Наталья Иванова - Медицинская экология
Под внутренним облучением понимают воздействие на организм ионизирующих излучений радиоактивных веществ, находящихся внутри организма. Такой вид облучения возможен при вдыхании, заглатывании радиоактивных изотопов и проникновении их в организм через покровы кожи. В данном случае особенностью действия радиоактивных веществ на организм по сравнению с любыми фармакологическими препаратами или промышленными ядами будет являться то, что поражающим началом при попадании внутрь является ионизирующая радиация, а не химическая активность радиоактивных изотопов и их соединений. Это обусловлено ничтожно малой массой радиоактивных веществ при соответствующей высокой активности. В то же время от химических свойств большинства радиоактивных изотопов или их соединений зависит характер распределения по органам и системам, а также скорость выведения из организма. На основании экспериментальных данных Национальное бюро стандартов США разработало рекомендации о недопустимости накопления в организме в течении всей жизни человека более 1 мкг радия, так как вероятность возникновения злокачественных новообразований при превышении резко возрастает.
Допустимое содержание радиоактивных веществ в организме зависит от степени опасности радиоактивных элементов при попадании внутрь и определяется их радиотоксичностью.
Радиотоксичность – свойство радиоактивных изотопов вызывать большие или меньшие патологические изменения при попадании их в организм. Радиотоксичность изотопов зависит от ряда моментов, главными из которых являются:
– вид радиоактивного превращения (например, лучевое поражение ткани или органа α-частицами будет более выраженным, так как поглощенная доза при α-распаде в 20 раз больше, чем при β-распаде);
– средняя энергия одного акта распада (чем выше уровень энергии одного акта распада, тем больше будет радиотоксичность);
– схема радиоактивного распада (чем больше этапов радиоактивного превращения данного вещества, тем, соответственно, выше радиотоксичность);
– пути поступления радиоактивного вещества в организм.
Существует три различных пути поступления радиоактивных веществ в организм:
1) при вдыхании воздуха, загрязненного радиоактивными веществами;
2) через желудочно-кишечный тракт;
3) через кожу.
Наиболее опасен первый путь. Это обусловлено следующими причинами: во-первых, большим объемом легочной вентиляции; во-вторых, более высокими значениями коэффициентов усвоения, характеризующих долю отложившихся в организме радиоактивных веществ по отношению к общей поступающей внутрь активности. Пылевые частицы, на которых сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха проходят через верхние дыхательные пути. Их дальнейшая судьба зависит от их дисперсности. Крупные частицы, размеры которых превышают 1 мкм, эффективно задерживаются в верхних дыхательных путях.
При всасывании радиоактивных веществ из желудочно-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции, характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного тракта в кровь. В зависимости от природы изотопа и химической формулы попадающего в организм соединения коэффициент резорбции изменяется в широких пределах: от сотых долей процента (цирконий) до десятков процентов (железо, кобальт, стронций); радий – до 30 %.
Резорбция через неповрежденную кожу в 200–300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли. Исключение составляет изотоп водорода – тритий, легко проникающий в кровь через кожу даже при обычных условиях.
По характеру распределения в организме человека радиоактивные вещества можно условно разделить на три группы:
1) отлагающиеся преимущественно в скелете (остеотропные), к ним относятся кальций, стронций, барий, радий, цирконий;
2) концентрирующиеся в печени (до 60 %), из остального количества в скелете отлагается до 25 % (цезий, нитрат плутония и др.);
3) равномерно распределяющиеся по органам и системам (водород, углерод, железо, полоний);
4) с тенденцией к накоплению в мышцах – калий, цезий, рубидий;
5) с тенденцией к накоплению в ретикулоэндотелиальной системе (селезенке, лимфатических узлах) – рутений.
Особое место занимает радиоактивный йод. Он селективно накапливается в щитовидной железе, причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать таковую других органов в 100–200 раз.
Время пребывания излучателя в организме, по существу, определяет время облучения тканей, в которых локализован изотоп. Это зависит, во-первых, от периода полураспада изотопа (Тф), во-вторых, от скорости его выведения из организма, которая характеризуется периодом полувыведения (Тб), то есть временем, в течение которого из организма выводится половина введенного радиоактивного вещества. Для количественной характеристики скорости исчезновения радиоактивного вещества из организма используется производственный показатель – эффективный период (Тэфф) – время, в течение которого активность изотопа в организме уменьшается вдвое.
Эффективный период рассчитывается по формуле:
Тэфф = (Тф × Тб) / (Тф + Тб).
Эффективный период для различных радиоактивных изотопов отличается широким многообразием: от нескольких часов (24Na, 64Cu) и дней (131I) до десятков лет (90Sr). Чем больше эффективный период у изотопа, тем выше степень его радиоактивности, так как суммарная доза возрастает с увеличением эффективного периода полураспада.
Сроки поступления радиоактивных веществ в организм имеют значение при оценке степени радиоактивности.
Вопросы радиационной безопасности в международном масштабе регламентируются Международным комитетом по радиационной защите (МКРЗ), который тесно сотрудничает с МАГАТЭ и Международной комиссией по радиационным единицам (МКРЕ).
В России регулирование радиационной безопасности и защита населения от воздействия загрязняющих веществ регламентируется Федеральными законами «О радиационной безопасности населения» (1996), «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999), «Об использовании атомной энергии» (1996). На основе указанных законов разработаны и утверждены «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99), регламентирующие требования законов в форме основного дозового предела, допустимого уровня воздействия ионизирующих излучений и других требований по ограничению облучения человека. В «Нормах радиационной безопасности» даны также термины и определения, относящиеся к вопросам радиационной безопасности, и установлены следующие категории:
категория А – персонал – лица, которые постоянно или временно непосредственно работают с источниками ионизирующих излучений;
категория Б – ограниченная часть населения, которое не работает непосредственно с источниками излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест может подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников излучения, применяемых в учреждении и (или) удаляемых во внешнюю среду с отходами;
категория В – оставшееся население (большинство).
Среди персонала категории А выделены две группы:
– лица, условия труда которых таковы, что доза может превышать 0,3 годовой предельно допустимой дозы (ПДД), для этой группы обязателен индивидуальный дозиметрический контроль;
– лица, условия труда которых таковы, что доза не может превысить 0,3 годовой ПДД, для лиц этой группы индивидуальный контроль не является обязательным. Сохраняется контроль мощности дозы внешнего облучения и концентрации радионуклидов в воздухе рабочих помещений. Оценка облучения персонала проводится по этим данным. Понятие «предельно допустимая доза» (ПДД) – это наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала (категория А) неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
Для ограниченной части населения (категория Б) установлен «предел дозы» (ПД) – это предельная индивидуальная эквивалентная доза за год, которая при равномерном накоплении в течение 70 лет не вызовет в состоянии здоровья ограниченной части населения (категории Б) неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами исследований. ПД является основным дозовым пределом для категории Б.
Таблица 13
Дозовые пределы в зависимости от группы критических органов и категории облучаемых лиц, бэр/год
В зависимости от радиочувствительности выделены три группы критических органов или тканей. В нормах радиоактивной безопасности для категорий А и Б в зависимости от группы критических органов установлены дозовые пределы.
