Последствия воздействий ионизирующих излучений: цитогенетические изменения в лимфоцитах крови человека (26.10.2009)

Автор: Снигирева Галина Петровна

Профессионалы, гамма-излучение 386 1,77±0,71 -

Оценка ОБЭ космического излучения и бета-излучения трития проведена непосредственно по реакции организма, с учетом его индивидуальных особенностей. Естественно, эти результаты нельзя считать бесспорными. Однако такой подход, на наш взгляд, позволяет реально оценить степень опасности разных видов ионизирующего излучения и может быть полезен при разработке рекомендаций по обеспечению радиационной безопасности лиц, профессионально контактирующих с источниками облучения.

3.3. Реконструкция доз ионизирующего излучения по частоте хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови (биологическая дозиметрия)

Для оценки и прогноза последствий облучения в первую очередь важно иметь достоверную информацию о дозе радиационного воздействия. Одним из возможных подходов в случае отсутствия или ограничения данных физической дозиметрии является оценка доз с помощью цитогенетических методов (WHO, 1976; IAEA, 1986, 2001; UNSCEAR, 1986). Располагая результатами цитогенетического обследования людей, подвергшихся облучению в результате аварийных и чрезвычайных ситуаций, нам представлялось вполне обоснованным применить их для оценки доз, используя калибровочные кривые, полученные в настоящей работе. Принимая во внимание, что все обследованные лица подвергались пролонгированному или хроническому облучению в течение длительного времени, для определения доз использовали только линейную компоненту уравнения регрессии: у= с+?D (Obe, 2007).

3.3.1. Космонавты. Только для космонавтов была возможность оценить дозы по частоте нестабильных хромосомных аберраций, т.к. цитогенетический анализ проводился сразу после окончания КП. По частоте дицентриков были рассчитаны дозы, полученные космонавтами за время первого КП (табл. 9).

Необходимо отметить, что полученные значения доз рассчитаны без учета реальных условий облучения в космосе, а именно, без учета ОБЭ космического излучения, а также величины мощности дозы. Несмотря на это, данные биологической дозиметрии свидетельствуют о более значительном воздействии космического излучения на организм космонавтов, чем это следует из данных физической дозиметрии. Причем в случае краткосрочных полетов различия между биологическими и физическими дозами достигают значений 17 – 26, в то время как в случае длительных полетов эта величина составляет всего 3 – 4. Одним из объяснений данного факта может быть длительное (около полугода) пролонгированное облучение, во время которого в циркулирующей крови космонавтов во время КП протекают одновременно два противоположных процесса – образование хромосомных аберраций под воздействием радиации и элиминация клеток с нестабильными хромосомными аберрациями. Оценка дозы проводилась после окончания КП, т.е. по остаточной частоте дицентриков, что, естественно, могло привести к недооценке радиационного эффекта у космонавтов, участвующих в ЭО. Также нельзя не учитывать и возможность влияния на уровень хромосомных аберраций дополнительных факторов КП, таких как стресс, невесомость, перегрузки, измененный состав газовой среды. Сочетанное воздействие факторов радиационной и нерадиационной природы может приводить к аддитивному или даже синергетическому эффекту. Непропорционально высокий уровень хромосомных аберраций, наблюдаемый у космонавтов после краткосрочных полетов, может быть связан и с особенностями космического излучения, характеризующегося высокой плотностью ионизации, при действии которого в поврежденных клеточных структурах отсутствуют или крайне слабо выражены восстановительные процессы. Именно вследствие этого ОБЭ излучений с высокой ЛПЭ возрастает по мере снижения суммарной дозы и достигает максимальных значений при хроническом воздействии в малых дозах (Москалев, 1983).

Таблица 9

Биологическая оценка доз у космонавтов по частоте дицентриков и центрических колец

Экспедиция Станция Среднее значение физической дозы (диапазон), мГр Число

обследованных Частота диц+ц.к на 100 кл.±m «Биологическая» доза (диапазон), мЗв

ЭП «Мир» 6

(2-11) 4 0,26±0,09 107

(47 – 167)

(1-3) 13 0,18±0,04 53

(27–80)

ЭО «Мир» 71

(7-109) 14 0,44±0,06 227

(187–267)

МКС 29

(18-46) 6 0,27±0,07 113

(67–160)

Биологическая оценка доз у космонавтов проведена также по частоте стабильных хромосомных аберраций – транслокаций, которые были проанализированы с помощью FISH метода (табл. 10). Среднее значение дозы, рассчитанное по частоте транслокаций в группе космонавтов после первого КП, оказалось близким к дозе, которая была определена по частоте дицентриков. Несколько сниженное значение последней, возможно, обусловлено процессом элиминации клеток с дицентриками из циркулирующей крови космонавтов во время длительного КП. Как и в случае оценки доз по частоте дицентриков, доза после первого КП, рассчитанная по частоте транслокаций, 4 раза превышает значение дозы, полученной на основании данных физической дозиметрии.

Таблица 10

Биологическая оценка доз у космонавтов по частоте стабильных хромосомных аберраций – транслокаций (FISH метод)

Группа Число обследованных Данные физической дозиметрии (суммарная доза), мГр Частота транслокаций

FP на 100 кл. ± m «Биологическая» доза (диапазон), мЗв

До 1-го КП 5 - 0.30 ( 0.06 -

После 1-го КП 10 45 ( 4 0.43 ( 0.09 186 (0 –314),

После 2-го и 3-го КП 8 181±18 0,46 ( 0.06 229 (143 –314)

3.3.2. Профессионалы г. Сарова. Индивидуальная оценка доз проведена спустя несколько десятилетия с начала работы в радиационно-опасных условия производства только для тех профессионалов, у которых частота транслокаций достоверно отличалась от контрольного уровня.

В «гамма» группе значения доз составили от 243 до 1757 мЗв. Несмотря на наблюдаемую тенденцию связи между дозами, полученными с помощью физических методов дозиметрии и «биологическими» дозами, статистический анализ не выявил достоверной корреляции (коэффициент корреляции 0,64, р=0,06).

Оценка доз у профессионалов «бета» группы проведена с использованием двух подходов:

- по частоте транслокаций с помощью калибровочной кривой «доза-эффект», для бета-излучения трития, представленной в работе (Deng et.al., 1998);

- по частоте транслокаций с помощью собственной калибровочной кривой «доза-эффект» для гамма-излучения 60Со с учетом коэффициента ОБЭ бета-излучения трития, полученного в настоящей работе.

Значения индивидуальных доз при использовании первого подхода составили от 94 до 1280 мЗв, второго - от 115 до 2530 мЗв, т.е. в 1,5 – 2 раза в среднем выше. Установлена достоверная корреляция между дозами, полученными расчетными методами дозиметрии и дозами, реконструированными по частоте транслокаций. Коэффициенты корреляции составили 0,68 (p=0,004) для доз, рассчитанных по калибровочной кривой для бета-излучения трития и 0,80 (p=0,0002) для доз, рассчитанных по калибровочной кривой для гамма-излучения 60Со с учетом коэффициента ОБЭ трития.

Наибольшие различия между расчетными и «биологическими» дозами наблюдаются в области малых доз – до 100 мЗв (табл. 11). При низких уровнях облучения (по данным физической дозиметрии) значения «биологических» доз превышают расчетные как минимум в 6 раз. В области более высоких доз (>100 мЗв) данные физической и биологической дозиметрии очень близки, особенно при оценке доз по калибровочной кривой для бета- излучения трития. При определении доз по калибровочной кривой для гамма-излучения 60Со с учетом ОБЭ трития данные физической и биологической дозиметрии отличаются в 2 раза.

Таблица 11

Соотношения «биологических» доз и доз, полученных расчетными методами дозиметрии у профессионалов «бета» группы.

Группы, диапазон доз, мЗв Число обследованных Расчетная доза, мЗв «Биологическая» доза, мЗв Соотношение доз

< 100 8 35 212а (238)в 6,1 (6,8)


загрузка...