Воздействие радиации на организм человека

                                - 8 -

 

альфа-частицы. Но если альфа- и бета-частицы способны распространяться в воздухе лишь на  небольшие  расстояния,  то  гамма-лучи  и  нейтроны распространяются  во  все  стороны  от  центра  взрыва на многие сотни метров и даже на километры.  Именно  поток  гамма-лучей  и  нейтронов, испускаемых  из зоны ядерного взрыва и радиоактивного облака,  принято называть проникающей радиацией.      Время действия    проникающей   радиации   при   ядерном   взрыве определяется двумя факторами, во-первых, подъемом продуктов взрыва и , во-вторых,    периодом    полураспада   короткоживущих   радиоактивных "осколков".

     Вредное  биологическое   воздействие   гамма-лучей   и   нейтронов  обусловлено их способностью  ионизировать атомы и молекулы  клеток живой ткани. В результате  ионизация клетки погибают или  теряют способность к дальнейшему  делению.  Во время облучения человек не  испытывает  боли. Однако через некоторое время у него может развиться лучевая болезнь.

      

Воздействие ионизирующего  излучения на биологические объекты.

 

     В результате  воздействия  ионизирующего   излучения  на  организм человека  в тканях могут происходить сложные физические,  химические и биохимические процессы.

     При попадание   радиоактивных  веществ внутрь  организма поражающее действие   оказывают   в   основном   альфа-источники,   а   затем   и бетта-источники,     т.е.     в     обратной    наружному    облучению последовательности. Альфа-частицы, имеющие небольшую плотность ионизации, разрушают  слизистую  оболочку,  которая  является слабой защитой внутренних органов по сравнению с наружным кожным покровом.

     Существует  три пути поступления радиоактивных  веществ в организм: при вдыхание  воздуха,  загрязненного радиоактивными  веществами,  через зараженную  пищу или воду,  через кожу,  а также при заражении открытых  ран. Наиболее опасен первый  путь,  поскольку во-первых, объем легочной вентиляции очень большой, а во-вторых, значения коэффициента усвоения в легких более высоки.

     Пылевые  частицы,  на  которых  сорбированы  радиоактивные изотопы, при вдыхании  воздуха через верхние дыхательные  пути частично оседают в полости рта  и  носоглотке.  Отсюда  пыль  поступает в пищеварительный тракт. Остальные частицы поступают в легкие.  Степень задержки аэрозолей в  легких  зависит  от их дисперсионности.  В легких задерживается около 20%  всех частиц; при уменьшении размеров аэрозолей величина задержки увеличивается до 70%.

     При всасывании  радиоактивных веществ из желудочно-кишечного  тракта имеет значение коэффициент  резорбции,  характеризующий долю  вещества, попадающего из желудочно-кишечного  тракта в кровь.  В  зависимости от природы изотопа коэффициент изменяется в широких пределах: от сотых долей процента(для циркония, ниобия), до нескольких десятков процентов (водород,  щелочно-земельные элементы). Резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше,  чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли.

     При попадании  радиоактивных веществ в организм  любым  путем  они уже   через  несколько  минут  обнаруживаются в крови.  Если  поступление радиоактивных веществ  было однократным,  то концентрация  их  в крови вначале возрастает  до  максимума,  а затем в течение 15-20 суток снижается.

     Концентрации  в  крови  долгоживущих  изотопов  в дальнейшем могут удерживаться  практически на одном уровне  в течение длительного времени вследствие обратного вымывания отложившихся веществ.      Эффект воздействия ионизирующего излучения на клетку -  результат комплексных взаимосвязанных  и взаимообусловленных преобразований.  По  А.М. Кузину, радиационное поражение клетки осуществляется в три этапа. На первом  этапе  излучение  воздействует на сложные макромолекулярные образования, ионизируя и возбуждая их.  Это физическая стадия лучевого воздействия. Второй    этап    -    химические   преобразования.   Они соответствуют процессам взаимодействия радикалов  белков,  нуклеиновых кислот и липидов с водой,  кислородом, радикалами воды и возникновению органических перекисей.  Радикалы,  возникающие в  слоях  упорядоченно расположенных белковых   молекул,   взаимодействуют   с   образованием "сшивок", в результате чего  нарушается  структура  биомембран.  Из-за повреждения лизосомальных  мембран  происходит увеличение активности и высвобождение ферментов,  которые  путем  диффузии   достигают   любой органеллы клетки и легко в нее проникают, вызывая ее лизис.

     Конечный  эффект  облучения   является   результатом   не   только  первичного повреждения    клеток,    но    и   последующих   процессов восстановления. Предполагается,  что  значительная   часть   первичных повреждений в  клетке  возникает  в  виде так называемых потенциальных повреждений, которые  могут  реализовываться   в   случае   отсутствия восстановительных процессов.  Реализация  этих  процессов способствуют процессы биосинтеза  белков  и  нуклеиновых  кислот.  Пока  реализация  

                                - 10 -

 

потенциальных повреждений   не   произошло,   клетка   может   в   них "восстановиться". Это,  как предполагается,  связано  с ферментативными реакциями  и  обусловлено  энергетическим  обменом.  Считается,  что в основе этого явления лежит деятельность  систем,  которые в обычных условиях регулируют интенсивность естественного мутационного процесса.

     Мутагенное  воздействие ионизирующего излучения  впервые установили русские ученые  Р.А.  Надсон и Р.С.  Филиппов в 1925 году в опытах  на дрожжах. В 1927  году  это открытие  было подтверждено Р.Меллером на классическом генетическом объекте - дрозофиле.

     Ионизирующие  излучения  способны вызывать  все виды наследственных перемен.  Спектр мутаций,  индуцированных облучением,  не отличается от спектра спонтанных мутаций.

     Последние  исследования  Киевского Института  нейрохирургии показали, что радиация  даже в малых количествах,  при дозах в  десятки   бэр, сильнейшим образом воздействует  на нервные клетки - нейроны. Но нейроны гибнут не от прямого воздействия радиации.  Как выяснилось,  в  результате воздействия радиации у большинства ликвидаторов ЧАЭС наблюдается "послерадиационная энцефлопатия". Общие нарушения в организме под действием радиации приводит к изменению обмена веществ, которые влекут за собой патологические изменения головного мозга.

 

 

      Радиационные проблемы в Оренбургской области.

 

     В нашей   области  как  и  во  многих других,  проводились ядерные  испытания, например Тоцкий воздушно-ядерный взрыв.      Полученные данные  свидетельствуют,  что воздушно-ядерный взрыв в 1954 году на Тоцком полигоне сказался на состоянии  биоты  и  здоровье

населения.      Заметим, что даже Чернобыль,  несмотря на свою удаленность,  внес свой вклад  в радиоактивное загрязнение области, а также не обделил нас и ядерный полигон на Новой земле - вдоль по хребту Уральских гор. Было еще 11 подземных ядерных взрывов в Оренбуржье для создания так называемых емкостей - хранилищ,  но их радиоактивное воздействие  на  окружающую среду спорно.

     Однако  нельзя  без  проведения  серьезного  научного исследования связать  данные  изменения в здоровье  населения с последствиями ядерных  

                                - 11 -

 

взрывов. Необходимо определить уровень  гамма-излучения,  концентрации продуктов  ядерного  распада  в  объектах  окружающей среды и сравнить данные показатели  с  фоновыми,  т.е.  характерными  для  Оренбургской области.  Только при превышении фоновых значений в несколько раз можно с уверенностью говорить  о  негативном  воздействии  ядерных  взрывов.

     Исследованиями  оренбургских  ученых  в  течение  последних лет было установлено:  1)  ухудшение медико-демографической ситуации;   2) значительный рост онкопатологий;  3) негативные тенденции в здоровье детского населения;. 4) нарушения иммунного статуса у детей, проживающих в зоне влияния ядерного взрыва.

     По данным  международных  рекомендаций  отдаленными  последствиями воздействия  ионизирующих   излучений   являются:   а)  злокачественные  новообразования;  б) сокращение средней продолжительности  жизни;  в) генетические  последствия.  В этом  регионе прирост онкозаболеваний с 1985 по 1993 гг.  составил:  по органам дыхания -   225% ,  щитовидной

железе  -  260%,  лимфатической и кроветворной системам -  670%,  кожи -  131%.

     Онкозаболеваемость  детского  населения   возросла   в   2   раза. Злокачественные  новообразования  кроветворной  системы  у  детей в 1,5 раза выше средне областных  показателей.  Стабильно  на  высоких  цифрах сохраняется младенческая  смертность /смертность от врожденных уродств - на втором,  а в отдельных населенных пунктах - на первом месте среди причин смертности/.

     Цитогенетическое  обследование  населения,  проводимые  кандидатом биологических наук  Корнеевым А.Г. совместно с Центром Молекулярной Медицины (г.  Москва), выявило статистически достоверное превышение обменных аберрации хромосомного типа,  при этом в группе у детей их частота в 2 раза выше,  чем в группе взрослых. По частоте и спектру генетических отклонений полученные данные сходны  с  аналогичными  результатами Брянской области (зона ЧАЭС).

     Основные  радиоактивные загрязнители в  1994 г. являются цезий-137, стронций-90, плутоний-239, 240 и др. Немаловажно  заметить, если период полураспада  стронция-137 составляет около 30 лет ( т.е. период времени меньшей, чем прошло с момента взрыва до настоящего времени), то период полураспада  изотопов  плутония  составляет  в  среднем  около 24 тысяч лет. Но и содержание цезия-137 сегодня превышает предельно  допустимые

уровни (ПДУ), при этом надо помнить, что опасность для  человека возникает при попадании  данных радионуклидов во вдыхаемый  воздух или  через  

                                - 12 -

 

пищу  в организм индивида.  Отсюда возникает риск роста онкологических заболеваний органов дыхания (легких) и пищеварения (пищевод, желудок). Высоко  содержание  данных  радиоактивных  веществ в продуктах питания произведенных в населенных пунктах перечисленных выше территорий. Особо большие концентрации отмечаются в молоке,  мясе, картофеле, зерне и столовой зелени.

     Маленькое  отступление:  молоко производимое  Сорочинской  молочной фабрикой, как и другие продукты, содержат  радионуклиды,  но в пределах  ПДУ. Их можно накопить в  организме человека необходимое  количество для получения дозы радиоактивного облучения.

     Проведенный  анализ    генетических    изменений    у    населения  эпицентральной зоны подтвердил  воздействие радиационного фактора.      По сравнению с Чернобыльской  катастрофой наша  проблема  является более долговременной,  хотя  по  мере  загрязнения окружающей среды не такой тяжелой.  Основным загрязнителем при аварии на ЧАЭС был и йод-131 с периодом полураспада до 8 суток. Содержание изотопов плутония, цезия и  стронция  в  Брянской  и  др.  областях  значительно  ниже,  чем  в Оренбуржье. Проблема  Чернобыля  хорошо известно в мире и пострадавшим серьезно помогает не только правительство  РФ,  но  и  ВОЗ,  и  другие страны. Проблема  Тоцкого  взрыва  только  начинает  обращать  на себя внимание. Вероятность того,  что она будет серьезно  рассматриваться очень мала,  так как это экономически  не  выгодно правительству РФ.

 

 

 

 

. 

                                - 13 -

 

 

                          СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

     1. Аглинцев  К.К. Дозиметрия ионизирующих излучений. М., Гостехиз-

дат, 1957 г.

     2. Глесстон  С. Атом. Атомное ядро. Атомная  энергия. Развитие сов-

ременных представлений  об атоме и атомной энергии,  перевод с английс-

кого, под ред. Л.А. Арцимовича, М., Изд. иностр. лит., 1961 г.

     3. Гродзенский  Д.Э.  Радиобиология. Изд. 3-е. М., Атомиздат, 1966

г.  4.  Гусев Н.Г., Машкович В.П., Обвинцев Г.В. Гамма-излучение  ради-

оактивных изотопов и  продуктов деления. М., Физматгиз,1958 г.

     5. Доклад  Научного комитета  ООН  по  действию  атомной  радиации

(1962 г.).  Документы ООН, 1962. Доклад Научного комитета  ООН по дейс-

твию атомной радиации (1965 г.). Документы ООН, 1965 г.

     6. Дубасов  Ю.В.,  Смирнова Е.А.,  Савоненков  Ю.Г., Николаев В.А.,

 Трифонов В.А.,Аршанский  С.А. Радиационно-экологическое состояние тер-

ритории Оренбургской области. НПО "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина"

г. Санкт-Петербург.

     7. Дэвидсон  Г.О. Биологические последствия  общего гамма-облучения

человека. Пер. с англ. Под ред. М.Ф. Поповой. М., Атомиздат, 1960 г. 8