Последствия ядерных взрывов в городах Хиросима и Нагасаки

Период наибольшей радиочувствительности эмбриона человека сильно растянут по времени. Он начинается, вероятно, с зачатия и кончается приблизи­тельно 38-ми суткам после имплантации; в этот период развития у эм­бриона человека начинают формироваться зачатки всех органов посредством быстрой дифференцировки из клеток первичных ти­пов. Подобные превращения у эмбриона человека в период между
18-ми и 38-ми сутками происходят почти в каждой из тканей. Так как переход любой клетки из эмбрионального состояния в состояние зрелости – наиболее радиочувствительный период ее формирова­ния и жизни (независимо от того, является ли она нейро-, мио-, остео- или эритробластом и др.), все ткани в это время оказывают­ся высоко радиочувствительными.

Мозаичность процесса дифференциации эмбриона и связан­ное с этим процессом измененение числа наиболее радиочувстви­тельных клеток определяют степень радиочувствительности той или иной системы или органа и вероятность появления специфи­ческой аномалии в каждый момент времени. Поэтому фракциони­рованное облучение плода приводит к более тяжелым повреждениям, так как воздействие захватывает разнообразные типы зародышевых клеток и их различное распределение, что вызывает повреждение большого количества зачатков органов, находящихся на критических стадиях развития. В этот период максимальное поражение может быть спровоцировано очень малыми дозами ионизирующего из­лучения; для получения аномалий в более поздний период эм­брионального развития требуется воздействие больших доз.

Приблизительно через 40 суток после зачатия грубые уродства вызвать трудно, а после рождения – невозможно. Однако следует помнить, что в каждый период развития эмбрион и плод человека содержат некоторое количество нейробластов, отличающихся вы­сокой радиочувствительностью, а также отдельные зародышевые клетки, способные аккумулировать действие излучения.

Как показали результаты изучения последствий облучения бе­ременных женщин во время атомной бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки, степень проявления аномалий и их особенности в ос­новном соответствовали ожидаемым. Так, согласно одному из об­следований, у 30 женщин, находившихся в 2 км от эпицентра взрыва и имевших серьезные симптомы лучевого воздействия, примерно в половине случаев отмечена внутриутробная смерт­ность плода, гибель новорожденных или младенцев, а у четырех из 16 выживших детей наблюдалась умственная отсталость. Согласно данным другого наблюдения, почти у половины (45%) детей, ро­дившихся от матерей, подвергшихся облучению при сроках бере­менности 7-15 нед., имелись признаки умственной отсталости.

Кроме того, у потомства женщин, перенесших облучение в первой половине беременности, отмечены микроцефалия, задержка рос­та, монголизм и врожденные пороки сердца, частота и степень аномалий были выше в тех случаях, когда пострадавшие матери находились на расстоянии менее 2 км от эпицентра взрыва. Но и в этих случаях не наблюдалось таких резких неврологических нару­шений, какие были получены при облучении мышей, что, вероят­но, связано с малой выживаемостью таких детей. Эти наблюдения относятся лишь к 6-7-летним детям, а в этом возрасте еще не про­являются многие нарушения, которые могут быть обнаружены только в юношеском и более позднем возрасте.

Согласно данным обзора 1975 г., ежегодное обследование в Хиросиме и Нагасаки 1600 жителей, подвергшихся облучению в пренатальный период, показало, что у лиц, матери которых нахо­дились на расстоянии ~2 км от эпицентра, отмечалось некоторое уменьшение объема головы, замедление роста и снижение массы тела. При меньших дозах заметных отклонений в физическом раз­витии и росте детей не отмечено.

После уточнения индивидуальных доз было установлено, что в Хиросиме тератогенный эффект радиации проявлялся уже в диа­пазоне доз от 0,1 до 0,2 Гр.

Наибольший риск развития умственных расстройств наблюда­ется при облучении плода в период от 8 до 15 недель после зачатия.

Следует иметь в виду, что облучение эмбриона в малых дозах может вызвать такие функциональные изменения в клетке, кото­рые невозможно зарегистрировать современными методами ис­следования, но которые способствуют развитию болезненного процесса через много лет после облучения. Следовательно, все от­даленные последствия облучения эмбриона могут быть выражены в большей степени, нежели при облучении взрослого организма. Так, например, согласно данным статистического анализа (Стьюарт А. и др., 1956), частота лейкемий у потомства матерей, подвергавшихся рентгеновскому облучению во время беременно­сти, приблизительно удваивается.

Облучение эмбриона в первые 26 недель при дозе > 0,1 Гр чревато рождением неполноценных детей, в связи с чем подобная ситуа­ция может служить основанием для аборта по медицинским показаниям.

Заслуживают внимания сведения о последствиях облучения матерей во второй половине беременности. К ним относятся дан­ные о повышенной заболеваемости и смертности таких детей в На­гасаки, а также сообщения об аномалиях развития, наблюдавших­ся при рентгенотерапевтических процедурах, проводимых на раз­ных сроках беременности матерей. Так, в сводке, охватывающей 168 подобных случаев (Раф Р., 1962), утверждается, что облучение эмбриона человека в период первых двух месяцев ведет к 100%-му поражению, в период от 3 до 5 месяцев – к 64, в период от 6 до 10 месяцев – к 23% поражения эмбрионов. Эти данные следует, ко­нечно, иметь в виду, но их ценность для надежных выводов отно­сительно облучения эмбриона и плода человека ограничена отсут­ствием точных дозиметрических параметров.

Исключительная особенность эмбриона определя­ется наличием большого числа недифференцированных первич­ных клеток, направленных на компенсацию клеточных утрат, благодаря чему облученный организм продолжает развиваться как целое, хотя неминуемым следствием облучения является воз­никновение состояния недостаточности (неполноценности), пе­реносимость которой организмом зависит от степени замещения пораженных клеток клетками, остававшимися недифференциро­ванными.

Исход поражения эмбриона, таким образом, выражается неким равновесием между начальным эффектом облучения и способностью «организма как целого» восстановить от поражения отдельные его части, регенерирующие посредством вновь ориентированных жизне­способных первичных клеток.

Независимо от деталей механизма радиоэмбриологического эффекта последствия облучения эмбриона или плода таковы, что неизбежно приводят к выводу о необходимости любой ценой пре­дотвращать лучевые воздействия в этом периоде. Пороговая доза излучения, вызывающая аномалию плода человека, пока не уста­новлена, но облучение в дозе 0,05 Гр повышает частоту резорбции оплодотворенного яйца у мыши на очень ранней стадии (перед стадией дробления).

Есть основания полагать, что даже диагностические облучения беременных женщин (при дозах 0,001-0,2 Гр) могут вызвать зна­чительные уродства, особенно если это происходит в период раннего онтогенеза.

Как полагает Д. Висли (1960), по крайней мере 96% всех смертей, вы­званных врожденными уродствами, могут обусловливаться радиа­ционным фоном, а наблюдавшееся в США с 30-х по 60-е годы про­шлого века увеличение уродств на 60% явилось, по его мнению, результатом непродуманного медицинского применения рентге­новского излучения.

Кроме того, очень важной проблемой, влияющей на оценку результатов облучения в период эмбриогенеза, является изучение частоты и момента возникновения отдаленных последствий облу­чения. Например, если развитие видимой картины рака у человека происходит через 15-30 лет после облучения, то будет ли так же продолжителен латентный период, если облучению подвергается эмбрион или плод? Дополнительно к уже приведенным выше при­мерам, демонстрирующим серьезность этой проблемы, можно до­бавить следующее. Проведенный Р. Моулом (1974) ретроспектив­ный анализ опубликованных материалов об опухолях у детей вы­явил повышенную частоту лейкемии и злокачественных опухолей у детей, рожденных от матерей, прошедших радиографические об­следования, в 10% случаев это были одиночные плоды, а в
55% – близнецы. Множественность наблюдавшихся лейкемий и солид­ных опухолей дает основание автору для уверенного заключения о причинно-следственной связи между этими заболеваниями и об­лучением плода.

По данным А. Стьюарта (1973), в первые 10 лет жизни у 15 млн одиночных детей и 350 тыс. близнецов, подвергшихся облучению во внутриутробном состоянии, относительный риск заболевания лейкемией или солидными опухолями возрастает в 1,5 раза для одиночных детей и соответственно в 2,2 и 1,6 раза для близнецов.

Суммируя все имеющиеся данные, в последнем обзоре 1997 г. Долл и Векфорд пришли к следующему заключению. Облучение in utero в малых дозах, особенно в последний триместр, увеличивает риск детского рака (регистрируемого в первые 10-15 лет жизни). Уже при дозе около 0,01 Гр (1 рад) риск детского рака увеличивает­ся на 40% выше спонтанного уровня. Увеличение абсолютного риска при этом составляет около 6% на 1 Гр, что не сильно отлича­ется от риска выживших после бомбардировки взрослых японцев.

При облучении зачатков половых органов у эмбрионов на ран­ней стадии развития можно ожидать иных последствий, чем при облучении гонад взрослого организма, хотя бы из-за различия ра­диочувстви­тельности их половых клеток. Кроме того, изменения в небольшом числе таких зачаточных половых клеток эмбриона окажут гораздо больший эффект, так как они являются предшест­венниками огромного числа клеток эпителия половых желез взрослого человека, следовательно, любое воздействие излучения на первичную зародышевую клетку эмбриона передается всем клеткам ее последующих поколений.

Все изложенное дает основание для подтверждения справедли­вости раннего (1962) высказывания одного из основоположников радиационной эмбриологии Р. Рафа: «...ионизирующее излучение является и будет оставаться в будущем важнейшим орудием в деле расцвета цивилизации, как это уже было показано в медицине, в других областях науки и техники. Средняя продолжительность жизни человека увеличилась в значительной степени благодаря развитию радиологии. Тем не менее задача каждого радиоэмбрио­лога – подчеркивать, что эмбрион крайне радиочувствителен и что облучение его может вызвать далеко идущие последствия». Де­монстрацией справедливости, высказанной Р. Рафом 40 лет назад точки зрения, является остающееся без изменений заключение НКДАР-84 о том, что радиочувствительность плода по индукции отдаленных последствий облучения в 10-300 раз больше по срав­нению с взрослым организмом.

^ Таким образом, можно сделать заключение, что:

– организм эмбриона и плода обладает крайне высокой радиочувстви­тельностью. Облучение в этот период даже в незна­чительных дозах (> 0,1 Гр) вызывает тератогенные эффекты в виде различных пороков развития, задержки умственного раз­вития и уродств;

– вероятность появления конкретных тератогенных эф­фектов зависит от того, на какой стадии эмбрионального раз­вития произошло облучение, а число и тяжесть эффектов – от дозы;

– наиболее чувствительным периодом является период от 8 до 15 нед. после зачатия;

– эмбриогенные эффекты облучения в основном являются следствием прямого воздействия, на опосредованное действие радиации через организм матери приходится не более 5%;

– облучение эмбриона даже в малых дозах в 1,5-2 раза уве­личивает спонтанный уровень детского (в первые 10-15 лет жизни) рака;

– диагностическое применение ионизирующих излучений в период беременности должно производиться только в исклю­чительных случаях по строгим медицинским показаниям, учи­тывающим вероятность развития тератогенных эффектов.