§ 43. Пути снижения внешнего и внутреннего облучения. Пути выведения радионуклидов из организма человека

Риск заболевания человека существует даже при облучении его «малыми дозами». Этот риск повышается при любом дополнительном облучении, которое приводит к возрастанию дозы, формируемой естественным радиационным фоном.

Определение пределов облучения необходимо для планирования защитных мероприятий в тех случаях, когда возможно «надфоновое» переоблучение. Работники атомной промышленности, радиотерапевты, ученые и технический персонал изотопных лабораторий подвергаются дополнительному облучению ионизирующей радиацией. Полностью устранить дополнительное действие излучения на рабочих местах пока невозможно, поэтому для профессионалов установлена предельно допустимая доза, равная 50 мЗв/год, для сотрудников этих предприятий, непосредственно не работающих с радиоактивностью — 5 мЗв/год.

Население должно подвергаться лишь действию естественного радиоактивного фона местности. Эксперты международных организаций считают, что дополнительное облучение дозой, превышающей естественный фон на 1 мЗв/год, опасно для населения.

Расчетное значение эффективной дозы для жителя нашей планеты, усредненное по многим параметрам, составляет 2 мЗв/год. В действительности люди живут, подвергаясь как меньшим, так и большим уровням облучения. В Индии, штате Керала, где проживают 70 тыс. жителей, уровень радиации в 50 раз выше, чем в среднем по стране. Во Франции, Иране и некоторых других странах есть населенные районы, где естественный радиационный фон в 30—40 раз и более превышает усредненное значение для всего земного шара. Кроме этого на планете существуют территории, которые подверглись локальному загрязнению искусственными радиоактивными веществами, что также может приводить к увеличению среднегодового облучения.

Снижение действия внешнего облучения может достигаться тремя путями: увеличением расстояния от источника излучения (доза излучения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния); уменьшением времени пребывания около источника; установкой экрана, поглощающего излучение (бетонная стена, свинцовые экраны — при у- и рентгеновском излучении, вода, парафин и другие углеводороды — для ослабления нейтронного излучения).

Несколько иные принципы используются при снижении действия радиации путем противолучевой биологической защиты. В этом случае само излучение не уменьшается, а повышается устойчивость организма к его действию. Факторы, уменьшающие последствия облучения в результате воздействия на организм до или в момент облучения, называются радиопротекторными (радиозащитными).

Радиопротекторы были открыты еще в 1949 г. (цистеин, цистеамин). На сегодняшний день известны тысячи соединений, снижающих действие радиации на организм, однако основная масса из них имеет низкую эффективность. Кроме этого, радиопротекторы следует применять только при остром или однократном облучении. При хроническом облучении они не применяются из-за высокой токсичности и кратковременности эффекта

действия. Поэтому в настоящее время особое внимание уделяется нетоксичным радиопротекторам и соединениям, выделяемым из растений.

При нахождении на территории с высоким уровнем загрязнения радионуклидами необходимо принять меры к уменьшению внешнего облучения (по возможности сократить время пребывания на открытом воздухе и использовать средства защиты от попадания в организм с вдыхаемым воздухом пылевых частиц). Дозу внутреннего облучения можно уменьшить, прежде всего, за счет снижения поступления в организм РН с продуктами питания и водой, усиления выведения радиоактивных веществ из организма, увеличения поступления в организм нерадиоактивных элементов, являющихся естественными конкурентами РН в процессах метаболизма. Например, уменьшить опасность переоблучения щитовидной железы можно, принимая йодные препараты (таблетки йодистого калия и др.).

Особая ситуация складывается при выпадении радиоактивных осадков, образовавшихся в результате ядерного взрыва или аварии на ядерном устройстве, когда организм подвергается одновременно мощному действию внешнего и внутреннего облучения. В этом случае применяются комплексные мероприятия по радиационной защите населения: оперативное информирование населения, эвакуация и отселение, меры против распространения загрязненных продуктов через торговую сеть, локализация радиоактивности, лечебные, защитные и оздоровительные мероприятия, дезактивация местности, социальная защита.

Пути выведения радионуклидов из организма человека. Уже отмечалось, что при внутреннем облучении степень воздействия радионуклидов на органы и ткани и в целом на организм человека зависит от времени нахождения их в организме.

Для характеристики сроков пребывания в организме отдельных РН введено понятие периода биологического полувыведения радиоактивного элемента из организма. Это время, в течение которого активность накопленного в организме (отдельном органе) радиоактивного вещества снижается вдвое вследствие процессов биологического выделения в ходе естественных процессов обмена. В таблице 6.1 приводятся данные о периоде полураспада и полувыведения некоторых радионуклидов из организма человека и из отдельных органов.

Длительность периода биологического полувыведения зависит от метаболической активности ткани и свойств самих радионуклидов. Некоторые из них, включаясь в обменные процессы, могут в течение короткого промежутка времени вместе с продуктами метаболизма выводиться из организма. Изотоп водорода тритий, включаясь в водный обмен, полностью выводится за несколько недель. За несколько меньшее время выводится из мягких тканей организма радиоактивный углерод. Радионуклиды, накапливающиеся в костной ткани (как правило, входят в минеральную часть кости), выводятся очень медленно, а потому представляют значительную

6.1. Период полураспада и полувыведевия некоторых радионуклидов из организма

Радионуклид Место накопления Период полураспада Период полувыведения

опасность, так как количество их может увеличиваться за счет поступления с продуктами питания. Период биологического полувыведения в значительной степени зависит и от интенсивности самого метаболизма. Так, для человека период полувыведения 137 Cs в зависимости от возраста изменяется от 30 дней у детей до 90 дней у стариков.

В отличие от этого показателя величина периода полураспада, определяемая средним временем жизни радиоактивных ядер, является строго постоянной, не зависящей от каких-либо факторов.

Время, в течение которого количество радионуклида в организме уменьшается в два раза за счет биологического выведения и распада, называется эффективным периодом полувыведения. Для короткожи-вущих РН он определяется главным образом временем полураспада радионуклида. Продолжительность эффективного периода полувыведения РН с большим периодом полураспада практически совпадает с биологическим.

При случайном попадании в организм больших количеств радиоактивных веществ применяют защитные меры, препятствующие их отложению и ускоряющие выведение. Одной из таких мер является механическое удаление: промывание желудка и кишечника, введение адсорбентов радионуклидов, обильное питье. Затем применяется метод замещения или комплексообразования. Так, при попадании в организм стронция используется глюконат кальция, хлористый кальций и т.д.

Радиоактивные элементы, попавшие в организм, выводятся из него с калом и всеми переработанными жидкостями через выделительные органы.

Существуют веские доказательства того, что правильно организованное питание способствует снижению повреждающих эффектов ионизирующих излучений и выведению радионуклидов из организма.

Для усиления выведения радиоактивных веществ из организма врачи-диетологи советуют увеличить прием жидкостей, принимать настои трав и отвары, обладающие легким мочегонным действием (ромашка, зверобой, тысячелистник, мята, шиповник, зеленый чай и др.)- Однако следует учитывать, что при этом значительно увеличивается нагрузка на почки. Рацион питания должен быть разнообразным. В него необходимо включать повышенные количества пищевых веществ, обладающих антиокислительными свойствами, а также веществ, способствующих связыванию и выведению радионуклидов.

Особое внимание следует обратить на продукты питания, содержащие пищевые волокна — клетчатку и пектин. Это хлеб грубого помола, крупяные каши, морковь, свекла, соки с мякотью, ягоды и фрукты. Клетчатка улучшает деятельность кишечника, удерживает воду, поглощает растворимые в воде токсичные вещества. Пектиновые вещества образуют со многими металлами (стронцием, свинцом и т.д.) нерастворимые комплексы, которые практически не всасываются и выводятся из организма. Однако следует помнить, что длительное употребление продуктов, содержащих большое количество пектиновых веществ, может привести к значительной потере организмом кальция, калия, магния, кобальта и т.д..

Для снижения повреждающего эффекта радиации рекомендуется обеспечить организм необходимым количеством белка, микроэлементами, минеральными солями, а также витаминами (А, С, Е, каротиноидами). Эффективны при лучевых поражениях некоторые флавоноиды (многие природные пигменты, определяющие окраску растений), которыми богаты чай, плоды черники, вишни, черноплодной рябины, боярышника.

Риск возникновения заболевания существует даже при облучении организма «малыми» дозами. Снижение действия внешнего облучения может достигаться увеличением расстояния от источника излучения, уменьшением времени пребывания около источника; установкой защитного экрана, а также с помощью противолучевой биологической защиты. При внутреннем облучении степень воздействия радионуклидов на органы и ткани и в целом на организм человека зависит от времени нахождения их в организме. Период биологического полувыведения зависит от метаболической активности ткани и свойств самих радионуклидов.

1. Каковы пути снижения действия внешнего облучения на организм ? 2. Для чего применяются радиопротекторы ? 3. От чего зависит период биологического полувыведения радионуклидов из организма ? 4. Что такое эффективный период полувыведения ? 5. Какие защитные меры применяются при попадании в организм радиоактивных веществ в опасных количествах ?

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002.- 279 с

Содержание учебника Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса:

Глава 1. Вид - единица существования живых организмов

Глава 2. Взаимоотношения видов, популяций с окружающей средой. Экосистемы

Глава 3. Формирование эволюционных взглядов

Глава 4. Современные представления об эволюции

Глава 5. Происхождение и развитие жизни на Земле

Глава 6. Происхождение и эволюция человека

Глава 7. Биосфера и эволюция

Глава 8. Хозяйственная деятельность человека в биосфере

§ 43. Пути снижения внешнего и внутреннего облучения. Пути выведения радионуклидов из организма человека

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса

Содержание учебника Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса:

Учебники по биологии за 6 класс

Учебники по биологии за 7 класс

Учебники по биологии за 8 класс

Учебники по биологии за 9 класс

Учебники по биологии за 10 класс

Учебники по биологии за 11 класс