БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО

  ИЗЛУЧЕНИЯ

(44) Часть этого материала предварительно рассмотрена в разд. 2.1, а здесь обсуждается более подробно. В процессе ионизации атомы неизбежно изменяются, по крайней мере, временно, и таким образом может измениться структура молекул, в состав которых они входят. Изменения молекул могут быть также вызваны возбуждением атомов и молекул, если энергия возбуждения превышает энергию связи между атомами. Около половины энергии, переданной ткани ионизирующим излучением, связано с возбуждением, но оно имеет меньше последствий, чем ионизация, и в дальнейшем не рассматривается отдельно. Если молекулы, подвергшиеся воздействию, находятся вживой клетке, то она сама в некоторых случаях может быть повреждена либо непосредственно, если молекула критична для выполнения функции клетки, либо косвенно через химические изменения в молекулах, соседних критичной молекуле, например при образовании свободных радикалов. Среди разнообразных форм повреждения, которые излучение может вызвать в клетках, наиболее важной является повреждение ДНК. Повреждение ДНК может нарушить существование или воспроизведение клетки, но повреждение часто устраняется самой клеткой. Если восстановление не является полным, то может появиться жизнеспособная, но измененная клетка. На появление и размножение измененной клетки могут повлиять другие изменения в клетке, возникающие как до воздействия излучения, так и после него. Такие влияния обычны и могут включать воздействие других канцерогенов и мутагенов.

(45) Если значительное число клеток органа или ткани погибло или неспособно к воспроизведению и нормальному функционированию, то может быть потеряна функция органа – эффект, в настоящее время называемый Комиссией "детерминированным". Потеря функции становится все более серьезной по мере увеличения числа подвергшихся воздействию клеток. Более подробное описание приведено в разд. 3.4.1. Измененная соматическая клетка может сохранить способность к воспроизведению и положить начало росту клона измененных клеток, приводящих внекоторых случаях к раку. Измененная половая клетка в половых железах, наделенная функцией передачи генетической информации потомкам облученного индивидуума, может передать неправильную наследственную информацию и причинить тяжелый вред некоторым потомкам. Эти соматические и наследуемые эффекты, возникающие из одной измененной клетки, называются стохастическими эффектами. Они обсуждаются в подразд, 3.4.2 и 3.4.3. Из-за сложности процессов превращения зародыша в эмбрион и плод удобнее обсуждать детерминированные и стохастические эффекты облучения ребенка до рождения в отдельном подразделе (см. подразд. 3.4.4).

(46) Существуют экспериментальные доказательства того, что излучение может действовать в качестве стимулятора многочисленных функций клетки, включая размножение и восстановление. Такая стимуляция не всегда полезна. При некоторых обстоятельствах излучение, по-видимому, повышает иммунологическую чувствительность и изменяет равновесие гормонов в теле. В частности, излучение способно стимулировать восстановление от предыдущего радиационного повреждения, ослабляя таким образом его последствия, или улучшить систему иммунного контроля, усиливая естественные защитные механизмы организма. Большинство экспериментальных данных о таких эффектах, называемых в настоящее время "гормезисом", были неубедительны, в основном, вследствие статистических трудностей, возникающих при малых дозах. Более того, многие из них относятся к биологическим эффектам, не связанным с раком или наследуемыми эффектами. Имеющиеся данные по гормезису недостаточны для того, чтобы учитывать его в радиационной безопасности.

ПОНЯТИЕ УЩЕРБА

(47) В Публикации 26 (1977 г.) Комиссия ввела понятие ущерба как меры полного вреда, который в конечном счете может быть причинен группе людей и их потомству в результате воздействия источника излучения. Ущерб здоровью включен как часть полного ущерба. На практике Комиссия использует только ущерб здоровью и рекомендует вводить отдельно допущение о других формах ущерба, когда используются методы принятия решения, например при исследованиях по оптимизации. В данном докладе Комиссия использует понятие ущерба только в смысле ущерба здоровью.

(48) В определении ущерба в Публикации 26 Комиссия использовала ожидаемое число случаев вызванного излучением воздействия на здоровье, взвешенное с помощью, множителя, определяющего степень тяжести эффекта. Это была ожидаемая величина (более точно называемая математическим ожиданием) взвешенного числа эффектов вреда для здоровья, проявляющихся в данной группе. Весовой множитель принимался равным единице для случаев смерти индивидуумов и для тяжелых наследуемых эффектов у их потомков. Для других, менее тяжелых эффектов применяли меньшие весовые множители, но они не были определены. В отношении индивидуума ущерб можно было бы также выразить в виде произведения вероятности вредного эффекта и степени тяжести этого эффекта. Если степень тяжести наиболее тяжелых эффектов нормирована к единице и если значения всех указанных произведений малы, то можно суммировать эти произведения для различных результатов облучения одного индивидуума с целью определить полный ущерб, причиненный этому индивидууму. При такой концепции ущерба подразумевается, что соответствующие дозы малы, значительно меньше порогов для детерминированных эффектов.

(49) Такой подход к понятию ущерба оказался полезным, но, в известном смысле, слишком узким. В настоящее время Комиссия считает необходимым применить более широкий подход. Задача состоит еще в том, чтобы найти пути для количественного выражения комбинации вероятности изменения состояния здоровья и степени тяжести этого эффекта. В идеале следовало бы представить ущерб в виде экстенсивной величины, т. е. такой, которая позволяет к ущербу группы добавлять как дополнительные облучения отдельных лиц, так и новых лиц, присоединяющихся к этой группе. Это требование нельзя удовлетворить полностью, по крайней мере, по отношению к. отдельному индивидууму, так как одни последствия облучения являются взаимоисключающими, а другие нет. Смерть в результате одного облучения исключает возможность смерти от другого, тогда как не смертельные состояния могут возникнуть одновременно или последовательно. Разнообразие возможных исходов является второй проблемой, поскольку при представлении ущерба веро­ятность и степень тяжести могут сочетаться самым различным образом.

(50) Понятие ущерба необходимо Комиссии для нескольких целей. Первая – оценить последствия непрерывного или кумулятивного облучения, чтобы рекомендовать пределы дозы. Вторая – сравнить последствия облучения с различными распределениями эквивалентной дозы по телу, что позволит выбрать некоторые тканевые весовые множители. Третья состоит в том, чтобы получить основу для определения стоимости единицы эффективной дозы, например, для использования ее в целях оптимизации защиты при какой-то практической деятельности. Эти цели обсуждаются в гл. 4.

(51) Комиссия пришла к заключению, что многие стороны понятия ущерба и области его применения делают нежелательным выбор какого-то одного подхода. Поэтому Комиссия перешла от своей предыдущей концепции ущерба к многомерной концепции. Рекомендуя пределы дозы, ущерб от облучения выражали различными способами. Этот подход рассматривается в гл. 5 и более подробно в Приложениях Б и В. Предприняли лишь одну ограниченную попытку соединить с этой целью разные стороны понятия в одной величине, названной в Публикации 45 (1985г.) унифицированным показателем вреда. Но при выборе тканевых весовых множителей предпочли агрегативный метод, поскольку эти множители используют только лишь для того, чтобы подогнать друг к другу различную чувствительность тканей и органов. Так как случаи облучения только одной ткани или органа редки, за исключением легких и, пожалуй, щитовидной железы и кожи, выбор тканевых весовых множителей не слишком чувствителен к процедуре соединения различных сторон понятия ущерба. Подробности приведены в разд. 3.5 и в Приложении Б.