Лучевая болезнь

Радиация и её влияние на здоровье

Радиация — это ионизирующее излучение, которое образуется при распаде радиоактивных частиц. В зависимости от происхождения она бывает естественная, искусственная и техногенная.

Естественный радиационный фон окружает человека повсюду: фонит почва, вода, воздух и даже космос. Каждый день люди вдыхают с воздухом или употребляют с водой и продуктами некоторое количество радиоактивных молекул.

Искусственный радиационный фон в основном производят рентгеновские аппараты, томографы, радиофармацевтические препараты.

Примерно 80% ежегодной дозы облучения человек получает из окружающей среды, остальные 20% приходятся на медицинские процедуры.

Техногенные источники радиации — искусственно созданные устройства, например оборудование атомных электростанций, промышленные ускорители частиц. Кроме того, иногда техногенными источниками выступают крупные аварии на атомных электростанциях (АЭС).

В зависимости от того, как, когда и в каком объёме радиация воздействует на человека, она может быть нейтральной, полезной или губительной. Так, малые дозы радиации — до 5 мЗв в год — никак не отражаются на здоровье. Более высокие могут помочь вылечить онкологическое заболевание, если применяются локально и кратковременно.

Доза облучения в 1 000 мЗв и выше может привести к лучевой болезни.

Лучевая болезнь: общие сведения

Лучевая болезнь, или острый радиационный синдром, — это комплекс изменений, которые происходят в организме после воздействия высоких доз радиации.

Ионизирующее излучение повреждает клеточные структуры, прежде всего ДНК ДНКМолекула, в которой хранится генетическая информация об организме., нарушает процесс деления и обновления клеток и приводит к гибели тканей.

Основные мишени для лучевой болезни:

• костный мозг, ответственный за кроветворение и иммунитет;
• органы желудочно-кишечного тракта;
• кожа;
• половые железы;
• нервная система.

Механизм развития лучевой болезни

Механизм развития лучевой болезни — это каскад событий, который начинается в первые секунды после воздействия радиации и продолжается в течение многих дней, а иногда и недель.

Этап 1. Поглощение энергии

Радиация проникает внутрь клеток тела и начинает повреждать отдельные молекулы — «выбивает» из них электроны (отрицательно заряженные частицы). Из-за этого молекулы превращаются в ионы ИоныЭлектрически заряженные атомы или молекулы. или свободные радикалы. Эти частицы начинают атаковать и уничтожать здоровые клетки.

Этап 2. Повреждение ДНК и гибель клеток

Из-за постоянных атак со стороны ионов и свободных радикалов разрушаются молекулы ДНК. В результате клетки перестают нормально делиться и начинают массово погибать. А у тех, которые всё же умудряются «выжить», возникают многочисленные мутации.

Организм пытается «починить» повреждённые ДНК, но из-за высокой дозы радиации его способность к восстановлению ухудшается.

Этап 3. Системное воспаление

Когда радиация повреждает клетки, они выделяют вещества, запускающие воспаление.

В норме такие вещества подают организму сигнал об опасности — сообщают клеткам иммунитета, что им нужно как можно быстрее переместиться к очагу инфекции. Но при значительной дозе облучения концентрация веществ становится слишком высокой, поэтому вместо естественной защитной реакции развивается тяжёлый воспалительный процесс. Температура тела повышается, артериальное давление падает, свёртываемость крови ухудшается.

Симптомы такого состояния очень похожи на сепсис, только вызваны они не инфекцией, а массовой гибелью собственных клеток.

Этап 4. Иммунодефицит

Из-за действия радиации быстро гибнут лейкоциты — клетки, отвечающие за иммунную защиту. Когда их почти не остаётся, организм теряет способность бороться с микробами. Любая инфекция в таких условиях развивается стремительно, а обычные бактерии, которые раньше были безвредными, делаются опасными.

Этап 5. Полиорганная недостаточность

Когда радиация наносит удары сразу по нескольким направлениям, начинают отказывать жизненно важные системы — кроветворная, иммунная, пищеварительная, сердечно-сосудистая, эндокринная, нервная. Организм уже не может компенсировать такие нарушения. Работа органов постепенно прекращается. Это финальный и самый опасный этап лучевой болезни.

Распространённость лучевой болезни

Лучевая болезнь — одно из самых редких заболеваний в мире: она возникает только при воздействии очень высоких доз ионизирующего излучения, недостижимых в обычных условиях.

До XX века случаев лучевой болезни зафиксировано не было, поскольку у людей не было доступа к искусственным источникам радиации.

Первые эпизоды появились среди исследователей рентгеновских лучей и радиоактивности, а затем среди рабочих, которые имели дело с радийсодержащими материалами.

Крупные вспышки болезни стали возникать только в условиях ядерных катастроф — после атомных бомбардировок Японии, во время Кыштымской аварии, а также аварии на Чернобыльской АЭС.

Лучевую болезнь диагностировали у большинства людей, заставших ядерную бомбардировку Хиросимы и Нагасаки и аварию на Чернобыльской АЭС

Сейчас в медицине, промышленности и энергетике используют жёсткие стандарты защиты, поэтому случаи лучевой болезни встречаются крайне редко и почти всегда связаны с грубейшими нарушениями техники безопасности или с утерей неэкранированных радиоактивных источников.

Виды лучевой болезни

В зависимости от характера облучения различают острую и хроническую лучевую болезнь.

Острая форма развивается после кратковременного и сильного облучения (1 000 мЗв и выше), полученного в течение нескольких минут или часов.

Три типа, или синдрома, острой лучевой болезни:

• гематопоэтический (костномозговой) синдром развивается при воздействии дозы облучения от 1 000 до 6 000 мЗв. В результате разрушается костный мозг, нарушается выработка клеток крови, из-за чего иммунной системе тяжелее справляться даже с безобидными инфекциями, а кровь не может свёртываться как надо. Риск смерти зависит от «порции» радиации. Например, при 1 000 мЗв он минимален, а при 5 000 мЗв — может достигать 50–90%;
• гастроинтестинальный (кишечный) синдром возникает при облучении от 6 000 до 20 000 мЗв. Кроме костного мозга, поражается и пищеварительный тракт. В результате возникает обезвоживание, развиваются тяжёлые инфекционные заболевания. Смерть обычно наступает в течение 2 недель после облучения;
• цереброваскулярный (церебральный) синдром наблюдается при облучении более 20 000 мЗв. Нарушается выработка клеток крови, увеличивается внутричерепное давление, развивается поражение головного и спинного мозга. Смерть наступает в течение 3 дней.

В зависимости от того, какую дозу радиации получил человек, выделяют четыре степени тяжести острой лучевой болезни.

Хроническая лучевая болезнь вызывается длительным воздействием малых доз радиации. Характерные признаки — анемия, снижение иммунитета, нарушение работы печени, гормональный сбой, медленное заживление ран.

В группе риска по хронической лучевой болезни — работники атомной энергетики, уранодобывающей промышленности, а также специалисты, которые работают с сильными источниками излучения.

Благодаря строгим нормам безопасности, хроническая лучевая болезнь сегодня встречается крайне редко.

Стадии и симптомы лучевой болезни

Симптомы острой лучевой болезни зависят от количества и скорости облучения (за какой промежуток времени человек получает дозу радиации), а также от стадии заболевания.

Продромальная стадия начинается в первые минуты, часы или сутки после облучения.

Основные симптомы продромальной стадии:

• внезапная слабость;
• тошнота;
• рвота;
• головная боль;
• повышение температуры тела;
• потливость;
• головокружение;
• диарея;
• металлический привкус во рту;
• покраснение кожи, похожее на солнечный ожог;
• тревожность или, наоборот, заторможенность.

Если рвота начинается в первые 30 минут после облучения, значит, человек получил огромную дозу радиации. Это существенно ухудшает прогноз болезни

Латентная, или скрытая, стадия развивается через несколько часов или дней после воздействия радиации. На этом этапе симптомы парадоксально уменьшаются и человек чувствует себя практически здоровым. Но в его теле происходят глобальные изменения: погибают клетки костного мозга, истощается кроветворение, клетки кишечника не успевают восстанавливаться после разрушения радиацией, возникает иммунодефицит.

Чем выше доза радиации, тем короче латентная стадия.

Стадия разгара — самый тяжёлый период лучевой болезни, когда все скрытые нарушения становятся видимыми. В зависимости от дозы радиации она может развиться спустя дни или недели после облучения.

Основные признаки стадии разгара:

• со стороны кроветворной системы: кровоточивость, синяки, бледность, слабость;
• со стороны иммунной системы: высокая температура тела, незаживающие язвы, воспаление лёгких, почек, кишечника, сепсис;
• со стороны пищеварительной системы: тяжёлая водянистая диарея, рвота, боль в животе, обезвоживание, кровь в стуле;
• со стороны кожи и слизистых оболочек: покраснение, пузырьки и язвы на коже, выпадение волос, кровоточивость дёсен, сухость во рту, сложности с глотанием.

Если человек выживает при острой лучевой болезни, начинается восстановительная стадия. Инфекции проходят, аппетит улучшается, стул налаживается. Слизистые оболочки восстанавливаются, начинают вновь расти волосы.

Хроническая лучевая болезнь проявляется по-другому. Её характерные признаки: сухость кожи, потеря веса, быстрая утомляемость, раздражительность, бессонница, анемия, снижение иммунитета.

Осложнения лучевой болезни

Осложнения острой лучевой болезни многочисленны и затрагивают практически все органы и системы.

Условно их можно разделить на две большие группы: ранние (возникают в течение первых недель после облучения) и поздние (могут проявиться через месяцы, а иногда и годы).

Ранние осложнения лучевой болезни:

• тяжёлые инфекции, сепсис;
• кишечные, маточные кровотечения;
• перитонит;
• незаживающие язвы и омертвение кожи;
• острая сердечно-сосудистая недостаточность;
• галлюцинации, спутанность сознания, кома.

Высокие и сверхвысокие дозы радиации могут привести к смерти человека уже через несколько часов после облучения

Поздние осложнения лучевой болезни:

• анемия — состояние, при котором в крови снижается уровень эритроцитов (красных кровяных телец) и гемоглобина (белка, который переносит кислород);
• высокая вероятность рака кожи, лёгких, щитовидной железы, саркомы, лейкоза;
• катаракта — уплотнение и помутнение хрусталика глаза, способное привести к слепоте;
• мужское и женское бесплодие.

Хроническая лучевая болезнь может вызвать тяжёлое снижение иммунитета, гормональные нарушения, выраженную анемию.

Диагностика лучевой болезни

Первый шаг диагностики — определить, где и когда произошёл контакт с источником радиации, сколько времени там пробыл человек, какие симптомы и когда именно у него появились.

Очень важный показатель — время появления рвоты. Чем раньше она началась, тем выше была доза радиации.

Следующий шаг — осмотр. Врач оценивает общее состояние пациента, измеряет температуру тела, проверяет давление и пульс, обращает внимание на признаки обезвоживания, покраснение кожи, язвы на слизистых оболочках, боль в животе. Для того чтобы подтвердить диагноз, специалист назначает лабораторные исследования.

Общий анализ крови помогает выявить лучевую болезнь. Ключевой признак: резкое падение уровня лимфоцитов.

Биохимический анализ крови позволяет оценить состояние печени и почек, обнаружить воспаление и обезвоживание.

Исследование костного мозга помогает понять, насколько сильно пострадала система кроветворения и каков прогноз болезни.

Узнать, насколько сильно радиация повлияла на клетки на уровне ДНК, помогает исследование хромосомных аберраций.

Инструментальные методы диагностики помогают выявить повреждение внутренних органов. При подозрении на лучевую болезнь врач может назначить УЗИ брюшной полости, почек, щитовидной железы, ЭКГ (электрокардиографию), рентгенографию или КТ (компьютерную томографию) лёгких, а также КТ или МРТ (магнитно-резонансную томографию) головного мозга.

Лечение лучевой болезни

Острую лучевую болезнь лечат исключительно в стационаре. Пациента помещают в стерильный бокс, чтобы защитить его от инфекций.

Для начала пациенту промывают желудок, делают очистительные клизмы или стимулируют мочеотделение. Это нужно для того, чтобы как можно скорее удалить из организма частицы радиации — радиоактивные изотопы. Также для этой цели применяют йодид калия, прусский синий или ДТПА (диэтилентриаминпентауксусную кислоту). Затем проводят антисептическую обработку кожи, поскольку в ней также может задерживаться радиоактивная пыль.

Чтобы справиться с тяжёлой интоксикацией и обезвоживанием, назначают капельницы с солевыми растворами, плазмозамещающими жидкостями, электролитами. Это помогает стабилизировать состояние и уменьшить нагрузку на сердце и почки.

Для поддержки кроветворной и кровеносной системы переливают тромбоцитарную или эритроцитарную массу, в тяжёлых случаях — пересаживают стволовые клетки или костный мозг.

Чтобы предупредить инфекции, применяют высокие дозы антибиотиков, противогрибковые и противовирусные препараты.

При лучевых ожогах применяют специальные заживляющие кремы и стерильные повязки. Отмершие ткани удаляют хирургически.

При лечении хронической лучевой болезни крайне важно прекратить контактировать с источником радиации. Без этого терапия не будет иметь смысла.

Дополнительно назначают препараты железа, витамины группы B, иммуномодуляторы, иногда — стимуляторы костного мозга.

Прогноз и профилактика лучевой болезни

Прогноз при острой лучевой болезни напрямую зависит от нескольких факторов — дозы и характера облучения, индивидуальной чувствительности к радиации (она обычно выше у детей и пожилых людей), а также от тяжести ведущего синдрома — то есть от того, какая система организма повреждена сильнее всего.

Согласно рекомендациям ВОЗ, есть три основных способа защиты от радиации: время, расстояние, экранирование.

Чем меньше по времени человек находится в зоне сильного облучения и чем дальше он от него, тем слабее потенциальный вред для здоровья.

Экранирование предполагает использование особых защитных экранов, например бункеров из свинца, через которые не проникают радиоактивные частицы.

Если авария случится, о ней обязательно сообщат централизованно: по радио, телевидению и другим каналам связи. В некоторых случаях людей могут попросить экстренно принять препараты йодида калия.

Однако йод защищает только щитовидную железу и не спасает от разрушающего воздействия радиоактивных элементов на кожу и внутренние органы.

Пить йод просто так, для профилактики, без назначения врача, не стоит, это опасно для здоровья. Избыток йода начинает накапливаться в тканях и повреждать их.

Источники

1. Бурак И. И., Черкасова О. А., Григорьева С. В. и др. Радиационная медицина : пособие. Витебск, 2018.
2. Гуцол Л. О., Минакина Л. Н., Непомнящих С. Ф. и др. Патогенез и основные принципы патогенетической терапии и профилактики пострадиационных повреждений : учебное пособие. Иркутск, 2018.