К отдаленным последствиям облучения относят следующие: злокачественные новообразования; лейкозы, катаракту; морфофункциональные нарушения кожи, соединительной ткани, кровеносных сосудов, почек и легких; фиброз и склероз органов; нарушение эндокринного равновесия; нарушение эмбрионального развития; стерильность; ускорение процесса старения и сокращение продолжительности жизни; генетические нарушения. Причинами отдаленных последствий на клеточном уровне являются: 1) гибель клеток; 2) «консервация» наследственных нарушений в клетках; 3) нелетальные наследственные изменения.
Неопухолевые формы отдаленных последствий включают три основных вида патологий:
1) гипопластические состояния – анемия, лейкопения, атрофия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта и половых желез, гастрит и бесплодие. Эти патологии трудно излечиваются и плохо восстанавливаются;
2) склеротические процессы – цирроз печени, нефросклероз, хронические лучевые дерматиты, атеросклероз, катаракта, некроз кости, поражение нервной системы;
3) дисгормональные состояния – ожирение или истощение, нарушение секреторной и гормональной функций, которые вызывают сдвиги в половых циклах и кистозные изменения в яичниках, матке и молочной железе, различные поражения щитовидной и поджелудочной желез.
Опухолевые формы возникают при внутреннем облучении инкорпорированными альфа- и бета-излучающими радионуклидами и развиваются в критических органах, т. е. в органах, в которых происходит максимальное накопление радионуклидов, а также в других органах.
Инкорпорированные радионуклиды – это радионуклиды, которые находятся в тканях и органах организма, куда они поступают при радиоактивном загрязнении территории в естественных условиях с кормом через желудочно-кишечный тракт и с воздухом через органы дыхания, а в экспериментальных условиях – с кормом и путем инъекций.
Действие ионизирующих излучений инкорпорированных радионуклидов в принципе не отличается от действия излучений внешних источников ионизирующего излучения. Ядра инкорпорированных радионуклидов в организме распадаются с выделением ионизирующих излучений (альфа-, бета- и гамма-излучения), которые взаимодействуют с атомами и молекулами клеток, что приводит к различным физическим и химическим реакциям, а в конечном итоге – к формированию очень широкого спектра радиобиологических эффектов. Длительное нахождение на загрязненной территории формирует хроническое внешнее и внутреннее облучение всего организма и органов, при этом хроническое внутреннее облучение в десятки и сотни раз опаснее, чем внешнее.
Биологическое действие инкорпорированных радионуклидов зависит, во-первых, от физических свойств радионуклидов (вид радионуклида, величина энергии излучения, тип излучения, период полураспада радионуклида), во-вторых, от дозы и мощности дозы, в-третьих, от особенностей поведения радионуклидов в организме (тип распределения в организме, путь и скорость выведения из организма), в-четвертых, от биологических особенностей организма (видовая, возрастная и индивидуальная радиочувствительность организма).
Специфическое действие инкорпорированных радионуклидов обусловлено следующими особенностями:
1) инкорпорированные радионуклиды – цезий и стронций, являясь химическими аналогами соответственно калия и кальция, распределяются в организме, подобно своим аналогам. Цезий распределяется в организме по калиевым каналам и накапливается в мышечной ткани и во внутренних органах. Стронций мигрирует в организме по кальциевым каналам и концентрируется преимущественно в костной ткани;
2) максимальное поражение инкорпорированными радионуклидами наблюдается от радионуклидов, относящихся к альфа- и бета-излучателям;
3) распределение радионуклидов в организме происходит неравномерно с концентрацией в отдельных органах и тканях, что приводит к неравномерному хроническому облучению самого органа и соседних органов невысокими дозами, которые принято называть малыми дозами радиации;
4) с возрастанием дозы во времени при длительном периоде облучения организма скорость формирования поглощенной дозы зависит от периода полураспада радионуклида и периода его полувыведения из организма;
5) радионуклиды переносятся с током крови, участвуют в процессах обмена веществ, накапливаются и выводятся из организма;
6) действие излучений при внутреннем облучении от инкорпорированных радионуклидов характеризуется более широким разнообразием радиобиологических эффектов, чем действие излучений при внешнем облучении организма;
7) инкорпорированные радионуклиды формируют специфические отдаленные последствия, которые проявляются в виде различных заболеваний органов и систем;
8) восстановительные процессы в организме начинаются сразу после поступления радионуклидов и происходят в условиях непрерывного облучения;
9) в организме со временем устанавливается равновесие между поступлением и выведением радионуклидов, а также между процессами поражения и восстановления.
В настоящее время выявлены следующие количественные закономерности формирования радиобиологических эффектов при действии инкорпорированных радионуклидов:
1) в проявлении ранних реакций организма на облучение радионуклиды с большим периодом полураспада оказывают меньшее поражение, чем короткоживущие радионуклиды в такой же дозе;
2) при хроническом поступлении радионуклидов восстановление поражений происходит в 2–3 раза дольше, чем при однократном поступлении;
3) при ежедневном хроническом поступлении радионуклидов восстановление «картины крови» составляет 4 % в сутки, что в 3–4 раза меньше, чем при однократном поступлении;
4) чем больше продолжительность хронического облучения, тем выше эффекты восстановления;
5) латентный период выхода опухолей и снижение их частоты при хроническом облучении выше, чем при однократном.
Хорошо изучено действие на организм таких инкорпорированных радионуклидов, как йод-131, цезий-137, стронций-90 и плутоний-239 при искусственном введении в организм.
Йод-131 относится к короткоживущим радионуклидам (период полураспада 8,06 суток, при радиоактивном распаде йода-131 выделяются бета-частицы, по радиотоксичности входит в группу Б – радионуклиды с высокой радиотоксичностью). При попадании в организм концентрация йода-131 в тканях по отношению к концентрации йода-131 в крови, принятой за 1, распределяется в следующем порядке: кровь, мышцы, селезенка, поджелудочная железа – 1; почки, печень, яичники – 2–3; слюнная железа, моча – 3–5; кал, молоко – 5–15; щитовидная железа – 10000.
Токсическое действие радиоактивного йода проявляется, прежде всего, в поражении щитовидной железы. В малых дозах изотопы йода не вызывают видимых нарушений в тиреоидной ткани. Большие дозы приводят к разрушению щитовидной железы и замещению ее паренхимы соединительной тканью. Нахождение йода-131 в тканях щитовидной железы вызывает значительное снижение РНК и ДНК в железе, снижение щелочной фосфотазы, нарушение активности некоторых ферментов, нарушение расположения и структуры комплекса Гольджи. Йод-131 вызывает существенные изменения в центральном и периферическом отделах нервной системы, в эндокринной системе и обусловливает возникновение бронхитов и пневмоний. Поражение щитовидной железы сопровождается повышением температуры тела, повышением нервной возбудимости, замедлением сердцебиения, увеличением проницаемости сосудов, жировым перерождением печени, функциональными и морфологическими изменениями в почках, органах размножения и эндокринных железах. Йод-131 вызывает существенные изменения гормональной регуляции различных физиологических процессов в организме, в частности, нарушение функций яичников и органов размножения. Радиоактивный йод способен вызывать изменения в кроветворных органах, что проявляется нарушением «картины крови», снижением количества нейтрофилов, лимфоцитов и развитием анемии. В тяжелых случаях поражения наблюдаются острые лейкемии, тромбоцитопения. Йод-131 индуцирует опухоли в щитовидной железе, гипофизе, половых железах и других органах, а также способствует сокращению продолжительности жизни. Таким образом, в поражающем действии радиоактивного йода можно выделить прямое действие на критические органы и опосредованное действие через нейро-эндокринную систему.
Стронций-90 – долгоживущий радионуклид (период полураспада составляет 28 лет, входит в группу В – радионуклиды со средней радиотоксичностью), при радиоактивном распаде испускаются бета-частицы. В организме стронций-90 распределяется неравномерно, накапливается преимущественно в костной ткани, а также в почках, печени и легких. До 40 % стронция-90 связывается с белками сыворотки крови. В костной ткани вследствие ее высокой плотности пробег бета-частиц значительно меньше, чем в мягких тканях, поэтому большая часть энергии бета-частиц поглощается костной тканью и костным мозгом, таким образом, в этих органах происходит больше нарушений, чем в других органах и тканях организма. Введение в организм высоких концентраций стронция-90 формирует высокие дозы внутреннего облучения, которые вызывают развитие острой лучевой болезни. Длительное поступление стронция-90 в организм в относительно малых концентрациях также способствует развитию лучевой болезни, характер течения которой отличается от острой лучевой болезни, развивающейся при остром облучении. В желудочно-кишечном тракте регистрируются значительные изменения функционального и морфологического характера: усиление слюновыделения, рвота, диарея, паралич кишечника, кровоизлияние в слизистую оболочку кишечника, уменьшение размеров лимфатических фолликулов, изменения в железистых клетках, повреждение эпителия и крипт тонкого кишечника, при этом воспалительные процессы носят нетипичный характер.
Инкорпорированный стронций-90 вызывает серьезные изменения в
кроветворных органах и «картине крови». Изменения в крови регистрируются с первых часов и выявляются спустя 3–5 лет после поступления стронция в организм. Максимальное снижение количества эритроцитов наблюдается к 4–7-му месяцу, затем постепенно увеличивается и через 2–3 года незначительно превышает норму. Количество лейкоцитов резко снижается через неделю и через 4–5 недель их количество составляет 40–70 % от нормы.
Действие стронция-90 на костную ткань также проявляется через различные патологические процессы, которые развиваются очень медленно. В начальное время они проявляются своеобразно угнетением процессов остеогенеза, разрушением костной ткани и сосудов, изменением сформированного костного вещества, нарушением процессов регенерации кости с появлением атипичных незрелых костных структур, что в более позднее время способствует развитию злокачественных костных опухолей или сарком.
Реакция сердечно-сосудистой системы на инкорпорированный стронций в первую очередь проявляется в поражении кровеносных сосудов, в которых в отдаленные сроки развиваются склеротические процессы – гиалиноз, утолщение стенок сосудов и сужение их просветов, поэтому регистрируется повышение артериального давления. В сердце происходит набухание мышечных волокон миокарда и их жировое перерождение.
Действие инкорпорированного стронция-90 снижает иммунобиологические и защитные функции организма, задерживает выработку антител, снижает иммунитет и угнетает фагоцитарную активность крови и тканевых элементов, снижает все виды обменных веществ, изменяет функции желез внутренней секреции – гипофиза, надпочечников, щитовидной, половых и других, а также поражает органы зрения и органы дыхания.
Цезий-137 относится к долгоживущим радионуклидам (период полураспада – 30 лет, распад ядер сопровождается бета- и гамма-излучением, по степени радиотоксичности входит в группу В – радионуклиды со средней радиотоксичностью). Установлено, что около 90 % цезия-137, поступившего в организм, находится в свободном состоянии, что обеспечивает высокую скорость обмена, равномерное распределение по организму и выведение его из организма. Клиническое проявление лучевого синдрома, развивающегося от инкорпорированного цезия-137, во многом сходно с признаками лучевой болезни, развивающейся при общем внешнем гамма-облучении, при котором поражаются основные системы: кроветворения, желудочно-кишечная, нервная, эндокринная, иммунная, воспроизводительная и другие, а также происходят морфологические, физиологические и функциональные изменения в тканях и органах.
Плутоний-239 также относится к долгоживущим радионуклидам (период полураспада – 24360 лет, распад ядер сопровождается альфа-излучением, по степени радиотоксичности входит в группу А – радионуклиды особо высокой радиотоксичности). При поступлении в организм плутоний-239 до 45 % оседает в печени, поэтому уже через 2– 3 месяца в печени возникает диффузный некроз, гематомы и аденомы желчных протоков и цирроз печени. Попавший в организм плутоний вызывает подавление процесса кроветворения, нарушение лимфоидных фолликул селезенки, атрофию лимфоузлов, сокращение продолжительности жизни эритроцитов, подавление образования антител в лимфоузлах и образование остеосарком. Формирование остеосарком зависит от возраста: у взрослых животных они образуются в основном в конечностях, а у молодых – в голове или в позвонках. Плутоний-239 накапливается в половых железах, вызывая в них морфологические нарушения и функциональные изменения.
Инкорпорированные радионуклиды вызывают облучение организма малыми дозами радиации, действие которых на организм человека находится в стадии глубокого и всестороннего изучения.
34. Методы и препараты, защищающие организм от радиационного воздействия. Для проведения эффективных мер защиты и снижения дозы облучения следует учитывать химическую форму соединения радионуклидов, содержание радионуклидов в источниках поступления в организм и в самом организме, длительность и пути поступления радионуклидов в организм и состояние пострадавшего.
Защита включает проведение всех мероприятий по предотвращению детерминированных эффектов и максимальному снижению стохастических эффектов. Эффективность защитных мероприятий в значительной мере зависит от своевременной оценки сложившейся радиационной обстановки. Необходимо комплексное проведение физико-дозиметрических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, объем которых определяется масштабами аварий. К основным путям решения указанных задач относятся: физико-дозиметрическая оценка обстановки, нормирование облучения, снижение доз облучения, ограничение действия других негативных факторов нерадиационной природы, своевременное оказание всех видов медицинской помощи, обеспечение мониторинга здоровья лиц, подвергшихся облучению, и выявление лиц повышенного риска, их эффективное лечение и оздоровление, повышение радиоустойчивости организма, повышение уровня радиационно-гигиенических знаний, формирование здорового образа жизни, социальная, экономическая и правовая защита.
Нормирование облучения персонала, участников ликвидации последствий аварии и населения проводят согласно Нормам радиационной безопасности (НРБ–2000). При поступлении радиоактивного йода в организм необходимы срочное промывание верхних дыхательных путей, желудка, назначение рвотных, мочегонных средств и препаратов стабильного йода – йодидов калия или натрия, настойки йода, раствора Люголя. Дозы йодных препаратов, режим их применения устанавливаются врачом в зависимости от возраста и состояния пострадавшего, концентрации инкорпорированного радиоактивного йода в организме. Препараты йода применяют до исчезновения угрозы поступления в организм радиоактивного йода. Поступление и накопление радиоактивного йода в щитовидной железе контролируется радиометрическим и спектрометрическим измерением гамма-излучения, которое наряду с бета-излучением возникает при радиоактивном распаде атомов йода. Для этих целей используют специальные спектрометры излучения человека (СИЧ). Относительную концентрацию йода в организме можно также определить радиометрическими методами исследования биосубстратов – крови, мочи и кала – путем регистрации бета-излучения. Своевременное применение препаратов стабильного йода снижает накопление радиоактивного йода в щитовидной железе и уровни ее облучения.
В случае поступления значительных количеств радиоактивного цезия в организм человека диагностику проводят путем измерения гамма-излучения от тела и измерения бета-, гамма-излучения выделений (мочи и кала). Для этих целей используют спектрометры излучений человека (СИЧ), бета- и гамма-радиометры. Экстренная дезактивация при поверхностном загрязнении тела включает дезактивацию тела с водой и специальными пастами, промывание глаз, полости рта, носоглотки водой или изотоническим хлоридом натрия. При поступлении цезия в организм в первую очередь проводят обильное промывание желудка, назначаются рвотные средства, солевые слабительные препараты и сорбенты цезия.
Первая помощь при загрязнении кожных покровов радиоактивным стронцием включает дезактивацию тела с водными моющими средствами, растворами лимонной и соляной кислот и других средств. При поступлении радиостронция в ЖКТ проводится обильное промывание желудка, назначаются рвотные и мочегонные средства и клизмы, сульфат бария, альгинат натрия и альгинат кальция. При поступлении стронция в органы дыхания – обильное промывание носоглотки и полости рта, отхаркивающие препараты.
В промежуточной и поздней восстановительной фазах аварии снижение доз облучения достигается путем постоянной или временной эвакуации населения с загрязненной территории (при необходимости), ограничения функционирования населения на отдельной площади загрязненных территорий, снижения содержания радионуклидов в местных продуктах питания, проведения соответствующих мероприятий в животноводстве и растениеводстве и технологической переработки, радиационного контроля продуктов питания и содержания радионуклидов в организме человека.
В защите организма выделяют экстренную (неотложную) медицинскую помощь облученным лицам и массовую профилактику населения. Оценка тяжести поражения и оказание неотложной медицинской помощи в ближайшие сроки после аварии определяют последующее лечение пострадавших. В условиях крупной радиационной аварии с большим числом пострадавших первостепенное значение имеет их группировка с учетом сложившейся радиационной обстановки, условий облучения, данных дозиметрического контроля, выраженной первичной реакции организма на облучение, действия нерадиационных факторов (механические травмы, термические и химические ожоги и др.). Оценив тяжесть поражения, выделяют лиц, нуждающихся в неотложной медицинской помощи, и устанавливают очередность их транспортировки для госпитализации в специализированные клиники, где лечение пострадавших проводят по специальным инструкциям. Пострадавших с острой лучевой болезнью второй – четвертой степени тяжести направляют в специализированные стационары. Оказание экстренной помощи при поступлении радионуклидов в организм проводят с учетом пути поступления радионуклидов, данных дозиметрических измерений, физико-химических свойств радионуклидов, уровня загрязнения кожных покровов, применения средств защиты, включая радиопротекторы, и состояния пострадавших.
Экстренная помощь включает:
1) удаление радионуклидов из мест поступления в организм (органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, кожных покровов, ран и ожоговых поверхностей);
| !Контрольная работа (задание) |
| 1112 |
| 1119 |
| 1131 |
| 1302 |
| 2 |
| 2 |
| 2.ОМК.6112.Апарина О. А. |
| 2392 |
| 2673 |