Процеси поглинання канцерогенів, як і інших ксенобіотиків, та фізіологічні бар’єри накопичення залежать від ступеня забруднення середовища та багатьох чинників, досліджуваних фізіологами. Накопичення канцерогенів у рибах, молюсках тощо визначає можливість їх поширення по харчових ланцюгах тварин і людини. Утворення та накопичення канцерогенів тісно пов’язане зі здатністю живих організмів до їх деструкції. Існує 2 аспекти цієї проблеми — розпад канцерогенів, який зумовлений життєдіяльністю організмів, що використовують їх як джерела харчування, та знешкодження канцерогенів всередині організмів, для яких вони служать ушкоджуючими (токсичними, бластомогенними) ксенобіоти- ками. Зростання захворюваності на злоякісні пухлини триває в усіх країнах світу, а особливо в індустріально розвинутих зі значним забрудненням навколишнього середовища відходами промисловості, пестицидами, нітратами, радіонуклідами. Нині близько 37 % населення України проживає в екологічно несприятливих умовах, що призвело до швидкого зростання захворюваності, пов’язаної з погіршенням якості навколишнього середовища. Це стосується також захворюваності населення на онкологічні хвороби. Кількість хворих на злоякісні пухлини в Україні на кінець 1992 р. складала 697 тис. 680 осіб (169,8 на 10 тис. населення). Щороку виявляють 5192 особи, які вперше захворіли на рак. Кількість хворих на рак збільшується на 1,5—4 % за рік залежно від регіональних особливостей. Профілактика онкозахворювань полягає в поліпшенні внутрішнього і зовнішнього середовища людини з метою виключення чи зменшення впливу на організм несприятливого чинника чи групи чинників та збільшення опірності організму до дії канцерогенів різної природи чи зниження чутливості до них. РАДІАЦІЙНЕ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА І ЙОГО ВПЛИВ НА ЗДОРОВ’Я НАСЕЛЕННЯ Іонізуюча радіація находить широке застосування в медицині, геології, хімічній технології, її використовують у приладах для контролю та автоматизації виробничих процесів, у сільському господарстві та інших галузях народного господарства. Особливого значення в умовах сучасної науково-технічної революції набула можливість використання ядерних перетворень як джерела електричної енергії. Позитивне значення використання атомної енергії та інших джерел іонізуючих випромінювань у житті сучасної людини очевидно. Водночас у разі порушення вимог не виключена можливість аварій них ситуацій, радіоактивного забруднення навколишнього середовища, надфонового опромінення людей і тварин. Іонізуючим називають будь-яке випромінювання, взаємодія якого з опроміненим середовищем призводить до створення в ньому з нейтральних атомів та молекул часток, які несуть електричний заряд,— іонів. Відомі 2 основні групи фізичних чшпшкіи навколишнього середовища, які мають іонізуючу здатність: корпускулярні та хвильові (електромагнітні). Корпускулярним називають випромінювання, що складається з елементарних та інших часток матерії, маса спокою яких відмінна від нуля. До них належать а- і (і-частки (електрони і позитрони), протони, мезони, нейтрони та інші елементарні частки. Іонізуючі особливості мають також короткохвильові ділянки електромагнітного випромінювання. До них належать рентгенівське випромінювання, у-промені, хвильова компонента космічного випро- мінепня та деякі інші. Походження корпускулярних видів іонізуючих випромінювачів пов’язано з явищем радіоактивності. Основними видами корпускулярних випромінювань, які виникають під час радіоактивних перетворень, є а- і ^-випромінювання. З ядерними перетвореннями пов’язана іі поява ^-променів. Іонізуюча радіація є природним компонентом середовища проживання людини. Природний фон іонізуючого випромінювання формують такі основні джерела: космічні випромінювання, радіоактивні елементи земної кори, будівельні матеріали, води, повітря, продукти харчування, а також радіоактивні елементи, які входять до складу тканин живих організмів (інкорпоровані радіонукліди). Під радіаційним фоном (РФ) розуміють іонізуюче випромінювання від природних джерел космічного і земного походження, а також від штучних радіонуклідів, які з’явилися в біосфері внаслідок діяльності людини. РФ діс на все населення земної кулі і має відносно постійний рівень. Він зумовлений чинниками навколишнього середовища і не включає опромінення осіб, які працюють з джерелом іонізуючого випромінювання, опромінення в діагностичних цілях та ін. Природний радіаційний фон (111’Ф) являє собою іонізуюче випромінювання, що діє па людину на поверхні Землі від природних джерел космічного та земного походження — радіоактивних ізотопів, які розсіяні в літосфері, гідросфері, атмосфері, космосі. Дози випромінювання ІІРФ невеликі і становлять 0,1—0,7 Р за рік. 177
Забруднення навколишнього середовища відбувається з причин іонізуючого випромінювання від природних джерел, які зазнали певних змін внаслідок' діяльності людини (наприклад, випромінювання від природних радіонуклідів, які потрапляють у біосферу і/а 7 5-1169 разом з вилученими па поверхню Землі з її надр корисними копалинами, головним чином мінеральними добривами), внаслідок надходження у навколишнє середовище продуктів згорання органічного палива, випромінювання в помешканнях, збудованих з матеріалів, які містять природні радіонукліди, радон, який виділяється поверхневим шаром Землі. Сюди ж додається опромінення, яке отримують під час польотів на сучасних літаках, а також у побуті (користування предметами, що містять па циферблаті світло — склад з природними радіонуклідами). Випромінювання, що зумовлене розсіюванням у біосфері штучних радіонуклідів, являє собою штучний РФ. ПРФ в основним компонентом РФ. Природне джерело іонізуючого випромінювання, яке формує ПРФ, підрозділяють на зовнішні джерела позаземного походження (космічне випромінювання); зовнішні джерела земного походження, тобто радіонукліди, які присутні в земній корі, воді, повітрі, внутрішпі джерела, тобто радіонукліди природного походження, які містяться у організмі людини. Важливим природним зовнішнім джерелом ядерного випромінювання б космічні промені, які потрапляють па Землю із всесвітнього простору. Головним джерелом надходження у зовнішнє середовище природних радіоактивних речовин є гірські породи, походження яких невід’ємно пов’язане з включенням до їхнього складу всіх радіоактивних елементів, які виникли в період формування та розвитку планети. В окремих районах земної кулі є зони з підвищеним вмістом радіоактивних елементів у гірських породах і грунті — райони Уралу, Паміру (уран), Тібету (радій), Бразилії, Індії, зокрема штат Керала з населенням 70 тис. осіб (високий вміст торію). Рівень вмісту радіоактивних ізотопів у рослинних і тваринних організмах залежить від їх концентрації в навколишньому середовищі. Головним джерелом радіоактивних елементів, що надходять до організму людини, є харчові продукти. Таким чином, радіоактивні речовини розсіяні в біосфері і присутні в земних породах, воді, повітрі, харчових продуктах і в тілі людини. Важливість цього явища передусім зумовлена дозами фонового опромінення, якого зазнає населення нашої планети. В основу критеріїв радіаційної безпеки осіб, які за родом професійної діяльності мають справу з радіоактивними речовинами і джерелами іонізуючого випромінювання, а також населення загалом покладені відомості про біологічну дію радіаційних чинників. V міру накопичення та уточнення цих відомостей протягом декількох десятиріч дози припустимих опромінень поступово знижувалися. Гранично припустима доза (ГПД) — така доза, яка не призводить до значного ушкодження людського організму у будь-який момент протягом його життя. МКРЗ ввела поняття про критичні органи, «як органи, опромінення яких даною дозою спричинює найбільше ушкодження живого організму». Критичними органами вважають шкіру, кровотворні тканини, гонади і кришталики ока. У подальшому в зниженні ПІД брали до уваги не тільки можливі ураження осіб, які безпосередньо працюють з випромінюванням, а й безпеку наступних поколінь. Накопичення даних у галузі радіаційної генетики дозволило встановити, що доза, яка нодвоюс: спонтанні (природні) мутації у людніш, знизилася до ПІД для професійного опромінювання. Вона не повинна перевищувати 5 Р за І рік. Оііляхи потрапляння радіонуклідів и організм людини. Як було сказано, особливістю дії радіоактивних речовин на організм е їх іонізуюче опромінення^ Припустимий вміст радіоактивних речовин в організмі (тобто така кількість, за наявності якої утворюється доза на критичний орган, що перевищує ГПД) залежить від ступеня безпеки радіоактивних елементів у разі потрапляння всередину і визначається їх радіотоксичністю. Радіотоксичність — властивість радіоактивних ізотопів спричинювати патологічні зміни у разі потрапляння їх до організму. Радіотоксичність ізотопів залежить від низки моментів, основними з яких е такі: 1) вид радіоактивного перетворення; 2) середня енергія одного акту розпаду; 3) схема радіоактивного розпаду; 4) шляхи надходження радіоактивних речовин до організму; 5) розподіл в органах та системах; 6) час перебування радіонукліда в організмі; 7) тривалість надходження радіоактивних речовин до організму людини. Із існуючих шляхів надходження радіоактивних речовин (при вдиханні, через травний канал і шкіру) найнебезпечнішим є пер- ший./Це зумовлено більшим об’ємом легеневої вентиляції^) (об’єм повітря, що його вдихає професійний робітник за часи праці, приймається па рівні 2,5-10® л за 1 рік, людина із населення — 7,3* 10е л за 1 рік), а також вшцпми значеннями коефіцієнтів засвоєння. Кількість НгО, що споживається і міститься у харчових продуктах або у вигляді рідини — 800 л за 1 рік. Частинки пилу, на яких збираються радіоактивні ізотопи, нід час вдихання повітря через верхні дихальні шляхи частково осі-1 дають у порожнині рога та носовій частині горла. Звідси пил потрапляє в шлунок. Решта частинок потрапляє в легені. Великі частинки затримуються у верхніх дихальних шляхах, а менші — в легенях. Чим менший розмір аерозолів, тим більша величина затримання. Гази швидко всмоктуються з повітря, яке людина вдихав, і через кілька секунд з’являються в позаклітинній рідині. Рідкі та тверді радіоактивні речовини поводять себе в організмі по-різному залежно від фізико-хімічних властивостей. Частина їх відкладається в органах дихання і глибоких відділах легень, частина — видихається. У легеневих альвеолах ці речовини залишаються довго, частково вони переносяться в лімфатичні вузли, де також накопичуються. Потрапляючи до рота, частина радіоактивних речовин виділяється з пилом, а частина поглинається у позаклітиппу рідину під час проходження через тонку кишку. Через неушкоджену шкіру резорбція в 200—300 разів менша, ніж через травний канал, і не відіграє суттєвої ролі, за винятком ізотопу водню — тритію, який легко потрапляє через шкіру, роз- чипюючись у жирі шкіри. Радіоактивні речовини незалежно від шляху надходження їх до організму вже через декілька хвилин виявляють у крові. Якщо це одноразове надходження, то концентрація спочатку зростає до максимуму, а потім протягом 15—20 діб знижується. Концентрація тривалоіснуючих ізотопів утримується на одному рівні тривалий час. За характером розподілу в організмі людини радіоактивні речовини ділять на 3 групи: радіонукліди, що відкладаються в кістяку,— кальцій, стронцій, барій, радій; радіонукліди, що концентруються в печінці (до 60%),— цезій, нітрат плутонію та інші; радіонукліди, що рівномірно розподіляються по всьому організму,— кисень, водень, залізо, полоній. Особливе місце посідає радіоактивний йод. Він селективно накопичується в щитовидній залозі. Час перебування радіонуклідів в організмі визначає час опромінення тканин, в яких він локалізований. Цей час залежить від періоду напіврозпаду ізотопу (Тр) і швидкості його виведення з організму, яка характеризується періодом напіввиведення (Тб), тобто часу, протягом якого з організму виводиться половина введеної радіоактивної речовини. Час, протягом якого активність ізотопу в організмі зменшується вдвічі, характеризується широким діапазоном: від декількох годин (24Ш, 64Си), днів (ІЗІІ, 32Р, 35Б) до десятків років (22бГІа, 908г). У разі хронічного надходження ізотопу до організму можливо накопичення небезпечної (навіть смертельної) його кількості. Все це призводить до великої різноманітності величин, які характеризують гранично припустимий вміст радіоактивних речовин в організмі, річні гранично припустимі надходження (РГПН) радіоактивних речовин з повітрям і водою. Додаткове внутрішнє опромінювання можливе в разі надходження радіоактивних речовин аліментарним шляхом — під час споживання забруднених харчових продуктів. У разі неконтрольованого постійного викиду в атмосферне повітря значної кількості радіоактивних відходів у вигляді аерозолів на прилеглих до таких об’єктів територіях можуть виникнути умо- 180 ауи'ту -г-г1—- ви, за яких для населення найбільшу потенціальну небезпеку буде становити аерошлях надходження ізотопів до організму, у разі викидів у відкриті водоймища — з питною водою, а на грунт — з продуктами харчування. Серед великої кількості радіоактивних речовин основну роль у можливому додатковому внутрішньому опроміненні відіграє 90Бр •і 137Сб. Аналоги за хімічними властивостями Са і К, 908г і І37Сз активно включаються в біологічні цикли і надходить до організму по харчових ланцюжках: 1) атмосфера — грунт — рослини (через кореневу систему) — молоко — м’ясо — людина; 2) атмосфера — рослина (затримання на листі і поглинання листям) — молоко — м’ясо — людина; 3) атмосфера — рослина — людина. Відносно короткий період папіввпведепнн І37Сз із організму (близько 100 днів) призводить до того, що в разі хронічного надходження його швидко встановлюється рівновага (уведення в організм і виведення з нього) і подальше надходження не призводить до значного накопичення в організмі. Л в разі надходження до організму 90Яг, для якого характерний значний період напіввиве- дення (1,8• 105 днів), рівновага по настає.. Він накопичується в кістковії! тканині і залишається там практично протягом усього життя. Нині найважливішим джерелом надходження І37Ся с. м’ясні продукти (до 34 %), далі йдуть хлібопродукти і молочні продукти. А вміст 90Эг у хлібопродуктах найбільший (31 %). оскільки у нашій країні для випікання хліба використовують борошно грубого помелу, яке містить більше 908г і І37С.ч, ніж борошно вищого сорту. Іонізуюче випроміпення мас високу біологічну активність. Залежно від дози опромінення та низки інших умов воно здатне чинити несприятливий вплив на людину, тварин і рослини аж до повної їх загибелі. Відзначають такі ефекти виливу іонізуючої радіації на організм людини: соматичні (гостра променева хвороба, хронічна променева хвороба, місцеві променеві ураження); сомато-стохастичні (злоякісні новоутворення, порушення розвитку плода, скорочення тривалості життя); генетичні (генні мутації, хромосомні аберації). Доза опромінення до 0,25 Гр (25 рад) звичайно не спричинює значних відхилень у загальному статусі та крові. Доза 0,25—0,5 Гр (25—50 рад) може призвести до окремих відхилень у складі крові. Доза 0,5—1 Гр (50—100 рад) зумовлює нерізко виражені зміни в картині крові, порушення функції нерпової системи. Пороговою дозою для гострого променевого ураженн прийнято вважати одноразове опромінення дозою 1 Гр (100 рад)- У разі подальшого опромінення дозою 150 рад і більше ймовірною с можливість виникнення хронічної променевої хвороби. Залежність соматичних ефектів від дози опромінення виражена досить чітко. Однократне або протягом 4 діб опромінення дозою •181
7+1/, 5 — 1169 1 Гр спричинює оборотні зміни, доза 1—2,5 Гр — легку променеву хворобу, доза 2,5—4 Гр — без лікування гинуть 50 % опромінених, доза 4—10 Гр — виживання можливе лише за умови спеціального активного лікування. Іспують суттєві відмінності в чутливості тканин і органів до дії випромінювання. Учені встановили, що найчутливішими до опромінення є менш диференційовані молоді клітини, які розмножуються. Найвищу радіочутливість мають яєчка, яєчники, лімфатична тканина, кістковий мозок. Серед органів травлення найбільше чутлива тонка кишка, найменше — печінка. У тварин під впливом опромінення виникає кон’юнктивіт, уражуються склери, з’являється катаракта кришталика (у людини катаракта кришталика може витікати, якщо доза опромінення перевищує 5 Гр). Деякі радіонукліди мають високу вибірковість розподілу в організмі, накопичуються в певних органах чи тканинах у великих концентраціях і зумовлюють високі дози опромінення. Прикладом такого радіонукліду може бути радіоактивний йод-131, який накопичується в щитовидній залозі. Стронцій і радій накопичуються переважно в кістковій тканині. Органи, які мають найбільшу радіочутливість або накопичують найбільшу кількість інкорпорованих радіонуклідів, отримали назву критичних. Біологічний ефект опромінення передусім визначається величиною поглиненої дози радіації, розподілом її в часі та в просторі, тканинах, організмі — вдатністю до відновних реакцій. Припускають, що іонізуючі випромінювання здатні чинити безпосередньо руйнівну дію в разі прямого попадання на елементи ядерних структур, викликати, зокрема, так звані хромосомні зміни та генні мутації. Гостра і хронічна нроменева хвороба. Найнебезпечнішою для ікиття формою променевого ураження, що виникає внаслідок короткочасного загального опромінення, е гостра променева хвороба. У людини вона може виникати, якщо поглинена доза одноразового (короткочасного) опромінення перевищує 1 Гр (100 рад). Відзначають 4 ступеня гострої променевої хвороби: легкий, середній, важкий, дуже важкий. Існує пряма залежність між поглинаючою дозою та ступенем важкості захворювання. Перелічені ступені важкості гострої променевої хвороби зумовлені такими поглинаючими дозами: 1-2 Гр (100-200 рад), 2-4 Гр (200-400 рад), 4-6 Гр (400- GOO рад), понад 6 Гр (понад 000 рад). Своєчасне спеціальне лікування в деяких випадках дозволяє зберегти життя навіть у разі впливу високих, таких, що перевищують 5—6 Гр (500—600 рад), доз опромінення. Однак сучасні засоби та методи лікування не можуть запобігти смерті, якщо поглинаюча доза перевищила 10 Гр 1(1000 рад). 1' У перебігу вахворадзщія звичайно спостерігають декілька фаз. Фаза первинної загальної реакції виникав через декілька годин після опромінення і трииас І—4 дні. Проявляється вона головним болем, відчуттям важкості в голові, загальною важкістю, сонливістю, нудотою, блюванням, втратою апетиту, неприємними відчуттями (сухістю, гіркістю) в роті. Якщо доза опромінення перевищувала 10 Гр, можлива короткочасна непритомність, підвищеним температури тіла, пронос, зниження артеріального тиску. Зменшується кількість лімфоцитів у крові, відбуваються різкі дегенеративні зміни в кістковому мозку. У другій фазі (гадане клінічне благополуччя) стан хворих поліпшується аж до повного зникнення суб’єктивних відчуттів. Тривалість цієї фази коливається від 14 до 32 днів. У цій фазі спостерігають різке зменшення кількості лімфоцитів, нейтрофільних гранулоцитів, потім тромбоцитів і ретикулоцптів у крові, зміни в кістковому мозку, яєчниках і сім’яниках. Третя фаза (виражених клінічних проявів) характеризується різким погіршенням самопочуття, наростанням слабкості, втратою апетиту, проносом, зменшенням маси тіла. У цій фазі відзначають крововиливи в шкіру, слизові оболонки і внутрішні органи, різко знижується опірність організму, тому велику загрозу для життя хворого становлять інфекційні захворювання. Розвивається анемія (недокрів’я), в кроні зменшується кількість лейкоцитів, збільшується ШОЕ, підвищується температура тіла. У разі ефективного лікування хвороба переходить у фазу відновлення. Поліпшується загальне самопочуття людини, апетит, збільшується маса тіла, поліпшуються функції кровотворної тканини, в крові збільшується кількість еритроцитів, лейкоцитів, нормалізуються біохімічні показники. Клінічний перебіг гострої променевої хвороби залежить від ступеня важкості. Хронічна променева хвороба. Тривале опромінення відносно малими дозами радіації — 0,001—0,005 Гр, чи 0,1—0,5 рад на добу [(сумарно понад 0,1—1 Гр, чи 70—100 рад), може призвести до хронічної променевої хвороби. Па відміну від гострої нромепової хвороби хронічна променева хвороба проявляється після тривалого опромінення. У перебігу хронічної променевої хвороби виділяють 3 періоди: формування, відновлення та наслідків. Формування та прояв клінічної картини цієї хвороби відбуваються протягом 1—3 років після початку променевого впливу. Відзначають легкий, середній, важкий і дуже важкий ступінь захворювання. Клінічна картина хвороби характеризується різноманітністю проявів, які залежать від величини поглиненої дози, особливостей опромінення (загальне, місцеве, зовнішнє, внутрішнє тощо). Хронічна променева хвороба, яка Зумовлена загальним опроміненням, проявляється вегетосудишшми порушеннями, функціоваль- ними змінами ЦНС, змінами картини периферичної крові, загальним нездужанням. Сучасна діагностика і лікувально-оздоровчі заходи (в тому числі усунення дії шкідливих чинників, відпочинок, переведення на іншу роботу тощо) дозволяють на цьому етапі запобігти подальшому розвиткові захворювання і забезпечити повне відновлення здоров’я та працездатності. Якщо відповідні лікуваль- но-профілактичні заходи своєчасно не проводять, захворювання прогресує, його прояви стають дедалі більше вираженими. Поряд із загальною слабкістю, нездужанням, головним болем, порушенням сну, апетиту, на які скаржаться хворі, в них підвищується ламкість і проникність капілярів, можливі порушення функції травного каналу, токсичне ураження печінки. У крові змінюється кількість нейтрофільних гранулоцитів. Число лейкоцитів зменшується до 2 тис/мм3, стають вираженими ознаки токсичної зернистості та переродження нейтрофільних гранулоцитів. Порушується діяльність серцево-судинної системи, знижується артеріальний тиск тощо. Віддалені наслідки променевих уражень. Серйозну загрозу для здоров’я людини, яка перенесла гостру чи хронічну променеву хворобу, становлять віддалені наслідки променевого ураження. Воші можуть проявлятися через тривалий час (10—20 років) після опромінення. До основних віддалених наслідків відносять, зокрема, захворювання, що пов’язані зі змінами генетичного апарату, злоякісні пухлини, захворювання крові, скорочення тривалості життя. Проблема таких наслідків цікавить вчених світу у зв’язку з можливістю аварійних ситуацій, коли обмежений контингент населення деякий час опромінюється дозами, які значно менші від тих, що викликають гостру чи хронічну променеву хворобу, але перевищують (іноді у кілька десятків разів) фоновий рівень радіації, коли потужність добової поглиненої дози складає 2—5 мрад і більше. Прогноз та оцінка віддалених наслідків променевих уражень, зумовлених малими дозами опромінення, дуже складні, оскільки закономірності їх виникнення істотно відрізняються від закономірностей променевих уражень внаслідок опромінення дозами 100 рад і більше. Справа в тому, що прогноз віддалених наслідків опромінення малими дозами у більшості випадків грунтується не па прямих спостереженнях, а па теоретичних узагальненнях, аналізі даних, отриманих при опроміненні великими дозами, здатними спричинити виражені променеві ураження. Тому отримані на основі відповідної математичної обробки відомості мають лише орієнтовний, імовірно-статистичний характер. Крім того, слід враховувати, що можливість реалізації віддалених наслідків значною мірою пов’язана з індивідуальними особливостями організму, його адаптаційними, відновлювальними особливостями та низкою інших чинників. Міжнародні організації з радіаційного захисту прийняли положення, згідно з яким імовірність виникнення негативного ефекту, 184
зумовленого іонізуючим випроміненням, слід оцінювати як рівну 10~4 на 1 бер (10-2 Зв). Теоретично це означав, якщо кожний з 10 тис. (104) людей протягом 1 року отримує поглинену ефективну дозу опромінення, яка дорівшос 1 бер, то серед цього контингенту можливий один випадок захворювання або генетичної поломки, зумовлений додатковим опромінюванням. Генетичні наслідки як результат зовнішнього опромінювання та інкорпорації радіонуклідів. Вивченням закономірностей та механізмів виникнення спадкових змін (мутацій) під впливом іонізуючого випромінювання займається радіаційна генетика. » Внаслідок опромінювання в жппій тканині як і в будь-якому середовищі, поглинається енергія і виникають збудження та іонізація атомів опромінюваної речовини. У людини основна частина маси тіла складається з води («75 %) і первинні процеси визначаються поглинанням випромінювання водою клітин, іонізацією молекул води з утворенням хімічно високоактивних вільних радикалів типу 011 або ЬІ с наступними ланцюговими реакціями. Це опосередкована (не пряма) дія випромінювання крізь продукти радіолізу води. Пряма дія іонізуючого випромінювання може спричинювати розщеплення молекули білка, тобто денатураційні зміни. Далі в клітині виникають функціональні зміни, які підпорядковуються вже біологічним законам життя клітин. Найважливішими є такі зміни в клітинах: а) ушкодження механізму ділення (мітозу) та хромосомного апарату опроміненої клітини; б) блокування процесів відновлення та диференціювання клітин; в) блокування проліферації клітин і фізіологічної регенерації тканин. Мутаційний процес — одна з головних властивостей живих істот. Вона служить вихідною формою мінливості, на якій базується еволюція видів у природі, селекція тварин, рослин, мікроорганізмів, що її спрямовує воля людини. Усі живі організми зазнають дії іонізуючих випромінювань, джерела яких містяться в навколишньому середовищі чи потрапляють у тканини організму у вигляді радіоактивних ізотопів. Певна частина спонтанних мутацій виникає під впливом природних джерел радіації, а збільшення дози іонізуючого випромінювання може призвести до збільшення частоти окремих мутацій і, можливо, виникнення нових, які раніше не спостерігалися. Дію радіації на спадкові структури вивчено на дрозофілі та інших організмах. Встановлено декілька основних принципів ушкоджуючої дії: відсутня порогова доза мутації; мутація, що виникла, мас стійкий характер; зміни в хромосомах завдяки ауторепродукції передаються в усі наступні покоління; хронічне опромінювання малими дозами дає кумулятивний ефект. Ці принципи радіаційної генетики свідчать, що в дії радіації на спадкові структури пе існує генетично неефективних доз. Навіть мала доза спричинює в клітині деякі малі іонізації — виникає генетичний ефект. Якщо ж хронічного впливу зазнають великі групи — всо людство, то активність (кількість мутацій) буде зростати. В умовах зростаючого забруднення навколишнього середовища мутагенами різної природи і спектру дії необхідний прогноз негативних генетичних наслідків мутаційного тиску для наступних поколінь, необхідпе знання вихідного рівня та динаміки генетичного вантажу окремих популяцій людини, які прогнивають у конкретному середовищі. Залежно від умов життя людей може виникати спадкова патологія. Численні дослідження різних років (доповіді Наукового комітету із впливу атомної радіації — НК ВАР — при ООН 1962— 1965 рр.) дали змогу визначити частоту випадків генетичних розладів у людини — па той час вона становила 5,65 %, а в 1968 — 1988 рр. ця величина дорівнювала вже 10,65 %. Але й нині що недостатньо вивчений зв’язок між опроміненням батьків і підвищенням самоабортів, мертвонароджених, народженням дітей з хронічними аномаліями. За даними НК ВАР при ООН (1977 р.) та рекомендаціями МКРЗ (1987 р.), для запобігання можливим вадам розвитку доза опромінення на все тіло не повинна перевищувати 50 Р, а на орган чи тканину — 500 Р. За даними японських та американських дослідників, із 2900 дітей, які народилися від батьків, котрі пережили атомне бомбардування, з хромосомними аномаліями виявилося 18 (тобто 0,62 %), а серед контрольної групи (1090осіб) — З дитини (0,28 %). Іонізуюче випромінювання, яке діє на гонади в дозах 100— 200 Р, впливає у жінок на овоцити і спричинює тимчасову безплідність, а в дозі 400 Р — стійку безплідність. Відомо, що генетична небезпека іонізуючих випромінювань для осіб жіночої статі менша, ніж для осіб чоловічої статі. Після впливу помірних доз іонізуючого випромінювання здатність до відтворення нащадків знижується не відразу (сперматозоїди залишаються). Дози 200 Р спричинюють стерильність на 2—3 роки, а 400—600 Р — постійну. Що стосується небезпеки генетичного виродження людства (зокрема, на сучасному етапі), то можна сказати, що ризик народження хворої дитини через опромінення чи інший шкідливий вплив саме внаслідок мутації не такий вже й великий. Частота мутацій хоча й підвищується, але пе настільки, щоб перевищити властивий усім людям генетичний ризик, успадкований від предків. Окрім того, далеко не всі мутації проявляються у вигляді захворювань. У багатьох випадках, навіть коли дитина отримує нову мутацію від одного з батьків, вона народжується вдоровою. Значна частина мутацій є рецесивною, тобто не проявляє свого ШКІДЛИВОГО впливу у посіїп. До того ж повторні мутації в одній родині практично нереальні (одна дитина хвора, а інша—здорова). Однак для нащадків хворої дитини ризик успадкувати захворювання вже становить 50 %. За даними американських та англійських дослідників, ризик генетичних порушень, пов’язаних з опроміненням населення, становить близько 700 мутацій на 250 мли людей, тоді як кількість спонтанних мутацій становить 350 тче. на рік (СШЛ). За даними експертів ООІІ (1977 р.), генетичні хвороби внаслідок опромінення в дозі 1 рад популяції в 1 мли новонароджених виникають у першому поколінні в 03 випадках, що складає 0,06 % від загального числа генетичних хвороб у популяції. Знаючи відповідні дані про рівні та характер опромінення, кількість опромінених, можна зробити орієнтовні прогнози про можливі специфічні наслідки реального опромінення. При цьому, однак, слід враховувати природні варіації відповідних показників, оскільки вони можуть виявитися більш вагомими, ніж очікувані віддалені наслідки додаткового опромінення. Наприклад, річна частота захворювання па лейкемію складає приблизно 50 випадків на 1 млн населення, і цей показник щорічно зростає на 2—7 %. Припускають, що близько 10 % захворювань (тобто приблизно 5 випадків) зумовлено природним фоном радіації. Якщо, виходячи з концепції про залежність виникнення захворювання від дози опромінення, прийняти, що підвищення радіаційного фону в 2 рази зумовить 5 додаткових випадків лейкемії, то з певністю пов’язати їх із иадфоиовим опроміненням буде дуже складно, оскільки цю кількість можна зіставити з природними коливаннями захворюваності. В оцінці наслідків впливу радіації на людину слід враховувати таку закономірність: чим менша доза опромінення, тим більше значення для прояву його наслідків мають відмінності в чутливості організму до радіації і здатність до відновлення. За умов підвищеної функціональної працездатності оргапа чи тканини (наприклад, молочної залози в період лактації) радіочутливість їх збільшується. Іонізуюча радіація чинить різноманітний вплив па організм. Вона негативно позначається на поділі клітин (кількість ділень після опромінення дозою 600 Р зменшується у 30—40 разів), під її впливом збільшується число хромосомних змін. Якщо в контрольнії! групі тварин воно дорівнює 0,4 %, то в разі опромінення дозою 150 Р збільшується до 11 %, а дозою 600 Р — до 60 %. Іонізуюча радіація може несприятливо виливати на ембріон і плід тварини та людини, що пояснюється чутливістю молодих клітин, що діляться, до опромінення. Ефект опромінення залежить від стадії внутрішньоутробного розвитку. У дослідах на мишах було виявлено, що найбільш чутливі до опромінення ембріони до 5-го дня розвитку (гинуло до 80 % ембріонів). Опромінення у більш пізні періоди (6—12 днів) зумовлювало незначну внутрішньоутроб- ну смертність, але більшу частоту природжених виродливостей — деформації скелета, патологія органів зору, важкі морфологічні та функціональні порушення мозку (аж до його відсутності), природжені вади серця та багато інших. Уражуюча дія радіації па плід людини (тератогенний ефект) можлива, якщо дози опромінення перевищують 20—25 бер. У той же час слід враховувати, що в разі опромінення меншими дозами можуть виникати такі зміни в клітинах, які не виявляються сучасними методами дослідження, але становлять потенційну загрозу і можуть проявитися через багато років після опромінення. Генетично значною, тобто такою, що здатна спричинювати патологічні зміни н хромосомному апараті, вважають дозу, яка дорівнює 10 бер. Доза, що спонтанно подвоює показник частоти мутацій у статевих клітинах людини, коливається залежно від різних умов від 0,1 до 12 Р. Прийнято вважати, що максимальна ймовірність скорочення тривалості життя внаслідок опромінення 0,01 Гр (1 рад) складає приблизно 1-Ю-4 середньої тривалості, що за 70 років складає 3 дні (опромінення дозою 100 рад скорочує життя на 1 рік). На думку вчених, кожне одноразове опромінення людини 0,01 Гр (1 рад) скорочує її життя на 1 —1,5 доби, в разі хронічного опромінення дозами, які в сумі складають цю величину,— на 0,08 доби. Визначення біологічного віку в осіб, які брали участь у ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській ЛЕС, засвідчило значний вплив радіаційного опромінення па прискорення темпу старіння організму. Встановлено пряму залежність величини біологічного віку від ступеня опромінення, який оцінюють за проміжком часу від початку роботи в зоні ЧЛЕС. Підвищення дози радіації більшою мірою впливає на швидкість старіння в осіб молодого віку (до 50 років). Жінки більш чутливі до опромінення, ніж чоловіки. Природна частота захворювання на злоякісні новоутворення складає 1000—2000 випадків на 1 мли населення за рік. Ризик виникнення пухлин внаслідок опромінення в дозі 0,01 Гр (1 рад) на 1 млн населення складає 3—6 випадків на рік, збільшення частоти генетичних змій в організмі в разі опромінення цією ж дозою (в першому поколінні) складає 3—4 випадки (0,04 %)• Дані вчених у цій галузі до 1986 р. базувалися на дослідженнях наслідків випробувань та використання ядерної зброї, аварій під час експериментів та на АЕС тощо. Однак увесь попередній досвід не може порівнятися з тими найближчими і віддаленими наслідками, які можливі після Чорнобильської катастрофи. Загрозу для здоров’я становить ще не вивчений механізм поєднання зовнішнього і внутрішнього опромінення (повітря, їжа), зовсім не досліджене і явище синергізму — взаємодії радіації з хімічними речовинами — свинцем, пестицидами тощо. І нарешті, «стовідсоткову» згубну дію мають гарячі, чи біологічно активні, руйнівні частки. V • . і ШКІДЛИВИЙ ВПЛИВ ЗАБРУДНЮВАЧІВ ПОВІТРЯ ПРИМІЩЕНЬ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ Порівняно з кількістю робіт, які присвячені вивченню шкідливого впливу па здоров’я забруднювач і вJ повітряного середовища населених пунктів чи виробничого середовища, кількість досліджень з безпосереднього вивчення впливу на здоров’я забрудненого повітря закритих приміщень дуже невелика. Серед них с дослідження, завдяки яким встановлено підвищену частоту захворювань нижніх відділів дихальних шляхів у дітей, котрі прожинають у будинках, що обладнані газовими плитами. Є дані одночасного вивчення якості повітря поза приміщенням та в ньому, метою якого було визначення впливу якості повітря приміщені, па зміни функції легень. У складі загальної експозиції людніш до забруднювачів середовища вплив середовища приміщень є досить суттєвим. Учені визначили загальну експозицію, взявши за основу час, який люди проводять вдома, на роботі, на вулиці і в транспорті, у відповідній концентрації забруднювачів, виливу яких вони зазнають. У більшості випадків середня експозиція була ближчою до рівнів, характерних для перебування вдома, ніж до таких для інших місць. Концентрація деяких забруднювачів (80г, 03 та ін.) у приміщеннях, як правило, значно нижча, п і я; зовні. Оскільки у багатьох дослідженнях вплив на здоров’я вивчають па основі обліку концентрацій БОг та Оз у зовнішньому повітрі, часто величніш експозиції населення переоцінюються, оскільки іпюрусться тоіі факт, що люди проводять дуже багато часу в приміщеннях, де концентрації цих речовин менші. < З огляду па” цс дані про вплив па здоров’я забруднювачів відкритої атмосфери були ретельно проаналізовані як у документах про критерії якості повітря ВООЗ, так і національних органів охо- роин здоров’я. Зокрема, розглянуті дані про концентрації оксидів сірки, твердих часток оксидів сірки в поедпанпі з твердими частками оксидів вуглеводню, фотохімічних окендаптів, вуглеводню та оксидів азоту. Рекомендації МІЇРЗ стали основою більшості законодавчих актів щодо захисту від радіації, включаючи захист від природних випромінювачів. Однак порогові величини, які встановлено для професійних впливів, мають лише обмежене використання при визначенні норм для середовища приміщень. Зараз складено змістовний огляд повідомлень про експозиції людей до забруднювачів, які містяться всередині приміщення та поза ним.