Действие ионизирующих излучений

 

Достижения современной ядерной физики позволяют широко использовать энергию атома.

Применение, испытание атомного оружия и аварии самолетов с атомным оружием привели и могут приве­сти к поражению проникающей радиацией большого ко­личества людей. В капиталистических странах известны также случаи использования радиоактивных веществ с целью убийства.

В СССР атомная энергия все шире используется в народном хозяйстве, научных исследованиях, здравоох­ранении и других мирных областях. «Санитарные прави­ла работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений» устанавливают требования, предупреждающие вредное влияние на человека. Не­смотря на меры предосторожности, радиоактивные облучения людей могут возникать на производстве при авариях установок и аппаратов, нарушениях техники безопасности работ с радиоактивными веществами, при лечебных процедурах с использованием больших доз лу­чистой энергии и т. д.

Превращения (распад), происходящие естественно в ядрах некоторых элементов — уран, радий, торий и др. (естественная радиоактивность) — или вызванные искус­ственно, представляют собой источники различных ви­дов ионизирующих излучений или проникающей радиа­ции.

Ионизирующие излучения являются невидимым (и неощущаемым) в момент действия поражающим факто­ром для человека.

Основными видами ионизирующих излучений являют­ся: альфа-частицы (ядра гелия), бета-частицы (элек­троны), гамма-лучи и рентгеновы лучи (электромагнит­ное излучение), нейтроны, космические лучи.

Испускание альфа-частиц характерно для атомов тяжелых химических элементов. Бета-частицы испуска­ются большим числом естественных и искусственных ра­диоактивных изотопов. Альфа- и бета-частицы, имея заряд, непосредственно вызывают ионизацию атомов окружающей среды (организма). Однако эти частицы не могут далеко проникать и при внешнем облучении обычно повреждают только кожные покровы. Одежда, как правило, предохраняет от внешнего альфа-излу­чения.

Гамма-лучи, рентгеновские лучи и нейтроны хотя и не имеют заряда, но, взаимодействуя с окружающей средой, также ионизируют ее. Они обладают очень боль­шой проникающей способностью и могут поражать чело­века даже через значительные преграды. Под действием потока нейтронов некоторые химические элементы (в том числе в организме — натрий, фосфор) становятся радио­активными.

В состав космических лучей входят все элементар­ные частицы, причем наличие нейтронов обусловливает образование под действием космических лучей радиоак­тивных элементов. Обладая большой проникающей способностью, космические лучи в большой степени погла-щаются атмосферой и доходящая до земли часть их создает фон естественной радиации.

Поражение может происходить при внешнем облуче­нии (жесткие лучи рентгеновского аппарата, установки, дающие гамма-излучение и потоки нейтронов) или в ре­зультате действия радиоактивных веществ, попавших в организм через дыхательные пути или пищеварительный тракт (с вдыхаемым воздухом, водой, пищей) — внут­реннее облучение. Возможно смешанное облучение. Внешнее облучение происходит только в период нахож­дения человека в сфере действия излучения. Внутреннее облучение (действие альфа-, бета-частиц или гамма-лу­чей) происходит в течение всего времени нахождения в организме радиоактивного вещества, вплоть до его выве­дения или полного распада. При внутреннем облучении особенно опасны альфа-частицы, обладающие большой плотностью ионизации.

Внешнее облучение слабо проникающими видами лу--чистой энергии (мягкие рентгеновские лучи, бета-лучи, медленные нейтроны) ведет к лучевым ожогам (с покра­снением кожи, образованием пузырей и развитием на их месте долго не заживающих-изъязвлений).

Степень поражения организма зависит от условий облучения. При внешнем облучении имеет значение вид излучения, доза, плотность ионизации, количество энер­гии, поглощенной тканями, продолжительность облуче­ния и другие факторы. При той же дозе однократное об­лучение переносится тяжелее, чем дробное, а общее об­лучение — тяжелее, чем местное.

Условия внутреннего облучения еще более разнооб­разны и зависят от вида излучения (альфа-, бета-, гам­ма-лучи или их сочетание), его энергии, периода полу­распада вещества, его химических свойств, места внед­рения, накопления, выведения вещества и т. д.

Для измерения дозы и других факторов радиации пользуются рядом определений и понятий. Так, едини­цей излучения для рентгеновских и гамма-лучей является «рентген». Биологический эквивалент «рентгена» — «бэр» определяет количество энергии, поглощенной биологиче­скими тканями. Безвредными и поэтому допустимыми дозами внешнего облучения всего организма считается 100 мбзр в неделю или 5 бэр в год.

Нарушения нормальных жизненных процессов,и бо­лезненные симптомы при лучевых поражениях. В зави­симости от условий облучения возникает разная степень местных поражений и общего страдания организма — лучевой болезни.

Лучевая болезнь может возникать как от внешнего, так и от внутреннего облучения и протекать в острой и хронической форме. Наиболее типична картина острой лучевой болезни, развивающейся при внешнем облуче­нии всего организма. В возникновении и развитии ее имеются два механизма или процесса — непосредствен­ные изменения тканей под влиянием облучения (иониза­ция атомов) и ответная реакция организма на эти из­менения.

Энергия излучения, поглощаясь тканями, мгновенно вызывает ионизацию атомов, что ведет к таким цепным химическим реакциям, которых не бывает в организме q обычных условиях. Во время облучения никаких субъек­тивных или объективных клинических симптомов не на­блюдается. Первые проявления ответной реакции орга­низма наступают через несколько часов после облуче­ния (длительность скрытого периода зависит от дозы облучения). При этом измененная под влиянием облу­чения нервная система не в состоянии нормально регу­лировать деятельность органов и тканей.

В развитии острой лучевой болезни различают четы­ре периода. Продолжительность каждого из них, степень выраженности симптомов (легкая, средняя, тяжелая) и изменений тканей зависят главным образом от дозы об­лучения.

I. Начальные реакции (от нескольких часов до 1 — 2 суток). Организм отвечает на происшедшие физико-химические изменения в тканях неспецифической общей реакцией. Отмечается недомогание, головная боль, тош­нота, кратковременное повышение температуры тела, расстройства со стороны желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы и др. Субъективное состоя­ние пострадавшего может напоминать опьянение, про­текающее с общим возбуждением, сменяющимся вяло­стью. В крови отмечается кратковременное повышение количества белых (лейкоцитов) и красных (эритроци­тов) клеточных элементов и прогрессирующее падение числа лимфоцитов.

II. Скрытый период или кажущееся благополучие (от нескольких дней до 1 — 2 недель). Организм приспосаб­ливается к происшедшим изменениям. Самочувствие улучшается. Внешние признаки болезни постепенно ис­чезают, несмотря на происходящие в организме слож­ные болезненные изменения в обмене веществ, железах внутренней секреции и кроветворении. О развитии бо­лезни могут свидетельствовать изменения со стороны крови (падение количества белых и красных кровяных телец и др.)- При поражении легкой степени заболева­ние в этом периоде может закончиться. При тяжелом поражении скрытый период сокращается до нескольких дней или может совсем отсутствовать.

III. Период выраженных болезненных, явлений (2 — 4 недели).

Болезненные изменения захватывают все органы и системы организма, взаимно обусловливая и усиливая друг друга. Основное значение имеют глубокие наруше­ния всех видов обмена веществ, самоотравление орга­низма (главным образом за счет распада тканей), на­рушение кровотворения с резким падением количества белых кровяных клеток, нарушение кровообращения и развитие кровоточивости (в результате повышенной лом­кости стенок сосудов, изменения состава крови и ее свер­тывающей способности), развитие инфекционных ослож­нений вследствие снижения сопротивляемости организма. Различная локализация и степень проявления указан­ных процессов, в частности кровоизлияний, инфекцион-; ных осложнений, обусловливает большую выражен­ность тех или других симптомов и изменений.

Значительно изменяется общее состояние. Отмечает­ся слабость, апатия, головные боли, бессоница, рвота, падает кровяное давление, в моче появляются белок, кровь, поднимается температура тела, наблюдается па­дение веса, выпадение волос, у мужчин — снижение половой способности, у женщин — расстройство мен­струации. Развивается малокровие. В коже, слизистых оболочках, во внутренних органах и тканях появляются различные по величине кровоизлияния, вплоть до ин­фарктов в сердце, легких и других органах. Часты анги­ны и воспаления легких. Присоединение инфекции вызывает осложнения, усугубляющие болезненное со­стояние тех или других органов и систем.

IV. В период выздоровления симптомы лучевой бо­лезни постепенно сглаживаются. Раньше других начи­нает восстанавливаться система кроветворения. Повы­шается количество клеток белой и красной крови. За­болевание легкой степени может окончиться полным выздоровлением. В более тяжелых случаях полного вы­здоровления не наступает, остаются изменения со сторо­ны крови, желудочно-кишечного тракта, сердечно сосу­дистой и других систем, заболевание переходит в хрони­ческую форму. Иногда возникают повторные вспышки болезненных изменений различных органов и систем. Длительное время может страдать функция половых желез. Через несколько месяцев после облучения может развиться помутнение хрусталика в глазу. На коже остаются долго не заживающие язвы, рубцы. Отме­чаются воспаления нервных стволов. После перенесенной лучевой болезни часто наблюдаются заболевания бело­кровием и злокачественными новообразованиями и по­являются различные нарушения у потомства.

Хроническая лучевая болезнь может возникать вслед­ствие длительного постоянного или повторного воздей­ствия малых доз внешнего или внутреннего облучения или же как последствие острой лучевой болезни, в ча­стности при задержке в организме радиоактивных ве­ществ с большим периодом полураспада. При хрониче­ской форме болезни происходят те же патологические процессы, что и при острой, но они слабо выражены и развиваются медленно. Поэтому картина заболевания носит стертый характер, характеризуется множеством неспецифических симптомов со стороны различных ор­ганов и систем, которые могут наблюдаться и при дру­гих болезненных состояниях. Диагностика иногда затруд­нительна. При внутреннем облучении на клиническую картину влияние оказывают не только излучение, но и химические свойства радиоактивного вещества. В тяже­лых случаях прекращение облучения не предотвращает смертельного исхода.

 

Картина вскрытия при смерти от облучения. Смер­тельные исходы от действия мощной дозы ионизирую­щего излучения могут наступать в момент облучения (смерть под лучом) или в ближайшие дни. Смерть на­ступает при резком падении сердечной деятельности и кровяного давления, по-видимому, от поражения центральной нервной системы. При вскрытии обнаружива­ют незначительные изменения. Наблюдается обычная картина остронаступившей смерти: общий венозный за­стой, возможны проявления отека тканей, наличие мел­ких кровоизлияний под оболочками легких и сердца. Иногда наблюдается острое вздутие легких. Если смерть наступает в ближайшие дни после облучения, т. е. в кон­це первого периода, то при микроскопическом исследо­вании могут быть обнаружены ранние, характерные для лучевого поражения изменения в головном мозгу, селе­зенке, лимфатических узлах, костном мозгу и в половых железах.

При тяжелой степени острой лучевой болезни смерть чаще наступает на 3 — 4 неделе заболевания, в период выраженных явлений заболевания. В этих случаях смерть может наступить от общего отравления организ­ма и истощения кроветворного аппарата, от кровоизлия­ний в жизненно важные органы, от инфекционных ос­ложнений, например заражения крови, воспаления лег­ких.

При наружном осмотре трупа в некоторых случаях наблюдаются признаки общего истощения, отеки, облы­сение, сухость, дряблость и пигментация кожи, кровоиз­лияния в слизистых оболочках рта, носа и глаз; точеч­ные и обширные кровоизлияния в коже, а также послед­ствия лучевых ожогов — пузыри, язвы, участки омертве­ния; в полости рта — разрыхление десен, омертвение слизистой оболочки и кровоизлияния.

При внутреннем исследовании обнаруживается ха­рактерная для смерти от лучевой болезни картина: мно­жественные кровоизлияния, нарушение питания тканей, переходящее в очаговые омертвения, изменение органов кроветворения, наличие признаков снижения сопротив­ляемости организма (инфекционные осложнения).

На фоне полнокровия внутренних органов и отека тканей, т. е. расстройства кровообращения, связанного с изменением стенок сосудов, иногда наблюдаются кро­воизлияния в различных органах и тканях (сердце, легкие, мышцы, плевра и др.) от небольших до захваты­вающих значительную часть органа. Особенно часты кро­воизлияния в желудочно-кишечном тракте и мочевыво-дящих путях, в просвете которых могут быть скопления излившейся крови. Небольшие кровоизлияния наблю­даются в оболочках мозга; в веществе мозга их об­наруживают только под микроскопом. Кровоизлияния могут возникать по ходу нервных стволов. Количество кровоизлияний, как правило, нарастает с продолжитель­ностью заболевания. На месте кровоизлияний вследствие омертвения тканей образуются изъязвления.

Органы кроветворения находятся в состоянии так называемого опустошения — резко подавлен процесс образования клеточных элементов крови. Костный мозг становится полужидким, слизеподобным, с кровоизлия­ниями, в нем почти не содержится нормальной кро­ветворной ткани. Селезенка дряблая, на разрезе со стертым русунком строения. Лимфатические узлы мо­гут быть увеличены, отечны, на разрезе красного цвета.

Микроскопическим исследованием выявляются изме­нения, связанные с нарушением питания в головном моз­гу, мышце сердца, печени, почках и других органах. Рас­стройства питания и кровоизлияния могут вести к обра­зованию очаговых омертвений.

Для лучевой болезни характерно снижение сопротив­ляемости организма и развитие инфекционных ослож­нений. Как правило, при вскрытии отмечаются воспали­тельные процессы тканей полости рта, ангины, очаги воспаления в легких и других органах. Изменения со стороны крови и снижение реактивности организма сказываются на течении местных процессов. Особен­ностью их при лучевой болезни является отсутствие клеточной реакции (скопления клеток) и нагноений в зоне очагов воспаления и омертвения тканей. Очаги омертвения не имеют четких границ, окружающие тка­ни отечны.

Характерно также состояние половых желез. Яички бывают дряблые, отечные, с кровоизлияниями. В матке, трубах и яичниках также наблюдаются кровоизлияния. Со стороны других желез внутренней секреции (щито­видная, надпочечники, придаток мозга) отмечаются отек и расстройства питания.

В случае смерти при внутреннем облучении на кар­тину вскрытия влияют характер радиоактивного веще­ства, его распределение в организме, место накопления и выведения.

Смертельные исходы хронической лучевой болезни связаны главным образом с поражением кровотЕорной системы.

При исследовании трупов лиц, погибших от действия проникающей радиации (как при внутреннем, так и при внешнем облучении), для диагностических целей и при­нятия мер по обеспечению безопасности эксперта необ­ходимо применять специальные методы определения ра­диоактивности тканей и органов трупа.

Судебномедицинская экспертиза радиоактивных по­ражений основывается на симптомах заболевания, дан­ных вскрытия, результатах микроскопического, радио­метрического, химического и других исследований. Боль­шое значение имеют данные следствия об условиях и обстоятельствах поражения и специальные дозиметри­ческие исследования на месте несчастного случая.

 

Глава 17