Дозовые зависимости показателей здоровья облучённых когорт при низкоинтенсивном облучении

Дозовые зависимости показателей здоровья облучённых когорт при низкоинтенсивном облучении. Увеличение числа заболеваний, характерных для участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС - вегетососудистая дистония, нервные болезни, психические расстройства, болезни желудочно-кишечного тракта и др. имеют тенденцию - немонотонной, нелинейной зависимости от дозы, что и полученные нами в экспериментах зависимости [1]. Ряд биохимических и гематологических характеристик у людей, облученных при авариях на атомных станциях, также проявляет сложную зависимость от дозы [1]. Если считать, что интегральным показателем утраты здоровья является степень инвалидности облученного контингента, то важно сопоставить темпы роста числа инвалидов (на 1000 человек "ликвидаторов") в зависимости от полученной дозы или времени работы на ЧАЭС. Известно, что среди участников ликвидации последствий аварии работавшие в 1986 г. получили в среднем наиболее высокие дозы облучения (15,9 сГр), в 1987 - 7,9 сГр, в 1988 и позднее - 3-4 сГр [1]. Наиболее интересно было бы изучить подобные зависимости для отдаленных последствий облучения, а именно для возникновения злокачественных новообразований.

В литературе широко дискутируется вопрос о влиянии низких доз облучения на возникновение злокачественных радиогенных опухолей и лейкозов.

Хорошо известно, что ионизирующая радиация может выступать как в роли промотора, так и индуктора злокачественных новообразований. При этом увеличение мощности и дозы облучения (до определенных пределов) приводит к уменьшению промотирующей и увеличению индуцирующей функции облучения.

Относительный риск смертельных исходов для лейкозов оказался равным 2,2 1/Зв. Это значение лежит между значением, полученным для жертв атомной бомбардировки при использовании линейной модели для определения риска - 3,7 1/Зв и значением, получаемым при использовании линейно-квадратичной модели -1,9 1/Зв. В последнее время появились результаты обследования за 35 лет населения Японии, облученного вследствие атомной бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки (таблица выше). Авторы этого исследования особое внимание уделяют факту уменьшения числа смертей при облучении в дозе 80 мЗв за 35 лет, объясняя этот результат с позиции гормезиса.

Уменьшение смертности населения от лейкоза по сравнению со средним уровнем для необлученного населения довольно существенное - примерно в 3 раза. Только, начиная со 100-150 мЗв, начинается увеличение смертности от лейкоза с ростом дозы. Результаты эпидемиологических обследований для громадного большинства облученных подчиняются единой бимодальной зависимости.

Первая ветвь этой кривой хорошо описывается гиперболической зависимостью эффекта от дозы, вторая -начиная со 100 мЗв - с весьма хорошим соответствием - линейной.

В эту зависимость закономерно включаются и данные для случаев, когда облучение уменьшало общую смертность от лейкозов.

Полученная обобщенная зависимость дает возможность сделать следующие заключения: 1) Смертельные случаи от лейкозов при облучении в малых дозах могут быть по величинам сопоставимы со смертностью от лейкозов для доз облучения в десятки раз более высоких. 2) Для низких доз облучения (до 10 сЗв) имеется область доз, где наблюдается уменьшение эффекта с увеличением дозы, доходящее до смены знака эффекта - до уменьшения смертей от лейкозов ниже уровня контроля. 3) Различная зависимость эффекта от дозы в области малых и высоких доз облучения позволяет думать о разных механизмах, лежащих в основе увеличения смертности от лейкозов при малых и высоких дозах облучения.

Одним из объяснений может быть указанное выше соображение о разных функциях облучения в канцерогенезе, а именно - для низких доз облучения главное - промотирующая функция облучения, для высоких - индуцирующая или же разное соотношение между системами восстановления и повреждения при низких и высоких дозах. Аналогичная приведенной дозовая зависимость смертности от лейкозов была установлена и для шведских шахтеров, подвергавшихся облучению радоном.

Рассмотрим с этих позиций положение со злокачественными новообразованиями в Чернобыле. Следует отметить, что подобные зависимости, хотя и наблюдаются довольно часто, отнюдь не являются единственным типом отношения доза-эффект.

В ряде случаев - это обычная линейная или линейно-квадратичная зависимость. Диапазон доз, при которых наблюдается уменьшение числа злокачественных новообразований или смертности от них, для разных заболеваний - разный и зависит, помимо природы заболевания, и от мощности дозы. Клинические аспекты действия малых доз радиации на человека Рассмотрим клинические проявления, которые возникают у практически здорового человека при действии малых доз ионизирующего излучения на примере медицинских и дозиметрических исследований заболеваемости ликвидаторов аварии на ЧАЭС по данным Российского государственного медико-дозиметрического регистра.

Таблица 2. Показатели заболеваемости на 100 тыс. человек в 1993 году по основным классам болезней среди ликвидаторов различных дозовых групп и населения России в целом Класс болезней Население России Ликвидаторы 0 - 5 сГр 5 - 20 сГр Более 20 сГр Болезни эндокринной системы 327 5170 6120* 6075* Болезни крови и кроветворных органов 94 213 354* 450* Психические расстройства 599 5178 5490 5472 Болезни органов кровообращения 1472 5287 6090* 6648** Болезни органов пищеварения 2535 9106 9743 9515 Примечания: * - показатели, достоверно отличающиеся от соответствующих показателей в дозовой группе 0 - 5 сГр; ** - те же различия с дозовой группой 5 - 20 сГр. В таблице представлены показатели заболеваемости на 100 тыс. человек в 1993 г. по основным классам болезней среди ликвидаторов различных дозовых групп и населения России в целом.

Из данных таблицы видно, что показатели заболеваемости среди ликвидаторов превышают таковые для населения России.

Рост заболеваемости (сумма заболеваний по классам болезней) по группам ликвидаторов составляет соответственно 20; 22,8 и 23,2 %. Эффективная доза Dэф рассчитывалась из предположения, что ликвидаторы на ЧАЭС подвергались равномерному облучению в течение трех - шести месяцев. Мы считаем, что столь высокий рост заболеваний объясняется тем, что уровень, полнота и качество диспансеризации ликвидаторов значительно отличаются от общероссийской практики.

Поэтому группу, получившую дозу 0 - 5 сГр (Dэф  2 сГр), мы принимаем в качестве контрольной группы сравнения. Из данных таблицы следует, что во второй и третьей группе имеет место достоверный рост заболеваний примерно на 3 %. Этим группам с дозой облучения 20 - 35 сГр Dэф соответствует 7 - 11 сГр, то есть у части лиц она несколько превышала условный порог (Dэф=8 сГр). Нарушение здоровья есть нестохастический эффект.

При достижении пороговой дозы он выявляется у части лиц (до 5 %). На этом основании мы принимаем Dэф=8 сГр за порог нарушения здоровья. Имеющиеся в литературе клинические данные об изменениях в основных регуляторных системах организма при действии ионизирующего излучения в дозах, не вызывающих острую или хроническую лучевую болезнь, указывают на то, что функциональные изменения деятельности основных физиологических систем чаще всего носят полисиндромный характер.

Это проявляется в первичных функциональных отклонениях на уровне многих физиологических систем организма, развитию донозологических состояний, переходящих с ростом дозы к клинической патологии. Как показывает анализ заболеваемости ликвидаторов аварии на ЧАЭС, при дозах более 5 сГр через четыре года имеет место достоверный рост заболеваний по следующим классам болезней: болезни нервной системы, психические расстройства, болезни крови и кроветворных органов, болезни органов пищеварения.

По другим классам болезней различия в показателях заболеваемости не выявлены. Рассмотрим данные о состоянии различных систем организма у лиц, подвергшихся облучению в малых дозах, и на этой основе попытаемся установить, к каким клиническим последствиям приводит облучение в установленных выше диапазонах дозы. В структуре неврологической заболеваемости особое место занимает синдром вегетативной дистонии. Стойкие и выраженные нарушений вегетативной регуляции выявлены при дозе внешнего облучения выше 25 - 50 сГр. Психологические и психосоциальные скрининговые исследования больших контингентов пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС выявили универсальную реакцию в виде повышения тревожности как устойчивой личностной черты, характерной для состояния стресса со всеми его тремя компонентами: соматическим, эмоционально-волевым, поведенческим.

При этом отмечается ускорение перехода психофизиологических расстройств в стойкие психосоматические у 30 % обследованных.

Анализ клинических данных обследованных лиц с установленными дозовыми нагрузками показывает, что при облучении в диапазоне дозы от 5 - 15 сГр до 25 - 50 сГр психофизиологические и психологические изменения можно рассматривать как функциональный или рефлекторный ответ нервной системы в виде неспецифической ориентировочной реакции при восприятии облучения как раздражителя. При больших дозовых нагрузках (от 60 до 100 - 200 сГр) физиологическая реакция трансформируется в реакцию повреждения.

Наблюдаемую реакцию нервной системы на ионизирующее излучение можно оценить как дизрегуляторный синдром, который в свою очередь модифицирует клиническое течение ранее существовавшей патологии, способствует более торпидному ее течению и снижает в ряде случае эффективность терапии. Гематологический мониторинг показывает, что признаки функциональной дезорганизации в системе гомеостаза и морфофункциональных свойств клеток крови выявляются при воздействии ионизирующего излучения в дозе порядка 5 - 30 сГр. Такого рода изменения по отношению к контрольной группе находятся в пределах физиологических колебаний и нормализуются в течение шести месяцев.

При исследовании периферической крови лиц, работавших в 30 км зоне ЧАЭС, в 11 % случаев выявлена преходящая и стойкая лейкопения при поглощенной дозе порядка 36 - 72 сГр. Изучение состояния здоровья этих лиц позволяет выделить их в группу риска развития гематологических заболеваний. Изучение особенностей течения острой лучевой болезни пострадавших с относительно равномерным облучением показало, что при дозе около 1 Гр постлучевая динамика клеток крови выражена минимально.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ) первой степени тяжести (доза облучения 1 - 2 Гр) характеризовалась только клинико-лабораторными находками и умеренными астеническими последствиями. Однако необходимо отметить, что при ретроспективном анализе гематологических показателей (по факту волнообразного снижения нейтрофилов и тромбоцитов) выявлена группа пострадавших с зарегистрированной дозой 50 - 75 сГр. Однако избыточная заболеваемость болезнями крови и кроветворных органов у профессионалов - ликвидаторов аварии на ЧАЭС не была выявлена.

Результаты многолетнего изучения иммунитета у населения Южного Урала, подвергшегося облучению в дозе 10 - 85 сГр (средние значения), указывают на изменения в иммунной системе. Через два - четыре года наблюдалось угнетение фагоцитарной активности нейтрофилов крови, снижение содержания лизоцима в слюне, незначительное нарушение продукции антител. Через пять-шесть лет изменения показателей факторов естественного иммунитета были менее выраженными.

Однако при функциональных нагрузочных пробах выявилось снижение резервной возможности иммунной системы, которое сохранялось в течение 20 лет. Сопоставляя лабораторные показатели и клинические проявления, можно применить разработанные дозовые критерии для оценки изменений интегрального показателя - нарушения здоровья, то есть для прогноза возникновения ряда общесоматических заболеваний при действии ионизирующего излучения в малых дозах.

На практике достаточно сложно определить порог вредного действия, так как трудно провести различия между физиологическими колебаниями, физиологическими процессами адаптации и патологическими процессами. Так наряду с клинико-эпидемиологическими данными, указывающими на рост общесоматических заболеваний при действии малых доз, имеют место исследования, по данным которых рост заболеваемости не был выявлен.

В частности, данные за 1979 - 1988 гг. о влиянии радиационного фактора риска на распространенность ишемических и геморрагических инсультов в зоне предприятий атомной промышленности и работников предприятия, которые подвергались воздействию внешнего гамма-облучения со средней суммарной дозой 62 - 81 сГр за 16,9 - 23,5 лет указывают, что эти показатели не превышают таковые по другим регионам страны. По расчетным оценкам Dэф для профессиональных работников составляла 9,5 - 11,5 сГр. Заболеваемость с временной утратой трудоспособности (ВУТ) при неврологических проявлениях остеохондроза не превышала таковую среди лиц контрольной группы других производств, не имеющих контактов с ионизирующим излучением.

Данные по персоналу атомных реакторов, облучавшемуся в большой дозе (годовая доза составляла 100 сГр и более, 266 сГр за 5 лет; частота заболеваемости хронической лучевой болезни 0,5 % в год), указывают на то, что после прекращения контакта с радиационным фактором показатели морфологического состава периферической крови восстанавливались до исходного уровня в течение 5 - 10 лет. Анализируя данные, приведенные выше, можно предложить следующие дозовые критерии для ранжирования состояния организма по гематологическим, иммунологическим и биохимическим показателям.

Уровень воздействия с эффективной дозой, равной 2 - 8 сГр, характеризуется изменениями, не указывающими на нарушение здоровья. Можно считать, что вклад радиационного фактора в рост общесоматических заболеваний в данном диапазоне дозы практически не значим.

Уровень воздействия с эффективной дозой, равной 8 - 30 сГр, характеризуется изменениями показателей перечисленных систем, которые значимо отличаются от контроля или от исходных значений, выявляются общепринятыми лабораторными методами исследования, но лежат в пределах физиологической нормы. В этих условиях воздействия активно работают компенсаторные механизмы. При этом имеют место скрытые нарушения, выявляемые, в частности, при помощи функциональных и экстремальных нагрузок.

Такой сдвиг может быть неблагоприятным. Таким образом, эффективная доза, равная 8 сГр, является пороговой, начиная с которой могут иметь место случаи, указывающие на нарушение здоровья. При дополнительном воздействии других неблагоприятных факторов существует вероятность роста общесоматических заболеваний. Радиационный фактор выступает лишь как одно из условий этого роста. Уровень воздействия с эффективной дозой, равной 30 - 60 сГр, характеризуется изменениями в кроветворной, иммунной и нейроэндокринной системах, которые достоверно (р < < 0,05) отличаются от контроля, более стойко сохраняются и (или) выходят за пределы физиологических колебаний.

Перечисленные признаки характеризуют этот уровень как перенапряжение механизмов адаптации или недостаточность адаптации. Такой результат воздействия является по общепринятому мнению неприемлемым. Таким образом, эффективная доза, равная 30 сГр, является пороговой, начиная с которой радиационный фактор выступает как причина развития и роста общесоматических заболеваний.

Течение и исходы беременности у женщин, пострадавших вследствие аварии на Чернобыльской АЭС На пострадавших территориях Украины, где плотность радиоактивного загрязнения по 137Cs составила от 5 до 40 Ku/км2, возникли условия длительного воздействия малых доз ионизирующего излучения, влияние которого на организм беременной и плода до Чернобыльской катастрофы фактически не изучалось.

Прежде всего, следует отметить значительное снижение числа родов по каждому из контролируемых районов по сравнению с доаварийным периодом. Это объясняется не только миграцией из них детородной части населения в то время, но и психологическим воздействием, приводящим к состоянию хронического стресса, недостаточной информированностью о радиационной обстановке и ее влиянии на организм человека, боязнью за здоровье будущего ребенка. В течение первых 1,5 лет после аварии нами не было отмечено увеличения частоты осложнений беременности и родов, перинатальной смертности, регистрируемых аномалий развития, соматической заболеваемости беременных и заболеваемости новорожденных.

Но со второй половины 1988 г. начался существенный рост таких осложнений беременности, как поздние гестозы, угроза прерывания, преждевременные роды, и к 1995 году частота их в 2–3 раза превысила доаварийный уровень. Это может быть связано с влиянием не только прямых последствий аварии, но и ряда других факторов, в том числе изменением условий быта, уклада жизни, нарушением характера питания, особенно в тех населенных пунктах пострадавших районов, где запрещено употребление местных продуктов.

Обращает на себя внимание и резкое (с 18,6 до 62%) увеличение за этот период частоты осложненных родов в пострадавших районах. Особое беспокойство вызывает стойкая тенденция роста частоты маточных кровотечений, отмеченная в некоторых районах (Народичи, Полесье, Овруч) уже в первый год после аварии.

Проведенные исследования концентрации гормонов фето-плацентарного комплекса выявили сдвиги, предрасполагающие к развитию геморрагических осложнений. Однако, это не единственный фактор. У данного контингента беременных обнаружены также значительные изменения во всех звеньях системы гемостаза, свидетельствующие о гиперкоагуляционной фазе хронического диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови. За годы после аварии существенно вырос и уровень соматической заболеваемости беременных.

Резко возросла частота железодефицитных анемий и к 1996 г. достигла почти десятикратного уровня по сравнению с доаварийным периодом. Следует отметить, что рост частоты анемии беременных в последние годы характерен для всех областей Украины, однако темпы этого роста на контролируемых территориях значительно превышают средние по стране. Похоже, что это становится одной из основных проблем в пострадавших районах, поскольку анемия является важной причиной нарушений состояния плода и новорожденного, создает фон для развития акушерской и экстрагенитальной патологии.

Увеличилась заболеваемость острыми респираторными заболеваниями. Произошло также закономерное и весьма существенное (в 2,5–3 раза) увеличение частоты пиелонефрита во время беременности, что, как и рост респираторных инфекций, может быть связано с угнетением системы иммунитета, особенно у женщин, проживающих во второй зоне радиационного контроля. Урогенитальная инфекция, в свою очередь, приводит к росту частоты инфекционно-воспалительной патологии послеродового периода, внутриутробного инфицирования плода и новорожденного.

Исследование микробиоценоза в системе мать–плод выявило еще один фактор, способствующий внутриутробному инфицированию и свидетельствующий о нарушении защитно-приспособительных механизмов,– у каждой четвертой женщины, проживающей во второй зоне (уровень загрязнения почвы от 15 до 40 Кu/км2), в родовых путях были выделены условнопатогенные бактерии семейства энтеробактерий.

Существенное значение в повышении уровня заболеваемости населения на контролируемых территориях имеют психологические или т.н. "стрессогенные" факторы. Их роль повышается во время беременности, когда женщина испытывает дополнительные психологические нагрузки и нередко находится в состоянии хронического психо-эмоционального стресса. Изучение стрессоустойчивости организма беременных показало, что в 87% случаев она была умеренной или низкой. Такие женщины предъявляют массу соматических жалоб, у них подавленное настроение, озабоченность, признаки слабости, вялости.

На этом фоне резко увеличилось число женщин с различными типами нейроциркуляторной астении, причем прогрессирующей во время беременности, принимающей в ряде случаев неблагоприятное течение с вегето-висцеральными кризами. В пострадавших районах существенно нарушается состояние плода. В 35% случаев отмечается отставание темпов роста основных показателей биофизического профиля, что указывает на формирование синдрома задержки внутриутробного развития плода (гипотрофия). Это в 3 раза больше, чем в условно чистых (неконтролируемых) областях! А у беременных с низкой стрессоустойчивостью при высоком уровне стрессогенных нагрузок дети с синдромом задержки внутриутробного развития рождаются в 81,2% случаев.

Гипоксия плода в контролируемых районах также наблюдается в 2–3 раза чаще (в среднем 15,3 против 6,7%) причем существует прямая зависимость частоты гипотрофии и гипоксического синдрома от степени загрязненности зоны по цезию.

Существенные нарушения обнаруживаются в плаценте, многообразные функции которой во многом определяют течение гестационного процесса и состояние плода. У 47,7% женщин при ультразвуковой плацентографии обнаружено преждевременное старение плаценты (очаги кальциноза, уменьшение ее размеров, структурные нарушения и др.), наступающее уже в 30–32 недели беременности. У 36,4% беременных отмечается маловодие, свидетельствующее о возможном развитии у новорожденных синдрома дыхательной недостаточности, удельный вес которого действительно вырос на контролируемых территориях. Новорожденные дети, родившиеся у женщин, пострадавших в результате аварии, являются предметом особой тревоги и внимания.

К сожалению, различные отклонения в состоянии здоровья у них наблюдаются в три раза чаще, чем в условно чистых регионах. Так, в зонах с уровнем загрязненности от 15 до 40 Ku/км2, более чем в 45% случаев наблюдаются различные нарушения процесса ранней неонатальной адаптации (неврологические расстройства, отечный, желтушный, геморрагический синдромы, нарушение становления дыхания, большая потеря массы тела и медленное ее восстановление). Результаты динамического наблюдения за состоянием здоровья беременных и новорожденных, а также результаты специальных исследований свидетельствуют, что в генезе акушерских и перинатальных осложнений большое значение имеют нарушения морфо-функциональных особенностей фето-плацентарного комплекса, значительные изменения иммунитета, гормонального баланса и метаболические расстройства. Таким образом, 11-летние наблюдения свидетельствуют о значительных отклонениях в течение процесса беременности, родов, состоянии плода и новорожденного у женщин, постоянно проживающих на контролируемых территориях.

Очевидна необходимость дальнейшего изучения особенностей влияния малых доз ионизирующего излучения на организм женщины репродуктивного возраста как вне, так и во время беременности.