ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ И СТОХАСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ. СТЕПЕНИ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ

Последствиями облучения человека могут быть два варианта: детерминированные эффекты и стохастические (случайные) эффекты.

Детерминированные эффекты

В основе возникновения детерминированных эффектов после облучения лежит превышение количества погибших клеток над числом образованных. Если ткань жизненно важна и существенно повреждена, то конечным результатом может быть смерть организма. Детерминированные эффекты наблюдаются при дозах 100 рад и более на все тело или локального облучения тканей.

К детерминированным эффектам относят:

- опустошение красного костного мозга, проявление лучевой болезни;

- нарушение репродуктивной функции (временная стерильность мужчины при однократном облучении семенников составляет около 0,15 Гр. Постоянная стерильность у мужчин наступает при дозах от 3,5 до 6 Гр или 2 Гр/год. Постоянная стерильность у женщин наблюдается при дозах 2,5 - 6 Гр.;

- лучевая катаракта (при дозах от 2 до 10 Гр);

- неопухолевые формы поражения кожи;

- сокращение продолжительности жизни и др.

Свойственная всему живому индивидуальная изменчивость отражается и в характере чувствительности к облучению. Это видно из рис.2.6., где приведены типичные зависимости "доза - эффект" для детерминированных эффектов для лиц с различной радиочувствительностью, а в табл.2.5. и 2.6. пороги для некоторых детерминированных эффектов, причем в таблице 2.6. пороги для наиболее радиочувствительных органов.

Верхний график на рис.2.6. показывает, как частота отдельного детерминированного эффекта возрастает в зависимости от дозы в группе лиц с различной чувствительностью.

Нижний же график представляет зависимость степени тяжести эффекта от дозы для группы лиц с разной радиочувствительностью. Для простоты кривые а, б, в, представляют три уровня чувствительности. Степень тяжести эффекта наиболее заметно возрастает у тех лиц, кто наиболее чувствителен (кривая а) и достигает порога обнаружения при меньшей дозе, чем в менее чувствительных группах лиц (кривые б и в). Диапазон доз, в котором различные группы лиц пересекают один и тот же порог степени тяжести, отражен на верхнем графике. Эта частота достигает 100% при такой дозе, которая достаточна для превышения определенного порога тяжести для всех лиц.

Если поврежденная ткань играет жизненно важную роль, то это может вызвать смерть человека. Смертельный исход неизбежен, если человек получает дозу на все тело около 6 Гр и выше в течение короткого периода времени. Дозы, равные приблизительно 3 Гр, могут быть смертельными для примерно половины людей из числа облученных, не получивших лечение или получивших недостаточное лечение. Для здоровых людей, получивших нормальное лечение, средняя летальная доза может составлять 5 Гр (см. таблицу 2.7.). При дозах ниже 0,5 - 1 Гр вероятность детерминированных последствий практически равна нулю.

Необходимо подчеркнуть, что степень поражения организма радиацией не может быть объяснена ионизацией или количеством поглощенной энергии. Расчеты показывают, что при полученной дозе 6 Гр, вызывающей гибель организма, относительное количество образующихся ионов невелико и составляет одна ионизированная молекула на 10 млн молекул воды. А количество энергии эквивалентно приему внутрь одной чайной ложки теплой воды.

Другое важное явление состоит в том, что если суммарная доза фракционирована, т.е. облучение проводится многократно долями суммарной дозы, то пороговая доза возрастает. Это свидетельствует о том, что организм обладает эффективным механизмом пострадиационного восстановления, который за период между моментами новых облучений ликвидирует последствия облучения.

Таблица 2.5.

Приблизительные пороговые дозы для детерминированных эффектов в различных тканях, основанные на реакциях пациентов на стандартное фракционированное рентгеновское или гамма-облучение

К сожалению, компенсация никогда не бывает полной и в живом организме в результате облучения, накапливаются необратимые повреждения. Эксперименты позволяют предполагать, что 80% последствий облучения являются обратимыми, а 20% относятся к стойким дефектам, снижающим жизнеспособность организма. На основании этого, всегда различают однократное (острое) и хроническое облучение.