Заболевания вызываемые ионизирующей радиацией
Важнейшие биологические реакции организма человека на действие ионизирующей радиации условно разделены на две группы. К первой относятся острые поражения, ко второй — отдаленные последствия, которые, в свою очередь, подразделяются на соматические и генетические эффекты.
Острые поражения. В случае одномоментного тотального облучения человека значительной дозой или распределения ее на короткий срок эффект от облучения наблюдается уже в первые сутки, а степень поражения зависит от величины поглощенной дозы.
При облучении человека дозой менее 100 бэр, как правило, отмечаются лишь легкие реакции организма, проявляющиеся в изменении формулы крови, некоторых вегетативных функций.
При дозах облучения более 100 бэр развивается острая лучевая болезнь, тяжесть течения которой зависит от дозы облучения. Первая степень лучевой болезни (легкая) возникает при дозах 100-200 бэр, вторая (средней тяжести) — при дозах 200-300 бэр, третья (тяжелая) — при дозах 300-500 бэр и четвертая (крайне тяжелая) — при дозах более 500 бэр.
Дозы однократного облучения 500-600 бэр при отсутствии медицинской помощи считаются абсолютно смертельными.
Другая форма острого лучевого поражения проявляется в виде лучевых ожогов. В зависимости от поглощенной дозы ионизирующей радиации имеют место реакции I степени (при дозе до 500 бэр), II (до 800 бэр), III (до 1200 бэр) и IV степени (при дозе выше 1200 бэр), проявляющиеся в разных формах: от выпадения волос, шелушения и легкой пигментации кожи (I степень ожога) до язвенно-некротических поражений и образования длительно незаживающих трофических язв (IV степень лучевого поражения).
При длительном повторяющемся внешнем или внутреннем облучении человека в малых, но превышающих допустимые величины дозах возможно развитие хронической лучевой болезни.
Отдаленные последствия. К отдаленным последствиям соматического характера относятся разнообразные биологические эффекты, среди которых наиболее существенными являются лейкемия, злокачественные новообразования, катаракта хрусталика глаз и сокращение продолжительности жизни.
Лейкемия — относительно редкое заболевание. Большинство радиобиологов считают, что вероятность возникновения лейкемии составляет 1—2 случая в год на 1 млн населения при облучении всей популяции дозой 1 бэр.
Злокачественные новообразования. Первые случаи развития злокачественных новообразований от воздействия ионизирующей радиации описаны еще в начале XX столетия. Это были случаи рака кожи кистей рук у работников рентгеновских кабинетов.
Сведения о возможности развития злокачественных новообразований у человека пока носят описательный характер, несмотря на то что в ряде экспериментальных исследований на животных были получены некоторые количественные характеристики. Поэтому точно указать минимальные дозы, которые обладают бластомогенным эффектом, не представляется возможным.
Развитие катаракты наблюдалось у лиц, переживших атомные бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки; у физиков, работавших на циклотронах; у больных, глаза которых подвергались облучению с лечебной целью. Одномоментная ката-рактогенная доза ионизирующей радиации, по мнению большинства исследователей, составляет около 200 бэр. Скрытый период до появления первых признаков развития поражения обычно составляет от 2 до 7 лет.
Сокращение продолжительности жизни в результате воздействия ионизирующей радиации на организм обнаружено в экспериментах на животных (предполагают, что это явление обусловлено ускорением процессов старения и увеличением восприимчивости к инфекциям). Продолжительность жизни животных, облученных дозами, близкими к летальным, сокращается на 25~50% по сравнению с контрольной группой. При меньших дозах срок жизни животных уменьшается на 2-4% на каждые 100 бэр.
Достоверных данных о сокращении сроков жизни человека при длительном хроническом облучении малыми дозами до настоящего времени не получено.
По мнению большинства радиобиологов, сокращение продолжительности жизни человека при тотальном облучении находится в пределах 1—15 дней на 1 бэр.
Лучевая болезнь.
По современным представлениям, в результате поражающего воздействия ионизирующих излучений происходят глубокие изменения белков, ферментов и других веществ, приводящие к нарушению нормального функционирования клеток, тканей, систем и органов, т. е. к развитию лучевой болезни.
Лучевая болезнь может развиваться как при внешнем облучении организма, когда источник радиации находится вне его (что может произойти в первую минуту после ядерного взрыва или в результате воздействия радиоактивных веществ, выпавших по следу радиоактивного облака при наземном ядерном взрыве), так и при попадании радиоактивных веществ внутрь организма.
Тяжесть лучевой болезни зависит от дозы облучения, полученной человеком за определенное время, и индивидуальных особенностей организма. Дети и люди пожилого возраста, больные, физически утомленные более чувствительны к облучению и переносят его тяжелее. Если однократная доза менее 50 р, то признаки лучевой болезни не проявляются. Однократное облучение более 100 р уже может вызвать лучевую болезнь.
По характеру течения лучевая болезнь может быть острой и хронической.
Острая лучевая болезнь развивается при однократном или дву-, троекратном радиоактивном облучении за короткий промежуток времени. Хроническая лучевая болезнь развивается при длительном облучении небольшими дозами. В очагах ядерных взрывов первое время наибольшее значение будет иметь острая лучевая болезнь.
В зависимости от дозы облучения различают четыре степени острой лучевой болезни; I степень — легкая, возникает при дозах облучения 100—200 р, II степень — средней тяжести, возникает при дозах 200—300 р, III степень — тяжелая, возникает при дозах 300—500 р, и IV степень — крайне тяжелая, возникает при дозах свыше 500 р.
Течение лучевой болезни обычно делится на четыре периода.
Первый период — первичная реакция на облучение, начинается в первые часы после него и может длиться от нескольких часов до нескольких дней. Лучевая болезнь в этот период проявляется в зависимости от дозы облучения и индивидуальных особенностей организма резкой слабостью, головокружением, головной болью, тошнотой, рвотой, поносом, бледностью кожи, колебаниями артериального давления, лихорадкой, потерей сознания, а при дозах более 500 р —состоянием, подобным шоку.
После угасания первичной реакции наступает временное улучшение и начинается второй период — латентный (период кажущегося благополучия). Длительность этого периода обратно пропорциональна дозе облучения (чем больше доза, тем короче этот период), он колеблется от 2—3 дней до 3 недель. У больного могут оставаться небольшая слабость, потливость, снижение аппетита, нарушение сна, но обнаруживаются изменения в крови. При тяжелых поражениях продолжаются желудочно-кишечные расстройства. Очень большие дозы облучения приводят к лучевой болезни без латентного периода, когда после первичной реакции наступает третий период.
Третий период — выраженное проявление лучевой болезни (2—3-я неделя и последующие). У больного повышается температура. На коже, слизистых оболочках появляются кровоизлияния. Наблюдаются внутренние кровоизлияния, На слизистой полости рта возникают язвы, на миндалинах — некротическая ангина. Кровяное давление понижается. При легкой степени поражения эти симптомы выражены не резко и постепенно исчезают.
При более тяжелых формах заболевания через 3—4 недели начинают выпадать волосы, нарушается свертываемость крови. Ослабевают защитные силы организма, что приводит к инфекционным и другим заболеваниям (воспаление легких, понос, общее заражение крови).
Четвертый период — восстановление. На 4-й неделе при легкой форме лучевой болезни здоровье больного восстанавливается. При средней и тяжелой формах болезнь тоже начинает затухать, но окончательное выздоровление затягивается на недели, а в дальнейшем наблюдаются отдаленные последствия — малокровие, белокровие, гипертония и связанное с ними ослабление организма.
Лучевая болезнь может привести к смертельному исходу уже в первом периоде, если полученная доза облучения будет очень большая, а индивидуальная чувствительность организма высокая.
Лучевые ожоги возникают в результате воздействия ионизирующих излучений на определенные участки тела. Обширные ожоги обычно развиваются при действии на кожу бета- частиц. Лучевые ожоги характеризуются длительным скрытым периодом и упорным течением из-за поражения глубоких слоев кожи и нижележащих тканей. Лучевые ожоги часто развиваются одновременно с лучевой болезнью, что отягощает состояние пострадавшего и затягивает выздоровление.
Скрытый период в течение лучевых ожогов бывает продолжительностью от нескольких часов до 3 недель. Затем появляются кожный зуд, покраснение, отечность и боль в местах ожога. Отек и боль постепенно исчезают. В тяжелых случаях вслед за отеком появляются пузыри, наполненные полупрозрачной жидкостью, которые увеличиваются и сливаются. В дальнейшем в результате отека глубоких тканей происходит нарушение их кровоснабжения и питания, приводящее к некрозу и гангрене. Некроз может доходить до надкостницы и кости. Загрязнение ожогов может привести к заражению крови и смерти.