Глава 16. Действие ионизирующих излучений. - Судебная медицина - под редакцией доктора медицинских наук проф. В.И.Прозоровского

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 поглощаются 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 лучистой 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, инфекционных осложнений, обусловливает большую выраженность тех или других симптомов и изменений.

Значительно изменяется общее состояние. Отмечается слабость, апатия, головные боли, бессонница, 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 мочевыводящих 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 рисунком 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 кровоточной 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.

Судебно-медицинская 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.