РАДИОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОРАЖЕНИЯ ИНКОРПОРИРОВАННЫМИ РАДИОНУКЛИДАМИ.

В радиобиологических исследованиях для количественной оценки уровня внутреннего облучения, как и в случаях внешнего воздействия, используют поглощённую дозу, выраженную в греях, учитывая коэффициенты ОБЭ. Однако следует помнить все ограничения применимости концепции ОБЭ. Применительно к воздействию инкорпорированных изотопов это особенно важно, ибо специфика внутреннего облучения, связанная с резко выраженной неравномерностью распределения инкорпорированных излучателей, их энергии и интенсивности, затрудняет использование ОБЭ. Исключение составляют случаи равномерного распределения радионуклидов во всех тканях организма или их накопления в органах, доступных для изолированного внешнего облучения.

При оценке малых уровней облучения, ограниченных областью радиационной защиты, используют эквивалентную дозу, рассчитываемую с помощью модифицирующих коэффициентов, учитывающих прежде всего характерные для инкорпорированных изотопов специфические концентрационные и временные условия формирования тканевых доз.

При попадании в организм больших концентраций радиоактивных веществ, что чаще всего происходит в чрезвычайных условиях, развивается острое лучевое поражение, особенности которого определяются специфическими чертами инкорпорированного радионуклида. Например, при инкорпорации радиоактивных изотопов Р или Na, отличающихся относительно коротким периодом полураспада, равномерным распределением и достаточно жёстким излучением, возникает типичная острая лучевая болезнь, не отличающаяся от развивающейся при внешнем общем облучении. При попадании органотропных радионуклидов в организм разыгрываются различные варианты лучевого поражения с преимущественным проявлением в тканях (где дозовая нагрузка максимальна), которые в этом случае становятся критическими.

Существенная особенность поражений при внутреннем облучении состоит в том, что особую опасность в таких случаях приобретают радионуклиды тяжёлых элементов, испускающие не только бета-, но и альфа – частицы. Обладая высокой ОБЭ, эти излучения, несмотря на малую проникающую способность, вызывают тяжёлые повреждения эндотелия и эпителия воздухоносных путей и кишечника, в которых они теряют весь запас своей энергии.

Другая особенность биологического действия инкорпорированных излучений состоит в том, что в отличие от внешнего облучения, при котором роль организма пассивна, при внутреннем облучении организм играет активную роль в формировании тканевых доз из – за наличия транспортных и метаболических процессов, обусловливающих накопление и выведение радионуклидов из определённых органов и тканей.

Биологическая опасность внутреннего облучения главным образом заключается в возможности возникновения отдалённых последствий облучения, особенно злокачественных опухолей. Результат поражающего действия инкорпорированных радионуклидов зависит от эффективности их выведения из организма в том случае, когда период полураспада радиоактивных веществ велик. Характер и локализация опухолей определяется типом и свойствами радиоактивных веществ.

Также следует учитывать характеристику поступления радионуклидов:

1. Однократное (острое) поступление радионуклидов;

2. Хроническое поступление радионуклидов.

Поступление естественных радионуклидов, которые всегда в некоторой степени находятся в рационе, имеет хронический характер. Благодаря этому поддерживается естественный уровень радиоактивности в организме.

Сразу после аварии на ЧАЭС в окружающей среде появилось много биологически активных радионуклидов – продуктов деления, которые поступили в организм человека в больших количествах.

Уже через 12 часов после однократного поступления радиоактивных элементов с пищей для всех тканей и органов отмечается высокая бета – активность. По мере убывания удельной бета – активности образуется следующий ряд: щитовидная железа > печень > кишечник > почки > кровь > скелет > мышцы.

По скорости выведения радионуклидов из различных органов их можно расположить в следующий ряд по мере убывания: щитовидная железа > печень > почки > селезёнка > кожа > скелет > мышцы.

Следствием внутреннего радиационного воздействия в значительных дозах является угнетение механизмов иммунитета, и, как следствие, активизация микрофлоры и повышение чувствительности к возбудителям инфекционных заболеваний.

Как правило, острое поступление радионуклидов имеет место вскоре после радиоактивных выбросов. В дальнейшем, если продукты питания заготовлены на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, происходит хроническое поступление радионуклидов вместе с ними, а также по ингаляционному пути.

При условии, что содержание радионуклидов в продуктах питания примерно постоянно, через 1 –2 месяца в организме устанавливается равновесие, при котором сколько радионуклидов поступает в него, столько же и выводится. Содержание радионуклидов в организме определяется их количеством в рационе. Если по каким – то причинам активность радионуклидов в рационе уменьшилась (например, проведены дезактивационные мероприятия), то начинается выведение радионуклида до уровня, пропорционального его содержанию в пище. При увеличении же активности в рационе происходит пропорциональное увеличение активности и в организме.

Уровни накопления цезия и стронция в организме определяются содержанием этих радионуклидов в рационе. С течением времени организм освобождается от этих радионуклидов. Скорость освобождения зависит от скорости процессов обмена веществ и определяется биологическим периодом полувыведения, т.е. временем, в течение которого организм наполовину освобождается от содержащегося в нём радионуклида. Скорость протекающих в организме обменных процессов зависит от возраста человека. Поэтому биологический период полувыведения цезия у взрослых людей составляет 80 суток, у детей в возрасте 6 – 16 лет – в среднем 50 суток, у новорождённых примерно 10 суток. Выведение стронция с возрастом существенно замедляется. Сформированная костная ткань заменяется новой в течение всей жизни человека. Однако с возрастом интенсивность этого процесса значительно уменьшается. У взрослых людей обмен костной ткани составляет всего лишь 2,5% в год, у подростков эта цифра равняется 10 – 20%, е новорождённых – 100%. Детям необходим рацион питания, который богат кальцием, поскольку этот элемент является строительным материалом для костной ткани. В случае нехватки кальция в рационе питания он начинает замещаться его химическим аналогом – стронцием – 90. Это может привести к тому, что доля стронция в скелете детей будет в 5-7 раз больше, чем в скелете взрослых.

Время, в течение которого исходное количество радионуклида уменьшится вдвое, называют эффективным периодом полувыведения Т_эфф. Снижение концентрации радиоизотопов происходит за счёт двух основных факторов: физического их распада и биологического выведения.

Т_эфф = Т_физ · Т_биол/(Т_физ + Т_биол)

Эффективный период полувыведения долгоживущих радиоизотопов определяется в основном биологическим периодом полувыведения, короткоживущих – периодом полураспада.

СОДЕРЖАНИЕ БЛОКИРОВОЧНЫХ