Малі дози іонізуючих випромінювань і їхні біологічні ефекти. Віддалені наслідки аварії на атомному виробництві.

Ціль заняття: загальна - ознайомити студентів з біологічними ефектами малих доз іонізуючих випромінювань і віддалених наслідків аварії на атомному виробництві;

конкретна - на конкретних прикладах визначити вид віддаленого ефекту і його зв'язок із впливом іонізуючих випромінювань.

Основні питання, що підлягають вивченню:

1. Малі дози іонізуючих випромінювань і їхні біологічні ефекти.

2. Віддалені наслідки аварії на атомному виробництві:

• структура патологічних порушень внаслідок радіаційного впливу на організм людини;

• не стохастичні та стохастичні наслідки радіаційного впливу;

• соматичні наслідки радіаційного впливу;

• тератогенні наслідки радіаційного впливу;

• генетичні наслідки радіаційного впливу;

• дія випромінювань на ембріон і плід;

3. Захист від радіогенетичних уражень.

Студент повинен знати:

1. Умови виникнення й клініка не стохастичних та стохастичних ефектів опромінення.

2. Дія іонізуючих випромінювань на ембріон і плід;

3. Генетичні наслідки дій іонізуючих випромінювань.

4. Методи діагностики й лікування наслідків радіаційного впливу на організм людини.

5. Показання до застосувань радіопротекторів.

Студент повинен уміти:

1. Оцінити результати клінічних, лабораторних і інструментальних методів досліджень і визначити наявність патології і її зв'язок із впливом іонізуючих випромінювань.

Література.

Основна:

1. Ковальский А.В., Людвинский Ю.С., Чижик В.М. Радиационная медицииа, Винница, 1991,-127 с.

2. Ковальський О.В., Лазар А.Ф., Людвiнський Ю.С. i iн. Радiацiйна медицина 1993,-222 с.

Додаткова:

1. Набухотный Т.К., Пономаренко В.М., Шатило В.Й. Медицинские последствия влияния малых доз радиации на организм детей, Житомир 1996.-с.115 (укр.яз).

2. Чернобыльская катастрофа под ред. Барьяхтара, К.,1995,-559 с.

3. Приказ №150 МЗ Украины от 17.05.1997 г. “Об утверждении нормативных актов относительно болезней, при которых может быть установлена причинная связь с действием ионизирующего излучения и других вредных факторов вследствие аварии на Чернобыльской АЭС”. К, 1997 - 8 с. (укр. яз.)

4. Чернобыль - боль Украины, Винница. 1996.- 142 с. (укр. яз.)

Біологічні ефекти малих доз іонізуючих випромінювань.

Біологічна дія малих доз іонізуючих випромінювань являє собою один з найбільш складних і найменш досліджених розділів біології й радіаційної медицини.

Опубліковані в останнє десятиліття роботи із цього питання не прояснили ситуацію. Складність вивчення ефектів, викликаних впливом малих доз, полягає насамперед у труднощах способів оцінки вражаючої їхньої дії, особливо з урахуванням тих наслідків, які можуть позначитися на загальному стані цілісного організму.

На жаль, дотепер немає єдиної думки щодо того, що варто розуміти під терміном “малі дози ”. У літературі різні автори в поняття “малі дози ” вкладають дози іонізуючих випромінювань, що різняться між собою в десятки, а іноді навіть у сотні разів. Разом з тим, це питання є винятково важливим, оскільки він визначає стратегію розробки проблеми малих доз. Тому зупинимося на ньому більш докладно.

На думку радіобіолога А.М.Кузина малими дозами варто вважати дози нижче 0,1 Гр. Для них характерно стимулююча дія опромінення або явище так званого пострадіаційного гормезиса. Однак дана точка зору не є загальноприйнятою. Своєрідне визначення малої дози запропонував радіобіолог А.В.Лебединський. Відповідно до його точки зору під малою дозою варто розуміти максимально ефективну дозу у відношенні якого-небудь біологічного процесу. Правда, це визначення ідентично поняттю граничної дози. Фахівці, що працюють в області радіаційної гігієни вважають, що під малими дозами варто розуміти діапазон доз від природного фону до гранично припустимих рівнів, оскільки можна думати, що при дії таких доз не буде виникати яких-небудь істотних порушень здоров'я людини. При цьому передбачається, що вплив у цих дозах, природно, буде викликати деякі зміни реактивності організму й зрушення з боку ряду систем.

У військовій радіології малою прийнято вважати дозу в 0,5 Гр. Аргументацією цієї точки зору може служити та обставина, що опромінення в дозах, що перевищують цей рівень (аж до 1 Гр.), хоча й не викликає в людини розвиток гострої променевої хвороби, але вже може бути причиною комплексу змін, відомого в клініці за назвою реакції на опромінення або “променева реакція ”.

Багаторічні спостереження, проведені за більшими контингентами осіб, опромінених у малих дозах у результаті вибухів у Хіросімі й Нагасакі, аварії на Маршаллових островах показали, що внаслідок дії малих доз радіації популяції в цілому загрожує розвиток певних груп хвороб, що вимагають спрямованих медичних заходів.

Крім того, вивчення впливу малих доз опромінення на організм людини має біологічний сенс, тому що дозволяє одержати чітке подання про радіочутливість різних тканин і можливість розвитку в них патологічних процесів, про канцерогенні дози опромінення, про зміни загрозливими порушеннями функції життєво важливих органів.

Біологічні ефекти малих доз зручно вивчати на культурі лімфоцитів периферичної крові людини. Невисокий спонтанний рівень хромосомних аберацій у культурі лімфоцитів клінічно здорових донорів (1-1,5%) і висока радіочутливість хромосом у порівнянні із хромосомами інших видів дозволяє вірогідно реєструвати індуковані радіацією структурні ушкодження хромосом при досить низьких дозах. Це властивість лімфоцитів використовується в наш час при розробці каліброваних кривих для цілей біологічної дозиметрії у випадках гострого неконтрольованого опромінення людини.

Основні труднощі в одержанні об'єктивної інформації про мутагенну дію малих доз радіації полягає в порівняно низькому рівні індукованих структурних мутацій у діапазоні малих доз. Тому для одержання досить точної кількісної оцінки їхньої мутагенної дії потрібен аналіз дуже великої кількості метафаз від кожного донора. Проведеними дослідженнями встановлено, що кількісні закономірності формування структурних ушкоджень хромосом при дії низьких рівнів радіації трохи відрізняються від дії більше високих доз. Якщо в першому випадку їхня частота характеризується лінійною залежністю від дози, то в другому - лінійно-квадратичною.

При оцінці й прогнозуванні шкоди від іонізуючого випромінювання й для здійснення практичних розробок в області радіаційного захисту найчастіше використовують концепцію безпорогової лінійної залежності доза-ефект.

Відповідні коефіцієнти лінійного зв'язку між дозою опромінення й різними стохастичними ефектами встановлюють на основі відомих даних про випадки смерті в результаті виникнення злоякісних пухлин і генетичних дефектів у перших двох поколіннях потомства осіб опромінених більшими дозами. Як правило, ці коефіцієнти виражають у вигляді очікуваного числа випадків смерті від злоякісних пухлин і генетичних дефектів, віднесеного до колективної дози 10^{4 чіл-}зв. Крім того, при оцінці впливу випромінювання часто використовують параметр ризику r, рівний середній індивідуальній імовірності смерті в результаті опромінення, віднесеної до дози 1 Зв (табл.23). Між параметром ризику r і очікуваним числом випадків n смерті існує такий простий зв'язок:

r = 10^-4 n

Таблиця 23. Параметр ризику r і очікуване число n випадків смерті від злоякісних пухлин і спадкоємних дефектів у результаті опромінення.

Захворювання	Критичний орган	r, 10-2 Зв-1	n, число випадків смерті на 104 чіл-зв
Лейкемія	Все тіло, червоний кістковий мозок	0,2	20
Рак щитовидної залози	Щитовидна залоза	0,05	5
Рак молочної залози	Молочна залоза	0,25	25
Пухлини кісткової тканини	Скелет	0,05	5
Пухлини легенів	Легені	0,2	20
Пухлини інших органів і тканин	Всі інші органи й тканини	0,5	50
Всі злоякісні пухлини	Всі органи й тканини	1,25	125
Спадкоємні дефекти	Статеві залози	0,4	40
Усього		2,9	290