Ионизирующие излучения, их классификация и воздействие на человека

Поведены исследования по взаимосвязи между наличием ряда синдромов и таким показателем, как скорость, интенсивность инкорпорирования радионуклидов. Данный показатель представлял  собой отношение показаний СИЧ к стажу работника. Такое построение этого показателя опиралось на наличие положительной корреляции между стажем и уровнем показаний СИЧ, что позволяет говорить о доминирующей роли производственной деятельности в процессе инкорпорирования радионуклидов. Для ряда синдромов наблюдались статистически значимые различия не только показаний СИЧ, но и интенсивности инкорпорирования. Так в мужской подгруппе у лиц, страдающих инфекционным синдромом среднее значение такой интенсивности равно 1,5 нКи/год стажа, а для здоровых лиц - 0,8 нКи/год стажа (Р=0,002). Подобное же различие и для аутоиммунного синдрома: есть синдром - среднее значение равно 3,0 нКи/год стажа; нет синдрома - среднее значение равно 0,9 нКи/год стажа. У мужчин с длительной субфебрильной температурой среднее значение такой интенсивности равно 6,8 нКи/год стажа против 1,0 нКи/год стажа (Р=0,0001). Сравнение мужских групп с разным количеством синдромов обнаруживает следующие статистически значимые различия в интенсивности инкорпорирования радионуклидов: нет синдромов - 0,87; 1-2 синдрома - 0,92; 3 и более синдромов - 1,84 нКи/год стажа. Для женских подгрупп обнаруживается аналогичная динамика: 0,53; 0,57 и 1,55 нКи/год стажа.

На наличие  достаточно определенной взаимосвязи  между уровнем инкорпорирования радионуклидов и системой иммунитета указывают и результаты кластерного и дискриминантного анализов. Так с помощью кластерного анализа, в котором были использованы только иммунологические показатели, были выявлены три кластера. Эти три группы работников статистически значимо отличались по средним значениям иммунологических показателей. До начала кластерного анализа все показатели были предварительно стандартизованы к нулевому среднему и единичной дисперсии. Такое нормирование исключало эффект размерности разных по масштабу иммунологических показателей. Качество кластеризации проверяли с помощью дискриминантного анализа. Процедура переклассификации с помощью полученных дискриминантных функций показала следующие результаты. В первый кластер были отнесены на основании значений иммунологических показателей все 100% наблюдений, во второй кластер - 71% и в третий кластер также все 100% наблюдений. Такие результаты говорят о достаточно высокой локализованности первого и третьего кластеров. Для идентификации взаимосвязи выделенных кластеров и уровня инкорпорирования радионуклидов нами был выполнен анализ таблиц сопряженности. Для признаков "Группа по активности СИЧ" и "Номер кластера" этот анализ показал наличие достоверной связи при достигнутом уровне значимости равном 0,003.

Приведенные результаты статистического анализа позволяют  положительно оценить предложения  о целесообразности сплошного СИЧ-обследования жителей территорий загрязненных радионуклидами.

Выводы

1. Установлено  статистически значимое увеличение  средних значений активности излучения по СИЧ у групп работников СХК страдающих рядом синдромов, по сравнению с лицами, у которых данные синдромы отсутствуют.

2. Увеличение  количества синдромов сопровождается  статистически значимым увеличением  средних значений активности излучения по СИЧ.

3. Для ряда  синдромов наблюдается значимая  взаимосвязь не только с активностью  излучения по СИЧ, но и с  отношением показаний СИЧ к  стажу работы.

Наблюдаются статистически  значимые корреляции между характеристиками иммунитета и активностью излучения по СИЧ.

ГЛАВА 2

Клинические аспекты  действия малых доз ионизирующего  излучения на человека

Нарушение здоровья тесно связано с ростом числа  общесоматических заболеваний. Пусть  здоровье – это состояние организма, которое можно охарактеризовать соответствующими уровнями физических и умственных способностей, а также возможностями приспособления к меняющимся условиям работы и жизни. В этом случае в понятие “нарушение здоровья” входит снижение функциональных способностей организма. Для оценки нарушения здоровья, а вместе с этим и для прогноза роста заболеваний, применяют критерии изменения гематологических, биохимических и морфологических параметров организма, которые имеют количественные лабораторные оценки, и эти изменения могут быть результатом неблагоприятного воздействия факторов на различные физиологические системы.

Рассмотрим  клинические проявления, которые  возникают у практически здорового  человека при действии малых доз  ионизирующего излучения на примере  медицинских и дозиметрических исследований заболеваемости ликвидаторов аварии на ЧАЭС по данным Российского государственного медико-дозиметрического регистра.

Таблица 2. Показатели заболеваемости на 100 тыс. человек в 1993 году по основным классам болезней среди ликвидаторов различных дозовых групп и населения России в целом

Примечания:

* - показатели, достоверно отличающиеся от соответствующих  показателей в дозовой группе 0 - 5 сГр;

** - те же различия с дозовой группой 5 - 20 сГр.

В таблице представлены показатели заболеваемости на 100 тыс. человек  в 1993 г. по основным классам болезней среди ликвидаторов различных дозовых  групп и населения России в  целом. Из данных таблицы видно, что  показатели заболеваемости среди ликвидаторов превышают таковые для населения России. Рост заболеваемости (сумма заболеваний по классам болезней) по группам ликвидаторов составляет соответственно 20; 22,8 и 23,2 %. Эффективная доза D_эф рассчитывалась из предположения, что ликвидаторы на ЧАЭС подвергались равномерному облучению в течение трех - шести месяцев. Мы считаем, что столь высокий рост заболеваний объясняется тем, что уровень, полнота и качество диспансеризации ликвидаторов значительно отличаются от общероссийской практики. Поэтому группу, получившую дозу 0 - 5 сГр (D_эф £ 2 сГр), мы принимаем в качестве контрольной группы сравнения. Из данных таблицы следует, что во второй и третьей группе имеет место достоверный рост заболеваний примерно на 3 %. Этим группам с дозой облучения 20 - 35 сГр D_эф соответствует 7 - 11 сГр, то есть у части лиц она несколько превышала условный порог (D_эф=8 сГр). Нарушение здоровья есть нестохастический эффект. При достижении пороговой дозы он выявляется у части лиц (до 5 %). На этом основании мы принимаем D_эф=8 сГр за порог нарушения здоровья.

 Имеющиеся  в литературе клинические данные  об изменениях в основных регуляторных  системах организма при действии  ионизирующего излучения в дозах,  не вызывающих острую или хроническую  лучевую болезнь, указывают на то, что функциональные изменения деятельности основных физиологических систем чаще всего носят полисиндромный характер. Это проявляется в первичных функциональных отклонениях на уровне многих физиологических систем организма, развитию донозологических состояний, переходящих с ростом дозы к клинической патологии. Как показывает анализ заболеваемости ликвидаторов аварии на ЧАЭС, при дозах более 5 сГр через четыре года имеет место достоверный рост заболеваний по следующим классам болезней: болезни нервной системы, психические расстройства, болезни крови и кроветворных органов, болезни органов пищеварения. По другим классам болезней различия в показателях заболеваемости не выявлены.

 Рассмотрим  данные о состоянии различных  систем организма у лиц, подвергшихся облучению в малых дозах, и на этой основе попытаемся установить, к каким клиническим последствиям приводит облучение в установленных выше диапазонах дозы.

 В структуре  неврологической заболеваемости  особое место занимает синдром  вегетативной дистонии. Стойкие и выраженные нарушений вегетативной регуляции выявлены при дозе внешнего облучения выше 25 - 50 сГр. Психологические и психосоциальные скрининговые исследования больших контингентов пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС выявили универсальную реакцию в виде повышения тревожности как устойчивой личностной черты, характерной для состояния стресса со всеми его тремя компонентами: соматическим, эмоционально-волевым, поведенческим. При этом отмечается ускорение перехода психофизиологических расстройств в стойкие психосоматические у 30 % обследованных. Анализ клинических данных обследованных лиц с установленными дозовыми нагрузками показывает, что при облучении в диапазоне дозы от 5 - 15 сГр до 25 - 50 сГр психофизиологические и психологические изменения можно рассматривать как функциональный или рефлекторный ответ нервной системы в виде неспецифической ориентировочной реакции при восприятии облучения как раздражителя. При больших дозовых нагрузках (от 60 до 100 - 200 сГр) физиологическая реакция трансформируется в реакцию повреждения. Наблюдаемую реакцию нервной системы на ионизирующее излучение можно оценить как дизрегуляторный синдром, который в свою очередь модифицирует клиническое течение ранее существовавшей патологии, способствует более торпидному ее течению и снижает в ряде случае эффективность терапии.

 Гематологический  мониторинг показывает, что признаки  функциональной дезорганизации  в системе гомеостаза и морфофункциональных  свойств клеток крови выявляются  при воздействии ионизирующего  излучения в дозе порядка 5 - 30 сГр. Такого рода изменения по отношению к контрольной группе находятся в пределах физиологических колебаний и нормализуются в течение шести месяцев. При исследовании периферической крови лиц, работавших в 30 км зоне ЧАЭС, в 11 % случаев выявлена преходящая и стойкая лейкопения при поглощенной дозе порядка 36 - 72 сГр. Изучение состояния здоровья этих лиц позволяет выделить их в группу риска развития гематологических заболеваний. Изучение особенностей течения острой лучевой болезни пострадавших с относительно равномерным облучением показало, что при дозе около 1 Гр постлучевая динамика клеток крови выражена минимально. Острая лучевая болезнь (ОЛБ) первой степени тяжести (доза облучения 1 - 2 Гр) характеризовалась только клинико-лабораторными находками и умеренными астеническими последствиями. Однако необходимо отметить, что при ретроспективном анализе гематологических показателей (по факту волнообразного снижения нейтрофилов и тромбоцитов) выявлена группа пострадавших с зарегистрированной дозой 50 - 75 сГр. Однако избыточная заболеваемость болезнями крови и кроветворных органов у профессионалов - ликвидаторов аварии на ЧАЭС не была выявлена.

 Результаты  многолетнего изучения иммунитета  у населения Южного Урала, подвергшегося  облучению в дозе 10 - 85 сГр (средние значения), указывают на изменения в иммунной системе. Через два - четыре года наблюдалось угнетение фагоцитарной активности нейтрофилов крови, снижение содержания лизоцима в слюне, незначительное нарушение продукции антител. Через пять-шесть лет изменения показателей факторов естественного иммунитета были менее выраженными. Однако при функциональных нагрузочных пробах выявилось снижение резервной возможности иммунной системы, которое сохранялось в течение 20 лет.

 Сопоставляя  лабораторные показатели и клинические проявления, можно применить разработанные дозовые критерии для оценки изменений интегрального показателя - нарушения здоровья, то есть для прогноза возникновения ряда общесоматических заболеваний при действии ионизирующего излучения в малых дозах.

 На практике  достаточно сложно определить  порог вредного действия, так  как трудно провести различия  между физиологическими колебаниями,  физиологическими процессами адаптации  и патологическими процессами. Так  наряду с клинико-эпидемиологическими данными, указывающими на рост общесоматических заболеваний при действии малых доз, имеют место исследования, по данным которых рост заболеваемости не был выявлен. В частности, данные за 1979 - 1988 гг. о влиянии радиационного фактора риска на распространенность ишемических и геморрагических инсультов в зоне предприятий атомной промышленности и работников предприятия, которые подвергались воздействию внешнего гамма-облучения со средней суммарной дозой 62 - 81 сГр за 16,9 - 23,5 лет указывают, что эти показатели не превышают таковые по другим регионам страны. По расчетным оценкам D_эф для профессиональных работников составляла 9,5 - 11,5 сГр. Заболеваемость с временной утратой трудоспособности (ВУТ) при неврологических проявлениях остеохондроза не превышала таковую среди лиц контрольной группы других производств, не имеющих контактов с ионизирующим излучением. Данные по персоналу атомных реакторов, облучавшемуся в большой дозе (годовая доза составляла 100 сГр и более, 266 сГр за 5 лет; частота заболеваемости хронической лучевой болезни 0,5 % в год), указывают на то, что после прекращения контакта с радиационным фактором показатели морфологического состава периферической крови восстанавливались до исходного уровня в течение 5 - 10 лет.

Анализируя  данные, приведенные выше, можно предложить следующие дозовые критерии для ранжирования состояния организма по гематологическим, иммунологическим и биохимическим показателям. Уровень воздействия с эффективной дозой, равной 2 - 8 сГр, характеризуется изменениями, не указывающими на нарушение здоровья. Можно считать, что вклад радиационного фактора в рост общесоматических заболеваний в данном диапазоне дозы практически не значим. Уровень воздействия с эффективной дозой, равной 8 - 30 сГр, характеризуется изменениями показателей перечисленных систем, которые значимо отличаются от контроля или от исходных значений, выявляются общепринятыми лабораторными методами исследования, но лежат в пределах физиологической нормы.