Дозы облучения человека, в 5-10 раз превышающие дозы, получаемые от естественного фона, называются малыми. Малые дозы облучения могут вызвать отдаленные последствия. В частности, лейкемия может проявиться через 10 лет, а злокачественные образования возникают даже через 25 лет после облучения. Пока еще точно не установлены генетически значимые эквивалентные дозы облучения. Считается, что они находятся в пределах 120 – 230 мкЗв (12-23 мбэр).
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, проявляются лишь в следующем или более поздних поколениях.
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.
Дозы облучения и соответствующие радиобиологические эффекты для человека при условии равномерного облучения всего тела (Чиркин и др., 1993)
Доза, бэр Радиобиологический эффект
600 ЛД100/30 (смерть всех облученных за 30 дней)
450 ЛД50/30 (смерть 50 % облученных за 30 дней)
100 Нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни
75 Кратковременное незначительное изменение состава крови
30 Облучение, получаемое при рентгеноскопии желудка
25 Допустимое аварийное (разовое) облучение персонала радиационных объектов
10 Допустимое (разовое) облучение населения
3 Облучение, получаемое при рентгенографии зубов
1 мкбэр Облучение, получаемое при просмотре одного хоккейного матча по телевидению
Острое поражение
Чтобы вызвать острое поражение организма, дозы облучения должны превышать определенный уровень, но нет никаких оснований считать, что это правило действует в случае таких последствий, как рак или повреждение генетического аппарата. По крайней мере, теоретически для этого достаточно самой малой дозы. Однако в то же самое время никакая доза облучения не приводит к этим последствиям во всех случаях. Даже при относительно больших дозах облучения далеко не все люди обречены на эти болезни.
Острое поражение возникает при больших дозах облучения. Радиация оказывает подобное действие, лишь начиная с некоторой минимальной, или «пороговой» дозы.
Реакция для разных органов и тканей оказалась неодинаковой, причем различия очень велики. 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 переносят серию мелких доз, нежели ту же суммарную дозу облучения, полученную за один прием.
Последствия воздействия ионизирующего излучения зависят и от чувствительности к нему различных органов человека, которая характеризуется коэффициентом радиационного риска. В частности, наследственные органы – семенники и яичники, обладают повышенной чувствительностью к ионизирующему излучению. Однократное облучение семенников дозой в 0,1 Зв приводит к временной стерильности мужчин, а при дозе в 1 Зв наступает длительная стерильность.
Если доза облучения достаточно велика, облученный человек погибнет. Во всяком случае, очень большие дозы облучения порядка 100 Гр вызывают столь серьезное поражение центральной нервной системы, что смерть, как правило, наступает в течение нескольких часов или дней. При дозах облучения от 10 до 50 Гр при облучении всего тела поражение центральной нервной системы 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.
Красный костный мозг и другие элементы кроветворной системы наиболее уязвимы при облучении и теряют способность нормально функционировать уже при дозах облучения 0,5 – 1 Гр. К счастью, они обладают также замечательной способностью к регенерации, и если доза облучения не настолько велика, чтобы вызвать повреждения всех клеток, кроветворная система может полностью восстановить свои функции.
Если же облучению подверглось не все тело, а какая-то его часть, то уцелевших клеток мозга бывает достаточно для полного возмещения поврежденных клеток.
Репродуктивные органы и глаза также отличаются повышенной чувствительностью к облучению. По-видимому, семенники являются единственным исключением из общего правила: суммарная доза облучения, полученная в несколько приемов, для них более, а не менее опасна, чем та же доза, полученная за один прием. Яичники гораздо менее чувствительны к действию радиации, по крайней мере у взрослых женщин. Но однократная доза 3 Гр все же приводит к их стерильности, хотя еще большие дозы при дробном облучении никак не сказываются на способности к деторождению.
Наиболее уязвимая для радиации часть глаза – хрусталик. Помутневшие участки могут образоваться при дозах облучения 2 Гр и менее. Более тяжелая форма поражения глаза – прогрессирующая катаракта – наблюдается при дозах около 5 Гр. Показано, что даже связанное с рядом работ профессиональное облучение вредно для глаз: дозы от 0,5 до 2 Гр, полученные в течение 10 – 20 лет, приводят к увеличению плотности и помутнению хрусталика.
Большинство тканей взрослого человека относительно мало чувствительны к действию радиации.
Облучение в терапевтических дозах, как и всякое другое облучение, может вызвать заболевание раком в будущем или привести к неблагоприятным генетическим последствиям. Облучение в терапевтических дозах, однако, применяют обыкновенно для лечения рака, когда человек смертельно болен, а поскольку пациенты в среднем довольно пожилые люди, вероятность того, что они будут иметь детей, также относительно мала. Однако далеко не так просто оценить, насколько велик этот риск при гораздо меньших дозах облучения, которые люди получают в своей повседневной жизни и на работе, и на этот счет существуют самые разные мнения.
Лучевая болезнь человека
Вследствие радиоактивного облучения может возникнуть лучевая болезнь, которая чаще всего развивается при облучении острыми дозами. При своевременном ее лечении возможно выздоровление человека. Степень тяжести лучевой болезни строго зависит от поглощенной дозы ионизирующей радиации (в случае равномерного облучения всего тела). Выделяют 4 степени острой лучевой болезни: легкую, средней тяжести, тяжелую и крайне тяжелую.
Полученная человеком доза радиации устанавливается физическим путем, а еще точнее – с помощью биологической дозиметрии по хромосомному анализу лимфоцитов периферической крови и костного мозга.
Главный признак первичной реакции на облучение – рвота, а при дозе 600 бэр и более – жидкий стул.
Доза 600 бэр считается дозой 100% летальности, если в этот период человека не лечить. В случае лечения период восстановления длится 4 – 8 недель до момента нормализации температуры.
К концу третьего месяца самочувствие больного удовлетворительное. Начинается рост волос. После этого наступает период проявления отдаленных последствий (болезни системы кровообращения, эндокринные и генетические нарушения, развитие катаракты и др.).
Воздействие радиации на человека называют облучением. Основу этого воздействия составляет передача энергии радиации клеткам организма.
Облучение может вызвать нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лейкоз и злокачественные опухоли, лучевое бесплодие, лучевую катаракту, лучевой ожог, лучевую болезнь. Последствия облучения сильнее сказываются на делящихся клетках, и поэтому для детей облучение гораздо опаснее, чем для взрослых.
Следует помнить, что гораздо больший РЕАЛЬНЫЙ ущерб здоровью людей приносят выбросы предприятий химической и сталелитейной промышленности, не говоря уже о том, что науке пока неизвестен механизм злокачественного перерождения тканей от внешних воздействий.
Как радиация может попасть в организм?
Организм человека реагирует на радиацию, а не на ее источник.
Те источники радиации, которыми являются радиоактивные вещества, могут проникать в организм с пищей и водой (через кишечник), через легкие (при дыхании) и, в незначительной степени, через кожу, а также при медицинской радиоизотопной диагностике. В этом случае говорят о внутреннем обучении.
Кроме того, человек может подвергнуться внешнему облучению от источника радиации, который находится вне его тела.
Внутреннее облучение значительно опаснее внешнего.
Передается ли радиация как болезнь?
Радиацию создают радиоактивные вещества или специально сконструированное оборудование. Сама же радиация, воздействуя на организм, не образует в нем радиоактивных веществ, и не превращает его в новый источник радиации. Таким образом, человек не становится радиоактивным после рентгеновского или флюорографического обследования. Кстати, и рентгеновский снимок (пленка) также не несет в себе радиоактивности.
Исключением является ситуация, при которой в организм намеренно вводятся радиоактивные препараты (например, при радиоизотопном обследовании щитовидной железы), и человек на небольшое время становится источником радиации. Однако препараты такого рода специально выбираются так, чтобы быстро терять свою радиоактивность за счет распада, и интенсивность радиации быстро спадает.
