Лушов К.А. Влияние ионизирующих излучений на биологические объекты

Подождите немного. Документ загружается.

Перепелиные яйца. Российские и белорусские специалисты

обнаружили, что перепелиные яйца – эффективное средство при лечении

малых доз радиоактивного облучения. У детей из зоны Чернобыльской

аварии, испытывавших на себе «перепелиное» лечение (в Витебском

санатории «Луки»), прекратились головокружения, боли в сердце,

улучшился аппетит, исчезли недомогания, усталость, повысилось

содержание гемоглобина в крови. Причем выздоровление шло

быстрее,

чем у тех, кого лечили таблетками и уколами.

Целебные свойства перепелиных яиц объясняются тем, считают

исследователи, что в них очень много витаминов, аминокислот и других

веществ, обладающих профилактическим радиозащитным действием.

Хлеб. В числе факторов, способных снизить усвоение стронция,

входит потребление хлеба из темных сортов муки, содержащей фитин,

который способен

связывать этот радиоактивный элемент и

препятствовать всасыванию его в кишечник.

162

медикаментозный, лучевой или их комбинация окажется наиболее

эффективным в данном случае.

Кроме телегамматерапии, лучевой лечение может быть проведено

путем введения радиоактивных препаратов в полости тела через

естественные отверстия или через проколы в стенках полостей

(внутриполостное лечение). Радиоактивные иглы, зерна, стержни или

радиоактивные растворы можно вводить в опухоль (внутритканевое

лечение). Раньше

это делали исключительно с препаратами радия. В

настоящее время на смену радия приходит

Со. Сплавам, в которых он

содержится, может быть придана любая форма и размер. Можно

изготовить наборы игл, бусин, шариков и пластин

Со, имеющих разную

активность. Помимо того, что такие наборы по сравнению с препаратами

радия дешевы и удобны,

Со дает излучение, превосходящее по своему

качеству излучение радия, лучше поражающее опухолевую клетку и менее

вредное для организма больного в целом.

Для внутриполостного облучения весьма подходящим оказался

коллоидный раствор радиоактивного золота

198

Au с периодом полураспада

2,7 дня. Его вводят в полость живота или в плевральную полость при

особых формах рака, сопровождающихся накоплением в этих полостях

жидкости. Предложено вводить в брюшную полость коллоидный раствор

радиоактивного золота для разрушения тех злокачественных клеток,

которые могли остаться в ней после удаления хирургом опухоли яичника.

В онкологическом институте

им. А.И. Герцена в Москве коллоидные

растворы радиоактивного золота применяли в сочетании с хирургическим

удалением опухоли для лечения рака грудной железы. Помимо

коллоидного раствора радиоактивного золота, в ряде случаев, когда

необходимо более продолжительное облучение бета-частицами,

используют коллоидный раствор фосфата хрома с радиоактивным

Р.

Внутриполостное облучение в той или иной форме применяют для лечения

рака мочевого пузыря, шейки матки и других органов.

Радиоактивное золото в виде металлических иголочек предложено

«внедрять» в опухоль. Создано специальное приспособление – своего рода

пистолет, из которого выстреливают радиоактивные иголочки в опухоль;

застревая в ней, эти иголочки разрушают ее своим

изучением.

Готовят иглы, стержни, нити и бусины и из других изотопов, каждый

раз учитывая характер излучения данного изотопа и то, в какой форме и

каким способом удобно ввести его в опухолевую ткань. В институте

нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко разрабатывают метод внедрения в

опухоли мозга зерен из радиоактивного

Y. Этот изотоп имеет небольшой

период полураспада – 64 часа и жесткое бета-излучение. Возможно, что

этот метод окажется эффективным сам по себе, или в сочетании с

хирургическим в лечении опухолей мозга.

Для лечения некоторых опухолей, например кожи или глаза,

преимущество имеют изотопы, при распаде которых излучаются только β-

частицы. Это излучение поглощается

в тканях на глубине до нескольких

миллиметров, поэтому поверхностно расположенные опухоли поддаются

действию β-частиц. Радиоактивные изотопы вводят в состав пластинок из

пластмассы (аппликаторы). Придают этим пластинкам необходимые

размер и форму и прикладывают к опухоли на точно рассчитанное время.

В Одессе за последние годы таким способом успешно излечили рак кожи

более чем у 200 больных.

Обнадеживающие результаты получены

многими врачами при

лучевом лечении аппликаторами со стронцием-90 некоторых видов

опухолей глаза. Раньше при таких заболеваниях спасение больного

достигалось ценой потери глаза. В настоящее время благодаря изотопам

можно сохранить глаз и в какой-то степени зрение.

Для одного типа опухолей – рака щитовидной железы – врачами

учтена способность радиоактивного йода накапливаться в

опухолевой

ткани. Правда, это бывает не всегда, но некоторые формы рака

щитовидной железы поддаются лечению большими дозами

радиоактивного йода.

В настоящее время в радиофармацевтической практике наиболее

широкое применение нашли изотопы, являющиеся мягкими β-

излучателями. Это

Cu,

Sr,

109

Pd,

153

Sm,

165

Dy,

166

Ho,

169

Er,

177

Lu,

186

198

Au. Они применяются как для лечения раковых заболеваний, так и в

различных клинических анализах. К радиоактивным источникам в

фармации выдвигается ряд требований. Они должны иметь строго

рассчитанные и хорошо воспроизводимые параметры (вид излучения,

энергию излучения, период полураспада), так как должна быть

возможность для точного расчета дозы облучения тканей. Изотопы

должны иметь

специфическую клиническую активность, чтобы, с одной

стороны, разрушить раковые ткани, а с другой в возможно меньшей

степени разрушать здоровые клетки. Точная локализация и биокинетика

радиоизотопа в организме достигается подбором молекулы-носителя.

Исходя из этих требований, оптимальным источником изотопов

является облучение мишеней потоком медленных (тепловых) нейтронов от

ядерных реакторов малой мощности. Однако

и в этом случае часто

получаются радиоактивные препараты, содержащие несколько

радиоактивных изотопов, или содержащих значительное количество

«материнских» изотопов, существенно меняющих как дозы излучения, так

и биокинетику «дочерних» препаратов. Поэтому для создания стабильных

источников (особенно для изотопов с малым временем полураспада) в

последнее время применяется метод «изотопного генератора». Он состоит

том, что облученную мишень, содержащую как материнские, так и

дочерние изотопы, подвергают химическому разделению, отделяя для

дальнейшего использования дочерние изотопы. Этот метод сейчас

используется для получения

199

Au,

111

Ag и

As.

Несмотря на широкое распространение β-источников для

радиоиммунотерапии, в некоторых случаях α-излучатели имеют ряд

Фенольные соединения растений ученые определяют как наиболее

перспективные источники потенциально активных противолучевых

средств. Фенольные соединения – это биологически активные вещества

лечебно-профилактического действия, необходимые для поддержания

жизни и сохранения здоровья. Они повышают прочность кровеносных

сосудов, регулируют работу желез внутренней секреции. Например,

хорошо лечит местные лучевые поражения кожи прополис, что главным

образом связано

с его фенольными компонентами. Из многочисленного

ряда фенольных соединений наибольший интерес представляют флавины,

способствующие удалению радиоактивных элементов из организма.

Источниками флавинов являются мандарины, черноплодная рябина,

облепиха, боярышник, пустырник, бессмертник, солодка.

Этиловый спирт. Это вещество обладает выраженным

профилактическим радиозащитным действием на разнообразные

организмы: человека, животных, бактерий. При введении в питательную

смесь

этилового спирта выживаемость бактерий повышается на 11-18%.

Спирт защищает от гибели почти всех мышей, облученных

рентгеновскими лучами в дозе до 6 Зв (600 бэр).

Продукты с высоким содержанием кальция способствуют

выведению из организма стронция.

Скорлупа куриных яиц. Венгерский врач Кромпхер с группой

медиков и биологов в результате 10-летних исследований установил, что

яичная скорлупа –

прекрасное средство выведения радионуклидов,

препятствует накоплению в костном мозге стронция-90. Применяемые

медицинские препараты – хлорид кальция, гипс, мел – плохо усваиваются

организмом. Яичная же скорлупа – идеальный источник кальция, который

легко усваивается организмом. Скорлупу употребляют от 2 до 6 г в день.

Яйца предварительно моются теплой водой с мылом, хорошо

ополаскиваются. В большинстве случаев скорлупа не

требует специальной

стерилизации. Для маленьких детей необходимо на 5 минут помещать ее в

кипящую воду. Скорлупа от яиц, сваренных в крутую, несколько менее

активна, зато полностью готова к употреблению, пройдя стерилизацию в

процессе варки. Растирать в порошок лучше в ступке: замечено, что при

использовании кофемолки препарат утрачивает часть активности. Прием с

утренней едой – творогом или кашей. Кроме того, в скорлупе содержится

27 микроэлементов, она препятствует таким заболеваниям, как

искривление позвоночника, хрупкость костей, подверженность простудам.

Введение в пищу измельченной скорлупы куриных яиц показало ее

высокую терапевтическую активность и отсутствие каких-либо побочных

действий. Этого нельзя сказать о скорлупе утиных яиц – они для

подобного

применения не пригодны.

В то же время на территориях, сильно загрязненных

радиоактивными веществами, в скорлупе может накапливаться стронций.

А при варке яиц даже переходить в белок.

161

Защита от внутреннего облучения заключается в устранении

непосредственного контакта работающих с радиоактивными частицами и

предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны.

Некоторые вещества, содержащиеся в пище, обладают

профилактическим радиозащитным действием или способностью

связывать и выводить из организма радионуклиды. К ним относятся

полисахариды (пектин, декстрин), фенольные и фитиновые соединения,

галлаты, серотонин, этиловый

спирт, некоторые жирные кислоты,

микроэлементы, витамины. Радиоустойчивость организмов повышают

некоторые антибиотики (биомицин, стрептомицин), наркотические

вещества (нембутал, барбамил).

Пектиновые вещества (пропектин, пектин, пектиновая кислота).

Пектин – студенистое вещество, которое встречается в варенье или желе,

приготовленных из плодов. В процессе усвоения пищи пектин

превращается в полигалактуроновую кислоту, которая связывается с

радионуклидами и токсичными

тяжелыми металлами. Образуются

малорастворимые соли, которые плохо всасываются через слизистую

желудочно-кишечного тракта и выделяются из организма с калом. Кроме

того, низкомолекулярные фракции пектина проникают в кровь, где

образуют с радионуклидами комплексные соединения и затем удаляются с

мочой. Пектиносодержащие вещества обладают высокой способностью в

течение 1-3 часов связывать стронций, цезий, цирконий, рутений

, иттрий,

свинец и эвакуировать из организма до половины этих соединений.

Кроме пектина радиозащитным действием обладают и другие

полисахариды типа декстрина, а также липополисахариды, содержащиеся

в листьях чая и винограда.

Витамины. К важным радиозащитным соединениям относятся так

называемые «витамины противодействия». В первую очередь это

относится к витаминам группы В и С

. Хотя по мнению специалистов одна

аскорбиновая кислота не обладает защитным действием, но она усиливает

действие витаминов В и Р.

В то время, как радиоактивные элементы приводят к разрушению

стенок кровеносных сосудов, совместное действие витаминов Р и С

восстанавливает их нормальную эластичность и проницаемость.

Радионуклиды разрушают форменные элементы крови, снижают

количество

эритроцитов и активность лейкоцитов, а витамины В

, В

регенерируют процессы кроветворения, ускоряют восстановление

эритроцитов и лейкоцитов. В то время как излучение снижает

свертываемость крови, витамины Р и К

нормализуют протромбиновый

индекс.

Несколько повышает устойчивость организма к развитию лучевой

болезни парааминобензойная кислота, улучшает показатели крови,

способствует восстановлению биотина (витамин Н).

160

преимуществ в лечении злокачественных заболеваний. Это, в первую

очередь, лечение микрометастаз, размер которых меньше 2 мм. β частицы

имеют в тканях больший пробег (4-11 мм), чем α-частицы (0,5-1 мм). При

этом, поскольку энергия частиц примерно одинакова, α-частицы

оказывают гораздо больший эффект на несколько ближайших клеток и

практически не воздействуют дальние. Это делает

их пригодными для

лечения таких специфических опухолей, как микроопухоли костного мозга

или метастазы, распространяющиеся по поверхности органов организма

(опухолевый менингит). Для таких α-излучателей, как

211

Bi и

213

Bi длина

волны излучения составляет 10 нм, что соответствует расстоянию между

двойными спиралями ДНК. В результате резонансного поглощения с

высокой вероятностью происходит разрушение двойных спиралей ДНК

раковых клеток, что предотвращает рост метастаз. Наиболее

перспективными α-излучателями являются

211

At,

213

Bi,

225

Ac и

255

Fm. Все

эти изотопы имеют небольшой период полураспада (0,5-12 ч) и могут быть

получены только методом «изотопного генератора». Для очистки изотопов

от примесей материнских элементов обычно используют

хроматографическое разделение. Их доставка к органам-мишеням

осуществляется в виде хелатов сложного состава. К достоинствам этих

изотопов также относится наличие кроме α-излучения еще и

γ-излучения,

что облегчает дозиметрию и контроль выведения изотопов из организма.

Статистика показывает, что в последние десятилетия увеличится

процент выздоровления от многих форм рака, удлинилась

продолжительность жизни больных, лечившихся хирургическими и

лучевыми методами.

Использование радиоактивных изотопов йода в лечении

базедовой болезни. Три главных признака характеризуют базедову

болезнь: увеличение щитовидной железы,

увеличение частоты сердечных

сокращений и пучеглазие. Поступление в кровь в повышенных

количествах йодсодержащего гормона щитовидной железы приводит к

общему отравлению организма с поражением многих органов. Больные

базедовой болезнью нервны, раздражительны, легко возбудимы. Обмен

веществ в организме у таких больных повышен и они часто бывают очень

худыми. И все это происходит, как

было сказано, потому, что щитовидной

железой образуется избыточное количество гормонов. Значит, лечение

базедовой болезни должно заключаться в подавлении способности

щитовидной железы производить избыток гормонов. Одним из главных

способов борьбы с базедовой болезнью до недавнего времени было

хирургическое удаление большей части щитовидной железы; при том

расчет был на то, что оставшаяся

часть щитовидной железы обеспечит

снабжение организма нормальным количеством гормонов. Такая операция

не принадлежит к числу простых, она требует от хирурга большого

искусства и опыта; кроме того, иногда и хорошо проведенная операция

приносит только временный эффект. Оставшаяся часть щитовидной

железы вновь разрастается, в ней снова начинает образовываться

избыточное количество гормонов и болезнь вновь дает о себе знать. У

многих больных вследствие плохого общего состояния или других причин,

хирург вообще не может проводить операцию. Как же быть? Медицина

располагает еще химическими средствами подавления образования

гормонов в щитовидной железе, например, препаратом метилтиоурацилом.

Но и это средство не во всех случаях применимо и не всегда дает

положительный эффект. Вот почему, когда выяснилось, что при

избыточной продукции гормонов в щитовидной железе накапливается

радиоактивный йод больше, чем в норме, возникла мысль использовать его

излучение для частичного разрушения клеток

щитовидной железы. При

этом учитывалось, что большая часть введенного в организм

радиоактивного йода захватывается щитовидной железой, а незахваченная

часть почти полностью выводится из организма с мочой. Таким образом,

облучение радиоактивным йодом сосредоточивается главным образом в

щитовидной железе.

Клинические наблюдения показали, что при правильном подборе доз

радиоактивного йода можно достигнуть «бескровного» разрушения

части

щитовидной железы, возврата продукции гормонов к норме и

исчезновения в результате этого многих проявлений болезни.

При введении в практику всякого нового метода лечения врачи

собирают данные, которые позволяют им ориентироваться в каких случаях

этот новый метод может быть применен, где он противопоказан, каковы

непосредственные результаты лечения и не возникают

ли осложнения

впоследствии. Все это относится и к лечению радиоактивным йодом. Хотя

этот метод лечения применен еще в начале 50-х, однако еще получены не

все ответы на интересующие врачей вопросы. Опыт лечения

радиоактивным йодом (у нас и за рубежом) многих тысяч больных

убеждает в том, что во многих случаях лечения базедовой

болезни,

особенно у пожилых людей, при диффузном зобе этот метод лечения

следует предпочесть всем остальным. Те больные, которые при помощи

радиоактивного йода избавились от базедовой болезни, смогли по

достоинству оценить этот метод лечения. Но не для всех случаев базедовой

болезни это метод пригоден. Радиоактивным йодом нельзя, например,

лечит беременных женщин

и кормящих матерей, так как йод может в этих

случаях проникнуть в организм ребенка. В каждом отдельном случае врач

тщательно обследует больного, и, сопоставляя все клинические данные,

решает, какой способ лечения следует избрать.

Попытки излечения от лейкемии при использовании

радиоактивных изотопов фосфора. Большие надежды возлагали врачи на

лечение радиоактивным фосфором

другого заболевания – лейкемии. Это

тяжелое заболевание, поражающее преимущественно кроветворные

органы. Один из главных признаков лейкемии – увеличение в крови числа

Способы и виды противорадиационной защиты.

Несмотря на малую изученность данной проблемы, человечество

активно занимается разработкой средств и мер защиты организмов от

радиации.

Так, например, для защиты от воздуха, заражённого радиоактивными

частицами можно применять противогазы и респираторы (для шахтёров).

Также есть общие методы зажиты такие как:

¾ увеличение расстояния между оператором

и источником;

¾ сокращение продолжительности работы в поле излучения;

¾ экранирование источника излучения;

¾ дистанционное управление;

¾ использование манипуляторов и роботов;

¾ полная автоматизация технологического процесса;

¾ использование средств индивидуальной защиты и

предупреждение знаком радиационной опасности;

¾ постоянный контроль над уровнем излучения и за дозами

облучения персонала.

Известно, что и

в медицине для лечения рака применяется способ

лучевой терапии, т.е. облучения раковых клеток. Облучение уничтожает

раковые клетки, но убивает и только что пересаженные из костного мозга

донора стволовые клетки. Решением этой проблемы занялся институт

Паттерсона в Манчестере под руководством доктора Радж Чопра (Raj

Chopra). Они усовершенствовали метод пересадки стволовых клеток

донора

больному, который применяется в некоторых случаях при

неэффективности стандартных схем. Этим клеткам была добавлена защита

от лучевой терапии. Ученые предложили вводить при помощи вируса в

донорские клетки специальный ген, который защищает их от

повреждающего действия лучевой терапии.

Манчестерские ученые, которым удалось на практике создать такие

устойчивые к радиации клетки, надеются, что

их присутствие в организме

поможет активизировать противоопухолевый иммунитет.

К средствам индивидуальной защиты можно отнести

противорадиационный костюм с включением свинца. Лучшим

поглотителем гамма-лучей является свинец. Медленные нейтроны хорошо

поглощаются бором и кадмием. Быстрые нейтроны предварительно

замедляются с помощью графита.

Скандинавская компания Handy-fashions.com занимается

разработкой защиты от излучения мобильных телефонов, так, например,

этом (2003) году она представила жилет, кепку и шарф предназначенные

для защиты от вредного изучения мобильных телефонов. Для их

производства используется специальная антирадиационная ткань. Только

карман на жилетке выполнен из обычной ткани для устойчивого приёма

сигнала. Стоимость полного защитного комплекта от 300 долларов.

159

ситуаций; накопление запасов медицинского и другого имущества из

расчета работы ББР в течение 72 ч; определение путей эвакуации

пораженных и населения в случае поступления в окружающую среду

значительных количеств радиоактивных веществ; проверка готовности

личного состава ББР и специализированных лечебно-профилактических

учреждений к эвакуации пострадавших.

2. При возникновении чрезвычайных ситуаций - направление к месту

происшествия ответственных представителей регионального центра и ББР

(если же авария произошла на объекте, расположенном в одном из городов

региона, то к выезду готовится ББР); обеспечение постоянной связи с

объектом и представление донесений в вышестоящие органы

здравоохранения; организация и проведение при необходимости

санитарно-профилактических и противоэпидемических мероприятий.

Головным учреждением Российской Федерации

по вопросам

организации и оказания ЭМП при чрезвычайных ситуациях, связанных с

радиационными поражениями, является Специализированный научно-

практический. центр экстренной медицинской помощи (СЦЭМП)

«Защита», который возложенные на него задачи, решает через

региональные центры. ББР и выездной автономный госпиталь (ВАГ) на

пневмокаркасных модулях. В структуру центра наряду с практическими

входят научные подразделения

, обеспечивающие разработку новых и

совершенствование существующих методов и средств оказания экстренной

медицинской помощи при радиационных авариях, подготовку нормативно-

методических документов, определяющих порядок действия служб ЭМП,

обоснование системы медико-гигиенических мероприятий по

предупреждению таких катастроф и аварийной готовности служб ЭМП.

Для решения вопроса о привлечении дополнительных сил и средств

используется шкала

критериев о степени участия СЦЭМП "Защита" в

оказании экстренной медико-санитарной помощи при радиационных

авариях.

158

белых кровяных телец. По своему происхождению и внешнему виду, а

также и по своей роли в организме, лейкоциты отличаются друг от друга.

Когда в лаборатории исследуют кровь, то подсчитывают при этом общее

число белых кровяных телец и определяют каково процентное

соотношение разных видов этих телец. У здоровых людей соотношение

между отдельными

видами лейкоцитов колеблется незначительно.

При лейкемии в крови находят увеличение общего числа

лейкоцитов, но не всех видов одинаково. В крови начинает преобладать

один из видов белых кровяных телец, кроме того, появляются и такие их

формы, каких нет в крови здорового человека. Различают отдельные виды

лейкемии по преобладанию того или иного

вида лейкоцитов. Болезнь

может принять острое или хроническое течение, т.е. протекать быстрее

или медленнее. Увеличение числа белых кровяных телец и появление

аномальных форм только один из признаков болезни. При ней происходит

разрастание ткани, в которой идет образование белых кровяных телец. Это

разрастание может приобрести злокачественный характер. Борьба с

острыми формами

лейкемии исключительно сложна и врач часто

оказывается бессилен помочь больному. Лучше обстоит дело с лечением

хроническим форм лейкемии. Радиоактивный фосфор здесь также оказался

полезен, хотя и не в такой степени, как при лечении полицетемии.

Применение радиоактивного фосфора при лечении лейкемии

основывается на том, что лейкемические клетки более чувствительны к

облучению,

чем нормальные клетки, а так как радиоактивный фосфор

накапливается в них в повышенном количестве, то и казалось, что можно

будет, разрушив лейкемические клетки, благоприятно повлиять на течение

болезни. Но оказалось, что полного разрушения лейкемических клеток

добиться нельзя. Это требует введения в организм таких больших

количеств радиоактивного препарата, при которых гибнут и

здоровые

клетки. Однако при умеренных дозах радиоактивного фосфора,

применяемого для лечения некоторых форм хронических лейкемий,

введение этого препарата дает лучшие результаты, чем другие способы

лечения. Иногда лечение радиоактивным фосфором помогает в тех

случаях, когда облучение рентгеновскими лучами и введение

сильнодействующих медикаментозных препаратов перестает давать

благоприятные результаты. Часто наилучший эффект достигается

сочетанием различных способов лечения больных лейкемией, в том числе

и с помощью радиоактивного фосфора. Дальнейшие исследования

механизма развития заболевания кроветворных органов приведут к знанию

того, почему и как развивается белокровие, что позволит гораздо

успешнее, чем сейчас бороться с болезнью. И здесь, также как и при

изучении других болезней, следует многого ожидать

от метода

радиоактивных атомов.

Влияние ионизирующего излучения на растения

В результате аварии на Чернобыльской атомной станции больше

всего пострадали именно леса, которые занимают основную часть

площадей в зоне летального, сублетального и умеренного радиационных

поражений. В ряде мест совокупная активность почв от всех

радиоизотопов (

137

Cs,

Sr,

240

Pu) до сих пор достигает значений в 10000

кБк/м

В первый год после заражения 70-80% активность фиксировалось в

наземных частях деревьев. На данный момент активность наземных частей

растений составляет только 4-7,5% от общей радиоактивности. Остальное

сосредоточено в корнях деревьев и в почве. Исследования показали, что

максимальное содержание радиоизотопов приходится на быстрорастущие

ткани растений с высокой скоростью обмена веществ (молодые побеги,

семена,

кора, хвоя). В старых лесах (возраст деревьев 60-80 лет)

содержание радиоактивных веществ в растениях в 3,4 раза ниже, чем в

молодых (возраст деревьев 18-20 лет). Существует корреляция между

содержанием радиоактивных изотопов цезия в почве и активностью

сосновых шишек. Так, если при активности почвы 100-200 Бк/м

активность шишек составляла 3-100 Бк/кг (контрольная группа), то для

лесов в 30 км зоне Чернобыльской станции, где активность почвы

составляет 9250 кБк/м

(около 10 Рентген/год), активность шишек

составила уже 133000 Бк/кг. Аналогичная картина наблюдается и для

желудей.

Естественно, что подобная активность семенного материала

приводит к радиационному поражению всходов. И если для сосны

всхожесть ростков из поврежденного материала уменьшается всего на

10%, то для дубов эта величина достигает уже 50%. При этом рост

молодых растений

в обоих случаях примерно на 40% меньше роста

растений контрольной группы.

Воздействие радиации на насекомых, обитающих на зараженных

участках лесах, неоднозначно: они могут оказаться как

радиочувствительными, так и радиоустойчивыми. Так, в период с 1986 по

1996 год в Чернобыльских лесах на 97,3% уменьшилась популяция таких

вредителей, как сосновая пяденица (Operophtera brumata) и сосновый

коконопряд (Dendrolimus pini). Их высокую

смертность связывают с

радиационным поражением, возникающим при зимовке личинок в коре

деревьев. С другой стороны, произошли изменения в популяции майского

жука (Melolontha melolontha). Его численность уменьшилась на 40%,

однако масса выживших годовалых личинок увеличилась с 0,8 г до 1,4 г.

Как известно, радиационное воздействие приводит к увеличению

частоты возникновения мутаций. Однако их изучение на людях

сталкивается с рядом проблем, в первую очередь этического плана. В тоже

время существует ряд факторов, позволяющих проводить подобные

Организация экстренной медицинской помощи при

радиационных авариях

Анализ опыта ликвидации последствий аварий, катастроф и

стихийных бедствий свидетельствует о том, что независимо от

происхождения чрезвычайных ситуаций и их масштаба организация и

оказание экстренной медицинской помощи (ЭМП) пострадавшим должны

осуществляться в первую очередь силами лечебно-профилактических

учреждений, максимально приближенных к местам дислокации

потенциально опасных объектов или к районам, где возможны катастрофы

природного происхождения.

Первичным звеном службы экстренной медицинской помощи

являются так называемые бригады быстрого реагирования (ББР), которые

должны быть созданы на базе лечебно-профилактических учреждений,

обслуживающих потенциально опасные объекты, или центральных

городских (районных) лечебно-профилактических учреждений в местах,

где возможны стихийные бедствия.

В состав ББР для оказания ЭМП при

радиационных авариях входят врач-радиолог (2), врач-гематолог-лаборант

(1). физик-дозиметрист (2), гигиенист-гематолог (1). Организационное,

кадровое, финансовое, материально-техническое их обеспечение

осуществляется учреждением, на базе которого созданы ББР.

Основная задача бригад - оказание экстренной медицинской помощи

пораженным, госпитализация их в специализированные местные,

региональные или центральные лечебные

учреждения. Если сил и средств

местных органов здравоохранения недостаточно, то в этом случае

привлекаются ББР региональных и центральных служб ЭМП.

Региональные центры организуются в крупных городах на базе

станций экстренной и планово-консультативной помощи республиканских

(в составе России), краевых и областных больниц. Их организационно-

штатная структура зависит от количества и

характера радиационно-

опасных объектов в обслуживаемом районе с учетом экономических.

климатических, климатогеографических, экологических и других

особенностей. Первичным звеном службы ЭМП регионального центра

являются ББР такого же состава и структуры, что и на местах. Центры

предназначены для поддержания в постоянной готовности

территориальных специализированных сил и средств службы ЭМП,

особенно когда масштабы

радиационной аварии и число пораженных

превосходят возможности местных служб ЭМП.

На региональные центры возлагается:

I. В период аварийной готовности (до возникновения аварии) -

прогнозирование медико-экологических последствий возможных

радиационных аварий в регионе: взаимодействие с ведомственными

медицинскими службами, органами Госсаннадзора, администрацией

потенциально опасных объектов, формированиями Гражданской обороны;

установление связи и порядка оповещения о

возникновении чрезвычайных

157

metallorum и солевые слабительные. Очистительные клизмы. В/в петацин

5% - 10 мл (вводить медленно!), в тяжелых случаях до 30 мл. Мочегонные

(фонурит 0,25 г, гипотиазид 0,2 г). При поражении верхних дыхательных

путей – мясляные ингаляции, при бронхитах – антисептические средства,

при осложнениях вторичной инфекцией – антибиотики. При

необходимости – сердечные средства.

156

исследования на хвойных растениях с последующей экстраполяцией на

животных и людей:

1. Сходство чувствительности к облучению хвойных деревьев с

человеком и млекопитающими;

2. Геном гаплоидного мегагаметофита хвойных деревьев в начальной

стадии развития идентичен таковому яйцеклетки;

3. Возможность выполнять сходящийся анализ большой выборки

генов от одногомегагаметофита;

4. Доступность генетических маркеров, которые являются

репрезентативной выборкой всего наследственного материала.

Тщательный эксперимент, проводившийся в течение нескольких лет,

выявил наличие 15 мутаций в генном коде, 9 из которых являются

нулевыми. Частота мутаций возросла по сравнению с контрольной

группой не подвергшихся воздействию радиации деревьев с 5∗10

–6

до 1,1-

3,0∗10

–3

. Положение этих мутаций сохраняется для различных видов

растений, что делает данный метод удобным инструментом контроля

радиационной безопасности.

Конечно, леса с летальной дозой заражения радиацией останутся

головной болью экологов еще в течение нескольких поколений. Леса из

второй и третей зон поражения также не могут быть использованы в

качестве промышленных источников древесины,

а также в качестве места

сбора дикорастущих грибов и ягод. Однако они выполняют важную роль –

задерживают распространение радиоактивных изотопов. Горизонтальная

скорость переноса радиоизотопов в лесах на 2-3 порядка меньше, чем на

открытых участках местности. В результате Чернобыльской катастрофы

оказались заброшенными 260000 га сельскохозяйственных угодий. И

самым логичным их использованием было бы насаждение лесов

. Между

тем, попытка засеять данные территории семенами сосны и дуба в 1991 –

1992 гг. провалились, т.к. большинство семян погибло. В последние годы

для решения этой задачи используются саженцы деревьев, посаженные с

помощью автоматических сеялок, что существенно уменьшает дозу

облучения рабочих, производящих посадку.

Радионуклиды в плодоносящих растениях

Фрукты играют важную роль как в сельскохозяйственной экономике,

так и в питании человека, особенно для некоторых групп населения.

Например, европеец в среднем за год потребляет 106 кг фруктов и ягод, а

население стран Южной Европы (Греция, Италия, Испания) до 200 кг/год.

Поэтому изучение процессов поглощения, распределения и

переноса

радиоактивных изотопов в плодоносящих растениях и кустарниках

необходимо рассматривать как комплексную проблему, особенно в связи с

увеличивающимся числом аварий на ядерных объектах.

Существует три пути накопления радиоактивных изотопов в

многолетних растениях: лиственное поглощение, корневое поглощение и

переоблучение от многолетних органов растений.

Плодоносящие растения крайне разнообразны по строению. Их

форма может быть изменена в широком диапазоне в зависимости от

сельскохозяйственных нужд. Поэтому поглощающая поверхность

плодовых деревьев является гораздо более разнородной, чем у зерновых

культур. Тип просадок является определяющим фактором при расчетах

дозы поглощения при радиоактивных осадках, но само лиственное

поглощение и последующий перенос

существенно зависит от

физиологических особенностей данного вида. Поглощение листвой

зависит: от физиологической активности растений (для персиков

поглощение выше, чем для яблонь); от вегетативного цикла (для

вечнозеленых растений поглощение гораздо выше); от строения листа

(наличие ворсинок увеличивает коэффициент поглощения в 3-4 раза по

сравнению с глянцевыми листьями); а также от особенностей химического

состава листа (так, ионообменная емкость увеличивается от 16,9 мэкв/100 г

у вишни до 66,7 мэкв/100 г у виноградной лозы).

Концентрация радиоактивных изотопов в плодах может быть выше

или ниже, чем в листьях. Это зависит как от индивидуальных

особенностей растений, так и от вида радиоактивных изотопов. В целом же

существует прямопропорциональная зависимость между

площадью

лиственного покрова и концентрацией радиоизотопов в плодах.

При корневом поглощении изотопов главными факторами

накопления элемента в плодах являются не столько вид растений, сколько

тип почвы, на которой они произрастают, и вид изотопа. Например,

поглощение изотопов из кислой почвы происходит гораздо лучше, чем из

щелочной. На всасывание растениями цезия влияет содержание

калия, а на

всасывание стронция – содержание кальция. Более высокие коэффициенты

поглощения наблюдаются для глинистых почв за счет удерживания влаги,

содержащей радиоактивные изотопы.

Распределение уровней всасывания изотопов в зависимости от глубины и расстояния от

ствола

Относительно высокие концентрации кобальта наблюдаются в

паренхиматозных и железистых органах, в том числе в надпочечниках,

вилочковой железе, щитовидной железе, поджелудочной железе, печени и

лимфатических узлах.

Циклогександиамминотетрауксусная кислота в количестве 15-20 мг

на 100 г массы тела при практически одновременном введении

увеличивает выведение

Со с мочой и калом до 67% по сравнению с

контролем.

Токсическое действие. Через 21-23 месяца после начала введения

Со отмечены выраженные изменения белковых фракций, главным

образом γ-глобулинов, снижение иммунобиологической резистентности

животных, что морфологически подтверждается тканевым микробизмом

органов, а также гибелью от вторичных инфекций. Развивается

значительная гипогликемия, являющаяся результатом повреждения

ферментных систем печени. При этом в первую очередь страдают

фосфорилаза, нарушается синтетическая способность печени, значительно

меняется структура гликогена. При

морфологическом исследовании

органов и тканей обнаружены выраженные изменения кроветворных

органов; пролиферация клеток ретикулоэндотелиальной системы в

различных органах, пневмонии, атрофические и склеротические изменения

слизистой оболочки ЖКТ, дистрофические, а иногда и некробиотические

изменения печени, распространенный межуточный очаговый склероз

печени; изменения со стороны эпителия мочевого пузыря; дистрофические

и атрофические изменения половых желез; гемосидероз

внутренних

органов.

Гигиенические нормативы. Для

Со группа радиационной опасности

В.

Меры профилактики. Основными факторами, влияющими на

радиоактивное воздействие на персонал, являются активность отложений

на оборудовании, омываемом радиоактивными жидкими средами, и объем

ремонтных работ, выполняемых на этом оборудовании. Вклад γ-излучения

продуктов деления в мощности дозы у оборудования, как правило,

незначителен. Дозовые затраты на 60-80% обусловлены облучением

персонала в период планово-предупредительных ремонтов и перегрузки.

Уровни накопления

Со и

Со и других радионуклидов у

работников АЭС могут контролироваться при помощи передвижной

установки СИЧ (дважды в год). Максимальные уровни загрязнения

наблюдаются при механическом ремонте, удалении отходов и

дезактивации. Необходимо соблюдать санитарные правила работы с

радиоактивными веществами и нормы радиационной безопасности.

Неотложная помощь. Дезактивация кожных покровов 5% раствором

пентацина, 5% раствором комплексона III или 2-3%

раствором порошка

«Новость». Внутрь противоядие от тяжелых металлов (antidotum

metallorum – 50 мл). Рвотные средства (апоморфин 1% - 0,5 мл подкожно)

или промывание желудка. После очистки желудка – повторно antidotum

155

увеличивается с понижением температуры и снижается с возрастанием

скорости потока воздуха, влажности и содержания воды в угле. Уголь

может быть регенерирован пропусканием через него сухого воздуха.

При работе с радоном следует использовать герметичные боксы и

соблюдать меры радиационной безопасности.

Неотложная помощь. Срочно вывести пострадавшего из

загрязненной атмосферы. Свежий воздух, вдыхание

карбогена.

Промывание полости рта и носоглотки 2% раствором соды.

Кобальт

Характеристика изотопов. Природный кобальт состоит из одного

стабильного изотопа

Со. Известны искусственные радиоактивные

изотопы с массовыми числами 53-64. Наибольшее практическое значение

имеют

Со,

Со и

Со.

Получение.

Со получают на циклотроне, облучая мишени из железа

дейтронами. Кобальт-57 распадается электронным захватом с испусканием

γ-излучением.

Со получают в ядерном реакторе облучением природного

кобальта нейтронами.

Применение.

Со применяют как источник γ-излучения в технике и

медицине; в качестве индикатора при исследовании динамики различных

химических и биологических процессов.

Миграция в окружающей среде. Радиоактивные изотопы кобальта,

попадая в окружающую среду, концентрируются водными организмами.

Коэффициенты накопления

Со морскими ежами относительно пищи и

воды составляет 66 и 270.Коэффициенты накопления

Со в мигрирующих

морских рыбах 300-1300.

Поступление, распределение и выведение из организма. Величину

всасывания кобальта из ЖКТ принимают равной 0,3 для сложных

органических соединений этого элемента и для всех неорганических

соединений в присутствии носителя, за исключением оксидов и

гидроксидов, для которых она принята равной 0,05. У человека из ЖКТ

всасывается от 0,01 до 0,16

СоCl

, причем всасывание кобальта натощак

значительно выше, чем после приема пищи.

Распределение

Со по органам и тканям при пероральном

поступлении характеризуется преимущественным отложением в печени

(30% суммарного содержания в органах и тканях) и мышцах (20%).

При хроническом (в течение двух лет) пероральном введении

Со

быстро (от 2 недель до 1-2 месяцев) устанавливается равновесие между

вводимым и выводимым количеством радионуклида. Устанавливаются на

определенном уровне и суточные дозы излучения. Так, по β-излучению

суточная доза в печени составляет при ежедневном введении

Со в

количестве 46,25 кБк/кг – 0,09 сГр, для почек – 0,075 сГр. Средние дозы по

γ-излучению в теле составляют соответственно вводимой дозе 0,216 и 1,04

сГр в сутки, в брюшной полости 0,51 и 2,2 сГр в сутки.

154

Примеры коэффициентов переноса радиоизотопов цезия и стронция

из почвы к плодам для ряда растений представлены в таблице.

Коэффициенты переноса радиоактивных изотопов цезия и стронция

Плоды Коэффициенты переноса Почва

Цезий Стронций

Яблоки

2,4∗10

-3

1,2∗10

–2

Суглинок

Яблоки

4∗10

-3

1,1∗10

–2

Песчаные глины

Яблоки

1,9∗10

-3

2,5∗10

–2

Песок

Яблоки

3,7∗10

-2

1,2∗10

–3

Торф

Черная смородина

3,3∗10

-3

1,2∗10

–1

—

Плод хлебного дерева

1,4∗10

-2

1,6∗10

–1

Краснозем

Мякоть кокоса

1,8∗10

-2

6∗10

–3

Краснозем

Крыжовник

6,9∗10

-4

4,2∗10

–2

—

Дыня

4,1∗10

-4

2∗10

–2

—

Маслина

1.4∗10

-3

— Илистая глина, известковая

Маслина

1∗10

-2

— Илистая глина, кислая

Апельсин

8,8∗10

-4

— Илистая глина, известковая

Апельсин

3,5∗10

-2

— Песчаная глина, кислая

Папайя

1,6∗10

-2

8∗10

–3

Краснозем

Персик

9∗10

-3

7∗10

–2

Песчаная глина

Груша

6∗10

-3

4∗10

–2

Суглинок

Красная смородина

1,8∗10

-3

1,4∗10

–2

Суглинок

Красная смородина

9,8∗10

-4

— Жирный суглинок

Малина

5,7∗10

–3

5,5∗10

–2

Суглинок

Малина

3,3∗10

–3

8∗10

–3

Чернозем

Ревень

5,3∗10

–4

2∗10

–2

—

Земляника

4,2∗10

–3

2,1∗10

–1

Песок

Земляника

6,4∗10

–3

2∗10

–2

Торф

Арбуз

6∗10

–4

— Песок

Таким образом, для большинства плодовых растений коэффициент

концентрирования стронция в плодах гораздо выше, чем цезия. Это

связано с большей химической подвижностью ионов цезия.

В сельскохозяйственной окружающей среде концентрация

радиоактивных изотопов в плодах на второй-третий год после облучения

обусловлена главным образом переоблучением от старых тканей растений,

в которых произошло накопление радиоизотопов

. В полуестественной

окружающей среде главным фактором многолетнего присутствия

радиоизотопов является корневое поглощение. Может возникнуть

ситуация, при которой максимум содержания радиоизотопов в лесных

ягодах появляется на второй-третий год после радиоактивного заражения.

В частности, данное явление наблюдалось в лесных массивах Брянской

области после Чернобыльской катастрофы.

Применение различных сельскохозяйственных приемов способно

уменьшить

содержание радиоактивных изотопов во фруктах и ягодах. Так,

удаление лиственного покрова виноградной лозы способно уменьшить

содержание радиоизотопов в винограде в 10 раз. Для предотвращения

переоблучения в последующие после заражения растений годы

необходимо проводить сбор и захоронение опавшей листвы, обрезку

деревьев. Внесение минеральных удобрений также способно изменить

перенос радиоактивных изотопов из почвы к плодам растений. В первую

очередь необходимо внесение калийных и кальциевых удобрений,

защелачивание почвы, если это

возможно.

Существенно уменьшить концентрацию короткоживущих

радиоактивных изотопов можно на стадии переработки фруктов и ягод.

Приготовление консервов, соков позволяет уменьшить содержание таких

изотопов, как

131

I, в десятки раз по сравнению с его содержанием в свежих

плодах.

При промышленной переработке фруктов с зараженных территорий,

особенно цитрусовых, необходимо удалять кожуру с плодов и не

допускать ее дальнейшего использования при производстве

ароматизирующих добавок.

Использование радиоактивного облучения для направленной мутации

растений.

Для улучшения характеристик зерновых культур необходимо

наличие благоприятных генетических изменений. Часто желаемых

вариаций бывает недостаточно. Индукция мутаций стала доказанным

путем создания необходимых вариаций. Использование этого метода

предполагает возможность стимулирования желательных признаков,

которые либо не существовали в природе, либо были утеряны в процессе

отбора. В мире только за последние 30 лет было выведено более 1700

сортов мутированных хлебных злаков с существенно улучшенными

признаками (увеличение урожайности, улучшение качества,

сопротивление болезням).

Для того, чтобы стимулировать мутации и, таким образом,

производить генетическую вариацию, из которой могут быть отобраны

желательные мутанты, может использоваться излучение.

Соответствующие ядерные технологии были одобрены специальной

комиссией ООН по Применению Делящихся Материалов в Производстве и

Сельском Хозяйстве и переданы для использования Государствам-членам

МАГАТЭ.

С момента открытия Меллером и Стэдлером того факта, что

излучение может стимулировать наследственные изменения и, таким

образом, увеличивает частоту мутаций во много раз по сравнению со

встречающимися спонтанно в природе, селекционеры больше не

ограничены возможностью применения только спонтанных мутаций.

Первые попытки стимулировать мутации на растениях

ограничивались использованием, главным образом, рентгеновских лучей;

позже стали применять γ-лучи, быстрые и тепловые нейтроны. В

результате проведенных исследований по индукции мутации было

выявленные случаи заведомо составляют лишь некоторую часть от их

полного числа за указанный период.

По данным различных эпидемиологических исследований,

относительный риск рака легких у шахтеров колеблется от 4 до 21.

Превышение частоты рака легких у шахтеров связано главным образом с

кумулятивной дозой. Показано усиливающее действие курения в

возникновении рака легких. Установлено, что латентный

период рака

легких у курящих шахтеров на 3-12 лет короче, чем у некурящих.

По ориентировочным оценкам экспозиция радона в жилых

помещениях ответственная за 10-40% рака легких в генеральной

популяции, по другим данным – за 1-5%.

Базальные клетки бронхиального эпителия являются клетками-

мишенями, повреждение которых приводит к развитию бронхиального

рака. В связи с этим проводятся

оценки доз, которые получают именно эти

клетки при ингаляции короткоживущих продуктов распада радона и

других α-излучающих радионуклидов (

234

238

239

Pu и

241

Am). Доза в

трахеобронхиальной области существенно зависит от возраста, снижаясь с

его увеличением. Максимальная доза приходится на возраст 6 лет.

Относительный риск возникновения рака легкого от облучения

продуктами распада радона у детей в возрасте до 10 лет выше, чем у

взрослых.

Исследования, выполненные в разных странах, показывают, что

медианное значение эквивалентной равновесной концентрации

дочерних

продуктов радона в воздухе жилых помещений составляет 8-25 Бк/м

. Это

означает, что эквивалентная доза в бронхиальном эпителии

приблизительно в 10 раз выше доз от всех природных источников

радиации в других органах и тканях человека. Вклад облучения легких в

эквивалентную эффективную дозу от всех источников составляет 40-50%.

Удвоение частоты раков легких по сравнению с необлученным населением

следует ожидать у людей, облучающихся в

течение жизни дочерними

продуктами радона при их концентрации в воздухе жилых помещений,

равной 300-500 Бк/м

. Предполагают, что 20% раков бронхов обусловлены

воздействием радона и продуктов его распада.

Гигиенические нормативы. Для

222

Rn и

220

Rn группа радиационной

опасности В.

Меры профилактики. Применение фильтрующих респираторов

эффективно защищает дыхательные пути от проникновения в организм

дочерних продуктов распада радона. Защита в среднем составляет 84%.

Правильное использование эффективного фильтра (обладающего низким

сопротивлением) может обеспечить коэффициент защиты 10-20. В этих

условиях облучение дочерними продуктами радона составит 10%

рассчитанного без использования защиты в виде

респиратора.

Определенные типы противогазных коробок, содержащих около 900

см

сухого активированного угля, удаляют 96-99% поступающего радона в

течение 1 ч. Защита от радона, обеспечиваемая активированным углем,

153