Медицинские последствия ионизирующей радиации

N3(4) 1999 г. Содержание
< Предыдущая статья | Следующая статья >

Издания коллег

МЕДИЦИНСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ

Наш "Центр содействия гражданским инициативам" сотрудничает с разными общественными организациями России и других стран. Мы получаем от коллег много интересной и полезной информации и готовы поделиться ею с другими, что, собственно, и осуществляем. В частности, получаемая литература, а также выпускаемые нами информационные бюллетени предоставляются общественным объединениям, местным органам власти, учебным заведениям, библиотекам, населению.

В числе изданий, которые к нам поступают, - бюллетень "Энергетика и безопасность", издаваемый Институтом проблем энергетики и окружающей среды (IEER, США). В нем печатаются статьи, вызывающие интерес как у специалистов атомной промышленности, так и у рядовых жителей региона.

По предложению одного из сотрудников НИИ атомных реакторов в данном номере "Гражданской инициативы" из бюллетеня "Энергетика и безопасность" (N 4) перепечатывается статья "Медицинские последствия ионизирующей радиации". Факты, изложенные в ней, отражают позиции официальных комитетов по радиационной защите. Эти позиции, разумеется, постепенно меняются и будут меняться. Мы знакомим вас с этой статьёй ещё и потому, что в следующем номере бюллетеня "Гражданская инициатива тема "Радиация и здоровье" будет главной.

ДЭВИД САМНЕР,
ХОВАРД ХУ
И АЛИСТЕР ВУДВОРД

Ионизирующая радиация может вызывать стохастические (редкие) и детерминистские (или нестохастические) последствия. Детерминистские эффекты возникают при превышении минимальной дозы облучения. Сверх данного уровня последствия наблюдаются у большинства подвергнувшихся облучению людей и уровень поражения возрастает в зависимости от дозы. С большой степенью уверенности можно предсказать появление и уровень детерминистских последствий для каждого пораженного. Радиационный ожог является примером детерминистского эффекта.

У взрослых нестохастические последствия являются доминирующими, когда доза облучения всего организма превышает примерно один зиверт. Исключением является появление временной стерильности у мужчин, наблюдающееся при получении единовременной дозы радиации около 0,15 греев ¹. У детей порог появления пороков и ненормального развития оценивается в 0,25 греев радиационного облучения полученного в течение до 28 дней в эмбрионный период.

Единовременные дозы облучения сверх 1 грея вызывают лучевую болезнь, симптомы которой могут включать рвоту, понос. Иногда болезнь сопровождается лихорадкой и геморроидальными явлениями. Летальный исход наступает в течение нескольких часов, дней или недель. В зависимости от полученной дозы облучения и его интенсивности может также возникнуть стерильность и радиационные ожоги. Доза, которая приводит к гибели половины пораженного населения в течение 60 дней в условиях неоказания медицинской помощи, именуется дозой ЛД50 (ЛД - летальная доза, 50-процентное поражение). Для взрослого человека она составляет 4 зиверта. Иногда 60-дневный срок также упоминается в названии дозы - ЛД50/60. Обычно определяется ряд различных доз ЛД50, в зависимости от количества дней (Т) после которого наблюдение за летальными исходами прекращается.

Для доз облучения менее порядка 1 зиверта наибольшую опасность представляют стохастические последствия. Основные стохастические последствия, раковые заболевания и наследственные генетические пороки могут проявиться через многие годы и десятилетия после облучения. Предполагается, что для появления подобных последствий не существует минимальных доз; по мере снижения дозы последствия по-прежнему возможны, но их вероятность становится меньшей. Однако неопределенности при получении низких доз (10 миллизивертов или менее) очень велики. В течение последних лет пересмотр оценок масштабов последствий малых доз облучения приводил к их увеличению. Однако сами эти оценки остаются предметом разногласий. Ионизирующая радиация поражает генетический материал практически любой клетки, и может вызвать рак во многих тканях и частях организма. Частично поражающие эффекты зависят от способов облучения. Например, внешнее облучение, скажем, посредством рентгеновских или гамма-лучей, поражает ДНК в кроветворных клетках или во многих органах таким образом, что раковые заболевания этих органов проявляются многие десятилетия спустя. Необходимо отметить, что чувствительность тканей к радиационному поражению неодинакова. Так, мускульные ткани менее чувствительны, чем костный мозг.

Существует много способов поражения организма радиацией изнутри. Продукты распада радона, находящиеся в подземных урановых рудниках, вдыхаются шахтерами и оседают в их легких. Частицы плутония-239 и других актиноидов, которые в основном излучают высокоинтенсивные (high LET) альфа-частицы, попадают через дыхательные пути и оседают в эпителиях бронхов легких. Подобное облучение увеличивает риск рака легких. Кроме того, жидкие частицы могут поглощаться и распространяться по организму его кровеносными или лимфатическими системами. Некоторые элементы, как, например, радий, стронций или йод, имеют тенденцию накапливаться в определенных органах. Так, йод-131 приводит к концентрации ионизирующей радиации в гландах, что делает их наиболее вероятным местом раковых заболеваний...

Оценки риска раковых заболеваний в результате поражения ионизирующей радиацией

Оценки риска раковых заболеваний вследствие облучения ионизирующей радиацией, приводятся различными институтами, прежде всего, Научным комитетом ООН по эффектам атомной радиации (UNSCEAR), Комитетом Национальной Академии наук США по биологическим эффектам ионизирующей радиации (BEIR) и Международной комиссией по радиологической защите (ICRP). Эти оценки, в основном, основаны на изучении лиц, переживших бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, а также от различных групп населения, подвергшихся облучению в терапевтических или диагностических целях, либо на рабочем месте (при работе с радий-содержащими красителями или в урановых шахтах).

Исследования жертв атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки показали значительное повышение статистики раковых заболеваний при дозах свыше 0,2 греев. Эти дозы были получены внезапно, непосредственно после взрыва. При оценке рисков раковых заболеваний в результате получения низких доз ионизирующей радиации или доз, приобретенных вследствие медленного накопления, возник ряд проблем.

Первая проблема состояла в экстраполяцими взаимосвязи между дозой и последствиями при проведения нисходящего анализа в направлении все более низких доз. Обычно предполагается, что существует линейная зависимость без выраженных пороговых значений, т.е. риск заболевания прямо пропорционален дозе, без присутствия порога воздействия. Поскольку основным результатом низких доз облучения являются раковые заболевания - болезнь широко распространенная и вызываемая различными причинами, линейная беспороговая зависимость не поддается проверке. Тем не менее имеются значительные радиобиологические свидетельства в поддержку этой теории, и именно она обычно используется в целях защиты здоровья населения, частности, при установлении стандартов,

Вторая проблема заключается в необходимости предположений об изменении расчетов риска заболеваемости раком в будущем. В конце концов более половины людей, переживших бомбардировку Хиросимы и Нагасаки, до сих пор живы. В настоящее время наилучшие данные получаются при использовании модели относительного риска, т.е. риск заболеваемости раком оценивается как пропорциональный "спонтанному" или "естественному" риску. Если данная модель верна, следует ожидать растущее число случаев заболеваемости раком в результате радиоактивного поражения по мере старения жертв облучения.

Третья проблема связана с тем, что относительная биологическая эффективность облучения частично зависит от энергии радиации. Например, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что низкоэнергетические нейтроны и альфа-частицы могут быть более эффективны в плане причинения биологического ущерба по сравнению с высокоэнергетическими частицами (в расчете на единицу абсорбированной энергии) ². Таким образом, общепринятые предположения, основанные на неизменности качественных факторов, могут иногда приводить к неточным оценкам дозы.

Наконец, имеются неопределенности, связанные с воздействием низких доз и скорости их накопления при облучении низкоинтенсивной (low-LET) радиацией. Выводы, сделанные BEIR, ICRP и рядом других организаций, свидетельствуют о том, что низкие дозы и скорости их накопления при облучении низкоинтенсивной радиацией менее опасны с точки зрения заболеваемости раком, прежде всего, лейкемией, чем это вытекало бы из линейной экстраполяции данных по низкоинтенсивной радиации при высоких дозах и высоких темпах их накопления (т.е. при низких дозах и темпах накопления эффект не является линейным). К сожалению, эпидемиологическая база данных для оценки правильности указанных поправок весьма отрывочна.

Несмотря на потенциальные ограничения, большинство перспективных оценок раковых заболеваний продолжает основываться на использовании факторов риска, рассчитанных официальными комитетами по радиологической защите. Их современные оценки следующие:

UNSCEAR, 1993: ³ 0,11 смертельных случаев заболевания раком на 1 чел.-зиверт при высоких дозах (сопоставимых с полученными при бомбардировках Хиросимы и Нагасаки). Для низких доз, UNSCEAR отметил, что по фактору сокращения риска "нельзя сослаться на какую-либо определенную цифру", но "ясно, что этот фактор невелик. Данные японских исследований показывают, что он не превышает 2" ⁴. Для населения в возрасте от 18 до 64 лет (что соответствует возрасту, типичному для промышленной рабочей силы) фактор, равный 2, означает риск заболевания раком со смертельным исходом при низких дозах в размере 0,04 на чел.-зиверт.
BEIR Committee, 1990: ⁵ 0,08 смертельных случаев раковых заболеваний на 1 чел.-зиверт при получении единовременной дозы, равной 0,1 зиверту. Указанные данные получены при изучении жертв Хиросимы и Нагасаки и не откорректированы на сокращение риска при низких дозах.
ICRP, 1991: ⁶ 0,05 смертельных исходов на 1 чел.-зиверт для всего населения и 0,04 смертельных случаев заболевания раком на 1 чел.-зиверт для взрослого персонала. Обе оценки приводятся для низких доз и учитывают фактор сокращения темпов накопления дозы равный 2.
Агентство охраны окружающей среды США использует фактор риска заболевания раком равный 0,06 на 1 чел.-зиверт ⁷. Поскольку вероятность заболевания раком на 50 процентов превышает вероятность смертельных исходов, риск смертельных раковых заболеваний составляет 0,04 на 1 чел.-зиверт.

Оценки риска в расчете на единицу дозы могут быть опять подвергнуты существенным изменениям (как в большую, так и в меньшую стороны). Как отмечает BEIR, "большинство жертв атомных бомбардировок по-прежнему живы и показатели смертности среди них должны учитываться для получения надежных оценок рисков на продолжении всей жизни. Это особенно важно для тех из них, которые подверглись поражению будучи детьми или находясь в материнской утробе и в настоящее время достигли возраста, сопряженного с наибольшим риском заболевания раком ⁸.

Примечания

^* Перепечатано с разрешения издателя из: Nuclear Wastelands, Arjun Makhijani, Howard Hu, and Katherine Yih, eds. (Cambridge: MIT Press, 1995), Chapter Four "Health Hazards of Nuclear Weapons Production" (примечания объяснительного характера исключены).
¹ 1990 Recommendations of the International Committee on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Annals of the ICRP, vol.21, No.1-3. Oxford, New York: Pergamon Press, 1991, p. 15.
² National Research Council, Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation. Health Effects of Exposures to Low Levels of Ionizing Radiation, BEIR V. Washington, D.C. National Academy Press, 1990, pp. 27-30.
³ United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Sources, Effects, and Risks of Ionizing Radiation. New York: United Nations, 1993, pp. 16-17.
⁴ ibid., p. 17.
⁵ National Research Council 1990, pp. 5-6.
⁶ ICRP 1991, pp. 69-70.
⁷ U.S. Environmental Protection Agency. Issues Paper on Radiation Site Cleanup Regulations. EPA 402-R-93-084. Washington, D.C.: Office of Radiation and Indoor Air, September 1993, p. 7.
⁸ National Research Council 1990, p. 8.

< Предыдущая статья Содержание Следующая статья >