Тема 11. Биологические эффекты воздействия

ионизирующего излучения на организм человека

Возникающие при ядерном распаде излучения взаимодействуют со средой, в том числе – с биологическими клетками и тканями, вызывая изменения их физических и химических свойств.

Ионизирующее излучение (ИИ) – излучение, которое образуется при радиоактивном распаде и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков.

Основные виды и характеристики ионизирующих излучений

По природе происхождения ИИ подразделяют на электромагнитные и корпускулярные.

Электромагнитные (фотонные) ИИ - это, главным образом, рентгеновское и гамма-излучения, представляющие собой поток энергии с преимущественно короткой длиной волны.

Корпускулярные ИИ – поток элементарных частиц. К ним относятся в основном: альфа-частицы, бета-частицы, нейтроны и протоны.

Каждый вид излучений, воздействуя на биологические ткани, характеризуется различным проникающим и повреждающим (ионизирующим) действием (Табл.11.1).

Табл.11.1. Основные виды и характеристики ионизирующих излучений

Вид излучения	Состав	Проникающая способность	Защита
Альфа-	поток ядер гелия	10см в воздухе; 1-2мм в биоткани	лист писчей бумаги, ткань
Бета-	Поток электронов, позитронов	20м в воздухе; 1-2см в биоткани	верхняя плотная одежда задерживает на ½ - ¼
Нейтронное	Поток нейтронов	до тысяч метров в воздухе и биосреде	материалы из углеводородов
Гамма- Рентген-	Электро-магнитное, фотонное излучение	сотни метров в воздухе; до внутренних органов	свинцовые пластины, бетонные плиты

• Альфа-излучение – поток частиц (два протона и два нейтрона), испускаемых ядром атома. Альфа-частицы обладают сильной ионизирующей (повреждающей) способностью и незначитель­ной проникающей способностью. В воздухе они проникают на глубину не­сколько сантиметров, в биологической ткани - на глубину до 1-2 миллиметров, задерживается листом бумаги, тканью. Кожа человека полностью задерживает альфа-частицы. Однако при попадании альфа-частиц внутрь организма (с воздухом, пищей, водой, через открытую рану), из-за сильной ионизирующей способности (в 20 раз превышающей повреждение при других видах излучений) альфа-частицы становятся крайне опасными для организма.

В результате аварии на ЧАЭС в радионуклидных осадках были выброшены искусственные альфа-излучатели: изотопы плутония-238, 239, 240.

• Бета-излучение – поток электронов или позитронов. Их ионизирующая спо­собность меньше, чем у альфа-частиц, но проникающая способность во много раз больше: в воздухе их пробег составляет около 20 м, в биологической тка­ни проникают на глубину до 2 см, одеждой задерживаются только час­тично. Бета-излучение опасно для здоровья человека, как при внешнем, так и при внутреннем облучении. Для защиты от бета-излучения используются: стекло, алюминий, полимерные материалы

В результате аварии на ЧАЭС в радионуклидных осадках были выброшены искусственные бета-излучатели: изотопы йода-131, цезия-137 и стронция-90.

• Протонное излучение - пробег в воздухе потока протонов; их проникающая способность в биологические ткани занимает промежуточное положение между альфа- и бета-излучением.

• Нейтронное излучение - наблюдается при ядерных взрывах, работе ядерного реактора. Последствия воздействия потока нейтронов на окружающую среду и биологические ткани зависят от начальной энергии нейтронов. Последняя может изменяться в очень широких пределах, в среде поток нейтронов может обладать очень высокой проникающей способностью – до сотен и тысяч метров, вызывая косвенную ионизацию среды и биологических тканей.

В качестве замедлителей нейтронов лучше всего использовать водородсодержащие или легкие вещества - воду, углерод, парафин.

• Гамма-излучение – коротковолновое электромагнитное излучение, возникающее в некоторых случаях при альфа- и бета-распаде. Проникающая способность гамма-излучения значи­тельна: глубина рас­пространения гамма-квантов в воздухе может достигать сотен и тысяч мет­ров. Часть гамма-квантов проходит неизмененной че­рез биологическую ткань, другая часть - поглощается ею. Ионизирующая способность значительно меньшая, чем у вышеперечисленных видов излучений. Для защиты используют свинцовые пластины, бетонные плиты.

В результате аварии на ЧАЭС в осадках выброшены гамма-излучатели: изотопы йода-131, цезия-137, плутония-239.

• Рентген-излучение – фотонное излучение, генерируется рентгеновскими аппаратами. Характеристики его воздействия на среду аналогичны таковым при гамма-излучении. Но в отличие от гамма-излучения оно обладает такими свойствами, как отражение и преломление; его энергия невелика и поэтому оно менее опасно для биологических тканей, используется для диагностики заболеваний в медицине.

Эффекты повреждающего действия ИИ на организм

Под биологическим действием ионизирующих излучений понимают многообразные реакции, возникающие в облучаемом биологическом объекте, начиная от первичных процессов ионизации атомов и молекул до процессов повреждения клеток, органов и систем, проявляющихся либо сразу после облучения, либо спустя длительное время после воздействия ИИ.

Повреждающее действие излучений может проявляться на молекулярном, клеточном и организменном (системном) уровнях биологического объекта. Как это происходит?

При взаимодействии с биологической тканью ионизирующие излучения теряют свою энергию, изначально вызывая либо возбуждение атомов и молекул (перевод электронов атома на более удаленную от ядра орбиту), либо преобразование нейтральных атомов и молекул в ионы разных знаков (потеря атомом электронов). Образующиеся свободные электроны в свою очередь ионизируют другие нейтральные молекулы и атомы. Запускается сложная цепь реакций с образованием чрезвычайно активных в химическом отношении новых соединений, не свойственных организму; нарушается нормальное течение основных биохимических процессов и обмена веществ.

Различные химические превращения веществ под действием ионизирующих излучений называют радиолизом. В основе явлений радиолиза лежат два механизма: прямой, когда молекулы вещества испытывают изменения при непосредственном взаимодействии с ИИ, и непрямой (косвенный). При косвенном радиолизе изменяемые атомы и молекулы не поглощают энергию излучения, а получают её путём передачи от других молекул, главным образом, от продуктов радиолиза воды. Поскольку у человека вода составляет около 75% массы тела, вероятность ионизации её молекул велика (известно, что около 50% всех ионизирующих излучений в организме поглощается именно водой). Ионизация молекул воды, с образованием высокоактивных свободных радикалов типа ОН^-  и Н⁺, вторично вызывает процесс ионизации нейтральных атомов и молекул в тканях.

Продукты радиолиза активно вступают в реакцию друг с другом, с белковыми молекулами, образуя не свойственные организму токсичные соединения («радиотоксины»), которые способны сами по себе оказывать повреждающее действие в клетках и тканях. Дальнейшая цепь нарушений приводит к повреждению жизненно важных макромолекул и клеток организма, изменению генетического материала (молекул ДНК).

Повреждение клетки может привести к угнетению клеточного деления, повреждению клетки, либо к её гибели. При гибели кроветворных клеток костного мозга развивается острая лучевая болезнь, гибель половых клеток приводит к временной либо постоянной стерилизации организма (невозможности иметь потомство). Если клетка органа или ткани повреждена (мутирована), но сохранила способность размножаться, может произойти её злокачественное перерождение и развитие в последующем (через несколько лет) онкологического процесса. При повреждении генетического материала половых клеток – отмечается развитие врожденных и наследственных нарушений у потомства облученных.

В результате, возникающие биологические повреждения в клетках и тканях приводят к нарушениям жизнедеятельности различных функций и систем организма, дисбалансу нервной и эндокринной регуляции.

Перечисленные процессы воздействия ИИ на среду и биологические объекты осуществляются в несколько последовательно протекающих во времени стадий (табл.11.2).

Табл. 11.2. Основные стадии действия ИИ на биологические системы

Стадия	Процессы	Продолжительность стадии
Физическая	Поглощение энергии излучения; образование ионизированных и возбужденных атомов и молекул	10^–16 - 10^-15 с
Физико- химическая	Перераспределение поглощенной между молекулами, образование свободных радикалов	10^-14 - 10^-11 с
Химическая	Реакции между свободными радикалами и между ними и исходными молекулами. Образование широкого спектра молекул с измененными структурой и функциональными свойствами.	10^-6 - 10^-3 с
Биологическая	Последовательное развитие поражения на всех уровнях биологической организации от субклеточного до организменного; развитие процессов биологического восстановления.	Секунды - годы

Продолжительность первых трёх стадий (физической, физико-химической и химической) – в пределах 1 миллисекунды; эти стадии являются общими для действия излучений как на живую, так и на неживую материи. Последующая, биологическая стадия, занимает значительно большее время и продолжается иногда в течение всей жизни; включает в себя вторичные радиобиологические эффекты на всех уровнях организации живой материи.

Следует отметить, что в присутствии кислорода все радиационно-химические процессы интенсифицируются (кислородный эффект), что усиливает повреждающее воздействие ИИ на биологические объекты. На сегодняшний день не подвергают сомнениям радиозащитные свойства гипоксии (недостатка кислорода в организме).

Процессы репарации (восстановления) при облучении организма

На всех этапах воздействия ИИ параллельно с процессами повреждения структур и функций организма идут и обратные процессы восстановления исходного состояния – процессы репарации. В зависимости от  дозы излучения и индивидуальных особенностей организма, вызванные процессом облучения изменения в клетках и тканях могут быть обратимыми  или  необратимыми.В целом, предполагается, что 80% последствий облучения являются обратимыми, и до 3% повреждений в сутки в организме регенерируется; только 10-20% радиационных повреждений считаются необратимыми.

В основном биологические повреждения в организме являются обратимыми до тех пор, пока доза облучения не превышает пределы его регенеративных способностей. Возрастание дозы облучения, как правило, ведет к появлению различных функциональных и органических расстройств.

Появление эффектов биологического повреждения в организме связывают с понятием порога дозы облучения: при превышении определенной дозы облучения проявляются те или иные эффекты повреждающего действия ИИ, и для каждого эффекта существует свой пороговый уровень дозы. Тяжесть этих эффектов также пропорциональна дозе облучения.Так, например, для человека доза в 1 Гр приблизительно соответствует порогу развития острой лучевой болезни с угнетением кроветворной функции костного мозга. Доза в 4-6 Гр соответствует тяжелой форме острой лучевой болезни и является летальной для человека (50% облученных без лечения погибает). Лучевые ожоги кожи появляются при облучении в дозе от 3,5 - 4 Гр.

С понятием порога дозы тесно связано понятие дозиметрии – измерения дозы ионизирующих излучений или её мощности.

Единицы измерения ионизирующих излучений

Доза излучения – это количественная мера воздействия ИИ на среду и биологические ткани. Различают поглощенную, эквивалентную и эффективную, экспозиционную дозы излучения; также применяют понятие мощности дозы, характеризующее интенсивность излучения.

Поглощенной дозой называется количество энергии любого вида, поглощенное единицей массы любого вещества – Дж/кг. В качестве системной единицы измерения поглощенной дозы принят Грей (Гр, Gy), на практике также применяется внесистемная единица – рад:

1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Однако поглощенная доза не полностью определяет последствия облучения, т.к. не учитывает различий в повреждающих биологических эффектах разных видов излучения. Известно, что при одинаковой поглощенной дозе альфа-излучение по своему повреждающему действию считается в 20 раз опасным, чем бета- или гамма-излучения. Поэтому для более реальной оценки последствий облучения поглощенную дозу следует умножать на коэффициент качества излучения, характеризующий степень разрушительного действия каждого отдельного вида ИИ на биологическую ткань. Пересчитанная таким образом доза называется эквивалентной дозой. В качестве системной единицы эквивалентной дозы используется зиверт (Зв). На практике применяется также внесистемная единица эквивалентной дозы – бэр.

Для рентгеновского, гамма- и бета-излучений численные значения поглощенной и эквивалентной доз практически совпадают (т.к. коэффициент качества этих излучений примерно равен 1):

1 Гр = 100 рад = 1 Зв = 100 бэр

Эквивалентная доза более адекватно учитывает возможный ущерб здоровью человека от воздействия ионизирующих излучений. Однако при дозиметрии необходимо принимать во внимание тот факт, что органы и ткани обладают различной чувствительностью к воздействию ИИ. В первую очередь поражаются кроветворные клетки костного мозга, половые железы, кишечник. В связи с этим вводится специальная дозовая характеристика – эффективная эквивалентная доза. Учет радиочувствительности органов и тканей производят с помощью взвешивающих коэффициентов R (табл. 11.3).

Каждый орган или ткань имеет свой взвешивающий коэффициент, который и характеризует его радиочувствительность. Умножив эквивалентную дозу на соответствующие взвешивающие коэффициенты и просуммировав по всему организму, получают эффективную эквивалентную дозу, отражающую суммарный эффект облучения. Единицы измерения эффективной дозы те же, что и эквивалентной – зиверты (Зв).

Табл.11.3. Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов

Ткань, орган	Коэффициент R
Половые железы	0.20
Красный костный мозг	0.I2
Толстый кишечник	0.12
Легкие	0,12
Желудок	0.12
Молочные железы	0.05
Печень	0.05
Щитовидная железа	0,05
Кожа, клетки костей	0,01
Остальные органы	0.05
Всё тело	1.0

Для характеристики энергии фотонных излучений (рентгеновского и гамма-квантов) используют экспозиционную дозу. Экспозиционная доза характеризует способность этих излучений создавать в среде заряжен­ные частицы, выражается отношением суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованного излучением в некотором объеме воз­духа.

За единицу экспозиционной дозы принят кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица экспозиционной дозы, которая широко использовалась в дозиметрии, – рентген (Р, R). 1 Кл/кг = 3876 Р.

Отметим, что для мягких тканей человека экспозиционная доза в 1Р соответствует поглощенной дозе в 1 рад (точнее – в 0,95 рада). Таким образом, для рентгеновского, гамма- и бета-излучений значения поглощенной, эквивалентной и экспозиционной доз практически совпадают:

1 Гр = 100 рад = 1 Зв = 100 бэр = 100Р

Эффекты воздействия ИИ на биологический объект зависят не только от полученной дозы, но и от времени, за которое она получена, поэтому было введено понятие мощности поглощенной дозы.

Мощность поглощенной дозы – это отношение приращения поглощенной дозы за единицу времени. Единицы измерения мощности дозы: рад/с, Гр/с, рад/ч, Гр/ч, т.д. С увеличением мощности дозы поражающее действие ионизирующих излучений возрастает.

На практике часто используют понятие мощности экспозиционной дозы, выражаемой в мР/ч или мкР/ч, и характеризующей интенсивность излучения. Обычные фоновые показатели мощности экспозиционной дозы для территории Беларуси – 18-20 мкР/ч.

Таким образом, согласно концепции порога дозы облучения, эффекты биологического повреждения в организме проявляются при превышении определенной дозы облучения, и для каждого эффекта существует своя пороговая доза. Доза в 8 - 10 Гр для человека абсолютно летальна. При облуче­нии в дозах 3,5 Гр и более у мужчин формируется постоянная стерильность. Постоянная стерильность у женщин отмечается при дозах в 2,5-6 Гр.

При облучении человека в дозах менее 1 Гр явных последствий облучения не наблюдается, но со временем может возрасти вероятность онкологических заболеваний и генетических нарушений у потомства.

В целом, тяжесть поражения, тип лучевых реакций, их значимость для организма определяются:

• видом радионуклида, физическими характеристиками ИИ;

• дозой облучения; его интенсивностью (мощностью дозы) – чем меньше время, за которое получена доза, тем больше отрицательный эффект и тяжелее лучевое поражение.

• характером воздействия (внешнее или внутреннее, общее или местное, однократное или дробное);

• общей реактивностью организма и его физиологическим состоянием в момент облучения (усталость, беременность, хронические болезни, травмы и пр.);

• возрастом (наименее чувствительны люди зрелого возраста);

• полом (мужчины более радиочувствительны);

• радиочувствительностью клеток, тканей, органов и систем, существенных для выживания организма;

• повышенной индивидуальной радиочувствительностью (1-2% населения обладают изначально высокой радиочувствительностью вследствие врожденных генетических расстройств).

Радиочувствительность - способность живого объекта отвечать определенной реакцией на воздействие ИИ. Выявлена общая закономерность: чем сложнее живой организм, тем он более чувствителен к воздействию радиации (наиболее радиочувствительными из всех биологических видов являются человек, овца, собака, обезьяна). Для определения сравнительной радиочувствительности различных биологических видов используется понятие летальной дозы облучения, (для человека, собаки и обезьяны летальная доза облучения примерно одинакова и составляет 3-6 Гр, для змей, насекомых – 80-200 Гр).

Клетки и ткани организма также обладают неодинаковой чувствительностью к ИИ. Установлено, что радиочувствительность любой биологической ткани пропорциональна пролиферативной активности её клеток (способности к делению) и обратно пропорциональна степени их дифференцированности (специализации) – правило Бергонье-Трибондо. Таким образом, по чувствительности к облучению различают клетки и ткани:

- радиочувствительные – это активно делящиеся клетки и мало специализированные ткани (кроветворные клетки костного мозга, половые клетки, кишечный и кожный эпителий);

- и радиорезистентные – это мало обновляющиеся клетки и высоко специализированные, дифференцированные ткани (нервная система, почки, печень, хрящевая и мышечная ткань).

Исключение из этого правила составляют лимфоциты, которые, несмотря на их неспособность к делению, обладают высокой чувствительностью к ИИ.

Следует обратить внимание на особенности радиочувствительности во внутриутробном периоде развития. Опасность внутриутробного облучения обусловлена высокой радиочувствительностью малодифференцированных тка­ней плода, что проявляется врожденными пороками, нарушением физического и умственного развития, снижением адаптационных возможностей организма.

Жизненно важные органы с высокой радиочувствительностью, которые в первую очередь повреждаются в исследуемом диапазоне доз, называются критическими. При внешнем облучении по степени поражения органы и ткани можно расположить в следующей последовательности (от большей радиочувствительности к меньшей):

• кроветворные клетки костного мозга, половые железы;

• желудочно-кишечный тракт, печень, органы дыхания, хрусталик глаза;

• железы внутренней секреции (надпочечники, гипофиз, щитовидная железа, островки поджелудочной железы); молочные железы;

• органы выделения, кожа, мышечная, хрящевая, нервная ткань.

Таким образом, большинство тканей и органов взрослого человека относительно мало чувствительны к воздействию ИИ. В то же время органы и ткани, резистентные к непосредственному действию ИИ, оказываются весьма уязвимыми в отношении отдаленных последствий облучения.

Детерминированные и стохастические эффекты облучения

Все эффекты последствий облучения подразделяют на соматические (связаны с непосредственным облучением человека) и генетические (наблюдаются в последующих поколениях).

Все соматические эффекты подразделяют на стохастические (вероятностные) и нестохастические – детерминированные дозой излучения

(Рис. 11.1).

К нестохастическим, детерминированным, эффектам облучения относят поражения, вероятность возникновения которых и степень тяжести поражения прямо зависит от дозы облучения, и для возникновения каждого детерминированного эффекта существует дозовый порог.

Табл.11.4. Дозовые характеристики некоторых детерминированных эффектов

Орган, ткань	Детерминированные эффекты	Доза, (Зв)
Все тело	Лучевая болезнь легкой и средней степени тяжести	1,0-4,0
Все тело	Лучевая болезнь тяжелой и крайне тяжелой формы	4,0-8,0
Все тело	50% летальность в течение 60 дней	4,0-6,0
Кожа	Переходящая эритема, временная эпиляция	3,0
Половые железы	Постоянная стерильность	2,5-6.0

В основе возникновения детерминированных эффектов облуче­ния лежит превышение числа погибших клеток в критических органах над числом образующихся, при этом заметно нарушаются функции пораженных органов. К числу детерминированных эффектов относят развитие лучевой болезни, нарушение репродуктивной функции, поражения зародыша и плода, лучевые ожоги, лучевую катаракту (табл.11.4).

При дозах ниже 0,5-1 Гр вероятность детерминиро­ванных последствий практически равна нулю.

Стохастические (вероятностные) эффекты могут возникать при любых дозах облучения (в том числе как эффекты малых доз), но от полученной дозы зависит только вероятность их возникновения. С увеличением дозы повышается не тяжесть эффектов, а риск их появления. При этом облученные клетки не гибнут, но могут повреждаться и изменяться. К последствиям такого характера относят злокачественные новообразования, лейкозы, преждевременное старение, сокращение продолжительности жизни. Для появления стохастических эффектов после облучения характерен длительный латентный период.

Так, частота случаев лейкозов возрастает через 6-10 лет после облучения, других форм опухолей – через 10-30 лет (Рис.11.2).

Рис. 11.2. Вероятность заболевания раком после облучения

Наиболее часто возникают опухоли щитовидной железы, рак легких, кожи, молочной железы, яичников. Онкологические заболевания являются основным стохастическим эффектом облучения, обнаруженным в человеческой популяции. Однако, отсутствие в настоящее время признаков, позволяющих отличить опухоли, связанные с радиационным фактором, от других опухолей, делает принципиально невозможным однозначное отнесение конкретного случая заболевания раком на счет облучения. Точное прогнозирование стохастических эффектов у того или иного отдельно взятого человека практически невозможно.

С другой стороны, если среди населения, подвергшегося облучению, наблюдается повышение частоты онкологических заболеваний по сравнению с аналогичной частотой среди населения, не подвергшегося облучению, с согласованным подбором по возрасту, полу, образу жизни и другим важным факторам, то рост онкологических болезней среди облученной группы населения в целом – неоспорим.

Генетические эффекты облучения также относятся к разряду стохастических (вероятностных) и проявляются только у потомства облученных ростом врожденных физических и психических нарушений, увеличением наследственной заболеваемости. Генетические эффекты являются следствием повреждения генома половых клеток, при этом эффекты повреждения в зародышевых клетках ведут к образованию генетически пораженных гамет, вследствие чего может произойти гибель эмбриона или плода на разных стадиях развития, рождение особей с наследственными аномалиями.

Изменения в генетическом аппарате – «генетический груз» – в настоящее время обнаруживается у новорожденных во многих странах мира. Для жизнеспособности общества опасными являются условия, увеличивающие «генетический груз» в 2 раза. По данным научного комитета ООН по действию атомной радиации такая «удваивающая генетический груз» доза облучения для человека составляет 0,7 Гр.

Действие малых доз радиации

Авария на ЧАЭС выдвинула на первый план проблему действия на организм малых доз ионизирующих излучений, не угрожающих смертью или развитием острых состояний. Это дозы однократного облучения, не превышающие 0,5 Зв, а также дозы многократного облучения от 1 мЗв/год до 0,7 Зв/год.

Острое облучение в дозах 0,1–0,7 Гр может сопровождаться возникновением временной «лучевой реакции», проявляющейся состоянием дискомфорта, общей слабостью, незначительным колебанием числа лейкоцитов.

Малые дозы радиации, не оказывающие заметного физиологического влияния на организм, можно отнести к разряду стохастических эффектов облучения: при длительном облучении малые дозы способны повышать частоту генетических нарушений в клетках и вероятность развития определенных групп болезней (главным образом, новообразований) у популяции в целом. Так, в Республике Беларусь, например, резко возросла заболеваемость раком щитовидной железы, увеличилось количество рождения детей с врожденными и наследственными пороками развития.

При этом считается, что возрастание вероятности неблагоприятных последствий облучения малыми дозами пропорционально нарастанию дозы. Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР) в своих оценках эффектов малых доз опирается на два основных допущения. Согласно первому допущению, не существует никакой дозы облучения, за которой отсутствует риск заболевания раком: любая сколь угодно малая доза увеличивает вероятность заболевания раком для человека, получившего эту дозу. Второе допущение заключается в том, что риск заболевания возрастает прямо пропорционально дозе облучения: при удвоении дозы риск удваивается, при получении трехкратной дозы - утраивается и т.д. НКДАР полагает, что при таком допущении возможна переоценка риска в области малых доз, но вряд ли возможна его недооценка.

Существует и другая, противоположная, точка зрения относительно действия на организм малых доз радиации – речь идет о возможном положительном, стимулирующем эффекте слабого радиационного воздействия. Все эффекты, связанные с проявлением стимулирующего действия малых доз облучения на организм, получили наименование  радиационного гормезиса.

Сторонники идеи радиационного гормезиса не без оснований считают, что атомная радиация является естественным, постоянно действующим на организм фактором, без которого нормальное существование невозможно, как невозможна жизнь без гравитации или кислорода. И если большие дозы радиации оказывают неблагоприятные эффекты на живые организмы (угнетают деление клеток, рост и развитие), то малые дозы стимулируют практически все физиологические процессы. Имеются экспериментальные данные, свидетельствующие, что под влиянием малых доз радиации естественная продолжительность жизни животных увеличивается на 10-12% по сравнению с контролем.

В ближайшие десятилетия планируется продолжить целенаправленные исследования эффектов малых доз облучения, а также характера отдаленных последствий чернобыльской катастрофы для окружающей среды, здоровья человека и человеческой популяции в целом.

Отдаленные последствия лучевого воздействия на организм

Отдаленные последствия облучения – это различные изменения в организме, которые возникают в отдаленные сроки (10–30 и более лет) после одноразового лучевого поражения или в результате хронического облучения малыми дозами. К ним относят развитие злокачественных онкологических процессов, генетические повреждения (врожденные аномалии развития, умственная неполноценность в следующих поколениях), сокращение продолжительности и качества жизни, иммунные болезни и другой ущерб здоровью. Существует прямая зависимость между дозой облучения и степенью сокращения продолжительности жизни. Сокращение продолжительности жизни человека на каждые 0,01 Гр составит при однократном облучении 1–15 суток, при хроническом воздействии – 0,08 суток. В основном, сокращение продолжительности жизни связано с возникновением лейкозов и опухолей.

Отдаленные последствия облучения в целом близки к процессам при старении организма, но не тождественны нормальному процессу старения. Одной из существенных причин как естественного, так и лучевого старения организма является накопление «ошибок» в строении генома клеток. Облучение организма увеличивает количество клеток с необратимыми повреждениями ДНК и, тем самым, «переводит часы старения вперед». Катаракта, склероз сосудов, поседение и пр. при облучении наступают в более раннем возрасте, продолжительность жизни сокращается, возникает ускоренное радиационное старение.

Психологические проблемы восприятия человеком

опасности облучения

Для многих людей, не имеющих специальных знаний, радиация или ионизирующее излучение являются незыблемым символом зла и опасности. Постоянно рассуждая о радиоактивности, многие почти ничего не знают о её природе и сути. Страх радиации поддерживается тем, что человек не имеет представления о дозовых значениях, а некоторые просто не доверяют им.  Однако известно, что отсутствие объективной информации, что-либо непознанное или неведомое в человеческом сознании всегда порождали тревогу и страх. Избыток не всегда качественной и достоверной информации в прессе при недостатке знаний также играет отрицательную роль.

Навязчивая боязнь какого-либо повреждающего фактора может в определенных случаях оказывать на человека более сильное воздействие, чем сам повреждающий фактор. Медикам и психологам хорошо известно, что часто важнейшим фактором, приводящим к изменению состояния здоровья в условиях любой повышенной радиоактивности, является не сама радиоактивность в малых дозах, а её тревожное восприятие человеком, страх за свое здоровье и выживание. Вследствие аварии на Чернобыльской АЭС у пострадавшего населения возникло множество серьёзных психологических проблем, связанных с отсутствием адекватной информации, возникновением паники и слухов и, как следствие, с повышенной тревожностью и состоянием стресса.

Радиофобия – иррациональная боязнь предполагаемых источников облучения. Данный термин в последние десятилетия стал широко распространенным в связи с чернобыльской катастрофой. Отнесение проблем со здоровьем на счёт радиации вполне понятно. Тенденция связывать малейшие расстройства самочувствия или возникающие заболевания с возможным эффектом радиации наблюдалась и у людей, переживших атомную бомбардировку в Хиросиме и Нагасаки.

Следует отметить, что имеется и совершенно противоположное понятие, которое называется радиоэйфорией и полностью отрицает любой риск, связанный с радиоактивностью.

В настоящее время радиофобия обозначается, как психогенный эффект, который не имеет отношения к реальному воздействию ионизирующей радиации. Известно, что вред здоровью человека могут причинить определенные дозы облучения, в то время как радиофобия подразумевает паническую боязнь излучений, как таковых, при этом возникает иррациональный страх по отношению к любым источникам излучения: АЭС, антеннам, микроволновым печам, базовым станциям сотовой связи и другим аналогичным объектам.

В большинстве случаев люди, страдающие радиофобией, не считают себя больными и стараются убедить окружающих, что опасность радиации постоянно угрожает здоровью и жизни всего человечества. Они панически боятся получить опасную дозу радиации, находясь рядом с работающим компьютером, банкоматом и прочей электроникой, в изобилии имеющейся в общественных местах; мобильными телефонами пользуются лишь в крайних случаях, стараясь почти не разговаривать. Многие люди, страдающие радиофобией, просто обожают кактусы, потому что считается, что эти растения способны снизить интенсивность излучений от различных бытовых приборов. Поэтому целая коллекция кактусов может  украшать у них пространство возле компьютера, телевизора, холодильника. И даже когда все возможные меры безопасности приняты, чувство беспокойства никогда не оставляет страдающих радиофобией лиц. Нервная система при этом постоянно напряжена, и даже незначительное событие может вызвать панический приступ, которому свойственны все признаки, наблюдающиеся и при других фобиях: повышенное беспокойство, потливость, головокружение, нарушение сердечного ритма, сбивчивое дыхание.

Боязнь радиации для человека есть не что иное, как психоэмоциональный стресс, который является одним из важнейших негативных последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС. При этом не следует забывать, что действие радиации может усиливаться различными сопутствующими факторами, в том числе – и состоянием психоэмоционального стресса.

Эпидемия радиационного страха поразила после аварии огромные массы людей, и возникла она, в частности, в виду отсутствия у населения достоверной информации наряду с активной кампанией, развернутой по поводу аварии в прессе.В последние годы имеется достаточный объём объективной информации о реальной радиационной обстановке в Республике Беларусь и за её пределами, который становится все более доступным населению. Чернобыльская авария нарушила привычный ход жизни многих людей, но с радиологической точки зрения прогнозы в отношении состояния здоровья для большинства пострадавшего населения, в целом, преимущественно положительные. Конечно, лица, подвергшиеся облучению радиоактивным йодом-131 в детском или подростковом возрасте, и участники ликвидации катастрофы, получившие высокие дозы радиации, имеют определенно повышенный риск возникновения радиогенных медицинских эффектов, но большинству населения не следует жить в страхе перед серьезными и непоправимыми последствиями для здоровья.

Существует еще одна социально-психологическая проблема, во многом обусловленная чернобыльской катастрофой: это неоправданность представлений об опасности атомной энергетики. Ядерная энергетика – экологически чистая энергетика – она не загрязняет поверхность Земли и атмосферу миллиардами тонн вредных выбросов. Неуклонно снижается радиоактивный выброс атомных электростанций: на современных АЭС он не превышает выброса радиоактивных веществ с дымом электростанций, работающих на каменном угле. За последние годы власти Финляндии решили удвоить совокупную мощность своих АЭС. США приступили к постепенной модернизации 150 ядерных реакторов при одновременном повышении их мощности. 30 новых атомных электростанций планируется построить в Китае.

Зада­ча человечества – на основе последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС сделать необходимые выводы и не допустить подобного в будущем, учитывая дальнейшую необходимость эксплуатации и строи­тельства атомных электростанций на Земле.

Таким образом, важную роль в жизни населения, пострадавшего в результате катастрофы на ЧАЭС, играет способность человека адекватно воспринимать окружающую действительность, владеть достоверной информацией, формировать в соответствии с ней, своим жизненным опытом и знаниями определенные убеждения и принимать решения в соответствии с ними.