
Радіобіологія фул вершин (передмовалесс, вступлесс етс. едишн)
.pdf100
активних сполук та білка в організмі, необхідність в яких різко зростає при активації післяпроменевих репараційних процесів.
3)Метаболіти – модифікатори обміну речовин, інтермедіати енергетичного обміну (похідні піримідину, аденозину та гіпоксантину). Ці речовини мають здатність підвищувати активність антиоксидантної системи та неспецифічну резистентність організму.
Рибоксин являє собою нуклеозид, який містить у якості пуринової основи гіпоксантин. Препарат приймають протягом всього періоду роботи в умовах підвищеного радіаційного фону. Він ефективний і за опромінення в малих дозах. Курс прийому препарату можливий до 1 місяця.
Рибоксин здатен приникати через клітинну мембрану. В крові та печінці він розщеплюється на рибозу та гіпоксантин із наступним утворенням інозитмонофосфату, який включається у біосинтез пуринових нуклеотидів, АТФ, РНК та білку. Крім того, рибоксин знижує утворення хромосомних аберацій, за цим критерієм його ФЗД становить 1,15 – 1,2.
4)Антиоксиданти (токоферол, каротин, аскорбінова кислота, препарати селену тощо). Захисний ефект пов’язаний із їх властивістю пригнічувати процеси вільно-радикального окиснення та підвищувати активність антиоксидантних систем організму.
Пошуки ефективних протипроменевих препаратів продовжуються. Необхідно, щоб вони задовольняли три критерії: 1) стабільність; 2) ефективність; 3) не токсичність. Однак, ні один із відомих радіопротекторів не відповідає у повній мірі даним критеріям. Так, більшість традиційних радіопротекторів, які мають стабільну хімічну структуру, ефективні лише у високих токсичних концентраціях, а витяжки препаратів природного походження, практично не токсичні, але не мають стабільної хімічної структури. Все це потребує подальших теоретичних та експериментальних досліджень із метою пошуку оптимальних препаратів радіозахисної дії.
101
Контрольні питання та завдання
1.Гостра променева хвороба у людини.
2.Основні радіаційні синдроми; їх характеристика.
3.Рання діагностика гострої променевої хвороби. Механізми розвитку ранніх симптомів.
4.Гострі променеві ушкодження. Особливості клінічної картини та прогнозу.
5.Променева хвороба від внутрішнього опромінення.
6.Характерні риси хронічної променевої хвороби.
7.Особливості клінічної картини хронічної променевої хвороби.
8.Ступені важкості хронічної променевої хвороби
9.Комбіноване радіаційне ураження (КРУ). Класифікація.
10.Особливості патогенезу при КРУ.
11.Що означають поняття біологічний та ефективний період напіввиведення радіонуклідів?
12.Надайте характеристику радіонуклідам, які роблять основний внесок у формування дози опромінення людини.
13.Особливості дії іонізуючого випромінювання на зародок
іплід.
14.Вплив іонізуючих випромінювань на тривалість життя.
102
15.Радіопротектори. Визначення їх радіозахисної
активності.
16.Класифікація радіопротекторів.
17.Радіопротектори короткочасної дії та механізми їх
впливу.
18.Радіопротектори пролонгованої дії; їх характеристика.
19.Особливості використання радіопротекторів за умов іонізуючого опромінення в малих дозах.
20.Речовини, які підвищують резистентність організму.
103
РОЗДІЛ 5. РАДІАЦІЙНО-ГІГІЄНІЧНІ НОРМАТИВИ
5.1. Норми радіаційної безпеки
Згідно сучасних уявлень (див. розділ 3) малі дози іонізуючої радіації здатні викликати несприятливі ефекти. В той же час, у ряді випадків може виникати радіаційний гормезис, і його значення, зокрема для підвищення продуктивності в рослинництві і тваринництві, не викликає сумніву. Існування цього явища відносно здоров’я людей (оздоровчий і лікувальний ефекти) потребує подальшого дослідження. Але все ж таки, згідно рекомендацій Міжнародного комітету з радіаційного захисту (МКРЗ), слід вважати, що тривале опромінення, крім природного, може бути пов’язане з певним ризиком для здоров’я людини. Тому виникає необхідність обмеження дози опромінення до такого рівня, який виключає прийнятий для окремої людини та населення в цілому ризик – до так званої допустимої дози (ДД). Це така ефективна доза опромінення, яка накопичена за тривалий період часу або одержана за разового опромінення, що викликає дуже малу ймовірність наслідків, незначних, як з точки зору опроміненої особи, так і медичних показників. Іншими словами, ДД – це така дозова межа, яка віддаляє практично безпечні для людини діапазони доз від тих, опромінення якими викликає радіаційноіндуковані ураження.
Основний державний документ України, що встановлює систему радіаційно-гігієнічних регламентів для забезпечення прийнятих рівнів опромінення як для окремої людини так і населення в цілому – Норми радіаційної безпеки України (НРБУ). Вони базуються на основних положеннях Конституції та Законах України, Постановах Кабінету Міністрів України щодо охорони праці і забезпеченню радіаційної безпеки. В основу нині діючих НРБУ – 97/Д – 2000 (введені в дію у 1997 р. і доповнені у 2000 р.) покладені рекомендації МКРЗ, міжнародні норми безпеки для захисту від іонізуючих випромінювань та безпеки джерел випромінювання, позитивний досвід застосування „Норм радіаційної безпеки (НРБУ – 97)”, окремі положення „Норм радіаційної безпеки Російської Федерації (НРБ – 99)”, найважливіші наукові розробки вітчизняних та закордонних фахівців у галузі протирадіаційного захисту та радіаційної безпеки, а також у суміжних галузях.
Ці норми включають нормативи та правила, систему принципів і критеріїв, виконання яких є обов’язковою нормою щодо забезпечення радіаційної безпеки та протирадіаційного захисту.
104
Метою НРБУ є визначення основних вимог до:
1)охорони здоров’я людини від можливої шкоди, що пов’язана з опроміненням від джерел іонізуючого випромінювання;
2)безпечної експлуатації джерел іонізуючої радіації;
3)охорони довкілля.
Ця мета досягається введенням радіаційно-гігієнічних регламентів, які забезпечують:
1)запобігання виникнення детерміністичних (нестохастичних)
ефектів (виявляються тільки при перевищенні певного дозового порогу і важкість наслідків яких залежить від величини отриманої дози – променеві опіки, променева хвороба та ін.) у осіб, що зазнали опромінення;
2)обмеження на прийнятому рівні ймовірності виникнення стохастичних ефектів (безпорогових, ймовірність виникнення яких існує при будь-яких дозах і зростає зі збільшенням дози – соматичні та спадкові ефекти).
Для яєчок, яєчників, кришталику ока та кісткового мозку дорослої людини межі детерміністичних ефектів наведені в табл. 5.1.
В основу забезпечення радіаційної безпеки та протирадіаційного захисту стосовно практичної діяльності (виробництво і використання джерел іонізуючої випромінювання та ядерної енергії, зберігання і транспортування джерел іонізуючого випромінювання, поводження з радіоактивними відходами тощо) покладено наступні принципи:
1)будь-яка практична діяльність, що супроводжується опроміненням людей, не повинна здійснюватися, якщо вона не приносить більшої користі опроміненням особам або суспільству в цілому у порівнянні зі шкодою, яку вона завдає (принцип виправданості);
2)рівні опромінення від усіх значимих видів практичної діяльності не повинні перевищувати встановлені ліміти доз (принцип не перевищення);
3)рівні індивідуальних доз та/або кількість опромінюваних осіб по відношенню до кожного джерела випромінювання повинні бути настільки низькими, наскільки це може бути досягнуто з врахуванням економічних та соціальних факторів (принцип
оптимізації, принцип „ALARA” (As Low As Really Acceptable)).
Нормами радіаційної безпеки встановлюються наступні категорії осіб, які зазнають опромінювання:
1) категорія А (персонал) – особи, які постійно чи тимчасово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючих випромінювань;
105
2)категорія Б (персонал) – особи, які безпосередньо не зайняті роботою з джерелами іонізуючих випромінювань, але у зв’язку з розташуванням робочих місць в приміщеннях та на промислових майданчиках об’єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримувати додаткове опромінення.
3)категорія В – все населення.
Таблиця 5.1. Межі детерміністичних ефектів для яєчок, яєчників, кришталику ока та кісткового мозку дорослої людини
|
|
Поріг |
|
|
|
|
Сумарна |
Сумарна |
Середньорічна |
|
|
еквівалентна, |
еквівалентна, |
потужність дози, |
|
|
отримана при |
отримана при |
при високо- |
Орган |
|
разовому |
високофракційному |
фракційному або |
(тканина) |
та |
опроміненні, |
або хронічному |
хронічному |
ефект |
|
Зв |
опроміненні, Зв |
опроміненні |
|
|
|
|
протягом |
|
|
|
|
багатьох років, |
|
|
|
|
Зв/рік |
Яєчка: |
|
|
|
|
тимчасова |
|
|
|
|
безплідність; |
|
0,15 |
Не застосовний |
0,4 |
постійна |
|
|
|
|
безплідність |
|
3,5 – 6,0 |
Не застосовний |
2,0 |
Яєчники: |
|
|
|
|
безплідність |
|
2,5 – 6,0 |
6,0 |
>0,12 |
Кришталик |
|
|
|
|
ока: |
|
|
|
|
помутніння, |
що |
|
|
|
діагностується; |
0,5 – 2,0 |
5,0 |
>0,1 |
|
катаракта |
|
5,0 |
>8,0 |
>0,15 |
Кістковий |
|
|
|
|
мозок: |
|
0,5 |
Не застосовний |
>014 |
пригнічення |
|
|
|
|
кровотворення |
|
|
|
В основу радіаційно-гігієнічного регламенту покладено поняття ліміт дози (ЛД) – основною метою якого є обмеження опромінення професійних працівників та населення в цілому від усіх техногенних джерел іонізуючого випромінювання за практичної діяльності.
Числові значення лімітів доз встановлюються на рівнях, що виключають можливість виникнення детерміністичних ефектів опромінення і, одночасно, гарантують настільки низьку ймовірність
106
виникнення стохастичних ефектів опромінення, що вона є прийнятною як для окремих осіб, так і для населення в цілому.
Чинним зараз НРБУ – 97/Д – 2000 визначається ліміт річної ефективної дози (ЛДЕ), який відповідає сумі ефективних доз опромінення від усіх техногенних джерел випромінювання. До цієї суми не включають дози, які отримують від природних джерел іонізуючого випромінювання, при медичному обстеженні або лікуванні, від техногенно-підсилених джерел природного походження, а також дози, що пов’язана з аварійним опромінюванням населення.
Додатково до ЛД встановлюються ліміти річної еквівалентної дози зовнішнього опромінення окремих органів і тканин – кришталика ока, шкіри, кистей та стоп (табл. 5.2).
Таблиця 5.2. Ліміти доз опромінювання для осіб, які віднесено до категорії А, Б і В
|
|
|
|
|
Категорія |
осіб, |
які |
||
Ліміти |
|
|
|
зазнають опромінювання |
|
||||
|
|
|
|
|
Числові значення, мЗв/рік |
||||
|
|
|
|
|
А а), б) |
|
Б а) |
|
В а) |
Ліміт ефективної дози (ЛДЕ) |
|
20 в) |
|
2 |
|
1 |
|||
Ліміт |
еквівалентної |
дози |
|
|
|
|
|
||
зовнішнього опромінення: |
|
|
|
|
|
|
|||
-ліміт |
дози |
для |
кришталика |
ока |
|
|
|
|
|
(ЛДiens) |
|
|
|
|
150 |
|
15 |
|
15 |
-ліміт дози для шкіри (ЛДskin) |
|
500 |
|
50 |
|
50 |
|||
-ліміт |
дози |
для |
кистей та |
стоп |
500 |
|
50 |
|
--- |
(ЛДextrim) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примітка: а) – розподіл дози опромінення протягом календарного року не регламентується; б) для жінок репродуктивного віку (до 45 років) та для вагітних жінок, які віднесені до категорії А, середня еквівалентна доза локального опромінення (зародку та плоду) за будьякі 2 послідовні місяці не повинна перевищувати 1 мЗв, при цьому за весь період вагітності ця доза не повинна перевищувати 2 мЗв; величини допустимих рівнів (ДР) у 20 раз нижчі, ніж для відповідних цих рівнів категорії А; в) в середньому за будь-які послідовні 5 років,
але не більше 50 мЗв за окремий рік (ЛДmax).
Для осіб категорії А, Б і В встановлено наступний перелік ДР, які відносяться до радіаційно-гігієнічних регламентів і розраховані за умов надходження материнського радіонукліду (дочірні радіоізотопи розглядаються як самостійні):
107
1)для осіб категорії А:
-допустиме надходження (ДНАinhal) радіонукліду через організм дихання;
-допустима концентрація (ДКАinhal) радіонукліду в повітрі робочої зони;
-допустима щільність потоку частинок (ДЩПА);
-допустима потужність дози зовнішнього опромінення (ДПДА);
-допустиме радіоактивне забруднення (ДЗА) шкіри, спецодягу та робочих поверхонь;
2) |
для осіб категорії Б: |
- |
допустиме надходження (ДНБinhal) радіонукліду через органи |
дихання; |
|
- |
допустима концентрація (ДКБinhal) радіонукліду в повітрі |
робочої зони; |
|
3) |
для осіб категорії В: |
-допустиме надходження радіонукліду через органи дихання (ДНВinhal) і травлення (ДНВingest);
-допустимі концентрації радіонукліду в повітрі (ДКВinhal) та питній воді (ДКВingest);
-допустимий скид та викид у довкілля.
В НРБУ – 97/Д – 2000 для радіаційно-гігієнічних регламентів введено поняття референтне значення (величини, параметри тощо) – це таке значення, яке використовується для узагальнення різноманітностей, що пов’язане як з людиною (професією, віком та статтю, умовами проживання і діяльності тощо), так і з довкіллям та умовами опромінення. Шкала референтного віку, яка застосовується при визначенні радіаційно-гігієнічних регламентів, наведена в табл.
5.3.
Референтна тривалість опромінення – це сумарна тривалість зовнішнього опромінення і надходження радіонуклідів протягом одного року. Для неї прийнятні наведені в табл. 5.4 значення.
Значення референтного об’єму спожитої протягом одного року питної води наведені в табл. 5.5.
Крім наведених референтних параметрів, в радіаційно-гігієнічних регламентах використовують також значення референтних мас органів і тканини, що опромінюються; реферативного об’єму повітря, що видихається протягом одного року; референтні параметри дихальної системи, шлунково-кишкового тракту, системного метаболізму; референтний тип аерозолю, щільність часток аерозолю і фактор форми; реферативний тип хімічної сполуки елементу; референтні умови опромінення та ін.
|
|
108 |
Таблиця 5.3. Шкала референтного віку |
||
Референтний |
Вік, який |
Припустимо застосування |
вік |
використаний при |
розрахованих доз для вікової |
|
моделюванні |
категорії |
|
метаболічних |
|
|
процесів |
|
3 місяця |
100 діб |
до 12 місяців |
1 рік |
1 рік |
старше 1 року, до 2 років |
5 років |
5 років |
старше 2 років, до 7 років |
10 років |
10 років |
старше 7 років, до 12 років |
15 років |
15 років |
старше 12 років, до 17 років |
„дорослий” |
25 років для |
старше 18 років |
|
остеотропних |
|
|
радіонуклідів, |
|
|
20 років для інших |
|
|
радіонуклідів |
|
Примітка: при нормуванні опромінення населення розглядаються всі шість груп референтного віку, а персоналу (категорії А і Б) – тільки референтний вік „дорослий”.
Таблиця 5.4. Референтна тривалість опромінення
Референтний |
3 |
1 |
5 |
10 |
15 |
„Дорослий” |
|
вік |
місяці |
рік |
років |
років |
років |
Категорія |
|
|
|
|
|
|
|
А, Б |
В |
Триваліст |
8760 |
8760 |
8760 |
8760 |
8760 |
1700 |
8760 |
ь, год |
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 5.5. Референтний об’єм спожитої протягом року питної води
Референтний |
3 |
1 |
5 років |
10 |
15 |
„Дорослий” |
вік |
місяці |
рік |
|
років |
років |
|
|
|
|
|
|
|
|
Об’єм річного |
|
|
|
|
|
|
споживання |
220 |
260 |
370 |
500 |
650 |
800 |
питної води, л |
|
|
|
|
|
|
Регламентується НРБУ – 97/Д – 2000 також медичне опромінення – це опромінення людини: пацієнтів, в наслідок медичних обстежень чи лікування, а також добровольців. Останні за згоди беруть участь в
109
медико-біологічних дослідженнях з дозволу Міністерства охорони здоров’я України і для них обов’язкове не перевищення рекомендованих рівнів опромінення.
Медичне опромінення спрямоване тільки на досягнення очевидної користі для конкретного пацієнта чи населення у вигляді отримання необхідної діагностичної та наукової інформації, терапевтичного ефекту.
Радіаційна безпека та протирадіаційний захист для цього радіаційно-гігієнічного регламенту базується на наступних принципах;
1)опромінення повинно бути обґрунтованим і призначеним тільки за медичними показниками для досягнення корисних діагностичних та терапевтичних ефектів, які неможливо отримати іншими діагностичними і лікувальними методами (принцип виправданості);
2)колективні дози, що отримує населення при проведенні рентгенологічних і радіологічних процедур, повинні бути тільки малими, настільки це можливо досягнути з урахуванням економічних та соціальних факторів (принцип оптимізації);
3)величина дози опромінення встановлюється тільки лікарем індивідуально для кожного пацієнта, яка виходить з клінічних показань, і повинна враховувати необхідність запобігти виникненню детерміністичних ефектів у здорових тканинах та в організмі в цілому (принцип не перевищення).
Повторність однотипних рентгенологічних та радіологічних діагностичних процедур допускається тільки необхідністю і можливістю отримання нової чи розширеної інформації. Необґрунтоване дублювання однотипних діагностичних процедур забороняється.
З метою удосконалення методології використання джерел іонізуючого випромінювання у медицині та зниження рівнів опромінення населення МОЗ України затверджені рекомендовані рівні медичного опромінення та вимоги до обмеження опромінення пацієнтів. При проведенні профілактичного обстеження річна доза не повинна перевищувати 1мЗв. Перевищення цього рівня допускається лише в умовах несприятливої епідемічної ситуації за узгодженням з органами Державної санітарно-епідеміологічної служби МОЗ України. Для жінок репродуктивного віку (до 45 років) з діагностичною ціллю чи вагітністю, а також у період грудного годування дитини необхідно уникати проведення радіологічних та рентгенологічних процедур, за винятком термінових випадків.