(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.
3.4. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ ОБЛУЧЕНИЯ
(52) Для разработки системы радиационной безопасности необходимо знать, как количественно изменяются с дозой вероятность стохастических эффектов и степень тяжести детерминированных эффектов. Наиболее подходящий источник информации – это сведения, полученные непосредственно при исследованиях результатов воздействия излучения на человека. Кроме того, много сведений о механизмах повреждения и о взаимосвязи между дозой и вредными эффектами у человека можно почерпнуть из исследований на микроорганизмах, изолированных клетках, выращенных ин витро, и на животных. К сожалению, очень мало, если вообще хоть сколько-нибудь сведений можно непосредственно применить в радиационной безопасности – все они требуют серьезной интерпретации. Выводы Комиссии по биологической информации, необходимые для радиационной безопасности, в максимально возможной степени основываются на данных о радиационных эффектах у человека; остальные сведения использовали лишь для их подкрепления.
(53) Данные о детерминированных эффектах у человека поступают со сведениями о побочных эффектах при радиотерапии, об эффектах у работавших ранее радиологов, об эффектах атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки в Японии и о последствиях тяжелых аварий, одни из которых связаны с атомной промышленностью, а другие – с радиографическими источниками. В настоящее время основными источниками сведений о стохастических эффектах являются эпидемиологические исследований людей, переживших атаки с применением ядерного оружия в Хиросиме и Нагасаки; пациентов, подвергшихся воздействию излучения при лечении или диагностике, и некоторых групп лиц, подвергшихся воздействию излучения или радиоактивных веществ во время работы. Исследования такого рода очень сложны и занимают много времени; сама Комиссия их не проводит. С помощью своих комитетов Комиссия изучает опубликованные отчеты об исследованиях и любые обзоры, сделанные национальными или международными органами, а затем делает выводы, отвечающие потребностям радиационной безопасности.
3.4.1. Детерминированные эффекты (deterministic effects)
(54) Во многих органах и тканях тела идет непрерывный процесс потери и замены клеток. Возрастание частоты потерь, например, после облучения может компенсироваться повышением скорости замены, но может возникнуть и временное, а иногда постоянное снижение числа клеток, способных поддерживать функцию органа или ткани. На многие органы и ткани небольшое уменьшение числа подобных клеток не влияет, но если оно достаточно велико, возникнут наблюдаемые клинически патологические состояния, такие, например, как потеря функции ткани или следующая за ней реакция, когда организм пытается восстановиться от повреждения. Если ткань жизненно важна и существенно повреждена, то конечным результатом может быть смерть. Если некоторые лица в облученной группе уже находятся в состоянии, близком к патологическому, они достигнут этого состояния в результате облучения после меньшей потери клеток, чем обычно необходимо. Для здоровых индивидуумов вероятность причинить вред будет равна нулю при дозах до нескольких сотен, а иногда и тысяч миллизиверт в зависимости от конкретной ткани и будет резко возрастать до единицы (100%) выше некоторого уровня, называемого порогом или, более строго, порогом клинического эффекта. График зависимости вероятности вреда от дозы в линейных координатах представляет собой сигмоидную кривую. Выше соответствующего порога степень тяжести вреда будет возрастать с дозой, отражая увеличение числа поврежденных клеток, а также обычно и с мощностью дозы, поскольку протяженное облучение будет растягивать во времени повреждение клеток, позволяя более эффективно восстанавливаться и клеткам, и их численности. Этот тип эффекта облучения, характеризующийся возрастанием степени тяжести с дозой выше некоторого клинического порога, называли ранее "не стохастическим". Хотя первоначальные изменения клеток носят случайный характер, большое число клеток, участвующих в появлении наблюдаемого клинически не стохастического эффекта, дает эффект детерминированного характера. Поэтому Комиссия называет теперь такие эффекты "детерминированными" (deterministic).
(55) Наряду с потерями функциональных клеток органа или ткани могут быть повреждены обслуживающие ткань кровеносные сосуды, что приведет к вторичному повреждению ткани. Также может возникнуть частичное замещение функциональных клеток фиброзной тканью, вызывающее ослабление функции органа. Клинические проявления определяются специфической функцией облученной ткани. Например, может возникнуть помутнение хрусталика глаза, что иногда приводит к ухудшению зрения (катаракта). После облучения половых желез может возникнуть временная или постоянная потеря воспроизводительной функции.
(56) Некоторые из детерминированных эффектов являются функциональными и могут быть обратимы при условии, что повреждение не слишком тяжелое. К примерам функциональных эффектов относятся уменьшение секреции желез (например, щитовидной или слюнных желез); неврологические эффекты (например, изменения в электроэнцефалограммах или ретинограммах); сосудистые реакции (например, ранняя эритема или подкожный отек).
(57) Эквивалентная доза не всегда является подходящей величиной для использования в случае детерминированных эффектов, поскольку значения весовых множителей излучения были выбраны такими, чтобы они отражали относительную биологическую эффективность (ОБЭ) излучения различных видов и энергии при получении стохастических эффектов. Но для излучений с весовым множителем больше единицы значения ОБЭ для детерминированных эффектов меньше, чем для стохастических. Поэтому использование эквивалентной дозы для прогнозирования детерминированных эффектов излучения с большой ЛПЭ, например, нейтронов может привести к преувеличенным оценкам.
(58) Данные для излучений с малой ЛПЭ указывают на широкий диапазон чувствительности различных тканей. Можно, однако, прийти к выводу, что лишь в немногих тканях возникают клинически значимые повреждения после однократного (т. е. острого) воздействия с поглощенной дозой меньше нескольких грей. Для облучения, растянутого на годы, в большинстве тканей маловероятно появление тяжелых эффектов при дозах меньше около 0,5 Гр в год. Но половые железы, хрусталики глаз и красный костный мозг более чувствительны.