Ю.И. Бандажевский "Здоровье человека и инкорпорированные радионуклиды."
Посвящается Даниэлю Кон-Бендит
Население Республики Беларусь, Украины, Российской Федерации, проживающее на территориях, пострадавших от аварии на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), на протяжении 28 лет испытывает неблагоприятное воздействие долгоживущих радионуклидов, и, прежде всего, 137Cs - радиоцезия, учитывая то количество, которое было выброшено в биосферу в 1986 году [1]. Сразу после аварии радиоцезий находился на поверхности почвы, и естественно, не мог быть доступен корневой системе растений, если только, не производилось перевертывание верхних слоев грунта при вспашке. По этой же причине, грибы, сразу же после аварии на ЧАЭС, не могли содержать чернобыльский цезий в высоких концентрациях. Для того, чтобы они накопили значительные количества радионуклидов должно пройти несколько лет. Однако, грибы, произраставшие на пострадавшей территории в 1986 году, содержали большие количества радиоцезия. Объяснением данной ситуации могут явиться результаты исследований, проведенных Институтом биофизики Минздрава РСФСР, из которых следует, что значительная часть Республики Беларусь была загрязнена радиоцезием в 60-х годах прошлого столетия, в связи с чем, данный радионуклид в высоких концентрациях определялся в мясных и молочных продуктах [2]. Карты загрязнения радиоцезием территории белорусско-украинского Полесья, до и после аварии на ЧАЭС, практически идентичны [3].
Так что же обнаружили специалисты, которые занимались радиометрией территорий, пострадавших после аварии на ЧАЭС в 1986 году?
В связи с указанным фактом, возникает вопрос расчета доз радиации, полученных населением, проживающим на данных территориях. На официальном уровне было принято решение вести расчет доз, полученных населением пострадавших территорий, начиная от 26 апреля 1986 года – даты аварии на ЧАЭС. Оценка состояния здоровья населения производилась и производится, также, начиная с этой даты. А как же дозы радиации, полученные тем же населением на протяжении более 20 лет до аварии на ЧАЭС?
Исходя из вышеуказанного, можно сделать заключение о некорректности результатов анализа между состоянием здоровья населения Республики Беларусь и теми дозами радиационного воздействия, которые были официально представлены, в том числе, по такому радионуклиду, как 137Cs.
На протяжении многих десятилетий научные учреждения в СССР и странах СНГ, изучали и продолжают изучать воздействие на живой организм преимущественно внешнего радиоактивного излучения, в то время, как реальная ситуация такова, что около 80% радиационной нагрузки население получает за счет внутреннего облучения.
Отсутствие в должном объеме знаний о воздействии инкорпорированных
радионуклидов на организм человека, не позволило проводить эффективную политику защиты здоровья населения, пострадавшего от аварии на ЧАЭС, на государственном уровне, что привело к серьезным медицинским и демографическим последствиям [3].
В настоящее время в Республике Беларусь, Украине, Российской Федерации считается безопасной для здоровья человека радиационная нагрузка не превышающая 1 мЗв в год, что соответствует удельной активности радионуклидов в организме около 400 Бк/кг. Исследования Гомельского государственного медицинского университета в 1991-1999 годах, показали то, что инкорпорация даже меньших количеств 137Cs неблагоприятно сказывается на состоянии здоровья человека (см. ниже).
Поступление большинства радионуклидов из почвы в организм человека осуществляется преимущественно по пищевым цепочкам, в связи с чем, для защиты здоровья населения, необходим постоянный радиационный контроль продуктов питания. Осуществляющие его структуры руководствовались и руководствуются утвержденными государством нормативами содержания радионуклидов в продуктах питания, так называемыми, радиационно-допустимыми уровнями (РДУ).
При установлении РДУ в продуктах питания, государство применяло принцип экономической целесообразности, в связи с чем, на огромных территориях, пострадавших от аварии на ЧАЭС, разрешалось получение сельскохозяйственной продукции. При этом, предельно допустимые значения содержания радионуклидов в продуктах питания для населения рассчитывались, не исходя из опасности для организма конкретных количеств радионуклидов, а из уровня загрязненности этими агентами большей части сельскохозяйственной продукции. Понизилась загрязненность радионуклидами основной массы продуктов растительного и животного происхождения, можно и ужесточить предельно допустимые уровни, т.е. понизить разрешающий предел.
Согласно, настоящим РДУ население, проживающее в районах, пострадавших, и непострадавших от аварии на ЧАЭС, может постоянно употреблять продукты питания, содержащие значительные количества 137Cs и 90Sr [4]. Именно, за счет употребления в пищу этих продуктов происходит накопление радионуклидов в организме детей и взрослых.
В Гомельском государственном медицинском университете в 1991-1999 годы, проводилось изучение влияния инкорпорированного 137Cs, как наиболее распространенного радиоактивного элемента в окружающей среде, на жизненно важные органы и системы человеческого организма, учитывая реальную жизненную ситуацию, в которой оказались миллионы людей, длительно проживающие на территориях, пострадавших от аварии на ЧАЭС. Клинические наблюдения и патоморфологические исследования умерших лиц, сопровождались экспериментами на лабораторных животных. Обязательной частью проводимых исследований являлось определение содержания 137Cs в организме человека и животных, внутренних органах, продуктах питания, используемых для кормления лабораторных животных.
Было сделано заключение о том, что степень выраженности накопления 137Cs
в организме, зависит от ряда условий:
1. Концентрации в продуктах питания. Наибольшая концентрация радионуклидов зарегистрирована в организме людей, проживавших в наиболее загрязненных радионуклидами районах, и употреблявших в пищу грибы и ягоды [3,5,7].
2. Пола. Женские особи накапливают в своем организме 137Cs в значительно меньших количествах, чем мужские, при нахождении в одинаковых условиях существования [6,7,8].
3. Возраста. Концентрации 137Cs в органах детей значительно превышают таковые у взрослых [8,9];
4. Резус принадлежности. Лица с Rh- группой крови накапливают 137Cs в меньших количествах, по сравнению с лицами с Rh+ группой [7,10];
5. Физиологического состояния организма. В период беременности накопление 137Cs женским организмом резко возрастает [6,11];
6. Воздействия агентов, влияющих на инкорпорацию радионук-лидов в пищеварительном тракте, или на их выведение. Энтеросорбенты, включающие органические и неорганические компоненты, обладают способностью сорбировать и выводить радионуклиды из организма. Наиболее перспективными в этом плане являются глинисто-пектиновые соединения [6,7].
Однако, в настоящее время вопрос длительного применения энтеросорбентов, с целью уменьшения инкорпорации радиоактивных элементов в организме, остается открытым. Это связано, с тем, что в процессе энтеросорбции из организма могут выводиться, не только радионуклиды 137Cs, но и другие, жизненно важных для организма, микроэлементы.
7. Структурно-функциональных особенностей органов и тканей.
Долгие годы в научных публикациях, посвященных инкорпорации 137Cs в организм человека и животных, указывалось на то, что данный радионуклид накапливается преимущественно мышечной системой [12].
Радиометрические исследования, проведенные в Гомельском государственном медицинском университете в 1996-1997 годах, в ходе аутопсий лиц проживавших на территории, загрязненной радиоактивными элементами, выявили высокие уровни содержания 137Cs в сердце, щитовидной, надпочечных и поджелудочной железах, тонкой и толстой кишках, желудке, почках, селезенке, головном мозге, легком, скелетных мышцах [8,9]. Полученные данные подтверждаются результатами экспериментальных исследований с введением в организм лабораторных животных 137Cs. Спустя 10 дней от начала поступления в организм данного радионуклида в составе пищевых продуктов, наибольшие его концентрации зарегистрированыв сердце, почках, селезенке и печени [6]. И только после внутрижелудочного введения больших количеств указанного изотопа в составе водных растворов, его высокие концентрации были зарегистрированы в скелетных мышцах [10].
Таким образом, радионуклиды 137Cs проникают одновременно в жизненно важные органы. Это следует принять во внимание, для того, чтобы понять какие патологические изменения возникают, при этом, в организме.
Результаты патологоанатомических исследований, экспериментов с лабораторными животными, позволили установить связь между концентрацией 137Cs и патологическими изменениями, происходящими в органах и системах [3,10]. Они согласуются с результатами клинических наблюдений и лабораторного обследования детей различных возрастных групп. Комплексный подход в изучении влияния инкорпорированных радионуклидов 137Cs на организм человека позволил определить основные звенья формирующихся патологических процессов.
При инкорпорации 137Cs в организме, воздействие на клеточные структуры оказывают:
1.Гамма и бета - излучение, образующееся вследствие распада инкорпорированного в организм 137Cs.
2.Нераспавшиеся радионуклиды 137Cs [13];
3.Элемент барий (Ba), образовавшийся вследствие распада в организме 137Cs [14-16].
Инкорпорация радиоцезия приводит к нарушению энергетического и пластического обменов в высокодифференцированных клетках, обусловливая развитие дистрофических и некробиотических процессов. Радиоцезий вторгается в метаболические процессы, повреждая мембранные структуры клетки, вследствие чего возникает эффект метаболической дисфункции [8,10]. Выраженность повреждения зависит от количества инкорпорированного радиоцезия. Чем интенсивнее происходит процесс инкорпорации, тем большую степень повреждения можно констатировать. Следует особо подчеркнуть полиорганный характер воздействия.
В зависимости от количества 137Cs, инкорпорированного организмом, можно выделить следующие группы патологических состояний:
1 группа. Инкорпорация 137Cs до 20 Бк/кг - Врожденные пороки мультифакториальной группы; Метаболические, электрофизиологические, функциональные изменения в органах и тканях при наличии генетической предрасположенности (на основе недостаточной активности генов);
2 группа. Инкорпорация 137Cs 20-50 Бк/кг - Состояния, характерные для 1-й группы, а также дистрофические изменения в клетках, тканях и органах, приводящие к их функциональной недостаточности;
3 группа. Инкорпорация 137Cs свыше 50 Бк/кг – Состояния, характерные для 1-й и 2-й групп, а также дистрофические, некробиотические и склеротические изменения в жизенно важных органах, существенно нарушающие их функцию, и приводящие, в ряде случаев, к гибели организма, или его инвалидизации.
В случаях сочетанного воздействия радиоцезия и токсикантов различной природы, негативно влияющих на процессы обмена веществ,
даже при малых количествах данного радионуклида в организме, могут происходить необратимые патологические изменения в жизненно важных органах и системах.
На наш взгляд, одной из основных причин роста сердечно-сосудистых заболеваний в европейской части бывшего СССР в последние десятилетия [17], являются инкорпорированные радиоактивные элементы, прежде всего 137Cs. Установлена прямо пропорциональная зависимость между количеством 137Cs в детском организме и частотой нарушений сердечной деятельности. При этом, нарушения сердечного ритма регистрировались у большого числа детей с относительно небольшой удельной активностью данного радионуклида в их организме (до 20 Бк /кг) [18-21].
Возникновение аритмий, связано, на наш взгляд, с участием радиоцезия в процессах фенотипической реализации генетических дефектов системы протеинов, участвующих в процессах ионной проницаемости цитоплазматической мембраны, что приводит к нарушению проведения электрического импульса по проводящей системе сердца.
Подтверждением данной гипотезы явились результаты исследований, проведенных IRSN, выявивших способность 137Cs изменять экспрессию генов в клетках сердца экспериментальных животных [22].
С увеличением удельной активности 137Cs в детском организме, возникают нарушения метаболических процессов миокарда, основанные на радиотоксических эффектах. Наиболее выражены они у новорожденных и детей в возрасте до 1 года [23,24]. Поражается энергетическая система кардиомиоцита, и, в частности, митохондрии, в которых происходят глубокие структурно-метаболические изменения, в том числе, подавление активности креатинфосфокиназы [6].
При удельной активности 137Cs в организме свыше 50 Бк/кг, клеточные структуры сердца и других жизненно важных органов, подвержены некробиотическим изменениям. Воздействие таких, широко распространенных внешнесредовых факторов, как алкоголь и никотин, резко усугубляет ситуацию.
По результатам судебно-медицинских вскрытий, повреждение миокарда регистрировалось в 99% всех случаев гибели лиц, проживавших на территории радиоактивного загрязнения. При этом, во всех случаях выявлялось диффузное повреждение мышечных клеток сердца, в виде контрактур или пересокращений мышечных волокон, первичного мышечного распада миофибрилл, различной степени выраженности дистрофических процессов и некроза [8]. Обнаружение 137Cs в сердце подтверждает его участие в возникновение данной патологии.
Негативная роль 137Cs, в поражении сердечно-сосудистой системы человека, была подтверждена экспериментами на лабораторных животных, в которых данный радионуклид поступал в организм в составе продуктов питания, или в водном растворе, через желудочно- кишечный тракт [10,25].
Выявленная патология миокарда может быть классифицирована, как кардиомиопатия, связанная с воздействием 137Cs [20], что полностью
соответствует определению комитета экспертов ВОЗ, рекомендующих определять кардиомиопатию, как поражение миокарда различного генеза, но не воспалительное по морфологии, и не коронарное по происхождению [26].
Кардиомиопатия, индуцированная 137Cs, может быть, как непосредственной причиной гибели людей, так и осложнять течение других заболеваний, способствуя летальному исходу. Это необходимо учитывать при осуществлении лечебно-профилактических мероприятий населения, проживающего на территории, загрязненной радиоактивными элементами.
У 41,6% детей школьного возраста, проживавших на территории с уровнем загрязнения 137Cs свыше 15 Ки/км2 выявлялась артериальная гипертензия [7].
В ее основе, лежит, на наш взгляд, прямое или косвенное воздействие инкорпорированного радионуклида на мышечные элементы стенки кровеносных сосудов, в результате чего возникают их пересокращения и спазм. Спазм мышечных элементов артериальных сосудов, возникающий под влиянием радиоцезия, может быть причиной развития классических инфарктов миокарда, при этом, происходит снижение антитромбогенной активности стенок сосудов и активация тромбоцитарного, коагуляционного и фибринолитического звеньем системы гемостаза, что свидетельствует о происходящем процессе внутрисосудистого свертывания крови [27].
Патологические изменения в сосудистой системе, наряду с прямым токсическим воздействием радиоцезия, приводят к повреждению клеточных структур почек, сердца, головного мозга и других органов.
Почки осуществляют выведение радиоцезия из организма [12]. При этом, поражается сосудистая система нефрона, в результате чего наступает гибель структурно-функциональных элементов последнего, и прежде всего клубочков, с наличием характерной гистологической картины, получившей название феномена "тающей льдинки" [8].
Повреждение почек является одной из основных причин накопления радиоцезия и продуктов обмена веществ в организме, их токсического воздействия на жизненно важные органы, в том числе, и сердце, развития артериальной гипертензии. Выраженные патоморфологические изменения почек зарегистрированы в 89% случаев скоропостижной гибели, а также у лиц, умерших в стационарах г. Гомеля [8]. В большинстве случаев данное состояние при жизни не диагностировалось.
Клиническая картина радиационно-индуцированной патологии почек имеет свои особенности. Заболевание редко сопровождается нефротическим синдромом, характеризуется быстрым и тяжелым течением. Для него характерно частое и раннее развитие артериальной гипертензии, приобретающей злокачественный характер. Вследствие этого, уже через несколько лет развивается хроническая почечная недостаточность, с развитием гиперазотемии, церебральными и сердечными осложнениями.
В печени также регистрируются выраженные патологические изменения при инкорпорации 137Cs . Характерным является развитие токсической дистрофии, с преобладанием процессов распада клеточного
белка, трансформацией обмена в сторону образования жироподобных веществ, формирования жирового гепатоза и цирроза. При этом, происходят нарушения во всех звеньях обмена веществ.
Печень участвует во всех жизненно важных процессах человеческого организма, и тесно связана с жизненно важными органами и системами. В частности, следует рассмотреть одновременное воздействие радионуклидов непосредственно на клетки печени и на систему иммунитета. Повреждение последней может проявляться нарушениями защитной и интегративной функций организма, напрямую затрагивающими печень.
В плане анализа защитной функции, следует отметить то, что у детей, проживающих на территории, с высоким уровнем загрязнения 137Cs, наблюдалось снижение фагоцитарной активности нейтрофильных лейкоцитов периферической крови [7], свидетельствующее о нарушениях защитной функции иммунной системы, что создает условия для распространения таких инфекционных заболеваний, как туберкулез и вирусный гепатит. Увеличение распространенности хронического гепатита С способствует росту числа случаев печеночной недостаточности и опухолевых заболеваний печени.
В плане анализа интегративной функции, определены корреляционные связи между рядом показателей обмена веществ, непосредственно связанных с печенью, и показателями гуморального иммунитета у детей из районов, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС. Характер связей меняется в зависимости от удельной активности 137Cs в организме. Было установлено то, что у детей, проживавших в середине 90-х годов прошлого столетия на территории, загрязненных радиоцезием с уровнем 1-5 Ки/км2, утрачивались, в отличии от детей из «чистых» районов, отрицательные корреляционные связи между между Ig G и большинством метаболических показателей сыворотки крови, связанных с печенью, в том числе, трийодтиронином. В тоже время, возникали положительные корреляции между содержанием IgG ,Jg M и гормонами щитовидной железы [29,30].
Учитывая способность иммуноглобулинов различных классов связывать гормоны щитовидной железы [31], можно обосновано утверждать о нарушении иммуно-эндокринных связей под влиянием 137Cs.
Выведение из метаболической цепи гормонов щитовидной железы, в частности, трийодтиронина, приводит к нарушению функционирования системы гипофиз-щитовидная железа, и гиперпродукции тиреотропного гормона, оказывающего стимулирующее воздействие на щитовидную железу, в результате чего происходит повышенная пролиферация фолликулярного эпителия, создающая условия для неопластических трансформаций. Нарушение образования трийодтиронина может также происходить при ослаблении процессов дейодинирования тироксина, как в самой щитовидной железе, так и в других органах.
Есть все основания считать то, что 137Cs принимает активное участие в неопластических процессах в щитовидной железе, учитывая ее способность инкорпорировать данный элемент [8,9].
Радиоцезий, инкорпорированный щитовидной железой индуцирует в ее клетках, энергетический дефицит, который не позволяет осуществиться полноценным репаративным процесса, нарушает дифференцировку клеток, способствует тому, что структурные компоненты клеток становятся антигенами для системы иммунитета [8,10].
Возникает иммунологическая реакция, при которой осуществляется повреждение щитовидной железы аутоантителами и иммунокомпетентными клетками, с развитием аутоиммунного тиреоидита, а на его фоне, и рака щитовидной железы. В связи с этим, на наш взгляд, воздействие радиоцезия на щитовидную железу можно рассматривать с позиции нарушения иммунной регуляции деятельности органов и тканей, а также, с учетом характера повреждения клеточных элементов.
Выявлена зависимость между частотой рака щитовидной железы и плотностью загрязнения 137Cs территории проживания населения [32,33].
Надпочечные железы, интенсивно инкорпорируют радиоцезий [8,9], что сказывается на их гормонопродуцирующей функции. У детей, проживавших в 1992-93 годах на территории Гомельской области Республики Беларусь, уровень кортизола в крови снижался по мере увеличения удельной активности 137Cs в организме [19]. У новорожденных детей, плаценты которых содержали значительные количества радиоцезия, также была нарушена продукция данного гормона [7].
Воздействие инкорпорированного 137Cs приводит к серьезным нарушениям гормоногенеза в женском организме.
У женщин репродуктивного возраста, проживавших на территории загрязненной радиоактивными элементами, при удельной активности 137Cs в организме свыше 40 Бк/кг, наблюдалась инверсия гормонального фона в различных фазах менструального цикла. При этом, в 1-ю фазу цикла обнаружено повышение уровня прогестерона и снижение эстрадиола, во 2-ю фазу - снижение уровня прогестерона и повышение эстрадиола [6]. Выявленный дисбаланс в соотношении прогестерона и эстрогенов является одной из основных причин нарушения женской репродуктивной функции. У молодых женщин, при концентрации 137Cs в организме свыше 50 Бк/кг, регистрировались повышенные уровни тестостерона в крови. У каждой шестой из них отсутствовала овуляция [34]. У девочек из районов с уровнем загрязнения 137Cs - 15-40 Ки/км2, в 37% случаев происходило отставание развития внутренних половых органов, и замедление развития вторичных половых признаков, в 81% случаев - нарушение менструального цикла. У 39% обследованных девочек отмечены нарушения гонадотропной функции гипофиза, а в 31,5% случаев еще и нарушения биосинтеза глюкокортикоидных гормонов [35]. Радиоцезий способен оказывать негативное воздействие на внутриутробное развитие зародыша. Радиометрия плодов человека с врожденными пороками развития, и их плацент, с гестационным сроком от 15 до 25 недель, абортированных по
медицинским показаниям в лечебных учреждениях Гомельской области в 1995-1998 годах, выявила в них высокую удельную активность 137Cs. При этом, в плацентах этот показатель был выше, чем в плодах, составляя, соответственно, 61,50±13,50 Бк/кг и 25,40±3,20 Бк/кг. У зародышей с врожденными пороками центральной нервной системы уровень радиоцезия в плацентах был еще большим - 85,40±32,70 Бк/кг [36]. Высокая удельная активность 137Cs определялась во внутренних органах детей из Гомельской области, умерших в первые дни после рождения [8,9]. Наличие радиоцезия зарегистрировано в ткани дисплазированных легких у плодов от матерей, проживавших в радиационной зоне [37].
Таким образом, плацента ограничивает проникновение 137Cs в зародышевые структуры. При этом, в ней происходят существенные структурно-функциональные изменения, носящие компенсаторно-приспособительный характер. В частности, при содержании 137Cs в концентрации свыше 100 Бк/кг в данном провизорном органе увеличивается количество промежуточных и уменьшается число терминальных ворсин, имеющих на поверхности значительные скопления клеток цитотрофобласта [38].
По мере увеличения содержания 137Cs в плаценте, в крови матери происходит увеличение содержания гормонов щитовидной железы и кортизола, в то время, в крови плода, содержание кортизола снижается, и увеличивается содержание тестостерона [38]. Изменения эндокринного статуса развивающегося организма, возникающие при инкорпорации 137Cs, могут явиться одной из основных причин нарушения полового развития, адаптации к условиям внешней среды после рождения, лежат в основе многих заболеваний взрослого организма. После родового акта, в условиях естественного вскармливания, радиоцезий поступает от матери к ребенку, оказывая негативное воздействие на формирующиеся органы и системы последнего.
Имеет большое научное и практическое значение определение роли 137Cs в процессах тератогенеза человека и животных.
Среди детей, родившихся в 1987-1998 годах в районах с уровнем загрязнения 137Cs 15 Ки/км2, регистрировалось превышение, по сравнению с контролем, частоты изолированных и множественных врожденных пороков развития. По всей Беларуси, произошел рост числа пороков развития, в большей мере, связанный с увеличением частоты множественных пороков развития, редукционных пороков конечностей и полидактилии, т.е. пороков развития со значительным вкладом доминантных мутаций DE NOVO [39,40]. Следует обратить внимание на увеличение числа детей с врожденными пороками центральной нервной системы, лицевого отдела черепа, сердечно-сосудистой системы, т.е. пороков, относящимися к группе мультифакториальных врожденных пороков развития [36,41,42]. Данные пороки возникают при наличии определенных генетических дефектов и воздействия провоцирующих внешнесредовых факторов [43].
Эксперименты на сирийских хомячках, выявили способность 137Cs индуцировать, при поступлении в период беременности, врожденные пороки
мультифакториальной группы [44]. Данный вид лабораторных животных, в отличие, от белых крыс, имеет генетическую предрасположенность к возникновению указанных врожденных пороков развития. У зародышей и новорожденных детенышей белых крыс, при воздействии инкорпорированного 137Cs, выявлялись гипоплазия закладок окостенения большинства костей скелета, дистрофические и некробиотические изменения клеток внутренних органов [11]. Постоянное увеличение содержания 137Cs в материнском организме приводит к прогрессирующему ухудшению синтетических процессов в зародышевых тканях, при этом, зачатки костей задних конечностей, образующиеся в поздние периоды эмбриогенеза, страдают больше, чем зачатки костей передних конечностей, формирующиеся ранее. Данный эффект аналогичен тому, который был выявлен при моделировании В-1 авитаминоза с помощью атиметаболита окситиамина [45].
Таким образом, 137Cs, способствует возникновению врожденных пороков развития, при наличии генетической предрасположенности, выступая в роли провоцирующего внешнесредового фактора.
В значительных количествах, данный радионуклид оказывает эмбриотоксическое действие.
Принято считать, что кроветворная система является маркером радиационного воздействия на организм человека. В реальных условиях постчернобыльского периода зарегистрировано достоверное снижение числа эритроцитов у детей из зон жесткого контроля (15-40 Ки/км2), имеющих значительные накопления 137Cs в организме (70 Бк/кг и более)
[28]. С этим согласуются результаты экспериментов на лабораторных животных, получавших в качестве корма зерно овса, выращенное спустя 5 лет после аварии на ЧАЭС, и содержащее в своем составе значительные количества радионуклидов 137Cs и 90Sr [6].
Нервная система также подвержена воздействию инкорпорированных радионуклидов. Это связано с проникновением радионуклидов 137Cs в головной мозг. Значительные количества радиоцезия, регистрировались, при проведении аутопсии, в головном мозге взрослых и детей, проживавших на территории, пострадавшей от аварии на ЧАЭС [8,9]. В клетках больших полушарий головного мозга экспериментальных животных, содержащих в организме радиоцезий в количестве 40-60 Бк/кг, наблюдалось, существенное, по сравнению с контролем, изменение нейромедиаторного обмена, в виде увеличения содержания глутамата, и снижения содержания глицина, что сопоставимо с воздействием среднелетальных и сверхлетальных доз внешнего радиоактивного излучения [6]. Можно предположить, что у человека, такого рода воздействие проявляется в виде различного рода неврологических и вегетативных расстройств. Однако, сопоставлением показателей удельной активности 137Cs в организме и состоянием центральной и периферической нервной системы никто не занимался. Научные исследования, в основном, были посвящены нарушениям состояния нервной системы у ликвидаторов аварии на ЧАЭС в условиях
воздействия внешнего радиоактивного излучения.
Патология органа зрения отражает неблагоприятное действие инкорпорированного 137Cs на высокоспециализированные клетки центральной нервной системы.
У детей школьного возраста, постоянно проживавших в 1996,97 годах в Ветковском районе Гомельской области Республики Беларусь, с уровнем загрязнения почвы 137Cs от 5 до 40 Ки/км2, при офтальмологическом обследовании выявлялась катаракта. Частота данной патологии была прямо пропорциональна количеству радиоактивных элементов в организме. У детей с удельной активностью Cs-137 в организме свыше 50 Бк/кг катаракта регистрировалась в 22 % случаев [7].
В большинстве случаев, она сочеталась с нарушениями сердечно-сосудистой, кроветворной и эндокринной систем.
Таким образом, можно говорить о комплексном изменении клинико-лабораторных показателей детского организма, в условиях постоянного воздействия инкорпорированных радиоактивных элементов, на территории, пострадавшей от аварии на ЧАЭС. Долгоживущие радионуклиды 137Cs, при попадании в организм, оказывают одновременное неблагоприятное воздействие на его жизненно важные органы и системы, вызывая повреждение клеточных структур, прежде всего, за счет, разрушения энергетических механизмов, сопровождающегося распадом белковых структур и некробиотическими изменениями.
Патологические изменения, вызываемые инкорпорированным 137Cs в организме человека и млекопитающих животных, можно объединить в синдром инкорпорированных долгоживущих радионуклидов (СИДР) [46].
Возникает он в при длительной инкорпорации радиоцезия в организм, и характеризуется сочетанной патологией обмена веществ, обусловленной структурно-функциональными изменениями со стороны всех жизненно важных органов и систем. Количество радиоцезия, индуцирующего СИДР может быть различным, в зависимости от возраста, пола, функционального состояния организма.
Значительные патологические изменения со стороны органов и систем регистрируются у детей при инкорпорации данного радионуклида свыше 50 Бк/кг. Однако, метаболический дискомфорт в отдельных органах и системах, прежде всего в миокарде, отмечается уже при инкорпорации свыше 20 Бк/кг.
Даже ,при относительно небольшой удельной активности в организме, 137Cs способствует фенотипической реализации генетически обусловленных патологических состояний, к которым можно отнести нарушение проводимости электрического импульса в сердечной мышце и возникновение врожденных пороков развития, относящихся к группе мультифакториальных врожденных пороков. Учитывая постоянный распад 137Cs, следует выделить также его влияние на генетический аппарат соматических и половых клеток, как индуктора мутаций.
В ряде случае, негативное воздействие 137Cs, усугубляется воздействием на организм других радиоактивных элементов, металлов, химических и бактериальных агентов, алкоголя, никотина, наркотиков.
Учитывая широкую распространенность 137Cs и других радионуклидов, в окружающей среде, система мероприятий по охране здоровья населения, постоянно проживающего на территории, пострадавшей от катастрофы на ЧАЭС, должна включать, на наш взгляд, следующие положения:
1. Пересмотр на государственном уровне существующих РДУ, с целью ужесточения требований по содержанию радиоактивных агентов в продуктах питания.
2. Жесткий радиологический контроль продуктов питания, воды и воздуха, и этим самым, предотвращение возможности проникновения радиоактивных элементов в организм человека.
3. Разработку и внедрение средств и методов, способствующих выведению из организма радионуклидов с помощью безвредных для него соединений (основанных на естественных природных составляющих) через желудочно-кишечный тракт.
4. Использование физико-терапевтических методов очистки организма от токсических продуктов обмена веществ, образовавшихся в результате воздействия радионуклидов;
5. Постоянный радиометрический контроль населения, с выделением групп с высокой удельной активностью радиоцезия в организме, и дальнейшим их клинико-лабораторным обследованием;
6. Постоянный контроль за состоянием здоровья детского и взрослого населения с обязательной регистрацией функций жизненно важных органов, а также общей оценкой состояния организма, с выделением групп риска;
7. Постоянную коррекцию обмена веществ и функции жизненно важных систем взрослых и детей с помощью профилактических и лечебных медикаментозных мероприятий;
8. Разработку пищевых рационов для различных групп населения, длительное время контактирующих с радиоактивными элементами.
Литература
1.Нестеренко В.Б. Масштабы и последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС для Беларуси, Украины и России. – Минск: Право и экономика , 1996. – 72 с.
2.Марей А.Н., Бархударов Р.М., Новикова Н.Я. Глобальные выпадения Cs-137 и человек. - М.: Атомиздат, 1974. - 168с.
3. Чернобыль 25 лет: инкорпорированные радионуклиды Cs-137 и здоровье людей /[ Бандажевский, Ю.И., Дубовая Н.Ф., Бандажевская Г.С. и др.]; Под ред. проф. Ю.И. Бандажевского. - К.: Координационный аналитический центр «Экология и здоровье», 2011. – 156 с.
4.Рекомендации по безопасному проживанию и ведению личного подсобного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории, Гомель, 2003. – 79с.
5.Нестеренко В.Б. Чернобыльская катастрофа: радиационная защита населения. – Мн.: ИОО “Право и экономика», 1998. – 172с.
6.Клинико-экспериментальные аспекты влияния инкорпорированных радионуклидов на организм/Бандажевский Ю.И., Лелевич В.В., Стрелко В.В. и др. Под ред.Ю.И. Бандажевского,В.В. Лелевича. - Гомель, 1995. - 152с.
7.Структурно-функциональные эффекты инкорпорированных в организм радионуклидов/ Под ред. проф. Ю.И.Бандажевского. - Гомель, 1997. - 152с.
8.Бандажевский Ю.И. Патология инкорпорированного радиоактивного излучения. - Минск: БГТУ, 1999. -136с.
9.Bandazhevsky Yu.I. Chronic Cs-137 incorporation in children's organs. Swiss. Med. Weekly 133: p. 488-490, 2003.
10.Бандажевский Ю.И. Патологические процессы в организме при инкорпорации радионуклидов. - Минск: "Белрад", 2002. - 142с.
11.Бандажевский Ю.И., Угольник Т.С., Вуевская И.В. Показатели антенатального и постнатального развития белых крыс при поступлении радионуклидов с пищей в период беременности // Здравоохранение Беларуси. - 1993. - №9. - С. 11-14.
12.Журавлев В.Ф. Токсикология радиоактивных веществ. - 2-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Энергоатомиздат, 1990. - 336с.
13.Боткин С.С. Влияние солей рубидия и цезия на сердце и кровообращение/Диссертация на степень доктора медицины.- С. Петербург.- 1887-1988.-41с.
14.Luckacs G.L., Fonyo A. The Ba2+ sensitivity of the Na+ -induced Ca2+ efflux in heart mitochondria: the site inhibitory action. Biochim Biophys Acta 1986;858:125-134.
15.Perry H.M., Kopp S.J., Perry E.F., Erlanger M.W. Hypertension and associated cardiovascular abnormalities induced by chronic barium feeding. J Toxicol Environ Health 1989;28:373-388.
16. Rosa O., Berman L.B. The Pathophysiology of barium : Hypokalemic and cardiovascular effects. J Pharmacol Exp Ther 1971;177:433-439.
17.Сидоренко Г.И. Предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний - актуальная задача современной медицины // Медицинские новости. – 1999. – №1- 2.-С.4-8.
18.Бандажевский Ю.И. Радиоцезий и сердце (патофизиологические аспекты). - Минск: "Белрад", 2001. - 62с.
19.Бандажевский Ю.И., Бандажевская Г.С. Влияние радиоактивных элементов, попавших в окружающую среду в результате аварии на ЧАЭС на состояние миокарда /В кн.: Клинико-экспериментальные аспекты влияния инкорпорированных радионуклидов на организм; Под ред. Ю.И.Бандажевского, В.В.Лелевича. – Гомель, 1995. – С. 48-73.
20.Bandajevsky Yu. I., Bandazhevskaya G. Cardiomyopathies au cesium 137. CARDINALE Paris , XY : 8 p 40-42, Octobre 2003.
21.Bandajevski Y.I., Bandajevskaya G.S. Les consequences de Tchernobyl sur la santé. Le systeme cardiovasculaire et L incorporation de radionucleides Cs-137. Gap. : Ed Yves Michel; 2012. – 72p.
22.Yann Gueguen, Philippe Lestaevel, Line Grandcolas and al.//Chronic Contamination of Rats with 137 Cesium Radionuclide:Impact on the Cardiovascular System "- Cardiovasc Toxicol (2008), 8:33-40.
23.Бандажевский Ю.И., Бандажевская Г.С., Зарянкина А.И. Состояние сердечно-сосудистой системы у детей первого года жизни при воздействии инкорпорированных радионуклидов и энтеросорбентов// Морфофункциональные аспекты действия радионуклидов на процессы антенатального и постнатального развития: Сб. науч. трудов ГоГМИ. - Гомель, 1998. – С. 6-8.
24.Бандажевский Ю.И., Зарянкина А.И. Содержание радионуклидов в организме детей первого года жизни в зависимости от вида вскармливания// Морфофункциональные
аспекты действия радионуклидов на процессы антенатального и постнатального развития: Сборник научных трудов ГоГМИ. - Гомель, 1998. - С. 13-14.
25.Бандажевский Ю.И., Матюхина Т.Г., Зеленко Г.А. Ультраструктурный ответ желудочковых кардиомиоцитов на поступление в организм радиоцезия/ Морфофункциональные аспекты действия радионуклидов на процессы антенатального и постнатального развития: Сборник научных трудов ГоГМИ. – Гомель, 1998. - 98с.
26.Левицкая С.К., Елиневская Г.Ф., Липень С.В. Кардиомиопатии у детей// Медицинские новости. - 1999. - № 1-2, - С.9-14.
27.Тлепшуков И.К., Балуда М.В. Нарушение гемостатического гомеостаза у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции // Кардиология. - 1998. - Т. 38. - С. 48-50.
28.Бандажевский Ю.И., Вуевская И.В., Бандажевская Г.С. и др. Иммуно-гематологические аспекты детского организма при воздействии инкорпорированных радионуклидов / В кн.: Структурно-функциональные эффекты инкорпорированных в организм радионуклидов: под ред. проф. Ю.И. Бандажевского. – Гомель, 1997. – С. 98-110.
29.Бандажевский Ю.И., Потапова С.М. Оценка взаимосвязей между гуморальным звеном иммунитета, гормонами и показателями метаболизма у детей с разным уровнем внутреннего накопления радионуклидов // Современные проблемы инфекционной патологии человека: Материалы 1 научно-практической конференции БЕЛНИИЭМ, 8-9 апреля 1998, Минск, 19989. - С. 374-378.
30.Потапова С.М., Бандажевский Ю.И. Корреляции между иммунометаболическими параметрами в оценке состояния адаптации у детей, проживающих на загрязненных территориях// Новые технологии в современной медицине: Материалы пленума. - Минск, 1998. - С. 158-164.
31.Свиридов О.Е., Ермоленко М.Н., Кармыза Е.И. О роли легких и тяжелых цепей нормальных иммуноглобулинов человека и связывание тиреоидных гормонов // Иммунология. - 1992. - №5. - С. 14-17.
32.Махонько К.П., Козлова Е.Г., Силантьев А.Н. Загрязненность территории Cs-137 в результате Чернобыльской аварии и оценка высших дозовых нагрузок от облучения //Атомная энергетика. 1992. - №4. – С.72.
33.Щитовидная железа у детей: последствия Чернобыля / Под ред. Проф. Л.Н.Астаховой. – Минск, 1996. – 216с.
34.Яговдик И.Н. Менструальная функция в условиях инкорпорации радиоцезия //"Чернобыль. Экология и здоровье". Научно-практический ежеквартальный сборник. Гомель. - 1998. - № 2 (6). - С. 88-94.
35.Дуда В.И., Дуда И.В., Сушко В.Я., Кулага О.К. Особенности полового созревания девочек, проживающих на территориях с повышенными уровнями радиации/ Достижения медицинской науки Беларуси. Выпуск 3. – 1998.
36. Бандажевский Ю.И., Переплетчиков А.М., Мишин А.В. Морфологическая и радиометрическая характеристика плодов, абортированных по медико-генетическим показаниям/ Морфофункциональные аспекты действия радионуклидов на процессы антенатального и постнатального развития. Сборник научных трудов. - Гомель. ГОГМИ, 1998. - С. 28-31.
37.Романова Л.Д., Покровская М.С., Младковская Т.Б. и др. Особенности пренатального морфогенеза легких человека в зоне действия радиационных факторов после аварии на ЧАЭС // Онтогенез. – 1997. – Т. 28. - №1. - С. 41-48.
38.Бандажевский Ю.И., Введенский Д.В., Лакудас Е.Л. Система мать-плацента-плод в условиях инкорпорации радионуклидов/ В книге Структурно-функциональные эффекты инкорпорированных в организм радионуклидов. Под редакцией проф. Ю.И.Бандажевского - Гомель, 1997. - С.119-141.
39.Лазюк Г.И., Румянцева Н.В., Политыко А.Д., Егорова Т.М. Анализ унаследованных и De NOVO структурных перестроек хромосом как один из методов оценки воздействия
радионуклидов на наследственные структуры человека/Достижения медицинской науки Беларуси. Выпуск 6. - 2001.
40.Наумчик И.В., Румянцева Н.В., Г.И. Лазюк. Динамика частоты некоторых врожденных пороков развития в Беларуси /Достижения медицинской науки в Беларуси. Выпуск 6. - 2001.
41.Кириллова И.А., Новикова И.В., Арыдов Н.И., Налибоцкий Б.В. Частота пороков развития у зародышей человека в различных регионах Белоруссии // Здравоохранение Белоруссии. - 1990. - №6. - С. 53-55. 42.Тимченко О.І., Приходько Т.А., Линчак О.В., та інш. Генофонд i здоров’я: поширенiсть i чинники ризику виникнення щiлини губи i/або пiднебiння. – К.: Медiнформ, 2008. – 156 с.
43.Лазюк Г.И., Иванов В.И., Толарова М., Цейзель Э. Генетика врожденных пороков развития / В кн.- Перспективы медицинской генетики. Под ред. И.П. Бочкова. - М.: Медицина, 1982. - С. 187-240.
44.Bandazhevsky Yu.I., Dubovaya N.F. Consequence of the Chernobyl disaster. Reproduction of human being in condition of radiation exposure. - Tokyo. 2013. - 139 p.
45.Бандажевский Ю.И. Формирование костной системы зародышей белых крыс и золотистых хомячков в условиях экспериментального В1-гиповитаминоза //Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1984. - № 11. - С.88-91.
46.Бандажевский Ю.И. Патофизиология инкорпорированного радиоактивного излучения. Гомель: Гомельский государственный медицинский институт, 1997. – 104с.
05.05.2014