Острая лучевая болезнь (олб)

Под лучевой болезнью человека понимают комплекс проявлений поражающего действия ионизирующих излучений на организм. Многообразие проявлений зависит от ряда факторов: вид облучения — местное или общее, внешнее или внутреннее (от инкорпорированных радионуклидов); время облучения — однократное, пролонгированное, хроническое; пространственный фактор — равномерное или неравномерное; объем и локализация облученного участка.

Острая лучевая болезнь при однократном внешнем равномерном облучении — наиболее типичный пример радиационного поражения человека. Пороговая доза для проявления ОЛБ — 1 Гр. При внешнем однократном облучении в дозе 0,25 Гр не отмечаются заметные отклонения в состоянии здоровья облученных. Облучение в дозе от 0,25 до 0,5 Гр может вызывать незначительные временные отклонения в составе периферической крови, от 0,5 до 1 Гр — симптомы вегетативной дисрегуляции и нерезко выраженное снижение количества тромбоцитов и лейкоцитов (А.К. Гуськова и др., 1985).

Выделяют пять основных клинических форм олб:

1. Костно-мозговая (доза 1–6 Гр).

2. Кишечная (доза 10–20 Гр).

3. Токсемическая (доза 20–80 Гр).

4. Церебральная (доза более 80 Гр).

Клинические формы и степени тяжести острой лучевой болезни

Клинические формы	Степень тяжести	Доза облу­чения ±30%, Гр	Прогноз	Продолжи­тельность скрытого периода	Сроки
					обязательной госпитали­зации	лечения в стационаре	наступле­ния смер­тельных исходов
Костномоз­говая	I — легкая 11 — сред­няя III —тя­желая	1—2 2—4 4—6	Благоприят­ный Преимуще­ственно благоприятный Сомнительный	4—5 нед 2—3 нед 1,5 нед	Обычно не тре­буется 20-е сут 8-е сут	— 2—3 мес 3—4 мес	— 5-я нед 3—4-я нед
Кишечная	Та же	10—20	Тот же	1—2 дня	Те же	—	1 — 1,5-я нед
Токсемическая	Та же	20—80	Абсолютно не­благоприят­ный	—	Те же	—	3—6-й день
Церебраль­ная	Та же	80	Тот же	—	Те же	—	До 48 ч

Практическая работа

Задача 1

Рассчитайте годовую эффективную дозу (ГЭД) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов для жителей села N, если средняя мощность экспозицинной дозы (МЭД) в данном населенном пункте составляет 25 мкР/ч. До аварии на ЧАЭС средний уровень гамма-фона в данном селе был равен 8 мкР/ч.

Решение.

ГЭД внешнего обучения за счет чернобыльских выпадений определяется следующим соотношением:

ГЭД = К_об * К_защ * (Х-Х₀), где

ГЭД – годовая эффективная доза внешнего облучения, мЗв/год;

К_об – обобщенны коэффициент перехода от МЭД в воздухе на высоте 1 м к ГЭД внешнего облучения тела человека, равный 0,053 мЗв*ч/год*мкР;

К_защ – безразмерный коэффициент, характеризующий сезонные колебания уровня МЭД, различные режимы поведения и защитные свойства рабочих и жилых помещений критической группы населения (лесники, механизаторы, полеводы, рабочие зеленхозов и ЖКХ и др.).

Значения К_защ для разных типов населенных пунктов: село – 0,41; ПГТ – 0,30; город – 0,24.

Х – средняя ИЭД в населенном пункте, мкР/ч;

Х₀ – средний уровень гамма фона в населенном пункте до аварии на ЧАЭС, мкР/ч. При неизвестном значении доаварийного фона он принимается равным 10 мкР/ч

ГЭД = 0,053*0,41*(25-8) = 0,37 мЗв/год

При отсутствии измерений МЭД в населенном пункте для расчета ГЭД используют показатели плотности загрязнения в следующем соотношении:

ГЭД К_об * К_п * S (Cs), где

ГЭД – годовая эффективная доза внешнего облучения, мЗв/год;

К_об – обобщенный коэффициент перехода от МЭД в воздухе на высоте 1 м к ГЭД внешнего облучения тела человека, равный 0,053 мЗв*ч/год*мкР;

S (Cs) – плотность загрязнения территории населенных пунктов ¹³⁷Cs, кБк/см² или Ки/км²;

К_п – средний коэффициент перехода от плотности загрязнения почвы ¹³⁷Cs к МЭД, рассчитанный по данным ТЛД-измерений для населенных пунктов разного типа:

К_п = 4,7 * 10^-2 при использовании значений S (Cs) в кБк/м²;

К_п = 1,75 при использовании значений S (Cs) в Ки/км².

Например, если плотность загрязнения территории населенного пункта составляет 10 Ки/км², то

ГЭД = 0,053 * 17,75 * 10 = 0,92 мЗв/год

Задача 2

Рассчитайте ЭД в (мЗв) на красный костный мозг взрослого человека за счет внутреннего облучения при употреблении с пищей молока с удельной активностью по цезию-137; 370 Бк/кг.

Годовое потребление молока принять равным 399 кг.

Решение:

Расчет проводится по формуле:

Н = А * В * I, где

Н – эквивалентная доза в Зв;

А – удельная активность радионуклида в данном продукте питания в Бк/кг;

В – дозовый коэффициент внутреннего облучения при пероральном пути поступления радионуклида в организм, равный

1,3 * 10^-8 Зв/Бк, где

I – употребление данного продукта питания в кг/год.

Если удельная активность продукта по условию задачи дается в Ки/кг, то ее следует перевести в системные единицы, т.е. в Бк/кг.

Для расчета ЭД (в мЗв/год) умножаем дозовые коэффициент на удельную активность и годовое потребление продукта:

Н = 1,3 * 10^-8 Зв/Бк*370 Бк*399 кг/год = 0,001919 Зв/г = 1,919 мЗв/г

Задача 3

Рассчитайте годовую ЭД (в мЗв) за счет внутреннего облучения для 6-летнего ребенка при употреблении с пищей молока с удельной активностью по цезию-137 370 Бк/кг. Годовое употребление молока принять равным 85 кг.

Решение:

Аналогично предыдущей задаче, за исключением того, что надо ввести поправку на кратность превышения доз у ребенка К=2,28 (по табл.), значение дозового коэффициента находим по таблице В = 1,4 * 10^-8 Зв/Бк:

Н = В * К * А * I

Н = 1,4 * 10-8 Зв/Бк * 370 Бк/кг * 85 кг/год * 2,28 = 0,001004 Зв/год или 1,004 мЗв/год

Задача 4

Рассчитайте годовую ЭД (в Зв) на щитовидную железу ребенка в возрасте 10 лет, если среднегодовая объемная активность атмосферного воздуха по йоду-131 равна 3,0 * 10^-13 Ки/л (пути поступления - через органы дыхания).

Решение:

Расчет проводится по формуле: H = V * A * B * K, где

H (Зв/г) – эквивалентная доза (или эффективная эквивалентная доза);

A (Бк/м³) – объемная активность радионуклида в воздухе;

B (Зв/Бк) – дозовый коэффициент внутреннего облучения при ингаляционном поступлении радионуклида в организм;

K – коэффициент кратности превышения доз у ребенка 10 лет (3,01).

Объем дыхания 10-летнего ребенка – 15 м³/сут (табл.). Следовательно, V = 5475 м³/год.

Дозовый коэффициент внутреннего облучения при ингаляционном поступлении в организм йода-131 для щитовидной железы B = 2,9 * 10^-7 Зв/Бк (табл.).

Переводим объемную активность воздуха в системные единицы.

3,0 * 10^-12 Ки/л = 3,0 * 10^-12 * 3,7 * 10¹⁰ * 10³ = 111 Бк/м³.

Рассчитываем годовую ЭД:

H = 5475 м³ * 111 Бк/м³ * 2,9 * 10^-7 Зв/Бк * 3,01 = 0,53048 Зв/год

Задача 23

Рассчитайте, во сколько раз превышает основной дозовый предел (ПД) эквивалентная доза на щитовидную железу взрослой женщины, если среднегодовая объемная активность атмосферного воздуха по йоду-131 равна 2,0 * 10^-13 Ки/л (путь поступления – через органы дыхания).

Решение:

Расчет проводится по формуле: Н = V * A * B, где

H (Зв/г) – эквивалентная доза;

V (м³/г) – годовой объем дыхания;

A (Бк/м³) – объемная активность радионуклида в воздухе;

B (Зв/Бк) – дозовый коэффициент внутреннего облучения при ингаляционном поступлении радионуклида в организм.

Объем дыхания взрослой женщины – 21 м³/сут (табл.). Следовательно, за год

V = 21 * 365 = 7665 м³/год.

Переводим объемную активность воздуха в системные единицы:

2,0 * 10^-13 Ки/л = 7,4 Бк/м³

ПО таблице находим дозовый коэффициент внутреннего облучения при ингаляционном поступлении I-131 для щитовидной железы,

B = 7,2 * 10^-8 Зв/Бк

Для расчета H умножаем количество прошедшего через лёгкие воздуха (V) на дозовый коэффициент (В) и на объемную активность воздуха (А):

H = 7.2 * 10-8 Зв/Бк * 7665 м³ * 7,4 Бк/м³

Из НРБ-2000 знаем, что ПД для населения равен 20 мЗв. Следовательно, полученная эквивалентная доза не превышает дозовый предел (0,0041 Зв : 0,02 Зв = 0,205)

Задача № 5

В результате кратковременного поступления йода-131 в организм взрослого человека удельная активность его щитовидной железы достигла 200 МБк/кг. Определить массу йода-131, инкорпорированного в щитовидной железе. По истечении какого времени содержание радиоактивного йода в щитовидной железе этого человека снизится в 2 раза? 5 раз? 100 раз?

Задача № 7

Сколько времени должен прожить в "чистой" зоне житель, пострадавший в результате аварии на ЧАЭС, чтобы активность инкорпорированного в его теле цезия-137 уменьшилась в 5 раз? 10 раз? 100 раз?

Задача № 8

Активность йода-131, инкорпорированного в щитовидной железе взрослого человека на момент его эвакуации 15 мая 1986 года в "чистую" зону после аварии на ЧАЭС, составила 2.8 МБк. Рассчитать эквивалентную дозу внутреннего облучения щитовидной железы этого человека йодом-131, после эвакуации за последующие 10 дней; 20 дней; 60 дней; 1 год; 5 лет.

Задача № 9

Максимальная поглощенная доза внутреннего облучения йодом-131 щитовидной железы ребенка при его постоянном проживании в "чистой" зоне после эвакуации из Наровлянского района Гомельской области составила 10 Гр. Найти массу и активность йода-131, инкорпорированного в щитовидной железе ребенка на момент его эвакуации из загрязненного в результате аварии на ЧАЭС района. (Масса щитовидной железы ребенка 15 грамм).

Задача № 10

Определить годовую поглощенную и эквивалентную дозы внешнего фонового гамма-излучения жителей г.п. Брагин Гомельской области в 1990 году, если считать, что они в среднем проводили 5 часов в день на открытом воздухе» Средняя мощность экспозиционной дозы в этом населенном пункте на расстоянии 1м от, поверхности земли в 1990 году примерно была равна 270 мкР/ч, внутри зданий - 30 мкР/ч.

Задача № 11

Рассчитайте годовую эффективную дозу (в мЗв) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов для жителей села N., если средняя МЭД в данном населенном пункте равна 90 мкР/час (до аварии на ЧАЭС средний уровень фона гамма-излучения в данном селе был равен 12 мкР/час).

Задача № 12

Рассчитайте годовую эффективную дозу (в мЗв) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов для жителей города М., если средняя МЭД в данном населенном пункте равна 0.065 мР/час.

Задача № 13

Рассчитайте годовую эффективную дозу (в мЗп) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов для жителей села Ж., если средняя МЭД в данном населенном пункте равна 65 мкР/час. До аварии на ЧАЭС средний уровень фона гамма-излучения в данном селе был равен 5 мкР/час.

ЗАДАЧА №14

За 1 год человек получает 2 мЗв от естественного облучения. Определите дозу, получаемую за 50 лет.

ЗАДАЧА №15

За счет источников космического излучения человек получает в год 0.315 мЗв, в том числе за счет внешнего облучения 0.3 мЗв/год и за счет внутреннего - 0.015 мЗв/год. Определить сколько получает человек за 50 лет от источников космического излучения, в том числе за счет внешнего и внутреннего облучения.

ЗАДАЧА №16

Мощность экспозиционной дозы в г. Гомеле составляет 14 мкР/ч. Какую дозу от этого фона получает человек за год, находящийся в помещении 80% времени суток?

ЗАДАЧА №17

Рассчитайте годовую эффективную дозу (бэр), сформированную на организм ребенка 3 лет за счет внутреннего облучения, если средняя объемная активность атмосферного воздуха по I₁₃₁ равна 2,5*10^-14 Ки/л (путь поступления I₁₃₁ - ингаляционный).

ЗАДАЧА №18

Рассчитайте годовую эффективную дозу (мЗв), получаемую юношей 16 лет за счет внутреннего облучения, если средняя объемная активность атмосферного воздуха по Cs₁₃₇ равна 4,7*10^-14 Ки/л (путь поступления Cs₁₃₇ - ингаляционный).

ЗАДАЧА №19

Рассчитайте, во сколько раз годовая эффективная доза внешнего облучения за счет выпадений радионуклидов после аварии на ЧАЭС превышает предел дозы, если известно, что средняя МЭД в селе А. в настоящий момент – 0,073 мР/час.

ЗАДАЧА №20

Рассчитайте годовую эффективную дозу (бэр) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов, получаемую жителями поселка городского типа N, если средняя МЭД в данном населенном пункте равна 0,07 мР/час. До аварии на ЧАЭС средний уровень гамма-фона в данном селе был равен 9 мкР/час.

ЗАДАЧА №21

Рассчитайте годовую эффективную дозу (мкЗв) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов, получаемую жителями города N, если средняя МЭД в данном населенном пункте равна 0,035 мР/час.

ЗАДАЧА №22

Рассчитайте годовую эффективную дозу (бэр) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов для жителей села N, если средняя плотность загрязнения территории данного населенного пункта по Cs₁₃₇ равна 15 Ки/кв.км.

ЗАДАЧА №23

Рассчитайте годовую эффективную дозу (мЗв) внешнего облучения за счет чернобыльских выпадений радионуклидов для жителей села N, если средняя плотность загрязнения территории данного населенного пункта по Cs₁₃₇ равна 610 кБк/кв.м.

Тесты для самоконтроля знаний студентов

Правило Бергонье-Трибондо формулируется следующим образом…

-радиочувствительность ткани прямо пропорциональна пролифератив­ной активности и обратно пропорциональна степени дифференцировки составляющих ее элементов

-радиочувствительность ткани прямо пропорциональна степени диф­ференцировки ее элементов и обратно пропорциональна их пролифе­ративной активности

-радиочувствительность ткани прямо пропорциональна пролифератив­ной активности и степени дифференцировки ее элементов

Высокой радиочувствительностью обладает...

-эндокринная система

-костная ткань

-печень

-красный костный мозг

-центральная нервная система

Наиболее подвержены действию ионизирующих излучений…

-ткани, имеющие резерв активно размножающихся клеток

-ткани, содержащие малодифференцированные клетки

-ткани, содержащие высокодифференцированные клетки

На радиочувствительность клетки влияет…

-пролиферативная активность

-степень дифференцировки

-содержание антиоксидантов в клетке

-содержание ионов натрия в клетке

-величина генома в клетке

Исключением из правила Бергонье-Трибондо являются…

-лейкоциты

-нервная клетки

-лимфоциты

-эритроциты

-тромбоциты

Радиационный блок митоза проявляется в увеличении длительности…

-M стадии клеточного цикла

-S стадии клеточного цикла

-G1 стадии клеточного цикла

-G2 стадии клеточного цикла

Воздействие радиации наиболее вероятно приведет к митотической гибели клеток во время…

-G1 и S стадий клеточного цикла

-S и G2 стадий клеточного цикла

-G2 и M стадий клеточного цикла

-M и G1 стадий клеточного цикла

Наиболее интенсивно процессы репарации ДНК при повреждении ее ионизирующей радиацией идут в…

-G1 стадию клеточного цикла

-M стадию клеточного цикла

-S стадию клеточного цикла

-G2 стадию клеточного цикла

Интерфазная гибель клетки (апоптоз) запускается…

-во время метафазы

-в конце стадии G2

-в стадию G1

-вместо стадии S

Продолжительность стадий клеточного цикла в часах: M-G1-S-G2:

-1-6-8-вариабельна

-1-вариабельна-8-2

-вариабельна-6-8-2

-1-6-вариабельна-2

После радиационного повреждения тканей эпителий кишечника может регенерироваться за счет …

-клеток переживших блок митоза

-клеток смежных здоровых участков эпителия не переживших радиационное воздействие

-клеток продолжающих делиться несмотря на хромосомные аберрации возникшие в стадию G2

Трансмутационный эффект связан с…

-образованием тиминовых димеров

-превращением в нуклеиновых основаниях C-14 в стабильный азот

-распадом радиоактивного иода в щитовидной железе

-распадом радиоактивного стронция в костной ткани

Радиационное воздействие в предимплантационный период (1-я неделя) создает высокий риск…

-смерти эмбриона

-тератогенеза

-умственного отставания в развитии ребенка

Радиационное воздействие в период эмбриогенеза (2-8 недели) создает высокий риск…

-смерти эмбриона

-тератогенеза

-умственного отставания в развитии ребенка

-отставания роста плода

-канцерогенеза

Радиационное воздействие в фетальный период эмбриогенеза (8-40 недель) создает высокий риск…

-смерти эмбриона

-тератогенеза

-умственного отставания в развитии ребенка

-отставания роста плода

-канцерогенеза