РЕДАКЦИОННАЯ КОЛОНКА
Предлагаемый вниманию читателей номер журнала носит характер тематического сборника и посвящен мало изученной патологии легких, возникающей при длительном воздействии радионуклидов.
ПЕРЕДОВАЯ СТАТЬЯ
Аэрозольный путь проникновения радионуклидов при испытаниях ядерного оружия и катастрофе на Чернобыльской атомной станции (1986 г.) остается мало изученной патологией человека.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
В статье анализируются проблемы радиоактивного загрязнения продуктами деления ядерного топлива. Описывается хронология развития негативных последствий аварии. Анализируются качественные особенности горячих частиц, выброшенных в атмосферу в период ликвидации самой аварии. Эти частицы подразделяются на два типа: 1-й — последствия диспергирования топлива и 2-й — летучие частицы, получившиеся в результате конденсации газовых облаков выброса на различных предметах. Взаимодействие человека с частицами первого типа является наименее изученным.
Было обнаружено, что в основном частицы первого типа представлены нерастворимыми соединениями 137Cs, связанных с урановой топливной матрицей.
В настоящей статье ставится вопрос об оценке внутреннего облучения. Авторы решают эту проблему посредством математических моделей, описывающих поведение частиц внутри организма человека. Это поведение зависит от двух основных факторов: дисперсности частиц и их транспортабельности через альвеоло-капиллярный барьер. Химическая деструкция является основным процессом, приводящим к проникновению радионуклидов в кровь через легочный интерстиций. В случае рассмотрения первого фактора речь идет о частицах размером 1 мкм, так как более крупные оседают преимущественно в носоглотке и попадают затем в желудочно-кишечный тракт. Уровень влияния второго фактора ранжируется по трем ингаляционным классам: Д, Г и Н (день, год и неделя). Для правильной оценки доз внутреннего облучения необходим о оценить для каждого радионуклида его принадлежность к своему классу.
Эти модели были подтверждены результатами обследований свидетелей аварии.
Авторы указывают на необходимость построения теории образования опухолей под воздействием горячих частиц для того, чтобы получить необходимые оценки риска ингаляционного поступления радионуклидов.
Авария на Чернобыльской АЭС явилась одной из самых крупных экологических катастроф в мире за последние десятилетия с поражением обширных территорий страны и населения, проживающего на них. Наряду с воздействием проникающей радиации возникло аэрозольное радионуклидное поражение органов дыхания у лиц, находящихся в зоне загрязнения окружающей среды и, особенно, у ликвидаторов аварии. В доступной литературе данные о клинике, диагностике и лечении патологии бронхолегочной системы при таком виде поражения практически отсутствуют. В НИИ Пульмонологии М3 РФ обследовано 9 мужчин в возрасте от 33 до 43 лет, участвующих в ликвидации последствий катастрофы на ЧАЭС в 1986 году. Выполняемые работы были связаны с высокой запыленностью воздуха, что обусловило преимущественно ингаляционный путь проникновения радионуклидов в организм. Средняя паспортизированная доза облучения составила 22 Р. У 4 больных выявлен хронический обструктивный бронхит, у 4 — хронический гнойно-обструктивный бронхит, у 1 — бронхиальная астма. Все пациенты до 1986 года были практически здоровы. Первые симптомы заболевания у 3 больных возникли во время работы на ЧАЭС, у 6 — в сроки от 3 до 6 лет спустя. Особенностью заболевания у всех больных являлся вялотекущий воспалительный процесс с нарастающими признаками дыхательной недостаточности. При обследовании выявлен обструктивный тип нарушения и снижения диффузионной способности легких. При исследовании клеточного состава БАЛ в цитоплазме большинства альвеолярных макрофагов зарегистрированы оптически плотные полигональные включения. При рентгеноспектральном анализе в составе этих включений у 5 больных обнаружены прометий, франций, протактиний, нептуний, плутоний. Таким образом, предполагается роль ингаляционных радионуклидов в генезе выявленной патологии органов дыхания.
Патоморфологически изучены легкие 27 умерших от острой лучевой болезни лиц, участвовавших в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Были выявлены инфекционные осложнения вирусной, бактериальной и грибковой этиологии. В двух случаях — цитомегаловирусная пневмония, в трех — очаговая бронхопневмония, в двух — септическая форма кандидоза с вовлечением легких и в одном — легочный кандидоз (висцеральная форма). Воспалительные реакции на фоне аплазии органов кроветворения протекали по ареактивному типу, при восстановлении гемопоэза они приобретали типичные признаки.
Для пневмокониозов хорошо известен феномен присутствия ингалированиой пыли в цитоплазме альвеолярных макрофагов спустя много лет после прекращения профессионального контакта. Подобный механизм длительного депонирования радиоактивных частиц возможен и очень важен в связи с Чернобыльскими событиями и испытаниями ядерного оружия в атмосфере. Наблюдали мужчину 66 лет, принимавшего активное участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Его официальная доза — 24 рентгена. В марте 1993 года во время профилактического обследования при помощи метода компьютерной томографии легких были выявлены признаки периферической опухоли в нижней доле слева с пенетрацией в лимфатические узлы корня легкого. В препаратах биопсии слизистой бронха были выявлены признаки, характерные для аденокарциномы. Более того, электронно-микроскопически было обнаружено, что более 40% альвеолярных макрофагов содержали в цитоплазме крупные (0,5—1,0 мкм в диаметре) оптически плотные частицы. При помощи метода рентгено- и гамма-спектрометрии было обнаружено высокое (0,1—0,18 Бк) содержание 137Cs в ткани легких, удаленной во время лобэктомии в марте 1993 года. Таким образом, высокое содержание 137Cs в ткани легких ликвидатора последствий аварии на Чернобыльской АЭС является хорошим доказательством возможного длительного депонирования радионуклидов в бронхолегочной системе.
Методом электронного парамагнитного резонанса были исследованы цельная кровь, компоненты крови и бронхоальвеолярные смывы у больных с легочной патологией и ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Основную клиническую группу составили 8 ликвидаторов, а группу сравнения — 3 больных с хроническим обструктивным бронхитом, один с аденокарциномой легких и один донор, не принимавший участие в работах по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС.
Было показано, что в образцах бронхоальвеолярных смывов, плазмы крови и лейкоконцентратов у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС выявляются методом электронного парамагнитного резонанса свободнорадикальные продукты, концентрация которых зависела от времени пребывания на промплощадке 4-го энергоблока ЧАЭС. Было установлено, что эти центры являются радиационно-индуцированными и по природе своей относятся к соединениям типа меланинсодержащих. Основным местом локализации этих веществ являются легкие. Обнаруженные свободнорадикальные продукты меланинсодержащих соединений не были зарегистрированы у больных с бронхолегочной патологией, не принимавших участие в работах по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Изменения в содержании плазменных белков трансферрина и церулоплазмина в крови и компонентах крови у больных с бронхолегочной патологией и у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС имели разнонаправленный характер и выраженность.
Проведен анализ бронхоальвеолярных смывов (БАС) 9 молодых мужчин, которые принимали активное участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции в мае—июле 1986 года. Целью исследования было: изучение абсолютного и относительного количества клеточных элементов; возможное обнаружение радиоактивных включений в цитоплазме альвеолярных макрофагов; исследование химической структуры этих возможных включений. Абсолютное количество клеток в БАС ликвидаторов было значительно повышено по сравнению с контролем (0,6+0,01-106/мл при 0,2+0,03-106/мл в котроле), однако доля различных клеточных элементов не отличалась от таковых у здоровых лиц. В цитоплазме 40% альвеолярных макрофагов обнаружены крупные (0,5—1,0 мкм в диаметре) оптически плотные частицы. Химический анализ этих включений проводили при помощи метода рентгеновской спектрометрии при усиливающем ускорении 80 kV, чувствительности каналов — 40 V и общем количестве каналов — 1024. Только цитоплазма и часть оптически плотных включений в альвеолярных макрофагах ликвидаторов содержала U, Np, Pu, Fr, Pm, Pa. Цитоплазма лимфоцитов и эритроцитов этих пациентов, а также электронно-микроскопические сеточки, использованные буферы и заливочные смолы не содержали этих элементов. Таким образом, было выявлено, что альвеолярные макрофаги могут принимать участие в депонировании труднорастворимых компонентов радиоактивной пыли и компонентов ядерного топлива.
В настоящей работе использованы современные биофизические подходы для изучения «горячих частиц» в легочной ткани человека. Сочетание морфологических и физико-химических методов исследования позволило выявить и идентифицировать «горячие частицы» в анонсированной ткани легких 2 человек (мужчин 27 и 25 лет), принимавших участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 г. Смерть больных наступила через 1 и 2,5 года от кровоизлияния в мозг и острого лейкоза, соответственно, после работ в зоне аварии. Для анализа материала использовали гамма-спектрометрию, гистоауторадиографию, растровую электронную микроскопию, рентгеновский микроанализ. Для подготовки биоматериала были разработаны специальные методики. Элементный и изотопный состав радиочастиц соответствовал составу «горячих частиц», выявленных в окружающей среде зоны аварии. На основании полученных данных можно утверждать об аэрогенном пути поступления в организм человека «горячих частиц» с различной активностью и изотопным составом, а также длительном их сохранении в организме. Полученные данные позволяют предположить участие «горячих частиц» в индукции различных заболеваний как органов дыхания, так и других органов и систем человека. Впервые выявленный эффект кальцинирования в зоне расположения «горячих частиц» указывает как на защитные механизмы, способные снизить вредное действие «горячих частиц», так и на отрицательные последствия этого явления.
В данной работе использовали метод триболюминссценции для интегральной оценки функционального состояния легких детей, подвергшихся воздействию комплекса факторов вследствие аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Исследовали нереспираторную функцию легких по конденсатам выдыхаемого воздуха у 36 детей в возрасте 7—15 лет. Было установлено, что проживание в экологически неравноценных районах может оказывать неоднозначное воздействие на кинетические параметры триболюминесценции конденсата выдыхаемого воздуха у детей. Изменение этих параметров, по-видимому, обусловлено активацией реакций свободнорадикальпого окисления компонентов конденсата за счет радиационных факторов, выявляемых в зонах проживания населения после аварии на Чернобыльской атомной электростанции.
В настоящей работе проведено исследование респираторной функции 9 мужчин в возрасте от 33 до 43 лет, участвовавших в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, из которых 4 страдали хроническим обструктивным бронхитом, 4 — хроническим гнойно-обструктивным бронхитом (ХГОБ), 1 — смешанной формой бронхиальной астмы (СБА).
Показано функциональное разнообразие вентиляционных нарушений в данной группе. Изолированные нарушения вентиляционной функции отмечались у 4 человек (обструкция легкой степени — у 1, обструкция средней степени — у 1, гипервоздушность легкой степени — у 1, рестрикция легкой степени — у 1). Кроме того, среди обследуемых было выявлено и три варианта сочетанных вентиляционных расстройств (комбинация различных степеней обструкции и гипервоздушности).
Результаты исследования диффузионной способности легких показали, что наиболее частым типом нарушения для них оказалось изолированное снижение так называемой «удельной диффузии» (у 6 пациентов) — отношения показателей общ ей диффузии и альвеолярной вентиляции (DLCO/Va) при нормальном уровне общ ей диффузионной способности легких.
Исследование газообмена во время теста с физической нагрузкой продемонстрировало в целом значительное снижение толерантности к физической нагрузке. У 3 пациентов максимальное потребление кислорода составило менее 50%, у 5 — 50—70% от должного. Повышение фракции мертвого пространства и вентиляционного эквивалента по кислороду свидетельствовало о неэффективности газообмена и подтверждало результаты исследования диффузионной способности легких.
Полученные результаты свидетельствуют о функциональном разнообразии респираторных расстройств у данной категории пациентов. Атипичный характер изменений диффузионной способности легких у большинства пациентов может быть обусловлен спецификой радиационного и, в частности, радионуклидного поражения.
Изучен свободнорадикальный статус 9 пациентов—ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС. Измерены следующие параметры: уровень перекисного окисления липидов, соотношение вне- и внутриклеточной продукции активных форм кислорода и концентрация ионов кальция в фагоцитирующих клетках бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) и крови.
Получены данные о том, что исследованные параметры не отличаются от нормальных в клетках крови. В то же время в клетках БАЛ было зарегистрировано усиление внутриклеточной продукции активных форм кислорода, увеличение содержания продуктов ПОЛ и ионов кальция.
Представленные результаты позволяют интерпретировать активацию свободнорадикальных процессов в легких обследованных пациентов именно как отдаленный результат аэрозольного радиационного воздействия. Обсуждаются возможные подходы к лечению пациентов—ликвидаторов радиационных аварий.
Представлены результаты эпидемиологического анализа смертности от болезней органов дыхания, а также от рака легких среди лиц, облучившихся на Южном Урале: у населения, подвергшегося радиационному воздействию в связи со сбросом радиоактивных отходов в реку Теча, и у людей, облучившихся при радиационной аварии 1957 года. Радиационное воздействие в дозах от 0,2 до 127 сЗв на легкие не изменило общих закономерностей смертности от болезней органов дыхания и злокачественных новообразований легких, однако была установлена тенденция к увеличению заболеваемости бронхиальной астмой у населения, живущего на территориях, загрязненных радиоактивными веществами. Исследование патологии органов дыхания у лиц, облучившихся на Южном Урале, должно быть продолжено с использованием анализа заболеваемости и данных функциональных легочных тестов.
В статье представлен сравнительный анализ показателей заболеваемости, смертности и инвалидизации населения Алтайского края и других областей Западной Сибири (Кемеровской, Новосибирской, Омской, Томской, Тюменской). Установлено, что в последние годы при более благоприятной экологической обстановке относительно сравниваемых территорий в крае отмечается более высокий уровень заболеваемости (болезни крови, сердечно-сосудистой, мочеполовой систем), смертности (от инфекционных и паразитарных болезней, злокачественных новообразований, болезней органов дыхания) и инвалидизации населения. В качестве основной причины неблагоприятных показателей здоровья жителей этого района рассматриваются последствия ядерных испытаний в атмосфере в 1949—1962 гг. на Семипалатинском полигоне, находящемся в непосредственной близости от границы края. Приводятся данные, свидетельствующие об имевшем место многократном загрязнении территории Алтайского края продуктами ядерного распада.
Проведено сравнительное изучение распространенности болезней органов дыхания среди населения ряда районов Алтайского края, подвергшихся во время ядерного испытания 1949 года радиационному воздействию различной степени выраженности. Обследовано 15814 (3521 детей и 12293 взрослых) человек. У них изучалась частота возникновения болезней органов дыхания в зависимости от эффективной дозы, полученной взрослым населением в 1949 году: свыше 100 сЗв, от 35 до 100 сЗв и менее 35 сЗв.
Установлено, что полученная населением доза в 1949 году не имеет значения для настоящего поколения детей, и напротив, среди взрослых обнаружена зависимость от нее. Наиболее высокий уровень частоты болезней органов дыхания выявлен в зоне максимального воздействия (свыше 100 сЗв), минимальный — в зоне с эффективной дозой менее 35 сЗв.
Чаще всего патология органов дыхания наблюдалась у лиц, родившихся в период интенсивных испытаний в атмосфере (1949—1963 гг.) и облученных в 1949 году в период полового созревания, это подтверждается и высокой частотой острых нагноительных процессов у них.
Проведены исследования по изучению заболеваемости раком легкого среди населения Алтайского края. Выявлены более высокий уровень заболеваемости в районах, прилежащих к ядерному полигону, у жителей села, по сравнению с городскими, высокая частота возникновения рака у женщин, преобладание малодифференцированных форм и мелкоклеточного рака. Обнаружены альфа-радионуклиды с высокой степенью активности в тканях легкого и пораженных метастазами лимфоузлах у значительной части больных, высокий титр антител к антигенам вируса Эпштейна—Барр и высокая степень «ломкости» хромосом в области онкогенов в Тлимфоцитах у жителей этих районов, а также низкая величина индекса ДНК-репарации у них, наряду с высоким факторным числом, характеризующим низкую противоопухолевую резистентность. Все это может свидетельствовать о наличии взаимосвязи высокого уровня заболеваемости раком легкого с испытаниями ядерных Зарядов в атмосфере в 1949—1962 гг. на Семипалатинском полигоне.
В статье приведены многочисленные факты, отражающие резкое увеличение лучевой нагрузки на население нашей страны, особенно детей, которые обладают очень высокой чувствительностью к радиации. Причиной этого являются необоснованные, а нередко и непоказанные, рентгенологические исследования, носящие иногда системный характер под такими названиями, как диспансеризация, профилактическая флюорография или флюоромаммография. Все это приводит к увеличению заболеваемости, связанной с лучевой нагрузкой, и к возрастанию смертности.
В статье содержится призыв к медицинской общественности, главным образом педиатров, обратить внимание на ущерб, который приносит необоснованное применение в медицинской практике ионизирующего излучения в диагностических целях.
Вторая половина XX века является веком ядерной или атомной энергии. В связи с этим ведется интенсивное строительство атомных электростанций в развитых странах мира, что способствует увеличению (от 5 до 16%) баланса атомной энергии в общеэнергетической системе народного хозяйства этих стран.
ХРОНИКА. ИНФОРМАЦИЯ
ISSN 2541-9617 (Online)