Диссертация (1152693), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Исследования с облучением живых тканей показали, чтобиологическийэффект(ущерб)наклеточномуровнепропорционаленпоглощённой в единице веса ткани энергии. Это обусловило выбор поглощённойдозы в качестве инструментальной основы для представления нормативоврадиационной безопасности. Единицей её измерения в СИ является Грэй (Дж/кг).Медико-биологические исследования выявили, что эффект облучения зависит оттипа излучения, поэтому поглощённую дозу пересчитывают в эквивалентнуюдозу с весовыми коэффициентами по типам излучения из специальной таблицыэквивалентности (Приложение 1.1, таблица П.1.1). Оказалось так же, что органы иткани отличаются радиочувствительностью [55,108], то есть одна и та жепоглощённая в них доза вызывает разный биологический эффект.
Для оценкирезультирующего эффекта и меры риска отдалённых последствий облучениявсего тела и отдельных органов была предложена эффективная доза. Единица еёизмерения в СИ – Зиверт (Зв). Внесистемная единица – Бэр (1Зв=100Бэр). Длявсего тела эффективная доза рассчитывается как взвешенная коэффициентамирадио-чувствительности органов (Приложение 1.1, таблица П.1.2) суммапоглощённых в органах эквивалентных доз.
Таблицы радио-чувствительностиорганов и таблицы эквивалентности излучений постоянно уточняются по итогамисследований. Эффективная доза, в единицах которой формулируются основныенормы облучения, является не измеримой, но расчётной величиной, наиболееадекватно рассчитываемой на фантомных компьютерных моделях [108].Детерминированные эффекты у пострадавших от сильного однократногооблучения изучены достаточно хорошо. Они проявляются через несколько часовили дней после облучения в виде головной боли, головокружения, тошноты,рвоты, лихорадки (симптомы лучевой болезни).
Эти эффекты возникают всреднем при поглощенных за короткий срок дозах от 1 Гр на все тело (таблица211.1). Установлены и степени их тяжести в зависимости от полученнойэквивалентной дозы: при дозах от 100 до 200 Бэр (от 1 до 2 Зв) – легкая степеньлучевой болезни; от 200 до 400 Бэр (от 2 до 4 Зв) – средняя степень лучевойболезни; от 400 до 600 Бэр (от 4 до 6 Зв) – тяжелая степень лучевой болезни;более 600 Бэр (более 6 Зв) – крайне тяжелая степень лучевой болезни [18]. Однакона практике столь высоким дозам подвержены в основном ликвидаторы крупныхтехногенных аварий и больные, проходящие лучевую терапию. Поэтому основнойинтересуисследователейвызываетоценкаотсроченныхвовременистохастических эффектов от воздействия «средних» (от 200 до 1000 мГр) и«малых» доз ионизирующего излучения, которому подвергается большинствожителей при крупных техногенных авариях.Таблица 1.1Уровни облучения, при которых необходимо срочное медицинскоевмешательство [46]Орган и тканьВсе телоЛегкиеКожаЩитовидная железаХрусталик глазаГонадыПлодГлавнойособенностьюПоглощенная доза в органе или ткани за2 суток, Гр1635230,1биологическоговоздействияионизирующегоизлучения на клетки является его способность к возбуждению или ионизацииатомов биосистем [39,66].
Этот процесс, даже при самых маленьких поглощенныхдозах, неизбежно способствует изменению атомов и молекул в организмечеловека и, таким образом, появлению возможности повреждения клетки. Приэтом, большинство изменений являются временными и не вызывают ее гибели. Итолько ионизация гигантской молекулы ДНК, несущей в себе всю генетическуюинформацию, может привести к потере клеткой способности к неограниченномуделению (репродуктивная гибель). Однако потеря нескольких и даже многих22клеток не влияет на функции большинства органов и тканей.
И только резкоесокращениеколичестваделящихсявнихклеток,необходимыхдляжизнедеятельности организма, может вызвать потерю их функций и, какследствие, гибель организма.Ионизирующее излучение не только повреждает наследственный механизмклетки, но и может вносить изменения в хромосомном аппарате, которыеприводят к радиационным мутациям, и способствует появлению клеток с новымикачествами [5]. Мутации, развивающиеся в половых клетках, не отражаются насостоянииоблученногоорганизма,номогутпроявитьсявследующихпоколениях, а это может вести к увеличению числа наследственных болезней.
Врезультате, предполагается, что радиационное воздействие на организм человекаможет лежать в основе нарушений нервной, кроветворной, эндокринной,иммунной и других систем организма, а также способствовать развитиюонкологических и наследственных заболеваний [39].Однако данные предположения специалистов не находит подтверждения встатистикерадиационно-эпидемиологическихисследованийпоследствийкрупных аварий. В частности, Научный комитет ООН по действию атомнойрадиации (НКДАР ООН) и МКРЗ пришли к выводу, что доказано только дваосновных вида стохастических эффектов облучения: развитие рака у облученногоиндивида и наследуемые нарушения у потомства.
При этом важно отметить, чтоесли возможность индукции злокачественных опухолей у облученных людейявляется научно доказанным фактом, то наследственный эффект не имеет внастоящее время прямых научных подтверждений и включен в переченьстохастических эффектов МКРЗ в целях исключения возможной недооценки, таккак имеются данные о наличии таких эффектов у других биологических объектов:растений, клеточных культур, микроорганизмов, мелких лабораторных животных[6].Таким образом, к научно обоснованным проявлениям радиационного рискапри «средних» и «малых» дозах облучения специалисты относят толькоувеличение онкологической заболеваемости и смертности. Однако количественно23оценитьвеличинурадиационно-обусловленнойсмертности(установитьрадиационную причину рака) медицинским путем на сегодняшний день непредставляется возможным.
В связи с этим исследователями используетсястатистический подход, в основе которого лежит сопоставление онкологическойзаболеваемости и смертности, средней продолжительности жизни в когортахоблученного и необлученного населения. Полученные подобным путем оценкирадиационных рисков на основе анализа последствий крупных происшествий,связанных с распространением радиации, признаются многими международнымиагентствамивкачествеколичественноймеройрадиационногорискаииспользуются для разработки рекомендаций и нормативов радиационнойбезопасности.1.3Системапоказателейрадиационногорискаиэффективностимероприятий радиационной безопасностиПри изучении влияния фактора среды, в том числе радиационного, наздоровье человека обычно используют понятие «риска», которое характеризуетстепень опасности воздействия в количественных показателях [13,69]. В общемвидесистемапоказателей,используемаядляколичественнойоценкирадиационного риска, классифицируется на следующие 3 группы:1) Вероятностные показатели;2) Натуральные показатели;3) Стоимостные показатели.Вероятностные показатели используются при оценке всех видов рисковбезопасности жизнедеятельности.
Как правило, они определяются в виде частотыпроявлениянегативногособытиявнекоторойисследуемойгруппезаопределенный промежуток времени. Если имеется зависимость между этойчастотой и интенсивностью воздействия фактора риска, то сопоставляя ее сприемлемыми обществом уровнями рисков, на практике определяются нормыбезопасности и нормативы допустимого воздействия данного фактора риска [68].24При оценке воздействия фактора радиации используют вероятностныепоказатели избыточного абсолютного и относительного рисков. Избыточныйабсолютный риск представляет собой разницу между частотой появленияконкретного стохастического эффекта, наблюдаемого в исследуемой группе, ичастотой появления этого эффекта в группе сравнения [60].
Избыточныйотносительный риск – это разность числа наблюдаемых и ожидаемых событийзаболевания (смерти), отнесенная к числу ожидаемых событий заболевания(смерти) в отсутствие изучаемого фактора воздействия. Если избыточныйабсолютный или относительный риск равен нулю, то это свидетельствует оботсутствииразличийвпоказателяхзаболеваемости(смертности)междусравниваемыми группами; если показатели превышают значение ноль, то этоговорит о наличии негативного воздействия фактора радиации на здоровьенаселения [69]. В научной литературе эти показатели принято обозначать EAR(excess absolute risk) и ERR (excess relative risk).Длярасчетовизбыточногоабсолютногоиотносительногорисканеобходимо ввести следующие обозначения.
Пусть Oz(D) – количестводиагностированных случаев заболевания (смерти) по причине z (в данном случаевида онкологического заболевания) в исследуемой группе, облученной вдиапазоне доз D; Ez(D) – ожидаемое количество случаев заболевания (смерти) попричине z в этой группе, если принять коэффициент заболеваемости (смертности)в ней равным фоновому значению (коэффициенту заболеваемости (смертности) вгруппе сравнения).
Таким образом, исходя из определения избыточногоотносительного риска, эта величина по каждой причине z рассчитываетсяследующим образом [134]:ERR z ( D) O z ( D) E z ( D).E z ( D)(1.1)Если обозначить N1(D) – численность облученного населения в исследуемойкогорте со средней дозой облучения D, h1(D) – коэффициент заболеваемости(смертности) по причине z в этой когорте, h0 – коэффициент заболеваемости25(смертности) по причине z в группе сравнения, то выражение (1.1) можнопреобразовать следующим образом:ERR z ( D) Oz ( D) E z ( D) N1 ( D) h1 ( D) N1 ( D) h0 h1 ( D)1.E z ( D)N1 ( D) h0h0(1.2)В свою очередь показатель избыточного абсолютного риска определяетсякак разность между показателями заболеваемости (смертности) по причине z воблученной и необлученной группах [34]:EAR z ( D) h1 ( D) h0 .(1.3)Часто на практике, для сопоставления уровней риска в различныхдиапазонах доз, используют показатели риска на единицу дозы (поглощеннуюили эквивалентную). В этом случае значение избыточного относительного рискана единицу дозы рассчитывается как:ERR1Зв / 1 Гр ( D) h1 ( D) h0h0 D,(1.4)где D – среднее значение поглощенной (Гр) или эквивалентной (Зв) дозы вдозовой группе D; а значение избыточного абсолютного риска на единицудозы [134]:EAR1Зв / 1Гр ( D) h1 ( D) h0D.(1.5)Располагая более подробной статистикой, для выявления особенностейрадиационного воздействия на различные группы населения, показателиизбыточного абсолютного и относительного риска также рассчитывают дляжителей различных регионов, пола и возраста:ERR z (e, s, c, D, a( y)) h1 (e, s, c, D, a( y))1,h0 (e, s, c, a( y))EAR z (e, s, c, D, a( y)) h1 (e, s, c, D, a( y)) h0 (e, s, c, a( y)) ,(1.6)(1.7)где h1(e,s,c,D,a(y)) – показатель заболеваемости (смертности) по причине z запериод с момента облучения до календарного года y (а(y) – возраст, которогодостигнет данная половозрастная группа в календарном году y) у лиц,находящихся на момент облучения в возрасте e, принадлежащих дозовой группе26D, постоянно проживающих на территории с, пола s, h0(e,s,c,a(y)) – фоноваязаболеваемость (смертность) по причине z (в группе сравнения) в диапазоне летот e до a(y) у лиц, постоянно проживающих на территории с, пола s [136].В свою очередь показатели ERR и EAR на единицу поглощенной илиэквивалентной дозы с учетом факторов пола, возраста и региона постоянногопроживания определяются следующим образом:ERR1Зв / 1 Гр (e, s, c, D, a ( y )) h1 (e, s, c, D, a ( y )) h0 (e, s, c, a ( y )),h0 (e, s, c, a ( y )) D(e, s, c)(1.8)EAR1Зв /1Гр (e, s, c, D, a ( y )) h1 (e, s, c, D, a ( y )) h0 (e, s, c, a ( y )),D(e, s, c)(1.9)где D (e, s, c) – среднее значение поглощенной или эквивалентной дозы у лиц,находящихся на момент облучения в возрасте e, принадлежащих дозовой группеD, постоянно проживающих на территории с, пола s.Информация об уровне заболеваемости (смертности) по всем причинам z вразличных регионах и половозрастных группа позволяет уточнить усредненнуюоценку ERR1Зв/1Гр(D) для всего населения на основе следующего выражения: O (e, s, c, D , a( y)) E (e, s, c, D , a( y))zERR1Зв / 1Гр ( D) e ,s ,c , Diizie ,s ,c , D E (e, s, c, D , a( y)) D (e, s, c)zi,(1.10)ie ,s ,c , Diгде Oz(e,s,c,D,a(y)) – количество диагностированных случаев заболевания (смерти)по причине z за период с момента облучения до календарного года y у лиц,находящихся на момент облучения в возрасте e, принадлежащих дозовой группеD, постоянно проживающих на территории с, пола s; Ez(e,s,c,D,a) – ожидаемоеколичество случаев заболевания (смерти) по причине z, если в облученнойкогорте коэффициент заболеваемости (смертности) принять равным фоновомузначению (как в группе сравнения) у лиц в диапазоне лет от e до a(y), постояннопроживающих на территории с, пола s; Di – более мелкие разбиения диапазона дозD.Ряд значений ERR1Зв/1Гр(e,s,c,Di,a(y)) позволяет определить распределение идоверительные интервалы оценки ERR1Зв/1Гр(D).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
