Радиационные катастрофы и дети. Часть 1.

ГлавнаяСтатьи докторуПедиатрия и неонатология → Радиационные катастрофы и дети. Часть 1.

Специфические медицинские нужды детей диктуют необходимость готовности педиатров к радиационным катастрофам

1) взрыву ядерного оружия;
2) событиям на ядерных станциях сопровождающихся образованием ядерного облака
3) рассеиванию радионуклеидов при взрыве взрывчатых веществ или крушении транспортных средств

Каждое из этих событий может происходить непреднамеренно или в результате акта терроризма. Ядерные объекты (такие как, обрабатывающие предприятия, центры по производству топлива, с возможностью облучения пищи) часто расположены в густо населенных районах. С течением времени риск механических отказов возрастает.

Кратковременные и долговременные последствия ядерных аварий имеют существенное значение для детей по ряду причин. Во первых минутная вентиляция у детей диспропорционально высока, что ведёт к большей экспозиции радиоактивных газов. У детей отмечается существенно более высокий риск рака при внутриутробном воздействии радиации. Наконец у детей и родителей чаще развиваются психологические расстройства после радиационных аварий. Педиатр играет важную роль при планировании действий при радиационных катастрофах. Например, доказано, что йодид калия важен для защиты щитовидной железы, но должен быть применен максимально быстро в зоне действия радионуклидов, требуется его размещение в домах, школах, и центрах охраны детства. Педиатры должны работать с властями здравоохранения, чтобы гарантировать, что дети полностью учтены в местном плане действий при радиоактивном инциденте.

Аббревиатуры:

  • TMI, Three Mile Island
  • KI, potassium iodide - калия йодид
  • SI, International System of Units - Международная система единиц
  • CT, computed tomography (scan) - компьютерная томография (сканирование)
  • NRC, Nuclear Regulatory Commission - Комиссия по ядерному регулированию
  • FDA, Food and Drug Administration – администрация по контролю за лекарственными средствами и пищевыми продуктами

ВВЕДЕНИЕ
Дети несколько раз в прошлом подвергались действию крупных радиационных аварий, включая взрыв атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки (Япония), ядерную аварию в Чернобыле и воздействие цезия -127 из покинутого госпиталя в Бразилии. В каждом из этих случаев, последующее медицинское наблюдение доказало, что дети наиболее существенно поражаются при радиационных воздействиях. Происшедшие в последние годы аварии на нескольких ядерных объектах показали, что подобные события могут приводить к широкому рассеянию радиоактивных материалов в окружающую среду. Кроме того, акты терроризма с использованием химического и биологического оружия усилили опасения относительно использования радиоактивных устройств, против мирного населения включая детей.

ИСТОРИЯ
Несколько исторических событий сформировали наши представления относительно последствий ядерных аварий.

Последствия ядерных взрывов в Хиросиме и Нагасаки в 1945 являются основными определяющими моментами в определении последствий ядерных воздействий. Программой Avalon Project в Yale Law School1 установлено, что при взрыве бомбы в Хиросиме освободилась энергия эквивалентная 15 килотоннам тринитротолуола (ТНТ), погибло около 66 000 и ранено 69 000 из 255 000 человек подвергшихся воздействию. При взрыве в Нагасаки силой 22-килотонны, убито примерно 39 000 из 195 000 лиц подвергшихся действию взрыва. В 1954, при испытаниях ядерного оружия на Бикини подверглись воздействиям соседние острова, что привело к серьезным нарушениям здоровья детей. Из 32 пораженных в Marshallese при наблюдении в течение 20 лет, у 4 развился рак щитовидной железы и 1 заболел лейкозом .[2] Эти события побудили Американскую академию педиатрии создать комитет Радиационных опасностей и врожденных пороков развития (Radiation Hazards and Congenital Malformations) - предшественник комитета Здоровья окружающей среды (Committee on Environmental Health).[2]

Двадцать восьмого марта , 1979 ядерная станция , Three Mile Island (TMI) почти «расплавилась» (перегрелись топливные стержни, и освободилась радиация). Это привело к незначительному облучению людей, которые проживали по соседству: максимально 0.001 Зиверт (100 mrem) и средняя доза сообщества составляла 0.00001 Зиверт (1 mrem).[3] Инцидент с TMI поднял вопрос о безопасности ядерных станций и потенциальных последствиях неполадок на них. 4,5 Было рекомендовано применять йодид калия всем проживающим (KI) возле TMI, но это мероприятие не проведено. Не отмечено каких либо биологических эффектов радиационного воздействия, но отмечены серьезные психологические осложнения.[4,5]

В апреле 1986 на атомной станции в Чернобыле, произошли неполадки, что привело к расплавлению. Площадь вокруг реактора была серьезно загрязнена плутонием, цезием и радиоактивным йодом. Примерно 120 миллионов Кюри радиоактивного материала освободились и загрязнили более чем 21 000 км2 земли в Украине, Беларуси и Российской федерации.[6,7] Примерно 135 000 человек были перманентно эвакуиированы.[8] Всего почти 17 миллионов людей, включая 2.5 миллиона детей младше 5 лет, подверглись действию радиации.[7] Первый отсроченный эффект, проявился через 4 года после взрыва.
Отмечено значительное увеличение случаев рака щитовидной железы у детей и подростков, особенно среди лиц, которые были младше 4 летнего возраста к моменту инцидента.[9] Семнадцать лет спустя, эта территория остаётся необитаемой из-за постоянной опасности загрязнения из окружающей среды(oчевидно, американским коллегам мало известно о феномене так называемых «самосёлов»).

Тринадцатого сентября, 1987, в Goiania, (Бразилия), свинцовые канистры, содержащие 1400 кюри радиоактивного цезия, были оставлены в здании, и забыты врачом-ренгенологом. Канистры были похищены и открыты грабителями. Дети играли с материалом находящимся внутри, нанося его на тело, так как он светился в темноте.[10] Подверглись воздействию примерно 250 людей, некоторые из них получили дозы до 10 Зиверт (1000 rem); 4 умерло от острой лучевой болезни.[11] У жертв наблюдались связанные с радиацией заболевания, которые варьировали от серьезных кожных поражений (радиационные ожоги) до острой лучевой болезни с долговременными расстройствами здоровья. Тысячи людей поступили в отделение неотложной терапии, опасаясь загрязнения .[10] Нейтрализация последствий потребовала удаления 6000 тонн одежды, мебели, грязи, и других материалов.[12]

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИОАКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Люди подвергаются в среднем воздействию радиации в дозе 0.0036 Зв (360 mrem) ежегодно. К этим радиационными воздействиям относятся естественные и искусственные источники, включая космическую радиацию и радон, сигаретный дым, медицинские устройства и бытовые приборы и фармацевтические агенты. Воздушный перелет связан с воздействием космической радиации; при перелете из Лондона в Нью-Йорк радиоактивное воздействие составляет 0.00005 - 0.0001 Зв (5–10 mrem). Радиационное воздействие от медицинской рентгенографии составляет от 0.00005 до 0.0001 Зв (5–10 mrem) при рентгенографии и 0.05 Sv (5000 mrem) при компьютерной томографии (КТ - CT).[13]

Радиоактивная угроза может быть намеренной или неумышленной. Неумышленная радиационная угроза включает аварии на атомных станциях, таких как Чернобыльская и TMI. Намеренная угроза включает военные конфликты и терроризм.

Выделяют три основных типа радиационной аварии

  1. взрыв атомного оружия;
  2. повреждение емкостей содержащих радиоактивные материалы (например, с радиоактивными отходами), облучение пищевых продуктов и
  3. распространение ядерных материалов, в результате взрыва конвенционного оружия (распыление радиоактивных материалов или «грязная бомба») и распыление ядерных материалов в пути. Все это возможно благодаря ошибке или активности террористов.

Распыление террористами радиоактивных материалов наиболее вероятно в настоящее время [14] . Средства распыления радиоактивных материалов предназначены для распыления материалов полученных из относительно доступных источников, таких как университетские исследовательские лаборатории и госпитальные центры лучевой терапии.[14,15] Хотя эти устройства не наносят вреда расположенным неподалеку строениям, они могут сделать целые территории необитаемыми. Достаточно распылить 1 Кюри радиоактивного материала на отдельных участках, это приведет к принудительной эвакуации и закрытию территории.

В Соединенных Штатах Америки 103 активных ядерных реактора на 66 ядерных станциях в 31 штате.[16] Ядерные станции приводят ко многим отдельным радиационным рискам. Наиболее существенный из этих рисков - освобождение радионуклидов в окружающую среду. Кроме того, использованные электростанцией ядерные стержни, которые обычно сохраняются атомной станцией много лет, представляют лучевую опасность, которая является отличной от инцидента, сопровождающегося появлением радиоактивного облака.

Начиная с 1990-х, возможность создания ядерного оружия террористическими группами стала более вероятной.[17] Маломощное взрывное устройство (<10 килотонн) может потребовать малое количество плутония и высокообогащенного урана, которые могут быть доступны в наше время.[10]

РАДИАЦИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ТЕРМИНОЛОГИЯ
Нестабильные атомы, стремясь достичь стабильности, излучают энергию в виде ионизирующей радиации. Ионизирующая радиация - вид высокочастотной энергии, имеющий побочные биологические эффекты, включая повреждение ДНК, образование свободных радикалов, разрушение химических соединений и образование новых макромолекул.[17,18] Ионизирующая радиация может состоять из частиц или быть электромагнитной. Радионуклиды, элементы, которые испускают атомную радиацию, существуют естественно (например, уран) или могут быть искусственными (плутоний).

Имеется пять типов ионизирующей радиации: α -частицы, ß-частицы, γ-лучи, x-лучи и нейтроны.[14] У каждого из них различные характеристики и поведение.

α-частицы состоят из 2 протонов и 2 нейтронов; они чрезвычайно тяжелы и обладают ограниченными возможностями проникать через одежду и кожу. Тем не менее, если они ингалируются или проглатываются, могут проникать через слой эпителиальных тканей до 50-µm, что достаточно, чтобы произвести повреждение клеток (что объясняет ассоциацию между α -излучением ингалируемого радона и возникновением рака легких).

ß-частицы, состоящие только из электронов, имеют большую проникающую способность, чем α –частицы. Они могут вызывать поражения кожи и внутренних органов при проглатывании или ингаляции. В то время, как -частицы происходят из природных источников, ß-частицы чаще всего происходят от радионуклидов применяемых в медицине (например, ксенон) и производятся ядерными реакторами (например, радиоактивный йод).[19] Нейтроны являются мощным, но редким источником радиации, выбрасываются только после ядерного взрыва. Нейтроны высоко деструктивны, приводят к в 10 раз большим повреждениям тканей, чем γ -лучи.[15]

γ-лучи и x-лучи являются частями электромагнитного спектра. В отличие от α- и ß-частиц, у этих частиц нет массы. γ-лучи выбрасываются из радиоактивных материалов, включая цезий и кобальт или вследствие ядерного взрыва. Имея высокую энергию и не имея массы, γ -лучи обладают высокой проникающей способностью. X-лучи, которые редко встречаются при ядерных авариях, переносят энергию по коротким путям с малым рассеиванием, в то время как нейтроны имеют большую массу и переносят энергию на более длинный путь.

Единицей измерения энергии поглощенной из x-лучей и γ -лучей является рад (радиационная поглощенная доза) и рэм (rem - рентгеновский эквивалент человека - взвешенный или оценочный фактор). Понятие основывается на относительно большей относительной биологической эффективности (relative biologic effectiveness -RBE) дозы от радиации состоящей из частиц, например, таких как нейтроны. Таким образом, rem = (rad) x RBE. Рад и rem заменены Греем ( Gray 1 Gy = 100 rad) и Зивертом ( Sievert 1 Sv = 100 rem), соответственно международной системе единиц СИ (International System of Units - SI). Единицей активности радиации испускаемой радионуклидом является Кюри Ci (кюри - curie) и в системе СИ Беккерель (Becquerel -Bq).

Единицы и другая терминология суммированы в Приложении.

Радионуклиды и радиоактивная эмиссия, ассоциированные с радиационными инцидентами приведены в таблице 1.

Таблица 1. Радионуклиды, продуцируемые при радиационной аварии

Элемент

Символ

Источник

Излучение

Респираторная

абсорбция

Гастроинтестинальная

абсорбция

Первичная

токсичность

Лечение

Америций

Americium

241Am

NWD

Альфа

75%

Минимальная

Скелет, отложение в печени, угнетение костного мозга

DTPA, EDTA

Цезий

Cesium

137Ce

MF

Бета, гамма

Полная

Полная

Облучение всего тела

Прусский голубой

Кобальт

Cobalt

60Co

MF, FI

Бета, гамма

Высокая

<5%

Облучение всего тела

Поддерживающее

Йод

Iodine*

131I

NWD, NPP

Бета, гаммa

Высокая

Высокая

Разрушение щитовидной железы, рак

Йодид калия

Фосфор

Phosphorous

32P

MF

Бета

Высокая

Высокая

Быстро делящиеся клетки

Антациды из алюминия гидроксида

Плутоний

Plutonium

238,239Pu

NW, NWD

Альфа, гамма

Высокая

Минимальная

Легкие, кости, печень

DTPA, EDTA

Стронций

Strontium

90Sr

NWD

Бета, гамма

Ограниченная

Умеренная

Кальций костный

Поддерживающее

Адаптировано по Jarrett DG. Medical Management of Radiological Casualties. Bethesda, MD: Armed Forces Radiobiology Research Institute; 1999.

  • NWD indicates nuclear weapon detonation – детонация атомного оружия;
  • DTPA, диэтилентриаминпентацетиловая кислота ( diethylenetriaminepentaacetic acid;
  • EDTA, этилендиаминтетрауксусная кислота (ethylene-dinitrillo tetraacetic acid);
  • MF, медицинские и исследовательские источники;
  • FI, пищевые источники излучения food irradiation facilities;
  • NW, отходы ядерных реакторов nuclear reactor waste sties;
  • NPP, ядерные предприятия nuclear power plants.

* Существует множество радионуклидов, включая 132I. Тем не менее , 131I наиболее распространенный и клинически важный изотоп.

ПОСЛЕДСТВИЯ РАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Радиационная биология
Радиационное воздействие делится на внутреннее, наружное, всего тела и частей тела. Внутреннее облучение может произойти после ингаляции радиоактивного газа, потребления загрязнённой пищи (включая, продукцию, зерновые, молоко от коз и коров, которые пасутся на загрязненных полях).

Радиационные эффекты могут наблюдаться вследствие прямого контакта с тканями-мишенями, или непрямое действие в результате действия свободных радикалов и других вредных молекул. Клеточный эффект радиации широко варьирует, прямо коррелирует с обычной скоростью деления клеток и обратно пропорционален степени дифференциации клеток.[14]

Чувствительность тканей к радиации, от большей к меньшей:

лимфоидная > гастроинтестинальная > репродуктивная > кожная > костный мозг > нервная система.

Ионизирующая радиация продуцирует хромосомные поломки в различных соматических клетках; эти поломки могут персистировать в течение декад после воздействия и могут приводить к повышению частоты рака после облучения. Другие важные факторы, влияющие на частоту нарушений после облучения включают: дозу, тип радиации и возраст облученного индивидуума.[17]

Влияние на здоровье
Влияние на состояние здоровья во многом зависит от обстоятельств сопровождающих освобождение факторов радиоактивности. Например, после взрыва атомного оружия и распространяющего радиоактивность устройства, дополнительно действуют термические и взрывные факторы. В противоположность этому, ядерное предприятие при катастрофе может производить радиоактивное облако без взрыва.

Последствия для здоровья от радиационного воздействия обычно делят на краткосрочные и долгосрочные. Краткосрочные последствия наблюдаются в течение дней и недель, а долгосрочные эффекты через месяцы и даже годы спустя. Краткосрочные эффекты зависят от уровня радиации и типа облученной ткани. Тошнота и рвота наблюдаются при воздействии от 0.75 до 1.0 Гр (75–100 рад); a гемопоэтический синдром (тяжелая супрессия лимфоидной и мозговой ткани) обычно появляется при воздействии от 3.0 до 6.0 Гр (300–600 рад) и может привести к смерти в период от 8 до 50 дней. Количество лимфоцитов коррелирует с полученной дозой; если количество лимфоцитов падает более чем на 50% за 24 - 48 часов, это свидетельствует об умеренном или более сильном радиационном воздействии. Угнетение костного мозга и лимфоидной ткани приводит к анемии и увеличении риска инфекции; снижение количества тромбоцитов вызывает генерализованные кровотечения.[15]

Средняя летальная доза (LD50/60), т.е. доза от которой 50% подвергшегося облучению населения умирает в течение 60 days - 4.0 Гр (400 рад). Долговременные эффекты включают описанные ниже, включают психологическую травму и повышение риска рака.

УЯЗВИМОСТЬ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ
У детей имеется множество уязвимых мест, которые обусловливают больший риск неблагоприятных последствий воздействия радиации. Так как дети имеют относительно больший минутный объем вентиляции они более чувствительны к воздействию радиоактивных газов по сравнению с взрослыми (например, при авариях на ядерных предприятиях). Нуклиды быстро осаждаются на землю, которая часто является местом жизни и дыхания детей. Воздушные загрязняющие вещества сильнее действуют на детей т.к. они ниже ростом. Радиоактивный йод переносится в грудное молоко, загрязняя этот важный для ребенка продукт питания. Коровье молоко, основной компонент диеты большинства детей, так же может быстро загрязняться, если радиоактивные материалы оседают на пастбищах.

Внутриутробное воздействие радиации так же имеет важные клинические эффекты в зависимости, от дозы и вида облучения; может наблюдаться передача радионуклидов через плаценту, которая зависит от действующего агента. После внешнего воздействия радиации, фетальная доза 0.60 Зв (60 rem) может обусловливать малый размер головы и задержку умственного развития (у переживших атомную бомбардировку японцев), в том случае если воздействие имело место между 8 и 25 неделями гестационного возраста.[2] Дозозависимый эффект относительно частоты малого размера головы без задержки умственного развития, был обнаружен у плодов подвергшихся воздействию >0.2 Sv (> 20 rem) между 4 и 17 неделями гестации.

Радиационно-индуцированный рак при одинаковой дозе встречается чаще у детей, чем у взрослых. И, наконец, дети душевно более ранимы, чем взрослые при катастрофах любого вида. У детей более высокий риск долговременных нарушений поведения.[20–22]

АДМИНИСТРИРОВАНИЕ
Радиационная катастрофа должна сопровождаться мощной интегрированной реакцией на федеральном уровне, уровне штата и локальной системы здравоохранения. Связанные с менеджментом агентства включают на федеральном уровне: департамент США по Безопасности Родины (US Department of Homeland Security), Управление по охране окружающей среды, Федеральное Агентство Неотложной терапии, Комиссию по ядерному урегулированию, Министерство энергетики и Министерство юстиции.

Государственные и местные департаменты министерства здравоохранения, работая близко с федеральными агентствами, обеспечивают адекватную местную реакцию, например, инициирование чрезвычайной системы радиопередачи, выполнение планов на случай бедствия или планов эвакуации, рекомендации для защиты, инструкции, для назначения KI, создание местных убежищ для перемещенных семейств.

Эвакуация и защита
Эвакуация наиболее важное мероприятие после воздействия радиации, особенно при возникновении радиоактивного облака, когда есть время, чтобы избежать воздействия. Однако при предыдущих неполадках на предприятиях, радиоактивное облако иногда рассеивается в течение минут, делая срочную эвакуацию невозможной. Более того, эвакуация всего населения в том случае, если количество жителей более 500 000 может оказаться неудачной. Эвакуация может быть чрезвычайно хаотической, приводить к автокатастрофам и другим травмам, так что должны быть приняты меры предосторожности. Переселение может быть временным или долговременным в зависимости от стойкости радиоактивного загрязнения окружающей среды.

Решение о рекомендации долговременного переселения может быть принято на федеральном уровне, уровне штата, местными агентствами с учетом предполагаемой дозы радиации, персистенции радионуклидов в окружающей среде, физического повреждения дорог и зданий и действия других факторов, оказывающих влияние на безопасность населения.[23] В том случае, если эвакуация невозможна, безопасное место должно быть найдено в доме или другом здании. Например, защищающий фактор (соотношение между дозой, которую можно получить, находясь внутри структуры к дозе, которая могла быть получена, если эта структура отсутствует23) для γ –лучей после радиоактивного облака 0.9 для деревянных стен, 0.6 для подвала дома, 0.4 для подвала каменного дома и 0.2 для большого административного здания и индустриального здания.23 Длительность нахождения в укрытии зависит от степени загрязнения окружающей среды. Семьи должны следовать инструкциям, полученным через локальную экстренную радиовещательную систему.

ЛЕЧЕНИЕ
Лечение ребенка, который подвергся серьезному воздействию радиации, зависит от вида и степени воздействия и наличия сопутствующих травм.[14] Принципы менеджмента катастрофы включают локализацию воздействия, дезактивацию, догоспитальную помощь, полевую сортировку, должны быть полностью соблюдены.[14] Первый этап оказания помощи педиатрическим жертвам радиационных воздействий – определение необходимости местной дезактивации. Удаление одежды обеспечивает более чем 90% эффективности обеззараживания после химического и радиационного воздействия.[19] При выполнении протоколов при аварии, службы неотложной медицинской помощи будут определять "горячую", "тёплую" и "холодную" зоны; загрязненные потерпевшие должны быть дезактивированы в полевых условиях и далее транспортироваться к органам здравоохранения.

Однако в некоторых случаях, жертвы могут прибывать личным транспортом, потенциально принося с собой радиоактивные материалы. В этом случае госпитали и подразделения неотложной помощи могут разработать свои планы оказания помощи загрязненным жертвам. Госпитальный служащий ответственный за радиационную безопасность – главный консультант определяющий ведение пациента; датчики радиации должны быть помещены прямо возле места оказания помощи. Должно быть определено место нахождения загрязненной одежды. Кожу следует вымыть теплой водой. Должны быть предприняты меры предотвращения гипотермии. Дети с внедренными в кожу радиоактивными материалами должны быть подвергнуты тщательной хирургической обработке, чтобы минимизировать дальнейшее повреждение тканей. Обработка ожогов кожи – минимальна: рекомендуется только орошение.15,23 Растворы, использующиеся для орошения должны собираться в сосуды и располагаться соответствующим образом.

Дети, у которых отсутствует внешнее загрязнение (например, при ингаляции радиоактивных материалов) должны быть пролечены с использованием обычных протоколов. Тем не менее, их биологические жидкости, включая слюну, кровь, моча и кал могут быть загрязнены и требуют специальных предосторожностей при обращении с ними.

Начальное медицинское наблюдение включает тщательное обследование дыхательных путей, дыхания и кровообращения особенно в случае, когда имеется потенциальная возможность ударных или термических травм.[14] Хирургическое вмешательство должно быть выполнено как можно скорее, желательно в течение 48 часов, пока не нарушены заживление ран и иммунитет.[15]

Специфическая фармакотерапия жертв тяжелого воздействия радиации ограничена; решение о применении этих агентов принимается полномочными лицами по клиническому лечению жертв радиации (например, консультант NRC и радио терапевт). Назначение - KI краеугольный камень превентивного лечения после имевшего место или предполагаемого воздействия радиоактивного йода (радионуклиды йода - частые побочные продукты ядерных аварий и поэтому часто выделяются после инцидента на атомных производствах).[14] Могут быть предложены и другие средства, но их эффективность не доказана или у них наблюдаются тяжелые побочные эффекты в особенности у детей[14].

KI тот же самый агент, который используется в малых количествах для йодирования поваренной соли.

dus 3 edan цена

АПТЕКА ИФК

Рейтинг пластических хирургов 2016

Материалы, размещенные на данной странице, носят исключительно информационный характер, предназначены для образовательных целей и не могут использоваться пользователями сайта для постановки диагноза и выбора метода лечения. Диагностику и лечение должен проводить только лечащий врач. Администрация сайта не несёт ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте http://medafarm.ru/.