Действие радиации на человека

Действие радиации на человека

Причины опасности  радиации

Радиация по самой своей  природе вредна для жизни. Малые  дозы облучения могут «запустить»  не до конца еще установленную  цепь событий, приводящую к раку или  к генетическим повреждениям (рис. 33). При больших дозах радиация может  разрушать клетки, повреждать ткани  органов и явиться причиной скорой гибели организма.

Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обыкновенно проявляются  в течение нескольких часов или  дней. Раковые заболевания, однако, проявляются спустя много лет  после облучения – как правило, не ранее чем через одно-два  десятилетия. А врожденные пороки развития и другие наследственные болезни, вызываемые повреждением генетического аппарата, по определению проявляются лишь в следующем или последующих  поколениях: это дети, внуки и  более отдаленные потомки индивидуума, подвергшегося облучению.

В то время как идентификация  быстро проявляющихся («острых») последствий  от действия больших доз облучения  не составляет труда, обнаружить отдаленные последствия от малых доз облучения  почти всегда оказывается очень  трудно. Частично это объясняется  тем, что для их проявления должно пройти очень много времени. Но даже и обнаружив какие-то эффекты, требуется  еще доказать, что они объясняются  действием радиации, поскольку и  рак, и повреждения генетического  аппарата могут быть вызваны не только радиацией, но и множеством других причин.

Ученые всего мира пытаются установить со всей возможной достоверностью, какому дополнительному риску подвергаются люди при различных дозах облучения. Вероятно, в области изучения действия радиации на человека и окружающую среду было проведено больше исследований, чем при изучении любого другого  источника повышенной опасности. Однако, чем отдаленнее эффект и меньше доза, тем меньше полезных сведений, которыми мы располагаем на сегодняшний день.

Реакция человека на облучение

 Пороговые  уровни острого поражения

Ррадиация оказывает действие относящихся к острому поражению организма человека, лишь начиная с некоторой минимальной, или «пороговой», дозы облучения.

Большое количество сведений было получено при анализе результатов  применения лучевой терапии для  лечения рака. Многолетний опыт позволил медикам получить обширную информацию о реакции тканей человека на облучение. Эта реакция для разных органов  и тканей оказалась неодинаковой, причем различия очень велики (рис. 35). Величина же дозы, определяющая тяжесть  поражения организма, зависит от того, получает ли ее организм сразу  или в несколько приемов. Большинство  органов успевает в той или  иной степени залечить радиационные повреждения и поэтому лучше  переносит серию мелких доз, нежели ту же суммарную дозу облучения, полученную за один прием.

Разумеется, если доза облучения  достаточно велика, облученный человек  погибнет. Во всяком случае, очень большие  дозы облучения порядка 100 Гр вызывают настолько серьезное поражение  центральной нервной системы, что  смерть, как правило, наступает в  течение нескольких часов или  дней (рис. 34). При дозах облучения  от 10 до 50 Гр при облучении всего  тела поражение ЦНС может оказаться  не настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако облученный человек скорее всего все равно умрет через одну-две недели от кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте. При еще меньших дозах может не произойти серьезных повреждений желудочно-кишечного тракта или организм с ними справится, и тем не менее смерть может наступить через один-два месяца с момента облучения главным образом из-за разрушения клеток красного костного мозга-главного компонента кроветворной системы организма: от дозы в 3-5 Гр при облучении всего тела умирает примерно половина всех облученных. Таким образом, в этом диапазоне доз облучения большие дозы отличаются от меньших лишь тем, что смерть в первом случае наступает раньше, а во втором – позже. Разумеется, чаще всего человек умирает в результате одновременного действия всех указанных последствий облучения.

 Оценка радиационного  риска

Способы оценки риска  заболевания

Несколько настораживает  сообщение о том, что у людей, получающих малые избыточные дозы облучения, действительно наблюдается повышенное содержание клеток крови с хромосомными нарушениями. Этот феномен при чрезвычайно  низком уровне облучения был отмечен  у жителей курортного местечка Бадгастайн в Австрии и там же среди медицинского персонала, обслуживающего радоновые источники с целебными, как полагают, свойствами. Среди персонала АЭС в ФРГ, Великобритании и США, который получает дозы, не превышающие предельно допустимого, согласно международным стандартам, уровня, также обнаружены хромосомные аномалии. Но биологическое значение таких повреждений и их влияние на здоровье человека пока не выяснены.

Поскольку нет никаких  других сведений, приходится оценивать  риск появления наследственных дефектов у человека, основываясь на результатах, полученных в многочисленных экспериментах  на животных. При оценке риска появления  наследственных дефектов у человека НКДАР использует два подхода. При  одном подходе пытаются определить непосредственный эффект данной дозы облучения, при другом стараются  определить дозу, при которой удваивается  частота появления потомков с  той или иной разновидностью наследственных дефектов по сравнению с нормальными  радиационными условиями.

Согласно оценкам, полученным при первом подходе, доза в 1 Гр, полученная при низком уровне радиации только особями мужского пола, индуцирует появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных.

Оценки, полученные для особей женского пола, гораздо менее определенны, но явно ниже; это объясняется тем, что женские половые клетки менее  чувствительны к действию радиации. Согласно ориентировочным оценкам, частота мутаций составляет от 0 до 900, а частота хромосомных аберраций  – от 0 до 300 случаев на миллион  живых новорожденных.

Согласно оценкам, полученным вторым методом, хроническое облучение  при мощности дозы в 1 Гр на поколение (для человека – 30 лет) приведет к  появлению около 2000 серьезных случаев  генетических заболеваний на каждый миллион живых новорожденных  среди детей тех, кто подвергся  такому облучению. Этим методом пользуются также для оценки суммарной частоты  появления серьезных наследственных дефектов в каждом поколении при  условии, что тот же уровень радиации будет действовать все время. Согласно этим оценкам, примерно 15 000 живых  новорожденных из каждого миллиона будут рождаться с серьезными наследственными дефектами из-за такого радиационного фона (рис. 39).

Этот метод пытается учесть влияние рецессивных мутаций. О  них известно немного, и по этому  вопросу еще нет единого мнения, но считается, что их вклад в суммарную  частоту появления наследственных заболеваний незначителен, поскольку  мала вероятность брачного союза  между партнерами с мутацией в  одном и том же гене. Немного  известно также о влиянии облучения  на такие признаки, как рост и  плодовитость, которые определяются не одним, а многими генами, функционирующими в тесном взаимодействии друг с другом. Оценки НКДАР ООН относятся преимущественно  к действию радиации на единичные  гены, поскольку оценить вклад  таких полигенных факторов чрезвычайно трудно.

Еще большим недостатком  оценок является тот факт, что оба  метода способны регистрировать лишь серьезные генетические последствия  облучения. Есть веские основания считать, что число не очень существенных дефектов значительно превышает  число серьезных аномалий, так  что наносимый ими ущерб в  сумме может быть даже больше, чем  от серьезных дефектов.