1. РАДИАЦИЯ И ЗДОРОВЬЕ
Е.К.Хандогина
доктор биологических наук,
ведущий научный сотрудник
Института проблем безопасного развития
атомной энергетики РАН
3. На Земле существуют районы, где
естественный радиационный фон
многократно превышает средние значения
4. Интерес к биологическому
действию излучений появился
сразу же после открытия
рентгеновских лучей и
радиоактивности.
5. Основные дозиметрические единицы
Для количественного отражения действия радиации
пользуются понятием доза. Доза облучения — это
наиболее важная характеристика для оценки
воздействия радиации на здоровье.
Энергия излучения, поглощенная телом (поглощенная
доза), измеряется в греях (Гр).
Разные виды излучения действуют на живые организмы
с разной эффективностью. Для учета этого фактора
появилось понятие эквивалентной дозы; единицей
измерения ее является зиверт (Зв).
Последствия облучения разных органов и тканей могут
быть различными даже при одинаковой поглощенной
дозе, поэтому есть понятие эффективной дозы; она
также измеряется в зивертах.
Существуют и внесистемные единицы – например,
рентген (Р). В очень грубом приближении чаще всего
можно принять, что
1 Гр=1 Зв= 100 Р
6. Для того, чтобы изучить, как влияет радиация на
человеческий организм, используются различные подходы:
► эксперименты на животных
► наблюдения за пациентами,
подвергшимися действию
терапевтического облучения по
поводу онкологических
заболеваний а также за
больными, облученными в
диагностических целях
► наблюдения за людьми,
подвергающиеся
профессиональному облучению
► эпидемиологические
исследования
в районах с повышенным
уровнем радиации
► эксперименты с культурами
клеток человека и животных
7. Результаты онкоэпидемиологического исследования
в Хиросиме и Нагасаки
(когорта 86572 человек,1950-1990 годы наблюдения)
СМЕРТНОСТЬ
Наблюдаемый Ожидаемый Н - О
Солидные раки 7578 7244 334
Лейкозы 249 162 87
8. Излучение действует на живые
объекты на разных уровнях:
► молекулы;
► клетки;
► ткани и органы;
► организмы;
► популяции;
► экосистемы
9. ► Клетка является
той «ареной», где
разыгрываются
основные события
► Главной мишенью для
воздействия радиации
является молекула
ДНК – носитель
генетической
информации
Нарушения наследственного материала -
мутации
11. Прямое и косвенное действие радиации
Когда через клетку проходит частица (или фотон), она повреждает
биологические важные молекулы. Для клетки такими молекулами-
мишенями являются молекулы ДНК
Прямое действие – повреждение молекул
ДНК непосредственно при
взаимодействии с излучением;
Косвенное действие – повреждение ДНК
свободными радикалами,
образованными при облучении других
молекул, в первую очередь, воды.
Для защиты от косвенного
действия излучения
применяют химические
вещества – перехватчики
свободных радикалов.
Антиоксидантами являются
такие очень хорошо
известные соединения, как
обычные витамины – А, Е.
12. Репарация ДНК и мутации
Если произойдут изменения – спонтанно или под действием повреждающих
факторов, синтез белка нарушится: либо он прекратится, либо будет
синтезироваться измененный белок. Такие нарушения называются
мутациями. Специальные ферменты распознают поврежденный участок,
вырежут его из «неправильной» нити, а на другой нити, как на матрице,
синтезируют новый участок ДНК.
15. Характер облучения
► Внешнее (от источника,
находящегося вне тела человека)
► Внутреннее (от
радиоактивных изотопов,
попавших внутрь организма)
► Острое (его длительность не
превышает нескольких часов)
► Пролонгированное
(растянутое во времени)
► Хроническое (с малой
мощностью дозы)
► Общее (тотальное - полностью
поражающее организм)
► Локальное (затрагивает
отдельные участки тела, органы или
ткани)
равномерное или неравномерное
► Однократное
► Фракционированное
(многократное)
16. Классификация последствий
облучения
► Соматические
(развивающиеся у
облученного человека)
► Генетические
(проявляющиеся в потомстве)
► Детерминированные
(повреждения органов и тканей)
возникают с неизбежностью после
превышения некоторого порогового
уровня дозы
► Стохастические
развитие происходит с определенной
вероятностью; теоретически являются
беспороговыми, могут возникнуть при
любых значениях дозы
17. Особое место занимают тератогенные эффекты –
последствия внутриутробного облучения
Чем активнее клетка, тем более она чувствительна к
действию повреждающих факторов. Наиболее
чувствительными являются клетки развивающегося
организма. Вот почему «самое слабое звено» - это плод,
дети, облучающиеся внутриутробно.
18. Какие дозы считать малыми? Одна и та же доза 10 Гр будет смертельной
для человека, не вызовет никаких поражений у некоторых видов
среднеазиатских змей и стимулирует рост и развитие семян горчицы.
► Физический подход
(микродозиметрия) - 1 мГр
► Радиобиологические
эксперименты в культурах
клеток - 20 мГр
► Эпидемиологические
исследования – 200 мГр
Диапазоны доз для человека
(редкоионизирующие излучения)
► D < 20 сГр - малые
► 20 сГр < D < 2 Гр –
промежуточные
► D > 2 Гр - высокие
19. Действие малых доз не выявляется на
уровне отдельного организма, его можно
обнаружить только при сравнении данных
обследования больших групп людей
Для того, чтобы в эпидемиологических исследованиях с
95%-ной доверительной вероятностью выявить
последствия облучения в дозе 10 мЗв (т.е. в 10 раз
превышающей предельно допустимую!), необходимо
обследовать группу в 10 млн человек и подобрать к ней
контроль
20. Основной предел дозы для населения –
1 мЗв/год
► Флюорография –
0,6 мЗв
► Компьютерная
томография – 3 мЗв
► Просмотр
телепрограмм
по 3 часа в день
в течение года –
0,001 мЗв
► Перелет из Москвы в
Нью-Йорк – 0,3 мЗв
21. Человек постоянно подвергается воздействию самых
различных источников риска.
Определяется «приемлемый риск», который
уравновешивает возможность отрицательных
последствий и пользу от конкретного вида
деятельности. Когда речь идет о радиационном
риске, то подразумевается вероятность
возникновения у человека и его потомства какого-
либо вредного эффекта.
22. Если сравнивать теоретически рассчитанные риски от
действия излучения в дозах, соответствующих
предельным, с другими рисками, окажется, что они:
- примерно в 10 раз меньше риска смертности от
несчастных случаев в быту;
- сравнимы с риском гибели от удара молнии.
Если бы в качестве приемлемого был принят риск,
равный таковому от выкуривания 20 сигарет в сутки,
то предел дозы облучения населения составил бы в
этом случае 1 Зв, то есть в тысячу раз выше, чем это
принято сейчас.
23. При проведении исследований по действию малых доз
радиации на результат могут влиять не только
конкретные условия эксперимента, но и некоторая
непредсказуемая компонента. Исследователь никогда
не знает всех возможных условий – клеточных,
организменных и окружающей среды, которые могут
изменить ответ живых систем на действие малых доз
радиации. Это обстоятельство необходимо принимать
во внимание и при изучении реакции на малые дозы
больших контингентов населения.
24. В области малых доз перенесение
результатов, полученных на
культурах клеток человека, на
уровень организма -некорректно
25. Благодаря зависимости проявления эффектов
малых доз от нерадиационных факторов (а на
уровне организма эта зависимость
проявляется в еще большей степени, чем на
клеточном) открываются широкие
возможности для преодоления последствий
радиационных аварий, приводящих к
радиоактивному загрязнению обширных
территорий – за счет грамотно
спланированных и надлежащим образом
осуществленных мер.
26. Выяснилось, что повышенная частота
рождения детей с синдромом Дауна,
отмеченная в Белоруссии в январе
1987 года, не связана с действием
радиации.
