Все излучения, используемые в лучевой диагностике, разделяются на неионизирующие и ионизирующие. При взаимодействии со средой неионизирующие излучения не вызывают ионизации атомов, т. е. их распада на противоположно заряженные частицы - ионы. К числу неионизирующих излучений принадлежат тепловое (инфракрасное) излучение и резонансное излучение, возникающее в биологическом объекте, помещенном в стабильное магнитное поле, под действием высокочастотных электромагнитных импульсов. Кроме того, к неионизирующим излучениям условно относят ультразвуковые волны, представляющие собой упругие колебания среды.

Ионизирующие излучения способны ионизировать атомы окружающей среды, в том числе атомы, входящие в состав тканей человека.

Каждый человек в течение своей жизни проходит десятки диагностических и, в случае необходимости, терапевтических процедур с использованием источников ионизирующего излучения. Эти процедуры назначаются врачом, выполняются в специальных медицинских учреждениях и чаще всего являются плановыми. Чаще всего человек проходит рентгенологические диагностические обследования.

Минимум одно рентгеновское диагностическое обследование ежегодно проходит каждый человек. Обычно эти процедуры необходимы для постановки правильного диагноза, своевременного диагностирования онкологических заболеваний и, наряду с этим, такие процедуры имеют определенные риски возникновения стохастических эффектов в результате облучения. Особое внимание нужно обращать на избежание необоснованного назначения облучения или необеспечение радиационной защиты пациента во время проведения этих процедур.

Во всем мире уделяется большое внимание исследованию и оптимизации доз облучения пациентов при диагностических процедурах, чтобы предотвратить негативные последствия медицинского диагностического облучения.

Академик РАМН Покровского В.И. (2011) отмечает, что современная медицина широко и успешно использует достижения в области атомной энергетики в лечении различных болезней, таких как злокачественные новообразования и неопухолевые заболевания. При проведении лучевой терапии онкологических заболеваний энергия, возникающая при распаде радионуклидов, используемых в медицине, поражает генетический аппарат трансформированных клеток, тем самым останавливает их рост.

Облучение организма можно подразделить на внешнее и внутреннее (Лукьянов В.Б., Бердоносов С.С., Богатырев И.О. и др., 2007). Внешнее облучение возникает в результате попадания потока частиц в организм извне. Внутреннее облучение вызывается попавшими в организм радиоактивными веществами.

От воздействия радиации ежегодно в России может возникать около 40 тыс. смертельных раков. При этом предполагается, что каждый такой рак уносит в среднем 13-15 лет жизни  (П.В. Рамзаев, 2009).

Клинические проявления лучевых поражений многообразны и вариабельны по тяжести. Это объясняется сложной взаимосвязью различных факторов особенностей облучаемого объекта, воздействующего агента, состояния окружающей среды. Так, врачи давно отметили индивидуальную чувствительность организма к различным неблагоприятным воздействиям. Существенное значение имеет чувствительность к лучевому воздействию. Смертельная доза облучения для человека имеет диапазон от 2500 до 6000 мЗв. В значительной же мере это зависит от особенностей человеческого организма: состояния нервно-эндокринной регуляции, общего физического здоровья, наличия или отсутствия хронических заболеваний, физиологического состояния организма (лактация, беременность, хроническое переутомление, недоедание и т.д). Имеют значение пол и возраст: дети, старики и беременные более чувствительны к лучевому воздействию.

Существуют две основные гипотезы патогенеза отдаленных последствий ионизирующего излучения. Согласно одной из них отдаленные последствия облучения объясняются в основном повреждением кровеносных сосудов, приводящим к дегенерации клеток и тканей и генерализованным поздним фиброзам связанных с ними соединительных тканей.

Обновления и радиочувствительность клеток являются ведущими факторами, определяющими срок развития  и тяжесть лучевых поражений. Наиболее радиочувствительны быстроделящиеся клетки, а также недифференцированные клетки. Клетки этого типа определяют острую лучевую реакцию на облучение, в отдаленном периоде обусловливают медленное, необратимое развитие повреждений соединительной ткани и сосудов. Радиочувствительность снижается с уменьшением способности клеток к восстановлению.

Другая гипотеза предполагает, что разнообразие отдаленных последствий, различие во времени их проявления, их тяжести и скорости развития объясняются кинетикой клеток. Эффекты являются отдаленными (поздними), поскольку проявление повреждения в митозе отдаляется вследствие медленного деления клеток.

В основе отдаленной лучевой патологии на клеточном уровне лежат три типа нарушений, возникающих в результате непосредственного воздействия радиации (Москалев Ю.И., 2012). К ним относятся клеточная гибель, консервация наследственных нарушений и нелетальные наследственные изменения, т. е. нарушения, которые стойко репродуцируются при размножении соматических клеток.

По данным Москалева Ю.И. (2013), формы отдаленных последствий облучения подразделяются на стохастические, беспороговые, и детерминированные, пороговые. Тяжесть детерминированных эффектов зависит от числа поврежденных клеток в тканях. Облучение в малых дозах вызывает повреждение небольшой доли клеток, что не имеет значения в большинстве зрелых тканей, хотя представляет потенциальную основу для новообразований.

Стожаров А.Н. (2007) в своих работах указывает, что тяжесть проявления детерминированных эффектов зависит от индивидуальной дозы, которая была получена пострадавшим в результате облучения.

Дозовая зависимость для стохастических эффектов проявляется не в изменении тяжести заболевания, а в увеличении частоты той или иной патологии. При этом значение имеет не индивидуальная, а коллективная доза облучения на определенную популяцию лиц.

К настоящему времени известна вероятность заболевания раком при получении человеком поглощенной дозы в 1 Гр. Известно также, что радиационный риск при полном отсутствии облучения равен нулю. Однако мало что известно о действии промежуточных доз, поэтом следует попытаться экстраполировать известные оценки риска при больших дозах облучения на область малых доз.

М.Б.Ниезмухамедова, И.Э.Халиуллов (2009) отмечают, что чувствительность органов человека также различная. Так, клетки кроветворных органов и половых желез наиболее радиочувствительны и поражаемы, а клетки кожи и костей более устойчивы к облучению. Чувствительность тканей к облучению прямо пропорциональна интенсивности клеточного обмена и обратно пропорциональна их дифференцировке. Тяжесть лучевого поражения зависит от того, какой орган облучается, каково объемное распределение излучения в тканях, от того, облучается ли все тело или только какая-то его часть. Например, доза 6000 мЗв смертельна для человека при тотальном облучении, но та же доза на ограниченном участке тела, например на кисти рук, переносится легче.

Эффект излучения зависит и от особенностей воздействующего агента, т.е. от дозы и времени облучения, вида и энергии излучения. Чем больше поглощенная доза, т. е. чем больше поглощенной энергии в массе биологического объекта, тем выраженнее поражающий эффект. Например, доза 250 мЗв вызывает у человека изменения в крови и обратимые клинические проявления, доза 2000 мЗв способствует развитию лучевой болезни, доза 6000 мЗв смертельна.

Самыми распространенными видами рака, вызванными действием радиации, по мнению А.Н. Стожарова, Л.А. Квиткевича, Г.А. Солодкой и др. (2007), оказались рак щитовидной и молочной железы. Примерно у десяти человек из тысячи облученных отмечается рак щитовидной железы, а у десяти женщин из тысячи – рак молочной железы. Однако обе разновидности рака излечимы, смертность от рака щитовидной железы особенно низка.

Рак легких, напротив, - один из тяжелых видов онкологической патологии. Он тоже принадлежит к распространенным разновидностям раковых заболеваний среди облученных групп населения. Согласно оценкам, из группы людей в тысячу человек, возраст которых в момент облучения превышает 35лет, вероятно, пять человек умрут от рака легких в расчете на каждый Гр средней индивидуальной дозы облучения.

Рак других органов и тканей, как оказалось, встречается среди облученных групп населения реже. Вероятностью умереть от рака желудка, печени или толстой кишки составляет примерно 1/1000 на каждый Гр средней индивидуальной дозы облучения, а риск возникновения рака костных тканей, пищевода, тонкой кишки, мочевого пузыря, поджелудочной железы, прямой кишки и лимфатических тканей еще меньше и составляет примерно от 0,2 до 0,5 на каждую тысячу и на каждый Гр средней индивидуальной дозы облучения.

Дети более чувствительны к облучению, чем взрослые, а при облучении плода риск заболевания раком, по-видимому, еще больше.

Л.А. Квиткевич указывает на генетические последствия воздействия радиации. Их можно разделить на 3 группы:

1. Серьезные нарушения развития у потомства облученных родителей.

К ним относятся:

·                   Эмбриональная и ранняя постнатальная гибель

·                   Врожденные пороки и задержка развития

·                   Снижение фертильности

·                   Изменение морфологических и биохимических признаков

В их основе лежат «крупные» мутации:

- хромосомные

- геномные

- доминантные генные

2. Физиологическая неполноценность потомства:

·                   Снижение устойчивости к неблагоприятным воздействиям

·                   Функциональные сдвиги

·                   Дестабилизация генетического аппарата

3. Увеличение риска канцерогенеза, поскольку мутагенные воздействия на родителей создают наследственную предрасположенность к бластомогенезу у потомства.

Влияние облучения на желудочно-кишечный тракт.

Так, Hasleton P.S. и др. (2008) полагают, что повреждения кровеносных сосудов толстой кишки следует рассматривать как основную причину радиационной патологии кишечника, а эндотелиальные клетки являются первичными мишениями для радиационного поражения.

Отдаленная радиационная патология пищеварительного тракта может развиться в результате воздействия внешних источников радиации и инкорпорации радионуклидов, для которых желудочно-кишечный тракт является одним из важнейших путей поступления и экскреции из организма. Для слаборастворимых радионуклидов желудочно-кишечный тракт является барьером, препятствующим поступлению их в кровь и внутренние органы. Однако это не исключает радиационного воздействия таких радионуклидов на кишечный эпителий и прилежащие ткани в процессе транзита их по пищеварительному тракту.

Влияние больших доз ионизирующего излучения на желудочно-кишечный тракт изучено в эксперименте на животных, у больных острой лучевой болезнью, а также у лиц, подвергшихся лучевой терапии в связи с онкологическим заболеванием.

Casarett G.W. (2008) указывает, что наиболее серьезные последствия облучения пищевода – это стеноз и окклюзия просвета. Прогрессивная атрофия эпителия с фиброзным утолщением стенок и стенозом, обусловленным субэпителиальным и артериокапиллярным фиброзом, может проявляться через месяцы и годы после окончания радиотерапии.

По степени радиочувствительности отделы желудочно-кишечного тракта  располагаются в следующем порядке: прямая и толстая кишка, желудок, пищевод, тонкая кишка.

Тонкая кишка – наиболее радиочувствительный отдел желудочно-кишечного тракта (Москалев Ю.И., 2011). При дозе 45 Гр осложнения составляют 1 - 5%, при дозах 50-60 Гр – до 60%. При дозе 30 Гр наступает атрофия слизистой оболочки, нарушается абсорбция витамина В12. К поздним осложнениям относятся стеноз, нарушение всасывания, диарея, в тяжелых случаях – свищи. При изучении обнаружены снижение всасывания в кишечнике, отчетливое утолщение подслизистого слоя и артериальной стенки, укорочение и уменьшение числа микроворсинок в слизистой оболочке.

Согласно данным G. Manigand и соавт. (2007), кишечные осложнения в исходе лучевой терапии при лечении опухолей малого таза встречаются в 10% случаев и в 2% носят тяжелый характер. Кишечные осложнения выражаются в виде тяжелой диареи, нередко с примесью крови, стенозов, некрозов, перфораций, синдрома низкой абсорбции.

Радиоиндуцированные опухоли желудка и кишечника возникают при действии различных видов ионизирующей радиации (Лебедевой  Г.А., 2009.). Они локализуются во всех отделах, имеют различную тканевую принадлежность. 

Основываясь на литературных данных, можно говорить о многообразии проявления лучевых повреждений, вызванных большими дозами облучения. Причем, клинические симптомы могут носить тяжелый характер, и их развитие значительно растянуто по времени, зависит от дозы облучения и различной радиочувствительности клеток и тканей.

Следует отметить, что для обеспечения радиационной безопасности населения в условиях развития ядерной энергетики необходимо повышение уровня знаний всего населения в вопросах понимания сущности физических и биологических процессов, связанных с ионизирующим излучением, а также знание нормативно-правовых актов и соблюдение норм поведения в области радиационной безопасности.