Детерминированные эффекты

В основе возникновения детерминированных эффектов после облучения лежит превышение количества погибших клеток над числом образованных. Если ткань жизненно важна и существенно повреждена, то конечным результатом может быть смерть организма. Детерминированные эффекты наблюдаются при дозах 100 рад и более на все тело или локального облучения тканей.

К детерминированным эффектам относят:

• опустошение красного костного мозга, проявление лучевой болезни;

• нарушение репродуктивной функции (временная стерильность мужчины при однократном облучении семенников составляет около 0,15 Гр. Постоянная стерильность у мужчин наступает при дозах от 3,5 до 6 Гр или 2 Гр/год. Постоянная стерильность у женщин наблюдается при дозах 2,5 - 6 Гр.;

• лучевая катаракта (при дозах от 2 до 10 Гр);

• неопухолевые формы поражения кожи;

• сокращение продолжительности жизни и др.

Свойственная всему живому индивидуальная изменчивость отражается и в характере чувствительности к облучению. Это видно из рис.2.6., где приведены типичные зависимости "доза - эффект" для детерминированных эффектов для лиц с различной радиочувствительностью, а в табл.2.5. и 2.6. пороги для некоторых детерминированных эффектов, причем в таблице 2.6. пороги для наиболее радиочувствительных органов.

Верхний график на рис.2.6. показывает, как частота отдельного детерминированного эффекта возрастает в зависимости от дозы в группе лиц с различной чувствительностью.

Нижний же график представляет зависимость степени тяжести эффекта от дозы для группы лиц с разной радиочувствительностью. Для простоты кривые а, б, в, представляют три уровня чувствительности. Степень тяжести эффекта наиболее заметно возрастает у тех лиц, кто наиболее чувствителен (кривая а) и достигает порога обнаружения при меньшей дозе, чем в менее чувствительных группах лиц (кривые б и в). Диапазон доз, в котором различные группы лиц пересекают один и тот же порог степени тяжести, отражен на верхнем графике. Эта частота достигает 100% при такой дозе, которая достаточна для превышения определенного порога тяжести для всех лиц.

Частота,%

100

50

0

Доза

а

б

Порог патологического состояния

в

Доза

Рис.2.6. Зависимость между дозой и ее воздействием для детерминированных эффектов

Если поврежденная ткань играет жизненно важную роль, то это может вызвать смерть человека. Смертельный исход неизбежен, если человек получает дозу на все тело около 6 Гр и выше в течение короткого периода времени. Дозы, равные приблизительно 3 Гр, могут быть смертельными для примерно половины людей из числа облученных, не получивших лечение или получивших недостаточное лечение. Для здоровых людей, получивших нормальное лечение, средняя летальная доза может составлять 5 Гр (см. таблицу 2.7.). При дозах ниже 0,5 - 1 Гр вероятность детерминированных последствий практически равна нулю.

Необходимо подчеркнуть, что степень поражения организма радиацией не может быть объяснена ионизацией или количеством поглощенной энергии. Расчеты показывают, что при полученной дозе 6 Гр, вызывающей гибель организма, относительное количество образующихся ионов невелико и составляет одна ионизированная молекула на 10 млн молекул воды. А количество энергии эквивалентно приему внутрь одной чайной ложки теплой воды.

Другое важное явление состоит в том, что если суммарная доза фракционирована, т.е. облучение проводится многократно долями суммарной дозы, то пороговая доза возрастает. Это свидетельствует о том, что организм обладает эффективным механизмом пострадиационного восстановления, который за период между моментами новых облучений ликвидирует последствия облучения.

Таблица 2.5.