Rus | Eng 
Меню
Новости
Технологии
О нас
Устав АТА
Порядок приема
Конференции
Семинары
E-Обучение
Фонды
Полезные ссылки
Контакты
Поиск



Top
Рейтинг@Mail.ru


Основы медицинской радиобиологии.
Категория: Здоровье | Новость от: Admin | 06-03-2017

Баджинян С.А.
Основы медицинской радиобиологии.
Действие ионизирующих и неионизирующих излучений на живые организмы

Учебник по медицинской радиобиологии для студентов медицинских факультетов

Глава 8. Радиочувствительность
Радиочувствительность — восприимчивость клеток, тканей, органов или организмов к воздействию ионизирующего излучения (для молекул используют термин радиопоражаемость). Мерой радиочувствительности служит доза излучения, вызывающая определённый уровень гибели облучаемых объектов: для инактивации клеток — показатель D37 или D0 на кривой выживаемости; для организмов — доза, вызывающая гибель 50 % особей за определённый срок наблюдения (LD50). Использование радиопротекторов или радиосенсибилизаторов (в том числе, кислорода) модифицирует радиочувствительность здоровых или опухолевых клеток. Количественной характеристикой любого радиомодифицирующего эффекта является «фактор изменения дозы» (ФИД), который рассчитывают как отношение равноэффективных доз облучения в присутствии и отсутствии радиомодифицирующего агента. При этом независимо от направления модифицирующего воздействия (т.е. усиления или ослабления лучевого эффекта) берется отношение большей дозы к меньшей. В случае кислородного эффекта величину ФИД часто называют коэффициентом кислородного усиления (ККУ) (Oxygen Enhancement Ratio – OER). При общем облучении животных отмечается ступенчатый характер их гибели в определенных диапазонах доз, вследствие выхода из строя определенных критических органов или систем, ответственных за выживание в этих дозовых диапазонах, что проявляется в виде трех основных радиационных синдромов — костномозгового, кишечного и церебрального Развитие радиационных синдромов определяется цитокинетическими параметрами соответствующих самообновляющихся клеточных систем — кроветворения, тонкого кишечника и центральной нервной системы (ЦНС).Костный мозг и кишечник — типичные примеры активно обновляющихся радиочувствительных клеточных систем, а ЦНС — напротив, наименее делящихся (стационарных) радиорезистентных органов.Радиочуствительность организма наиболее часто определяется поражением костного мозга, так как критической системой, ответственной за выживание при дозах до 10 Гр, является кроветворение. Критическим органом в следующем диапазоне от 10 до 100 Гр оказывается тонкий кишечник.Клеточными детерминантами, определяющими степень радиационного поражения обеих критических самообновляющихся систем, являются стволовые клетки костного мозга и кишечника.Развивающиеся в ближайшие сроки после облучения в определенных (пороговых) дозах клинически значимые лучевые реакции, связанные с клеточным опустошением активно пролиферирующих систем самообновлениия, объединяются термином детерминированные эффекты. Тканевая радиочуствительность — понятие относительное. В радиорезистентных стационарных или слабо пролиферирующих органах и тканях под влиянием облучения возникают (сохраняются, консервируются) скрытые типичные радиационные повреждения, в частности, хромосомные аберрации, которые могут быть выявлены в условиях активации клеточного деления, например, в процессе посттравматический регенерации. После открытия биологического действия ионизирующих излучений было установлено, что приводящие к гибели предста¬вителей различных видов животных дозы варьируют в широких пределах. Наряду с межвидовой и индивидуальной радиочувст-вительностью различаются по радиочувствительности клетки и ткани одного и того же организма. Основу отдаленной лучевой патологии составляют различ¬ные нарушения на клеточном уровне, возникающие в результате непосредственного воздействия радиации. К ним относятся ги¬бель клеток и изменения в половом аппарате. В тканях с низким уровнем физиологической регенерации происходит консерва¬ция стойких наследственных нарушений. Фиксируются также нелетальные наследственные изменения. Все это — результат накопления повреждений в генетическом аппарате соматиче¬ских клеток. Отдаленные последствия охватывают такие структуры, как кожа, соединительная, легочная, почечная и другие ткани, в которых развиваются уплотнения и атрофии на пора¬женных участках. Вследствие этих процессов развивается ката¬ракта, нефросклероз, различные нейродистрофические и другие расстройства. Следует учитывать также, что одни части (органы, ткани) тела более радиочувствительны, чем другие. При одинаковой эк-вивалентной дозе облучения возникновение рака легких более вероятно, чем рака щитовидной железы, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей учитываются с раз¬ными коэффициентами.
Глава 9. Радиочувствительность различных биологических видов.
Вскоре после открытия биологического действия ионизирующих излучений было установлено, что любой живой объект может быть убит этим агентом. Однако дозы облучения, приводящие различные объекты к гибели, отличаются в очень широких пределах, даже на несколько порядков. Иными словами, каждому биологическому виду свойственна своя мера чувствительности к действию ионизирующей радиации, своя радио-чувствительность. В качестве примера крайне низкой радио-чувствительности можно привести бактерии, обнаруженные в канале ядерного реактора. В этих условиях бактерии не только не погибали, но жили и размножались, почему и получили название - микрококк радиорезистентный. Степень радио-чувствительности сильно варьирует и в пределах одного вида - индивидуальная радио-чувствительность, а для определенного индивидуума зависит также от его возраста и пола. Кроме того, даже в одном организме различные клетки и ткани значительно различаются по радио-чувствительности. К наиболее чувствительным относятся кроветворная система, эпителий слизистой тонкого кишечника. Имеются относительно устойчивые ткани: мышечная, нервная, костная, которые принято называть резистентными. Впрочем, деление тканей на радиочувствительные и радиорезистентны весьма условно, т. к. зависит от избранного критерия. Конечный радиобиологический эффект тесно связан с количеством энергии, поглощенной живой тканью во время облучения, и зависит от радио-чувствительности растений и животных, которая изменяется в довольно широком диапазоне. Причины неодинаковой реакции растений и животных различных видов на ионизирующие излучения полностью не установлены. Однако экспериментально доказано, что степень радио-чувствитёльности организмов тесно связана с размером ядра, числом хромосом, скоростью деления клеток и рядом других факторов. Реакция живых организмов на ионизирующую радиацию изменяется в зависимости от вида ионизирующей радиации, времени облучения и мощности дозы. Влияние различных видов ионизирующей радиации на биологические объекты коррелирует с плотностью ионизации. Чем выше линейная плотность ионизации, тем выше биологическое воздействие. Известно, что γ-кванты и β-частицы образуют в биологических тканях до 10 пар ионов на 1 мкм пути, тогда как у α-частиц и быстрых нейтронов ионизация в 10 раз выше. Кроме того, нейтронное излучение вызывает наведенную радиоактивность. Чем выше разовая доза и чем короче время ее воздействия, тем быстрее выявляется поражающее действие ионизирующих излучений на живые организмы. Одним из критериев оценки биологической эффективности излучений является гибель организмов. Доза ионизирующей радиации, при которой гибнет половина организмов, называется полулетальной (ЛД50). Минимальная доза, смертельная для всех облученных организмов, называется летальной (ЛД100). Для сравнения радио-чувствительности и радиорезистентности по величинам ЛД50 и ЛД00 учитывается время, в течение которого облученные организмы погибают (для животных принят период продолжительностью 30 дней). Радио-чувствительность различных организмов неодинакова: полулетальная доза (в радах) у растений колеблется от«1000 до 150000», у птиц - от 400 до 670 и у млекопитающих - от 200 до 500.Определенное влияние на степень радио-чувствительности оказывает видовая и даже индивидуальная реактивность организмов. В таблице 1 представлены данные различных авторов о радио-чувствительности различных объектов к дозам γ-излучения, вызывающим 50%-ную смертность.
Таблица 5. Дозы γ-излучения, вызывающие 50%-ную смертность.
Биологический вид Доза, Гр Биологический вид Доза, Гр
Овца
Осел
Собака
Человек
Обезьяны разных видов
Мыши разных линий 1,5-2,65
2,0-3,8
2,5-3,0
2,5-3,5
2,5-6,0
6,5-15,0 Крысы разных линий
Птицы
Рыбы
Кролик
Хомяк
Змеи
Насекомые 7,0-9,0
8,0-20,0
8,0-20,0
9,0-10,0
9,0-20,0
80,0-200,0
10,0-100,0
В чем же причина такого разнообразия? Каковы механизмы, определяющие естественную радио-чувствительность биологических радио-объектов? Однозначно ответить на этот вопрос радиобиологии пока не удалось, хотя многое его аспекты изучены в достаточной степени. В своем последнем докладе НКДАР (Научный комитет по действию атомной радиации) ООН впервые за 20 лет опубликовал подробный обзор сведений, относящихся к острому поражению организма, которое происходит при больших дозах облучения человека. Вообще говоря, радиация оказывает подобное действие лишь начиная с некоторой минимальной, или пороговой, дозы облучения. Из таблицы 1 видно, что чем выше уровень биологического развития организма, тем выше его радио-чувствительность (за некоторым исключением) – закон радио-чувствительности. Большое количество сведений было получено при анализе результатов применения лучевой терапии при лечении рака. Многолетний опыт позволил медикам получить обширную информацию о реакции тканей человека на облучение. Эта реакция для различных органов и тканей оказалась неодинаковой, причем различия очень велики. Величина же дозы, определяющая тяжесть поражения организма, зависит от того, получит ли ее организм сразу или в несколько приемов. Большинство органов успевает в той или иной степени залечить радиационные повреждения и поэтому лучше переносит серию мелких доз, нежели ту же суммарную дозу облучения, полученную за один раз. Разумеется, если доза облучения достаточно велика, облученный человек погибнет. Во всяком случае, очень большая доза облучения, порядка 100 Гр, вызывает настолько серьезное поражение центральной нервной системы, что смерть, как правило, наступает в течение нескольких часов или дней. При дозах облучения от 10 до 50 Гр при облучении всего тела поражение центральной нервной системы может оказаться не настолько серьезным, чтобы привести вести к летальному исходу, однако облученный человек, скорее всего, все равно умрет через одну-две недели от кровоизлияния в желудочно-кишечном тракте. При еще меньших дозах могут произойти серьезные повреждения желудочно-кишечного тракта, но организм с ними справится. И тем не менее смерть может наступить через один-два месяца с момента облучения, главным образом из-за разрушения клеток красного костного мозга - главного компонента кроветворной системы организма: от дозы 3-5 Гр при облучении всего тела умирает половина всех облученных. Согласно оценкам, полученным при первом подходе, доза в 1 Гр, полученная при низком уровне радиации только особями мужского пола индуцирует появление от 1000 до 2000 мутаций. Согласно оценкам, полученным вторым методом, хроническое облучение при мощности дозы 1 Гр на поколение (для человека 30 лет) приведет к появлению около 2000 серьезных случаев генетических заболеваний на каждый миллион живых новорождённых среди детей тех, кто подвергся такому облучению. Этим методом пользуются также для оценки суммарной частоты появления серьезных наследственных, дефектов в каждом поколении при условии, что тот же уровень будет действовать все время. Согласно этим оценкам, примерно 15000 живых новорожденных из каждого миллиона будут рождаться с серьезными наследственными дефектами из-за такого радиационного фона. Специалисты еще очень мало знакомы с принципами устройства радиационной защиты организма, и поэтому большая часть радиобиогов склоняется к тому, что даже самая малая доза облучения вредна. Поэтому, думая о здоровье населения, надо подходить к оценке экологических последствий Чернобыля с очень жестких позиций. Кроме того сложность определения ущерба чернобыльской катастрофы здоровью людей усугубляется тем, что авария на АЭС носила уникальный характер: вследствие высокой температуры, при которой произошел взрыв реактора, физико-химическое состояние выброшенных радионуклидов - йода, стронция, цезия, плутония и т.д. (числом около 450) оказалось весьма необычным. Фактически образовались частицы с новыми, неизведанными ранее свойствами: они плохо растворялись в воде, их не могли поглотить и растения, поэтому довольно долго они удерживались на поверхности листьев. Следует иметь в виду, что радиация бывает разной вредности. Одна поражает мембраны клеток, другая - энергетический аппарат, третья, самая опасная – ядро. Чернобыльская радиация, увы, принадлежит к числу последней. При расчете последствий аварий крайне важно (если вообще можно говорить о каком-то строгом расчете) определить величину коллективной дозы облучения, которую вобрала в себя популяция, т. е. все те, кто так или иначе - непосредственно или опосредованно - соприкасался с зоной. Для Чернобыля эти дозы выражаются в миллионах человеко-бэр, что дает уже некоторое, весьма недостаточное, представление об отдаленных последствиях катастрофы. Сложность расчета последствий случившейся катастрофы в том, что есть степень вероятности возникновения различных заболеваний. Нынешние коэффициенты риска рассчитывались давно - для Хиросимы и Нагасаки, для лиц, подвергшихся рентгенотерапии, для семей рентгенологов, а посему в радиобиологии для получения коэффициентов использовался весьма специфический контингент. Кроме того, в последнее время проводится ревизия дозиметрических характеристик взрывов в Хиросиме и Нагасаки. Для Чернобыля же, подобного коэффициента риска попросту не существует.
Глава 10. Управление радиобиологическим эффектом.
Существуют факторы, способные изменять (ослаблять или усиливать) радиочувствительность клеток, тканей и организма в целом. Они называются радиомодифицирующими агентами. Радиомодификация - искусственное ослабление или усиление реакций биологических объектов на действие ионизирующих излучений; способ управления радиочувствительностью с помощью изменения условий, в которых происходит облучение того или иного организма. Радиобиологическим эффектом можно управлять двумя способами: введением в организм чуждых ему веществ (например, радиопротекторов) и направленным стимулированием защитных функций организма (введение веществ, свойственных данному организму, гипоксия и др. Радиозащитные средства - средства защиты от поражающего действия ионизирующего излучения. Они могут быть химическими, биологическими или физическими.
10.1. Радиопротекторы
Радиопротекторы (синоним радиозащитные препараты) — это химические соединения, применяемые для ослабления вредного действия ионизирующей радиации на организм. Радиопротекторы используются лишь с целью профилактики и облегчают течение лучевой болезни. Введение радиопротекторов после облучения оказывается неэффективным. Условно радиопротекторы можно разбить на две группы: 1) радиопротекторы кратковременного, одномоментного действия, которые вводят в организм за короткий промежуток времени до облучения, и 2) радиопротекторы пролонгированного действия, которые вводят многократно, обычно небольшими дозами до лучевого воздействия. К радиопротекторам первой группы относят большинство известных радиозащитных соединений: например, различные аминотиолы (меркамин, пропамин, аминоэтилизотиоуроний и др.), аминокислоту цистеин, цистамин, некоторые биогенные амины, не содержащие сульфгидрильных групп, цианофоры, аминофеноны, некоторые спирты, отдельные представители углеводов и др.
Имеется несколько основных гипотез механизма действия радиопротекторов этой группы. 1. Гипотеза, рассматривающая радиопротекторы как вещества, вызывающие временное снижение концентрации кислорода в ткани. Предполагается, что при этом уменьшается возможность образования окисляющих радикалов и перекисей в процессе облучения. В конечном итоге это должно привести к повышению радиоустойчивости. 2. Гипотеза механизма действия радиопротекторов как веществ, вызывающих инактивацию свободных радикалов. Согласно этому представлению серосодержащие радиопротекторы способны связывать радикалы, образующиеся при радиационном воздействии. Предполагается, что в результате этого процесса окисляющие радикалы не поражают молекулы клеток. 3. Представление о радиопротекторах как химических соединениях, защищающих «критические» молекулы клеток. Гипотеза предполагает, что в результате химических реакций серосодержащие радиопротекторы реагируют с сульфгидрильными группами биологически важных молекул и тем самым «прикрывают» их от действия ионизирующей радиации. 4. Представление о радиопротекторах как соединениях, повышающих радиоустойчивость биохимических систем. Эта гипотеза основывается на том, что абсолютное большинство радиопротекторов одномоментного действия оказывает радиозащитный эффект только в том случае, если их вводят в субтоксических дозах. При этом тормозятся различные радиочувствительные биохимические системы, например биосинтез ДНК, окислительное фосфорилирование в микроструктурах клеток, образование макроэргических соединений в ядре клетки и т. д. Механизм временного торможения биохимических систем в свою очередь основывается на способности радиопротекторов вступать в химические связи с молекулами ферментов. Существенную роль при этом играет временное образование смешанно-дисульфидной связи между радиопротекторами и содержащими сульфгидрильную группу молекулами белков-ферментов.
Механизм радиозащитного действия радиопротекторов пролонгированного действия типа биогенных стимуляторов (например, витамины) связан с постепенным увеличением радиорезистентности организма и повышением активности компенсаторных и восстановительных процессов. Так, например, длительное введение в организм витаминов группы Р уменьшает возможность образования геморрагии у облученных животных. Механизм этого явления обусловлен, в частности, способностью витамина Р подавлять активность гиалуронидазы — комплекса ферментов, вызывающих ферментативный распад гиалуроновой кислоты. В свою очередь одна из функций этой кислоты состоит в том, что она «цементирует» соединительную ткань.
В настоящее время некоторые из радиопротекторов являются фармакопейными средствами (например, меркамин, цистамин).
Существуют гипотезы о механизме радиозащитного действия воды. С увеличением концентрации свободного кислорода эффект действия ионизирующей радиации усиливается (кислородный эффект). При повышенном доступе кислорода после облучения увеличивается вред, нанесенный ИИ организму (кислородные последствия). Радиозащитный эффект может быть достигнут при введении активных веществ, резко меняющих течение основных радиочувствительных биохимических процессов. Такими свойствами обладают: 1) соединения, способные временно реагировать с активными группами молекул в клетках; 2) соединения, способные интенсивно поглощать излучение воды; 3) соединения, способствующие переходу энергии ионизации и возбуждения в тепловую; 4) соединения, реагир ующие с радикалами; 5) биостимуляторы (витамины, гормоны, ферменты). Именно в этих направлениях производится поиск новых радиозащитных веществ.Уже через 10-20 минут метаболизм сильно изменяется. Механизм защиты большинства радиопротекторов – комплексный.Но существует несколько проблем. Лабораторные исследования чаще всего поводятся на мелких животных, насекомых, растениях и микроорганизмах. Опыты ставятся на мышах, крысах, кроликах. Значительно реже исследуется воздействие агентов на более высокоорганизованных животных. Поэтому так велика научная ценность экспериментов с использованием в качестве подопытных животных собак и обезьян. Опыты на людях носят строго добровольный характер и не производятся без предварительного испытания препаратов. Многие радиозащитные вещества высокотоксичны или являются сильными ядами. Их применение может вызвать негативные побочные реакции. Некоторые вещества являются активными агентами, и превышение их дозы может вызвать нежелательные последствия.
Малоизученные радиопротекторы.
К веществам, радиозащитное действие которых изучено недостаточно, относятся некоторые спирты, углеводы, жирные кислоты.Возможно, антибиотики могут обеспечить защиту организма от рентгеновского и g-излучения.При облучении мышей дозой 500 р эффективными оказались наркотики нембутал и некоторые другие.Резерпин испытывался на мышах и крысах. Его радиозащитное действие обусловлено тем, что он повышает уровень серотонина и адреналина в крови, оказывает сосудосуживающее действие. Резерпин эффективен только привведении задолго до облученияМолекулы азота и инертные газы вытесняют кислород из rадиочувствительных структур, чем уменьшают кислородный эффектРоль CO в радиозащите не определена. Возможно, оксид углерода способензатормаживать некоторые цепные реакции, возникающие под воздействием ионизирующего излучения Защиту от радиации обеспечивают колхицин, берберин и некоторые другие алкалоиды, способные влиять на процессы деления клеток.
Естественные радиопротекторы.
В последнее время интерес к вопросам профилактики лучевой болезни с помощью витаминов, ферментов и гормонов повысился.Для большинства витаминов и гормонов, используемых для профилактики, характерно благоприятное действие только при облучении в сублетальных дозах и многократном введении, нередко за большой период времени до oблучения. Естественные радиозащитные вещества относятся к протекторам пролонгированного действия. Они способны ослабить течение лучевой болезни и повысить общую радиорезистентность организма.
10.2. Радиопротекторы и человек.
Ионизирующее излучение – это такое излучение, энергия которого достаточна для ионизации (образования положительных и отрицательных ионов) облучаемой среды. Рентгеновские (х-лучи) и g-лучи обладают наибольшей проникающей способностью из всех видов ИИ. При столкновении с материей они крайне неравномерно передают свою энергию, чем значительно повреждают, например, отдельные клетки живых организмов.Возможность уменьшения радиационного поражения, вызванного частицами высоких энергий, и профилактическое применение радиозащитных веществ в настоящее время имеет большое практическое значение.Но существует несколько проблем. Лабораторные исследования чаще всего поводятся на мелких животных, насекомых, растениях и микроорганизмах.Опыты ставятся на мышах, крысах, кроликах. Значительно реже исследуется воздействие агентов на более высокоорганизованных животных. Поэтому так велика научная ценность экспериментов с использованием в качестве подопытных животных собак и обезьян. Опыты на людях носят строго добровольный характер и не производятся без предварительного испытания препаратов на других организмах и экстраполяции данных на человека.Многие радиозащитные вещества высокотоксичны или являются сильными ядами. Их применение может вызвать негативные побочные реакции.Некоторые вещества являются активными агентами, и превышение их дозы может вызвать нежелательные последствия.
Механизмы действия радиопротекторов различны. Одни из них вступают в химическую реакцию с попадающими в организм радиоактивными изотопами и нейтрализуют их, образуя нейтральные вещества, легко выводимые из организма. Другие имеют отличный механизм. Одни радиопротекторы действуют в течение короткого промежутка времени, время действия других более длительное. Существует несколько разновидностей радиопротекторов: таблетки, порошки и растворы. Радиопротекторы - достаточно вредные для организма вещества, поэтому им ищут замену, в частности, замены на вещества, свойственные организму или на пищевые добавки. Некоторые пищевые вещества обладают профилактическими радиозащитным действием или способностью связывать и выводить из организма радионуклиды. К ним относятся полисахариды (пектин, декстрин, липополисахариды, находящиеся в листьях винограда и чая), фенильные и фитиновые соединения, галлаты, серотанин, этиловый спирт, некоторые жирные кислоты, микроэлементы, витамины, ферменты, гормоны. Радиоустойчивость организмов повышают некоторые антибиотики (биомицин, стрептоцин), наркотики (нембутал, барбамил). К очень важным радиозащитным соединениям относятся «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 ионизирующие излучения разрушают стенки кровеносных сосудов, совместное действие витаминов Р и С восстанавливает их нормальную эластичность и проницаемость. Излучение разрушает кровь, снижают количество эритроцитов и активность лейкоцитов, а витамины В1, В3, В6, В12 улучшают регенерацию кроветворения, ускорение восстановления эритроцитов и лейкоцитов. Если излучение снижает свертываемость крови, то витамины Р и К1 нормализуют протромбиновый индекс. Несколько повышает устойчивость организма к развитию лучевой болезни парааминобензойная кислота, улучшает показатели крови, способствует восстановлению веса биотин (витамин Н). 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 повреждения кожи прополис (пчелиный клей), что главным образом связано с его фенольными компонентами. Из многочисленного ряда фенольных веществ наибольший интерес вызывают флавоноиды, способствующие удалению радиоактивных элементов из организма. Источниками флаваноидов являются мандарины, черноплодная рябина, облепиха, боярышник, пустырник, бессмертник, солодка. Этиловый спирт 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 600 рентген. Угнетенное кроветворение - одно из наиболее серьезных последствий радиационного облучения человека. Поэтому в терапии лучевых поражений чрезвычайно важную роль играют процедуры и лекарственные средства, способные восстановить кроветворные функции организма. Для этого применяют пересадку костного мозга, переливание крови, а также препараты, приготовленные на основе экстрактов разных органов и тканей животных: тимуса, селезенки, печени, костного мозга. В попытках получить наиболее эффективные средства для радиотерапии исследователи обратили внимание на животных, чей организм особенно устойчив к облучению. Обнаружены корреляции между этим свойством и терапевтической эффективностью препаратов, полученных из органов и тканей таких малочувствительных к радиации животных. В этом отношении интересна среднеазиатская черепаха (Testudo horsfieldi) с ее феноменальной радиорезистентностью. Оказалось, что терапевтическим действием обладают экстракты эмбриональной печени, селезенки и клеток крови черепахи. Их инъекции облученным мышам стимулируют рост численности стволовых клеток, что способствует восстановлению кроветворных функций организма. Они обладают также иммуностимулирующим эффектом.
10.3. Изменение эндогенного фона радиорезистентости.
Существуют вещества, внутриклеточное содержание которых усиливает радиобиологический эффект. Это кислород, гидроперекиси липидов, группа хинонов, известная под названием радиотоксинов. Другие эндогенные вещества - тиолы, амины, липофильные антиоксиданты - напротив, проявляют радиозащитные свойства. Идея о зависимости лучевого эффекта от соотношения концентрации некоторых из этих веществ легла в основу концепции «эндогенного фона радиорезистентности». Целенаправленное изменение эндогенного фона радиорезистентности важно в условиях длительного облучения организма, когда предъявляются повышенные требования к безвредности применяемых радиозащитных средств. Эндогенный – внутреннего происхождения; в медицине – происходящий от причин, лежащих во внутренней среде организма. Ферментативное восстановление кислорода дает организму более 90% энергии, поэтому оно не может не влиять на исход радиационного поражения. Присутствие во всех биосредах делает кислород важнейшим фактором радиочувствительности организма человека. Из многообразных проявлений радиомодифицирующих свойств кислорода первым было обнаружено ослабление поражения биообъекта при снижении концентрации кислорода в окружающей среде во время облучения. Сейчас радиозащитное действие гипоксии широко известно. При малых значениях напряжения кислорода (как, например, в тканях млекопитающих) даже незначительные изменения оксигенации сопряжены со значительными сдвигами радиочувствительности биообъектов. Напротив, при напряжении кислорода в среде, близком к его парциальному давлению в атмосферном воздухе при нормальных условиях, радиочувствительность максимальна и уже не может быть увеличена дальнейшим повышением содержания кислорода во внешней среде. Радиосенсибилизирующее действие кислорода проявляется в отягощении не только ближайших, но и отдаленных последствий облучения. Известны следующие проявления радиомодифицирующего действия кислорода:
• кислород, присутствующий в среде во время облучения, повышает чувствительность биообъектов к редкоионизирующим излучениям;
• зависимость радиочувствительности биообъектов от напряжения кислорода имеет параболический характер, причем при уровнях оксигенации, характерных для биотканей, эта зависимость весьма существенна;
• радиозащитная эффективность гипоксии у млекопитающих снижается по мере увеличения продолжительности гипоксического воздействия сверх 5 минут;
• пострадиационная гипоксия обладает действием, усиливающим радиационное поражение биообъектов.
Для обеспечения эффективной противолучевой защиты организма путем создания газовой гипоксии необходимо значительное снижение уровня кислорода во вдыхаемом воздухе, которое неблагоприятно отражается на функциональном состоянии организма.Более удобным для практического использования является метод снижения оксигенации тканей, основанный на нарушении их кровоснабжения. С этой целью применяют препараты, обладающие сосудосуживающим действием – индолилалкиламины и фенилалкиламины. Возможно применение индукторов гипоксии, например, оксида углерода. Целенаправленное снижение напряжения кислорода во внутриклеточной среде может быть достигнуто путем интенсификации потребления диффундирующего в клетки кислорода в ходе процессов окислительного фосфорилирования. Преимуществом такого подхода является отсутствие побочных эффектов, обусловленных угнетением биоэнергетических процессов в тканях.
Глава 11. Профилактика радиационных поражений.
Беспороговые и пороговые дозы облучения. Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) установила следующие предельно допустимые дозы внешнего облучения в год для людей, которые в силу профессиональных обязанностей имеют дело с ионизирующими излучениями:
• 0.05 Гр при облучении всего тела;
• 0.75 Гр для рук и ног;
• 0.3 Гр для кожи;
• 0.15 Гр для глаз.
Для остальной части населения предельно допустимые дозы уменьшены в 10 раз. В аварийных и критических ситуациях предельно допустимые дозы при однократном облучении (в течение 3-4 суток) могут быть до 0.5 Гр, а при многократном (за 10-30 суток) - до 1 Гр. При таких условиях острого заболевания у человека не возникает. С 1977 года МКРЗ приняла новый подход к предельно допустимым дозам, который основан на представлении о беспороговом действии ионизирующего излучения в отношении наследственных и частично соматических реакций. К соматическим реакциям относятся пострадиационные эффекты, проявляющиеся непосредственно у облученного лица, а к наследственным - проявляющиеся у его потомства. Различают вероятностные беспороговые (наследственные, онкогенные) и пороговые эффекты, которые возникают после превышения определенных доз. Дозы облучения населения Земли слагаются в основном из действия восьми радионуклидов: углерода-14, цезия-137, циркония-95, рутения-106, стронция-90, церия-144, трития и йода-131. После испытаний ядерного оружия и выпадения глобальных осадков содержание радионуклидов на поверхности Земли значительно возросло. В связи с широким развитием ядерной энергетики превышение допустимых доз облучения, рекомендованных МКРЗ, может возникнуть и в будущем при авариях и стихийных бедствиях с разрушением ядерных реакторов АЭС и выбросом большой массы радионуклидов в окружающую среду. Использование ядерного оружия в войнах между государствами в настоящее время маловероятно, так как это грозит возникновением ядерной зимы на всех континентах Земли и опасностью для жизнедеятельности всего человечества. Как показал опыт катастрофы на Чернобыльской АЭС, очагом радиационного поражения является территория, на которую выпали радиоактивные осадки. В таких случаях нужно срочно оповестить население зараженной территории о возникшей угрозе и затем провести экстренные мероприятия по профилактике поражений. К таким мероприятиям относятся защита органов дыхания от радиоактивной пыли с помощью противогаза, респиратора или ватно-марлевой повязки, частичная санитарная обработка открытых участков кожи (руки, голова, шея), промывание незараженной водой глаз, прополаскивание полости рта и носоглотки.
Частичная санитарная обработка должна быть проведена в течение первого часа. Обмывание кожи водой с мылом или другими моющими средствами усиливает санобработку в 10 раз по сравнению с обмыванием водой без моющих средств. Основными путями проникновения радиоактивной пыли в организм являются ингаляционный (с вдыхаемым воздухом) и алиментарный (с пищей и водой). Для снижения нагрузки радионуклидами йода в первые 10 дней после катастрофы на АЭС рекомендуется прием внутрь калия йодида по 0.1-0.3 г в день. Использование других радиозащитных средств с целью снижения поражающего действия ионизирующих излучений и ускорения выведения радионуклидов из организма зависит от продолжительности нахождения в зоне облучения и других конкретных условий.
Повреждающее действие радионуклидов, проникших в организм, зависит от скорости их распада и выведения из организма, способности депонироваться в отдельных органах с развитием тяжелых местных поражений. Для профилактики всасывания и накопления в организме радионуклидов рекомендуется употреблять в пищу пектины или пищевые продукты, богатые пектиновыми веществами (корнеплоды, яблоки и другие плоды). Пектиновые вещества организмом не усваиваются, но обладают способностью связывать и выводить из организма радионуклиды. С этой же целью необходимо употреблять продукты ( чай, кофе, какао, красный виноград, грибы), содержащие коричневые и черные пигменты - меланины, способные адсорбировать и выводить из организма радионуклиды.
Глава 12. Комбинированные и сочетанные радиационные поражения
Поражения, вызванные одновременным или последовательным воздействием двух или более поражающих факторов одного (в частности, ядерного) или различных видов оружия, принято называть комбинированными. Поражения обозначают по одному или нескольким поражающим факторам: комбинированные радиационные (КРП), комбинированные химические (КХП), комбинированные термо-механические поражения (КТМП). Сложный патогенез при комбинированных поражениях (КП) состоит из нескольких компонентов, которые находятся в постоянной динамике. Ведущим компонентом КП считается тот, от которого в данный момент зависят жизненно важные функции организма пораженного. Энергия, освобождаемая при атомном взрыве, разделяется на три вида: тепловое излучение, механическая энергия взрыва, проникающая радиация. При воздушном ядерном взрыве большой мощности основную категорию раненых составят обожженные, при меньшей мощности — облученные, не менее 50% пострадавших будет с комбинированными поражениями. От непосредственного воздействия светового излучения при ядерном взрыве возникают первичные ожоги. Такие ожоги — поверхностные и «профильные», им подвергается незащищенная кожа, обращенная в сторону взрыва. На тех участках тела, где одежда плотно прилегает к коже, возникают «контактные» ожоги. От пламени возникающих пожаров образуются «вторичные» ожоги. Наружное облучение гамма-лучами или нейтронами не изменяет внешний вид ожога. Бета-лучи, адсорбируемые эпидермисом, не только изменяют внешний вид, но и ухудшают заживление ожога. Такая патология может возникнуть как при ядерном взрыве, так и при разрушении предприятий ядерной энергетики. Ударная волна атомного взрыва наносит механические повреждения. Непосредственное (прямое) воздействие ее на людей проявляется баротравмой. Непрямое действие ударной волны приводит к возникновению вторичных снарядов от разрушенных зданий, деревьев и пр. Возникающие механические повреждения характеризуются инерционными разрывами внутренних органов, ушибами и отрывами их в местах фиксации, открытыми и закрытыми множественными переломами конечностей. Преобладать будет тяжелая сочетанная травма. Радиационное воздействие характеризуется следующими особенностями: повреждается структура клеток, нарушаются процессы регенерации, развивается интоксикация вследствие ионизации и накопления свободных радикалов кислых продуктов, снижаются иммунитет и эффективность неспецифических защитных факторов организма, глубокие изменения отмечаются в системе гемостаза. При высоких дозах радиации происходит потеря жидкости и электролитов через стенку кишки. Патологические процессы при КРП клинически проявляются не простым суммированием двух или нескольких повреждений, а качественно новым состоянием — феноменом взаимного отягощения. Суть его патогенеза сводится к тому, что защитно-адаптационные реакции организма при механической и термической травмах требуют высокой функциональной активности тех органов и систем, которые значительно страдают от действия радиации. Кроме того, ряд биохимических и патофизиологических нарушений характерны как для лучевых, так и для нелучевых поражений (анемия, ацидоз, интоксикация и т. д.). Совпадение этих расстройств по времени при КРП приводит к взаимному отягощению клинических проявлений каждого из повреждений. Феномен взаимного отягощения при острой лучевой болезни проявляется утяжелением неврологических, кардиоваскулярных и обменно-дистрофических расстройств. В ранние сроки более выражение проявляется анемия, инфекционные осложнения, обычно склонные к генерализации. Доза облучения, при которой можно рассчитывать на благоприятный для жизни исход, снижается в 1,5–2 раза. На течении травматической и ожоговой болезни этот феномен отражается более выраженными нарушениями функции жизненно важных органов, увеличением зон некроза ран, замедлением фаз раневого процесса, генерализацией раневой инфекции. Феномен взаимного отягощения отмечается лишь тогда, когда в КРП сочетаются компоненты не ниже средней степени тяжести.
Глава 13. Космическая радиация.
Для человека в космосе значительную опасность представляет радиация. Защита от нее требуется сразу же, как только останутся позади окружающие Землю атмосфера и магнитные поля. Радиационное излучение в космосе — это поток заряженных и незаряженных частиц и электромагнитного излучения. Такие же условия существуют на Луне, лишенной атмосферы и магнитного поля. В космическом полете наиболее опасна ионизирующая радиация, к которой относятся рентгеновские лучи и гамма-излучение Солнца, частицы, образующиеся во время солнечных (хромосферных) вспышек, солнечный ветер, солнечные, галактические и внегалактические космические лучи, электроны и протоны радиационных поясов, нейтроны и альфа-частицы. К неионизирующей радиации относится инфракрасное и ультрафиолетовое излучения Солнца, видимый свет и электромагнитное излучение радиочастотного диапазона. Эти виды излучения не представляют большой опасности для космонавта, так как сквозь обшивку космического корабля или оболочку скафандра они не проникают. Ионизирующая радиация оказывает вредное воздействие на протекающие в клетках человеческого организма жизненные процессы. При прохождении частиц высокой энергии, или фотонов, через вещество на их пути в результате взаимодействия с атомами вещества образуются пары заряженных частиц — ионы. Отсюда и название — ионизирующая радиация. На биологическом объекте действие ионизирующей радиации сказывается в значительно большей степени, чем на неживом веществе. Живая ткань представляет собой организацию высокоспециализированных клеток, которые постоянно обновляются. Их обновление — процесс динамический. Неживые объекты, например камни, являются малоизменяющимися конструкциями из кирпичиков-молекул, как правило, нечувствительных даже к весьма большим дозам ионизирующей радиации. В противоположность этому у живых организмов чувствительность к воздействию ионизирующей радиации тем больше, чем выше уровень их эволюционного развития (см. диаграмму). Особенно чувствительны к радиации клетки кроветворных тканей и костного мозга.

Рисунок 4. Устойчивость организмов к действию радиации тем меньше, чем выше уровень их эволюционного развития.
Механизм радиационных поражений весьма разнообразен и до конца не ясен. Очевидно, часть радиационных поражений связана с механическим повреждением (разрывом) важных в биологическом отношении молекулярных структур, таких, например, как хромосомы, а часть — со сложными химическими процессами. Первоначально незаряженные осколки молекул превращаются в высокоактивные радикалы, такие, как ОН, НО2 и Н. Они могут рекомбинироваться в H2O2 или вступать в реакцию с органическими веществами клетки, нарушая клеточный метаболизм.

Рисунок 5. Схема радиационного поражения клетки.
Значительные дозы радиации могут наносить ущерб клеткам, вызывая разрывы генов в хромосомах, замедляя синтез АДФ [аденозинтрифосфата], необходимого для осуществления энергетических процессов, либо разрушая клеточные мембраны или увеличивая их проницаемость, вследствие чего нарушается внутриклеточное биохимическое равновесие. Таким образом, вероятно, можно сказать, что радиационное поражение клеток происходит как в результате непосредственного повреждения молекул биологически важных веществ (например, дезоксирибонуклеиновой кислоты), так и вследствие вторичных химических реакций внутри ядра и протоплазмы. Схема радиационного поражения клетки представлена на рисунке, приведенном на рис. 5. Радиация оказывает влияние и на воспроизводительные функции организма, нередко вызывая изменение в генетическом аппарате. О том, в каких формах это может проявляться, выдвинуто немало предположений. По-видимому, существует реальная опасность мутаций в результате изменений в хромосомном аппарате. В зависимости от поглощенной дозы излучения может наступить и бесплодие. Ценные материалы дает изучение генетических поражений, вызванных радиацией, у животных; однако результаты этих исследований, проводимых главным образом в лабораторных условиях, нельзя переносить на человека, тем более что в условиях космического пространства возникают еще и синергетические эффекты. Среди множества исследуемых препаратов можно назвать цистамин, цистеин, глутатион и аминоэтилизотиуроний. Однако применение этих препаратов в силу ряда причин не дает особенно эффективных результатов. Дело в том, что, во-первых, большинство экспериментов проводилось на животных и в наземных условиях, а во-вторых, такие препараты необходимо вводить в организм человека до начала облучения. Кроме того, существует проблема токсичности этих препаратов. К тому же с помощью фармакологических средств можно обеспечить человеку защиту от рентгеновских лучей и гамма-излучения, но не от сильного ионизирующего излучения альфа-частиц, протонов и быстрых нейтронов. Следует отметить, что дозы облучения на Луне, вероятно, невелики, но, чтобы не подвергать космонавтов риску облучения во время экспедиций на Луну, необходимы тщательные расчеты по предсказанию солнечных вспышек. Одним из наименее изученных вопросов, связанных с космическими полетами, является стресс, который вызывают сильные магнитные поля. В этой области биофизиками проведено еще очень мало исследований, однако и в СССР, и в США после 1960 года темпы работ в этом направлении увеличились. Эксперименты с животными в магнитных полях, более сильных или, наоборот, более слабых, чем магнитное поле Земли, дали результаты, которые почти невозможно обобщить. Так, у мышей, выросших в магнитном поле, напряженность которого в 5000 раз превышала напряженность магнитного поля Земли и изменялась в зависимости от времени и места от 0,03 до 0,4 эрстед, наблюдали увеличение числа белых кровяных телец, исчезновение раковых образований (опухолей) и ослабление полового инстинкта. Потомство, рожденное в этом магнитном поле, умирало через несколько дней. Мыши-самцы, не достигшие половой зрелости, при воздействии такого магнитного поля тоже погибали. Взрослые же мыши-самцы в тех же условиях выживали. В другом эксперименте постоянное магнитное поле напряженностью 2000 эрстед оказывало целебное действие на ожоги у кроликов, которых на протяжении 10 дней трижды в день подвергали воздействию магнитного поля. В магнитном поле напряженностью 140 000 эрстед значительно уменьшается скорость деления клеток в яйцах морских ежей, и в то же время оно заметно не влияет на двигательную активность мышей или на период жизни плодовых мушек. Морские водоросли типа хлореллы в магнитном поле, напряженность которого изменяется от 4000 до 20 000 эрстед, растут на 106—138% быстрее, чем контрольные экземпляры. В магнитном поле напряженностью 70 000 эрстед частота сердечных сокращений у обезьян уменьшается с 300 до 220 ударов в минуту. Под влиянием магнитных полей, приблизительно равных по напряженности полям на поверхности Луны, у пары мышей наблюдалось поедание приплода, а у самки происходили частые самопроизвольные выкидыши. Советские ученые в разное время сообщали, что сильные магнитные поля ослабляют память, изменяют зрительные образы, возникающие у человека под влиянием гипноза, вызывают полусонное состояние, замедляют «волновую» деятельность мозга и ослабляют реакцию на боль. Приводились данные о том, что мозг, отключенный от всех нервных связей с органами чувств, сильнее реагирует на магнитное поле, чем мозг с не перерезанными нервными связями. По мнению ученых, это свидетельствует о непосредственном воздействии магнитного поля на структуру и ткани мозга. Несмотря на столь разнообразные результаты наблюдений и экспериментальные данные о влиянии магнитного поля на человеческий организм, известно лишь одно: находящийся в магнитном поле человек при повороте головы видит мерцающую или бесцветную вспышку. Физиологический механизм этого явления еще полностью не выяснен, но, по-видимому, оно безвредно для организма. Таким образом, воздействие магнитных полей на человека является еще малоисследованным фактором космического полета. Поскольку в будущем сильные магнитные поля предполагается использовать для защиты космических кораблей от радиации и метеоритных частиц, и особенно в связи с использованием магнитогидродинамических двигателей, исследования в этой области биофизики представляются очень важными.
Глава 14 .Отдаленные последствия облучения
Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут «запустить» не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку или к генетическим повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма. Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обыкновенно проявляются в течение нескольких часов или дней. Раковые заболевания, однако, проявляются спустя много лет после облучения – как правило, не ранее чем через одно-два десятилетия. А врожденные пороки развития и другие наследственные болезни, вызываемые повреждением генетического аппарата, по определению проявляются лишь в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки индивидуума, подвергшегося облучению. В то время как идентификация быстро проявляющихся («острых») последствий от действия больших доз облучения не составляет труда, обнаружить отдаленные последствия от малых доз облучения почти всегда оказывается очень трудно. Частично это объясняется тем, что для их проявления должно пройти очень много времени. Но даже и обнаружив какие-то эффекты, требуется еще доказать, что они объясняются действием радиации, поскольку и рак, и повреждения генетического аппарата могут быть вызваны не только радиацией, но и множеством других причин. Чтобы вызвать острое поражение организма, дозы облучения должны превышать определенный уровень, но нет никаких оснований считать, что это правило действует в случае таких последствий, как рак или повреждение генетического аппарата. По крайней мере теоретически для этого достаточно самой малой дозы. Однако, в то же самое время никакая доза облучения не приводит к этим последствиям во всех случаях. Даже при относительно больших дозах облучения далеко не все люди обречены на эти болезни: действующие в организме человека репарационные механизмы обычно ликвидируют все повреждения. Точно так же любой человек, подвергшийся действию радиации, совсем не обязательно должен заболеть раком или стать носителем наследственных болезней; однако вероятность, или риск , наступления таких последствий у него больше, чем у человека, который не был облучен. И риск этот тем больше, чем больше доза облучения. Ученые всего мира пытаются установить со всей возможной достоверностью, какому дополнительному риску подвергаются люди при различных дозах облучения. Вероятно, в области изучения действия радиации на человека и окружающую среду было проведено больше исследований, чем при изучении любого другого источника повышенной опасности. Однако, чем отдаленный эффект и меньше доза, тем меньше полезных сведений, которыми мы располагаем на сегодняшний день.

Глава 15. Введение в радиационную защиту
Все люди подвергаются воздействию ионизирующего излучения от естественных и искусственных источников. Облучение от природных источников является результатом совместного действия космических и земных источников, а также естественных радионуклидов содержащихся в пище и воде. На протяжении всей истории человек постоянно подвергался природному облучению и невозможно определить является ли эта радиация вредной или полезной. Напротив, искусственные источники радиации появились только в последние 100 лет и, хотя от их использовании приносит большие выгоды (например, медицинское, промышленное и сельскохозяйственное использование), понятно, что облучение этими источниками может быть для нас вредным. По этой причине разработана система радиационной защиты людей от излишнего или чрезмерного облучения ионизирующим излучением. Поскольку эффекты ионизирующего излучения хорошо понимаемы, эта система разработана таким образом, чтобы гарантировать наилучшую возможную защиту, как для лиц, работающих с источниками ионизирующего излучения, так и для лиц из состава населения.
15.1 Радиационная защита и риск
Назначение этого учебного материала – наиболее четко определить термин «радиационная защита». В наиболее простом виде термин «радиационная защита» определяется как наука и практика ограничения ущерба, наносимого человеку радиацией. Поскольку мы рассматриваем только эффекты от ионизирующего излучения, то все дальнейшие рекомендации, сделанные в этом модуле, относятся только к ионизирующему излучению.Ежедневно при всех видах деятельности люди подвергаются опасностям. Например, когда Вы переходите дорогу, существует вероятность, что Вас может сбить машина, а когда человек курит сигареты, имеется возрастающая вероятность заболеть раком легких. Хотя все мы и знаем о возможных последствиях, люди все равно переходят дороги и курят сигареты. Это очевидное игнорирование нашей собственной безопасности может быть объяснено тем, что мы имеем некоторую оценку вероятности и размера последствия каждого действия; то есть, мы имеем общее представление относительно риска перехода дороги или курения сигарет. Это применимо и в области радиационной защиты; во всех видах радиологической деятельности важно иметь представление о риске, связанном с использованием ионизирующего излучения. Простыми словами, риск определяется как комбинация вероятности вредных последствий и их величины.Информация, используемая для оценки радиационного риска, получена в результате длительных эпидемиологических исследованиях последствий облучения населения, это выжившие после бомбежки Хиросимы и Нагасаки в Японии в 1945 году. Две основные организации (Научный комитет по действию атомной радиации Организации Объединенных Наций (НКДАР ООН) (UNSCEAR) и Комитет по биологическим эффектам ионизирующего излучения США (BEIR)) являются ответственными за сбор и обобщение достоверных данных, а также за выпуск детализированных докладов по результатам этих исследований. По результатам критического анализа этих докладов проводяться оценки радиационного риска, на основе которых базируется система радиологической защиты. Организацией, ответственной за выработку рекомендаций, основанных на этих оценках риска, является Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) (ICRP).Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) была учреждена в 1928 году. В то время люди были обеспокоены опасностью, связанной с рентгеновским излучением и излучением радия, и МКРЗ первоначально отвечала за защиту работников, подвергающихся облучению от этих источников. В 1950 году обязанности МКРЗ были расширены, а организация была реструктурирована в связи с возникновением новых проблем, связанных с появлением ядерных реакторов. С тех пор интересы МКРЗ значительно расширились, принимая во внимание все возрастающее практическое использование ионизирующего излучения и радиоактивных веществ. В настоящее время МКРЗ рассматривает проблемы радиационной защиты, которые затрагивают лиц, как из состава населения, так и профессионалов работающих с источниками ионизирующего излучения.
Глава 16. Экология населения и атомная энергетика
На сегодняшний день выросла актуальность проблемы сохранения и защиты окружающей среды. В этом отношении атомные станции — самые «экологически чистые». Они выбрасывают в атмосферу в основном только пар. В то же время выбросы тепловых станций приводят к серьезному загрязнению атмосферы веществами, вызывающими развитие рака и наследственных заболеваний. Серьезную опасность представляет собой и парниковый эффект, связанный с выбросами окиси углерода.Атомные электростанции — это предприятия замкнутого технологического цикла, сохраняющего и накапливающего внутри себя все опасные вещества, в то время как при работе других энергетических объектов вредные загрязнители выбрасываются в окружающую среду. Однако именно высокая экологичность атомной энергетики является причиной того, что в слу- D чаях запроектных аварий последствия могутбыть весьма тяжелыми и могут отразиться на сотнях тысяч человек. Напомним, что вероятность этого крайне низка: для крупного бедствия на реакторах 100 атомных электростанций, которое повлечет за собой 100 и более смертельных случаев, она рассчитана как 1 раз в 10000 лет.Считается, что обычные тепловые станции более опасны в отношении возникновения непредвиденных ситуаций, однако с точки зрения последствий ситуация диаметрально противоположная. В то же время, на фоне постоянного загрязнения вредными химическими агентами даже незначительное повышениеуровня радиации будет восприниматься крайне эмоционально.Экологические последствия развития гидроэнергетики гораздо опаснее. Это затопление огромных территорий, заболачивание, изменение климата, гибель растений и животных. Состояние такого крупного бассейна как Волжский, в настоящее время оценивается как экологическая катастрофа. Представления о том, что последствия аварий на АЭС несравнимы с последствиями аварий на «неатомных» объектах, на самом деле, не вполне справедливы. В 1963 г. в Италии в водохранилище сползла подмытая гора. За 15 минут волна смыла несколько населенных пунктов; погибло две тысячи человек. В нашей стране, в республике Башкортостан, в 1994 г. произошел прорыв Тирлянского водохранилища. Было затоплено 4 населенных пункта, без крова остались почти 800 человек; 29 человек погибли. И это только два примера из многих. Нельзя забывать о том, что ГЭС расположены, как правило, по соседству с крупными городами. При прорыве плотины потоки воды могут нанести им огромный ущерб. Альтернативные источники энергии смогут удовлетворить потребность в энергии лишь в небольших масштабах. Наверное, в небольших удаленных степных поселках, ветряные электростанции окажутся эффективными, а в солнечных районах электричество будет поступать от солнечных батарей. Однако в масштабах страны на сегодняшний день без развития атомной энергетики не может быть развития экономики.Для радиационных аварий разработана своя шкала: международная шкала ядерных событий (ИНЕС) позволяет классифицировать нарушения и аварии по 8 уровням.0-й, 1-й и 2-й уровни считаются событиями, важными для безопасности. Аварии, соответствующие 1-2 уровню, заметят лишь специалисты, работающие на объекте, и эти аварии (их правильнее называть инцидентами) не будут иметь никаких последствий для здоровья. При авариях 3-4уровня на прилегающей к объекту территории либо не возникнет радиоактивного загрязнения, либо оно будет незначительным. Аварии 5-7 группы могут иметь серьезные последствия для здоровья.К 5-му уровню относится, например, авария, случившаяся в 1979 году в США на атомной электростанции Три-Майл-Айленд. В 1957 году на комбинате «Маяк», расположенном на Южном Урале, произошел тепловой взрыв емкости-хранилища высокорадиоактивных отходов, в результате которого была загрязнена обширная территория.Если облучение происходит в течение короткого промежутка времени, оно называется острым. Однако человек может подвергаться облучению в течение длительного времени: внешнему — например, за счет излучения от радиоактивных частиц, выпавших на местности после радиационной аварии, и внутреннему — от попавших в организм радионуклидов. Такое длительное облучение называется хроническим. Строго говоря, понятие «хроническое» относится к облучению с малой мощностью дозы. В общем случае правильнее употреблять термин «пролонгированное облучение»Все знают, что если провести несколько часов подряд на пляже под палящим солнцем, то можно получить серьезные ожоги, а если загорать по несколько минут в течение всего отпуска, то результатом будет красивый ровный загар. То же самое относится и к радиационному воздействию: в подавляющем.большинстве случаев хроническоеоблучение вызывает меньше нарушений, чем острое облучение в тех же дозах. Отчасти это может объясняться тем, что действуют системы репарации, восстановления от полученных повреждений. Более того, хроническое облучение малыми дозами может даже стимулировать работу систем.Но из этого правила есть и исключение (верное только для больших доз!): пролонгированное облучение плода приносит будущему ребенку больший вред, чем однократное облучение. Это объясняется тем, что затрагиваются многие так называемые «критические» периоды, и нарушается формирование нескольких систем и органов.


Список использованной литературы.
1. Бак З. Химическая защита от ионизирующей радиации. М., «Атомиздат», 1968 год.
2. Некоторые теоретические аспекты противолучевой химической защиты. Москва, издательство «Наука», 1980 год.
3. Романцев Е. Ф. Радиация и химическая защита. М., «Атомиздат», 1968 год.
4. Романцев М. Ф. Химическая защита органических систем от ионизирующего излучения. М., «Атомиздат», 1978 год.
5. Физико-химия лучевого поражения. Издательство Московского университета, 1969 год
6. Александер П., Бак З., Основы радиобиологии, М., 1963
7. Гродзинский Д. М. Радиобиология. Биологическое действие ионизирующих излучений, М., 1961
8. Барабой В. А. Популярная радиобиология, Киев, 1988.
9. Белов А. Д., Киршин В. А. Ветеринарная радиобиология. М.: Агропромиздат, 1987. 287с.
10. Бесядовский Р. А., Иванов К. В., Козюра А. К. Справочное руководство для радиобиологов, М., 1978
11. Василенко И. Я., Василенко О. И. Биологическое действие продуктов ядерного деления, М., Бином, 2011, 384 с.
12. Владимиров Ю. А. и др.- Биофизика мембран-," М., Медицина", 1983
13. Конопля Е.Ф и др. — Радиобиология. Энциклопедический словарь — Гомель, 2005, 252 с.
14. Коггл Дж. -Биологическе эффекты радиации -М..Энергоатомиздат, 1986
15. Красавин Е. А. — Мутагенное действие излучений с разной ЛПЭ — М., Энергоатомиздат, 1991, 183 с.
16. Красавин Е. А. — Проблема ОБЭ и репарация ДНК — М., Энергоатомиздат, 1989, 193 с.
17. Кузин А.М — Прикладная радиобиология. М., «Энергоиздат», 1981
18. Кузин А. М.- Структурно-метаболическая теория в радиобиологии. М., «Наука», 1988.
19. Кузин А. М., Вторичные биогенные излучения — лучи жизни, Пущино, 1997
20. Лебединский А. В. Влияние ионизирующей радиации на организм животного и человека, М., 1957
21. Лучник Н. В. Биофизика цитогенетических поражений и генетический код 1968. 296 с.
22. Лондон Е. С., Избранные труды, Л., 1968
23. Пелевина И. И. и др.- Выживаемость облученных клеток млекопитающих и репарация ДНК -М., Энергоатомиздат,1985
24. Поливода Б. И. и др.- Радиационное поражение биологических мембран. М., «Медицина», 1990.
25. Радиация, Дозы, эффекты, риск. М.,"Мир", 1990
26. Тимофеев-Ресовский Н. В., Иванов В. И., Корогодин В. И. Основы радиационной биологии, М., 1964;
27. Тимофеев-Ресовский Н. В. и др., Применение принципа попадания в радиобиологии-М., Атомиздат, 1968.
28. Токин И. Б. Проблемы радиационной цитологии. Л.: Медицина, 1974.
29. Хансон К. П., Комар В. Е. Молекулярные механизмы радиационной гибели клеток. М., Энергоатомиздат, 1985.
30. Цыб А. Ф., Будагов Р. С. и др. Радиация и патология: Учеб. пособие. М.:Высш. шк., 2005. 341 с.
31. Эйдус Л. Х. Мембранный механизм биологического действия малых доз, М., 2001
32. Ядерная Энциклопедия . М., Благотворительный фонд Ярошинской,1996
33. Ярмоненко С. П., Вайнсон А. А., Радиобиология человека и животных, М., Высшая школа, 2004
34. Бурлакова Е. Б., Голощапов А. Н., Горбунова Н. В. и др. Особенности биологического действия малых доз облучения // Радиационная биология. Радиоэкология//.1998.т 37,4.
35. Бурлакова Е. Б., Голощапов А. Н., Жижина Г. П. и др. Новые аспекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах. Радиационная биология. Радиоэкология. 1999. Т. 39. № 1.
36. Бурлакова Е.Б. Уменьшается ли риск возникновения лейкемии с уменьшением доз облучения для низкоинтенсивной радиации. М.: Институт хим. физики РАН. Рукопись. 1995. 6 с
37. Бурлакова Е.Б., Голощапов А.Н., Горбунова Н.В., Жижина Г.П., Козаченко А.И., Конрадов А.А., Корман Д.Б., Молочкина Е.М., Наглер Л.Г., Озерова И.Б бюллетень "Гражданская инициатива" "Особенности биологического действия малых доз облучения" N1(5) 2000 г.
38. Радиация. Дозы, эффекы, риск // М.;Мир,1988 .
39. Гуськова А. К., Байсоголов Г.Д. Лучевая болезнь человека . М., 1970 .
40. Тимофеев-Рессовский Н. В., Иванов В. И., Корогодин В .Н., Применеие принципа попадания в радиобиологии. М.,1968.
41. Кузин А. М. Структурно-метаболическая теория в радиобиологии. М., 1986.
42. Эйдус Л. Н., Корыстов Ю. К. Кислород в радиобиологии. М. 1984.

Продолжение

Банеры
Наши партнёры

The 5th International Congress on Naturopathic Medicine

NewPOL Network
ՆյուՊոլ ցանց

ЦЕНТР "ИКАР"
EU 7TH FRAMEWORK PROGRAMME
PARADIGMA ARMENIA
GIS.am
АРМЕНМОТОР
ГУ-ВШЭ
ЕРЕВАК
Проекты АТА
Центр Здоровья и Долголетия
Путеводитель по Армении
Негорючая электропроводка. Эластичные чулки из быстро высыхающей гели с лечебными свойствами.
Создание на основе природных компонентов эффективного антикаогулянта, дешевого и без побочных явлений.
Инновационные проекты в области возобнавляемой энергетике.
Сигареты с лечебными свойствами.
Бизнес планы
Разведение форели
Разведение сомов
Разведение осетровых
Разведение собак
Амарант
Молочная ферма
Производство сыра
Топинамбур, новые сорта и комплексная переработка.
Получение фруктозы
Сахарный завод
Конячный завод
Винный завод
Биогумус

Armenian Innovation Center