Чорнобильські "гарячі частинки" в легких - патологія органів дихання у ліквідаторів аварії на чаес

4
П. А. Власов, Ю. Б. Квачева
чорнобильські &ldquo-гарячі частинки&rdquo- в легких учасників ліквідації наслідків аварії і жителів України і Білорусії, що проживали на забруднених територіях
проблема чорнобильських &ldquo-гарячих частинок&rdquo- (ГЧ) в даний час включає в себе три напрямки: по-перше, інгаляційне надходження і його наслідки (оцінка кількості ГЧ, розподіл, дозові навантаження, можливі біологічні ефекти), по-друге, надходження ГЧ в шлунково-кишковий тракт з харчовими продуктами, водою і в процесі самоочищення легенів, по-третє, ГЧ як шкірні мікроапплікатори. Перший напрямок є найбільш важливим (після аварії інгаляційний шлях надходження радіоактивності в організм людини тривалий час залишався єдиним), воно і стало предметом наших інтересів.
Зародження проблеми ГЧ відноситься до середини 50-х років, однак для теперішнього часу немає єдиного уявлення про небезпеку їх для людини. У цьому плані існують крайні точки зору - від повного заперечення будь-якої значущості і можливості попадання ГЧ в легені до явного перебільшення їх небезпеки (груба деструкція легеневої тканини).
Під терміном ГЧ розуміють радіоактивні аерозолі з відносно високою питомою активністю. У Чорнобилі вони утворилися в результаті теплового вибуху четвертого енергоблоку АЕС і викиду в атмосферу значної кількості диспергированного реакторного палива. Результати досліджень різних груп авторів свідчать про існування двухтіпов ГЧ. Перший-МоноЕлементні частки, зазвичай складаються з рутенію, рідше - з барію і церію. Другий - змішані частинки, до складу яких входять радіонукліди в різних поєднаннях. Найчастіше згадують Се-141 і 144, Zr-95 і 97, Nb-95, Мо-99, Ru-ПЗ і 106,1-131 і 133, Те-132, Cs-134,136 і 137, Ва-140, La -140, Np-²³⁹, Pu-²³⁸, ²³⁹, ²⁴⁰,²⁴², Am-²⁴¹, Cm-²⁴², 244, U-237,²³⁸, Th-230,232 і ін.
ГЧ широко варіюють за формою і розмірами. Іноді вони нагадують тонку правильну мікротарелку, а іноді представляють собою конгломерати з чотирьох- і п`ятикутників або неправильної форми кристалів. Діаметр частинок коливається від 0,6-0,8 до декількох десятків мкм (Лощилов Н. А. і співавт., 1989- Лейнова С. Л. та співавт., 1989- Devel L., 1987 Balashazy I. et al. , 1988).
При просуванні радіоактивної хмари в першу чергу відбувалося осадження більш великих (важких) частинок, в зв`язку з чим на територіях Білорусі та України їх розміри досягали 600 мкм, в Польщі - 100 мкм, а в скандинавських країнах - 10 мкм (Pienkowski L. et al ., 1987- Saari Y. et al., 1989).
Величина радіоактивності часток не завжди залежала від їх розміру, що, мабуть, пов`язано з різного роду добавками, такими як графіт, кремнезем і ін. Однак найчастіше пряма залежність мала місце. Так, активність частки в 10 мкм в 1000 разів перевищувала таку частки того ж складу, що дорівнює 1 мкм (Лощилов Н. А. і співавт., 1989).
Гамма-спектрометрія ГЧ, зібраних фільтром кондиціонера в Будапешті в період часу з 29.04 по 08.05 1986 року, показала, що гамма-активність частинок була в межах 15 - 600 Бк при аеродинамічному діаметрі 3-10 мкм. Альфа-спектрометрія частинок, зібраних в Угорщині з 02.04 по 06.04 1988 року, дозволила виявити в них трансуранові елементи, активність яких коливалася в межах 25-1000 Бк. Сумарна гамма-активність ГЧ, знятих з хвойних дерев на південному заході Фінляндії в квітні 1986 року, склала 15 - 560 Бк при розмірах 10 мкм (Raunemaa Т. et al., 1987 Falk R. et al., 1988- Saari Y . et al., 1989).
У зразках рослинності і грунтів, зібраних на територіях республіки Білорусь (м Хойникі і Брагін), а також в легенях великої рогатої худоби в перші тижні після аварії були виявлені ГЧ, до складу яких входили U, Pu, Am, Cm. Розмір частинок, пов`язаних з рослинністю, був 100 і більше мкм, кількість - до 1000 на кг маси рослин, зібраних з 1 квадратного метра. У легких великої рогатої худоби розмір часток не перевищував 20-30 мкм, а їх загальна кількість досягало 8-10 тисяч на кг сирої маси (Лейнова С. Л. та співавт., 1989- Маленченко А. Ф., Голубенко А. М. , 1990) -
Виходячи найчастіше з теоретичних розрахунків, вважають, що в безпосередній близькості від частки доза опромінення може бути настільки високою, що всі клітини з найближчого оточення загинуть, а клітини, віддалені від неї, піддадуться бластомогенних трансформації (Hoffmann W. et al., 1988) . Разом з тим до цього часу залишається не зовсім зрозумілим, затримуються чи ГЧ в легенях людини, і якщо так, то наскільки тривало їхнє перебування в органі і яка величина дозового навантаження, що реалізується в легеневої тканини.
Існуючі в даний час методи пошуку ГЧ в легких засновані головним чином на радіометричних і радіохімічних дослідженнях, що виключають можливість вивчення розподілу і зв`язку їх з гистоструктура органу, і, що найважливіше, що не дозволяють оцінювати микрораспределение дозових навантажень і можливі біологічні ефекти, пов`язані з ними. Саме цими обставинами була продиктована необхідність створення власної методики.

Методика пошуку &ldquo-гарячих частинок&rdquo-

При розробці методики ми виходили з того, що, по-перше, число ГЧ в легких здорової людини, з огляду на ефективність функції самоочищення їх, буде невелика, по-друге, топографія розподілу ГЧ невідома, а відомості про найбільшу вентиляції нижніх відділів органу не виключають можливості попадання їх в середні і верхні частки. У зв`язку з цим легені вивчали тотально, передбачаючи представлені нижче етапи.
Основною вимогою до розроблюваної методикою було - збереження матеріалу для гістологічних досліджень на всьому протязі пошуку.
Етап 1. Всі частки легких після фіксації в нейтральному 10% розчині формаліну по вертикальній осі розрізали на пластини товщиною не більше 10 мм (макросрези), які маркували і герметично запаювали в поліетиленові пакети (товщина плівки повинна бути стандартною - не більше 0,5 мм ). Дана процедура запобігає висиханню легеневої тканини і забезпечує її повну придатність для гістологічної обробки.
Етап 2. Легеневі макросрези поміщали між двома листами плівки PM-1 (&ldquo-Пленкарадіографіческая медична P-1&rdquo- фірми &ldquo-Тасма&rdquo-) або фотопластинками для ядерних досліджень, забезпечуючи щільний контакт між поверхнями плівки (фотопластинки) і досліджуваних об`єктів, уникаючи зайвого тиску. Тривалість експонування за нашими розрахунками повинна становити 30 діб. Виконання даного етапу дозволяє авторадіографіческімі виявити радіоактивність і характер її розподілу.
Етап 3. Ділянки легеневих макросрезов, що містять радіоактивність, вирізали (обсяг 1,5 - 2,0 куб. См), обробляли гістологічно за допомогою загальноприйнятих методик. З усього зразка виготовляли серійні мікросрези товщиною 4-5 мкм (в цілому близько 2000) і наклеювали на предметні скельця або на ядерні пластинки з боку емульсії. У першому випадку отримані гістологічні препарати поміщали на плівку PM- 1 і таким чином відбирали вже гістологічні зрізи, що містять радіоактивність. Тривалість експонування повинна бути не менше 15 днів.
Етап 4. З відібраних гістологічних зрізів після видалення парафіну виготовляли гістоавтографи з використанням фотоемульсій (ми застосовували фотоемульсію типу А-2). Тривалість експонування становила не менше 15 днів. Гістоавтографи, що містили ГЧ, фарбували гематоксиліном і еозином або за допомогою будь-якої іншої необхідної гістологічної методики.
Для патогістологічної оцінки стану легень з кожного досліджуваного зразка відбирали по 2-3 зрізу.
У початковому варіанті нашої методики передбачали гамма-спектрометричні дослідження, однак через великих витрат часу, пов`язаних з малим вмістом радіоактивності в макросрезах, від цього етапу змушені були відмовитися.
Для стандартизації збору аутопсійного матеріалу був розроблений регламент, згідно з яким легеневий комплекс відбирали повністю, зберігаючи прикореневі лімфатичні вузли. Кожен випадок супроводжувався уніфікованої формою документації із зазначенням паспортних даних, місця проживання, місця і характеру роботи в момент аварії і після неї, відомостей про участь в ліквідації наслідків аварії (ЛНА), патологоанатомічного діагнозу. Таким чином було відібрано аутопсійного матеріал від 12 учасників ЛНА в 1986-1988 рр., Які померли протягом трьох поставарійних років, 50 жителів України і 120 жителів Білорусі, які проживали на забруднених територіях.