохастические эффекты.

Системы органов, играющие решающую роль в гибели организма при радиоактивном облучении, называются критическим системами.

В основе возникновения после облучения детерминированных эффектов лежит превышение количества погибших клеток над числом образованных. Эти эффекты наблюдаются при дозах 100 рад и более при облучении всего тела или локального облучения тканей.

Сочетание признаков, характерных для течения болезни называют синдромом.

При общем облучении организма в зависимости от полученной эквивалентной дозы может преобладать один из синдромов, связанных с критическими системами:

-костномозговой, или кроветворный;

-желудочно-кишечный;

-церебральный;

23

Облучение всего организма человека дозой от 1 до 10 Зв приводит к протеканию у него ти-

пичной формы лучевой болезни. Различают 4 степени тяжести лучевой болезни:

•I, или лёгкая (1-2 Зв);

•II, или средняя (2-4 Зв);

•III, или тяжёлая (4-6 Зв);

•IV, или крайне тяжёлая (6-10 Зв);

Доза, вызывающая гибель 50% облучённых людей в течение 30 дней после облучения, если не принять соответствующие медицинские меры, составляет 3-5 Зв.

В типичной форме лучевой болезни различают четыре периода:

1.первичная реакция (наблюдается общая слабость, головная боль, тошнота, уменьшение содержания лимфоцитов, увеличение содержания лейкоцитов как защитная реакция организма). Длится несколько суток в зависимости от тяжести поражения.

2.период мнимого благополучия или СКРЫТЫЙ период, (В это время нарушения в организме нарастают, опустошается костный мозг, развиваются изменения в кишечнике, коже, выпадают волосы, но общее состояние удовлетворительное). Длится 2-5 недель.

3.период разгара болезни (расстройство функций кишечника, нарушение проницаемости сосудов, сопровождающееся кровотечениями, кровоизлияниями в кожные покровы и слизистые оболочки; глубокое повреждение кроветворной и иммунной систем, развитие инфекционных осложнений, которые могут привести к смерти).

4.период восстановления при благополучном исходе начинается на 2-5 месяце после облучения (нормализация кроветворения, уменьшение и прекращение кровотечений, улучшение общего состояния и восстановление двигательной активности).

Вдиапазоне доз от 6 до 10 Зв развивается лучевая болезнь с ярко выраженным костно-

мозговым или кроветворным синдромами.

При воздействии радиации от 10 до 50 Зв развивается желудочно-кишечная форма лучевой болезни. Смерть наступает на 8 - 16 сутки.

При церебральной форме (50 - 100 Зв) смерть наступает на 1-3 сутки.

При дозах больше 100 Зв наступает быстрая ( в течение 1 часа) гибель человека.

Действие малых доз радиации. Стохастические и нестохастические эффекты.

Радиационных болезней от одноразового воздействия сравнительно малых доз не существует, но облучение стимулирует возникновение различных заболеваний. Длительное воздействие малых доз радиации может привести к возникновению хронической формы лучевой болезни. Следует также учесть радиобиологические эффекты на тканевом уровне: стохастические (случайные) и нестохастические эффекты

Стохастические эффекты - эффекты, вероятность которых при малых дозах пропорциональна дозе. Подобные эффекты признаются безпороговыми, то есть никакая, даже самая маленькая, доза не является бесследной. Стохастические эффекты возникают при повреждении нескольких или даже 1 клетки. Из отдалённых стохастических эффектов надёжнее всего устанавливается связь радиоактивного излучения с появлением раковых заболеваний, генетических повреждений, сокращением продолжительности жизни.

Эффекты, которые имеют пороговую дозу и тяжесть которых зависит от дозы называются нестохастическими эффектами. Они возникают в результате изменений в большом числе клеток и характерны для отдельных тканей (катаракта, не злокачественные повреждения кожи, снижение костномозгового кроветворения).

2 вопрос. Основные принципы и нормы радиационной безопасности. Законодатель-

ство Республики Беларусь по обеспечению радиационной безопасности населения.

Радиационная безопасность – комплекс научно обоснованных мероприятий, обеспечивающих защиту человека и объектов окружающей среды от вредного воздействия ионизирующих излучений (ИИ).

Принципы радиационной безопасности.

24

7. Постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 31.03.2010 №39 "Об утверждении Санитарных норм, правил и гигиенических нормативов "Гигиенические требования к проектированию и эксплуатации атомных электростанций"

Нормы радиационной безопасности НРБ-2000 применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения (Утверждены - Постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 25.01 2000г. №5 )

!! Требования Норм не распространяются на космическое излучение на поверхности Земли и внутреннее облучение человека, создаваемое природным калием, на которые практически невозможно влиять.

Для обеспечения радиационной безопасности, согласно НРБ-2000, радиационному контролю подлежат:

-радиационные характеристики источников, выбросов в атмосферу, жидких и твердых отходов;

-радиационные факторы, создаваемые технологическим процессом на рабочих местах и в окружающей среде;

-радиационные факторы на загрязненных территориях и в зданиях с повышенным радиоактивным фоном;

-уровни облучения персонала и населения;

-природные источники.

НРБ и МКРЗ устанавливают следующие категории облучаемых лиц:

1.Профессиональное облучение (occupational exposure), к которому относится облучение работников, занятых в обращении (осуществлении деятельности) с регулируемыми источниками излучения;

2.Облучение населения (public exposures), к которому относится облучение лиц из состава населения в результате воздействия источников излучения, кроме любого профессионального или медицинского облучения.

3.Медицинское облучение (medical exposure of patients), к которому относится облучение па-

циентов при проведении диагностических и терапевтических процедур.

Нормирование облучения для практической деятельности человека.

Документом НРБ-2000 введено 3 класса нормативов:

–основные пределы доз (ПД);

–допустимые уровни монофакторного воздействия (для одного радионуклида или одного вида внешнего излучения, пути поступления);

–контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков и др.)

Предел дозы - величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы.

Соблюдение годовой ПД предотвращает возникновение детерминированных эффектов (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.), а вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни)

Основные пределы доз являются основной нормируемой величиной.

Основные пределы доз (ПД) для населения и профессионального облучения приведены в таблице1.

26

18.Реализация защитных мероприятий на наиболее загрязненных территориях Гомельской, Могилевской и Брестской областей. Обеспечение мер по социальной защите граждан и снижение социально-психологических последствий катастрофы.

19.Получение достоверной информации о радиоактивном загрязнении объектов, окружающей среды и уровнях радиационного воздействия на население; деление пострадавших территорий на зоны с учетом эффективных доз облучения, а также доз облучения щитовидной железы.

20.Производство сельхозпродукции, соответствующей требованиям республиканских допустимых уровней (РДУ).

21.Проведение научных исследований последствий для здоровья населения от постоянного (хронического) воздействия малых доз радиации и разработка мероприятий по противорадиационной защите.

22.Проведение мероприятий по социальной защите граждан и снижению социальнопсихологических последствий катастрофы.

23.Международное сотрудничество по последствиям катастрофы.

Система радиационного мониторинга и контроля продуктов питания.

Радиационный мониторинг является составной частью национальной системы мониторинга окружающей среды. Он включает:

1.Мониторинг радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха.

2.Мониторинг радиоактивного загрязнения поверхностных вод.

3.Мониторинг радиоактивного загрязнения почв.

4.Контроль радиоактивного загрязнения продуктов, объектов, лесной растительности

и др.

Радиационный мониторинг обеспечивается Министерством природных ресурсов и охра-

ны окружающей среды, Министерством сельского хозяйства и продовольствия, Министерством лесного хозяйства и др.

Республиканский центр радиационного контроля и мониторинга природной среды, областные центры, станции Госкомитета по гидрометеорологии проводят мониторинг радиоактивного загрязнения воздушной и водной сред, почв.

Лаборатории, станции, посты, отдел сельхозрадиологии, восстановление земель

иохраны окружающей среды, мясокомбинаты, молочные заводы Министерства сельско-

го хозяйства и продовольствия проводят мониторинг радиоактивного загрязнения сельско-

хозяйственного сырья, реализуемой продукции.

Прогнозирование величины эффективной эквивалентной дозы, контроль над со-

блюдением дозовых нагрузок облучения людей возложено на Министерство здравоохранения.

Силами Госкомитета по Гидрометеорологии РБ, научных учреждений и организаций, подразделений, выполнявших исследования по договорам, проведено обследование загрязнения почв радионуклидами. По результатам обследования составлены карты радиоактивного загрязнения населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, лесов цезием137, стронцием-90, плутонием-239. Производится уточнение и корректировка данных с вне-

сением изменением в карты. Радиационный мониторинг почв проводится один раз

в4 года.

2 вопрос. Срочные меры радиационных защитных мероприятий:

1- организация укрытия людей в защитные сооружения,

2- назначение препаратов стабильного йода,

3- эвакуация;

4- отселение;

5- защита органов дыхания;

6- использование средств индивидуальной защиты;

7- индивидуальная санитарная обработка;

28

8- контроль доступа в зараженные районы; 9- контроль загрязненности воды и пищевых продуктов, запрет (или ограничение) на

отдельные пищевые продукты; 10 - дезактивация местности и объектов;

11 - изменения профиля сельскохозяйственного и промышленного производства.

Регламент организации проведения йодной профилактики в случае угрозы или возникновения радиационной аварии на АЭС сопредельных государств

При радиационных авариях на АЭС происходит выброс в окружающую среду радиоизотопов йода, которые поступают в организм через органы дыхания, пищеварения, раневые и ожоговые поверхности кожи. Особую радиобиологическую опасность представляют изотопы йода 131-135, которые при попадании в организм избирательно накапливаются в щитовидной железе, вызывая ее поражение.

Препараты йода вызывают блокаду щитовидной железы. При введении в организм йодистого калия безвредный стабильный изотоп йода будет накапливаться в щитовидной железе. Если же после этого в организм попадет радиоактивный йод, то он не сможет задерживаться щитовидной железой, поскольку она насыщена стабильным изотопом йода.

Своевременный прием препаратов йода обеспечивает снижение дозы облучения Щ.Ж. на 97-99%, а также в десятки раз всего организма.

Препараты йода: калия йодид в таблетированной форме и 5%-ная настойка йода, которые постоянно накапливаются и хранятся во всех учреждениях, предприятиях, аптеках из расчета на 7-10 дней.

Зависимость защитного эффекта от времени приема препаратов стабильного йода приведена в табл. 1.

Таблица 1. Защитный эффект йодной профилактики

Решение о начале йодной профилактики, на основании заключения территориальной комиссии по ЧС, принимает председатель областного исполнительного комитета (лицо, его замещающее).

Правила приема препаратов йода

Калия йодид в таблетках

Взрослым- по 1 таблетке(т.)( по 0,130) внутрь ежедневно, в течении 7-10 суток; Детям от 3до 14 лет по 0,5т.(по 0,065) внутрь ежедневно, в течении 7-10 суток; Детям до 3 лет по 0,5т.(по 0,065) внутрь ежедневно, в течении 2-х суток;

Беременным и кормящим грудью женщинам -по 1 т.(по 0,130) внутрь ежедневно, в течении 2-х суток;

Настойка йода 5%- ная применяется: Внутрь:

Взрослым и подросткам старше 14 лет- 44капли 1 раз в день, или по 22 капли 2 раза вдень после еды на 0,5 стакана молока или воды;

29

Детям от 5 до 14 лет - 22капли 1 раз в день, или по 11 капель 2 раза вдень после еды на 0,5 стакана молока или воды;

Детям до 5 лет настойка йода - не назначается.

Наружно:

Путем нанесения на кожу.

Защитный эффект нанесения настойки йода на кожу сопоставим с ее применением внутрь в тех же дозах.

Настойка наносится тампоном в виде полос на предплечье, голень.

Этот способ защиты особенно приемлем у детей младшего возраста (до 5 лет), а для исключения ожогов можно использовать не 5% а 2,5% настойку.

Детям от 2 до 5 лет настойку йода наносят из расчета 22 капли один раз в день; детям до 2 лет из расчета 11 капель в день.

Препараты применяются до исчезновения угрозы поступления в организм радиоактивных изотопов йода, но не более 10 суток

3 вопрос. Мероприятия по снижению уровней доз облучения людей, проживающих в зоне радиоактивного загрязнения: ограничение поступления радионуклидов в организм, уменьшение их всасывания, ускорение выведения. Данные мероприятия опре-

делены основными способами защиты человека от радиационного облучения, рисунок

1.

Чтобы выжить в условиях радиоактивного загрязнения местности каждый житель Республики Беларусь должен соблюдать вышеперечисленные рекомендации, зная, что согласно РДУ-2001 для каждого вида продуктов существуют допустимые уровни радиоактивного загрязнение. Для измерения радиации дозиметрические приборы имеются на рынках, на санитарно-эпидемиологических станциях, там и можно проверить продукты на содержание в них радионуклидов.

Физические способы защиты человека от радиации.

Дезактивация продуктов питания

При загрязнении территории радионуклидами активностью свыше 10 Ки/км2 продукты животноводства и земледелия часто превышают допустимые уровни радиоактивности. Однако такие продукты можно употреблять, если провести их дезактивацию.

Мясные продукты

В мясе и мясных продуктах накапливаются радионуклиды цезия и стронция.

Цезий накапливается прежде всего мышечной тканью, в почках, печени, сердце. Стронций накапливается в костях, особенно молодых. Количество радионуклидов в

мясе можно значительно снизить, если провести его дезактивацию одним или несколькими способами. Например промывка в проточной воде уменьшает радиацию в 1,5-3 раза,

вымачивание в 85 %-ном растворе поваренной соли ( 2 столовые ложки соли на литр воды) в течение 2-х часов уменьшаем радиацию не менее, чем в 3 раза.

При этом, чем более измельчено мясо и дольше происходит вымачивание, тем больше радионуклидов уходит из мяса. Но следует помнит и другое: чем больше времени происходит вымачивание и чаще сливается вода, тем больше теряется питательных веществ.

Эффективным способом дезактивации мяса является слив отвара после варки в течение 10 минут. В этом случае радиация уменьшается примерно в 2 раза, а после варки в течение 30—40 минут радиация уменьшается в 3-6 раз. При засолке и вымачивании солонины (четырехразовая обработка со сменой рассола) радиация может быть умень-

шена в 100 раз.

Кости говядины для приготовления бульонов использовать не рекомендуется. Куриное мясо, как правило, достаточно «чистое» и специальной обработки не требует, если кур кормят относительно чистыми кормами, но баранина примерно такая же «грязная», как говядина, и ее дезактивация обязательна.

30