Міністерство освіти і науки України
Мала академія наук України
Славутське районне відділення
Малої академії наук України
Секція: Медицина
«Вплив екологічних факторів на стан здоров’я учнівської молоді на прикладі захворювань щитовидної залози»
Роботу виконала
______________
_______________
Учениця 11 класу
Крупецького нвк
Славутського району
Хмельницької області
Науковий керівник
Консультант
Лікар-ендокринолог
Вступ
Люди, прозрійте! Праця зробила вас розумними. Земля дала їжу й притулок. Капітал збагатив. Наука повела в майбутнє. Та ви обманюєте себе. Ви йдете в майбутнє мінним полем небезпечних відкриттів. Ви задурили собі голову псевдопрогресом, в якому не зосталося ні грані гуманізму. Вам підсовують безумну технізацію під виглядом науково-технічної революції. Вам повідомляють про надлишок знання , коли ніхто не відає ,що буде з планетою завтра , за годину , за хвилину...
Україна отримала у спадок від колишнього Радянського Союзу загальновідомі економічні проблеми, незбалансовану структуру населення, несприятливу ситуацію у сфері охорони здоров’я та несприятливий стан навколишнього середовища, включаючи наслідки Чорнобильської катастрофи. Ми перебуваємо у глибокій екологічній кризі, яка практично охопила всі регіони, галузі народного господарства.
Питання радіаційного забруднення практично не вивчалося до аварії на ЧАЕС, і на сьогодні публікації, які висвітлюють проблеми радіаційного забруднення стосуються в основному досліджень радіаційної ситуації територій, що зазнали впливу аварії на ЧАЕС і майже відсутні публікації присвячені дослідженню радіоекологічного моніторингу інших об’єктів, що являють собою небезпеку, зокрема два енергоблоки ХАЕС. Відомо, що стан здоров’я залежить на 20% від чистоти навколишнього середовища, а в наш час воно забруднене різноманітними хімічними елементами, до яких належать і радіоактивні ізотопи.
На перший погляд стан здоров’я населення є задовільним, але кожен знає, що діти – найбільш вразлива ланка для здоров’я, і тому я вирішила дослідити радіаційне забруднення навколишнього середовища і вплив радіації на здоров’я учнівської молоді. Найбільш вразливою до дії радіації є ендокринна система, тому я вирішила прослідкувати стан здоров’я щитовидної залози серед учнів, які проживають в 30 км зоні ХАЕС.
За загальними даними відомо, що здоровими закінчують школу лише 5-7% учнів. Кожному п’ятому важко засвоювати навчальний матеріал, більш ніж у 5 разів зросла захворюваність підлітків на ендокринні хвороби обміну речовин. Тому вивчення екологічного стану здоров’я учнівської молоді є актуальним на сьогодні і необхідно з’ясувати істинні причини захворюваності і альтернативні шляхи їх вирішення, що і є метою моєї роботи.
Природні джерела радіації
Природній радіаційний фон утворюється випромінюванням земної кори, випромінюванням радіонуклідів, які існують в повітрі, воді і їжі, сонячною радіацією та космічними променями. Навіть тіло людини та його внутрішні органи радіоактивні з моменту їх народження. Основні радіоактивні ізотопи, які зустрічаються в гірських породах Землі, - це калій-40, рубідій-87 і члени двох радіоактивних родин, які беруть початок відповідно від урана-238 і торія-232 – довго витривалих ізотопів, котрі ввімкнулися в склад Землі з самого її народження.
Радіоактивний фон складається із космічної радіації і опромінення природних радіоактивних елементів земної кори (урану, радію, торію і ін.). Крім доз зовнішнього опромінення, вони також є джерелами і внутрішнього опромінення населення при потраплянні в організм з повітрям, яке вдихається, їжею і водою таких радіоелементів як калій, радон, вуглевод. Сумарна доза природного фону коливається в широких межах в різних районах Землі, складаючи в середньому 100-200 мбер/рік. На території України є райони, де природній фон істотно вищий середніх рівнів.
Науково-технічний прогрес обумовив збільшення дози природного фону радіації за рахунок широкого використання медичної рентген-радіодіагностики, перебування в сучасних будівлях, у телевізорів, польотів на літаках, забруднення атмосфери при горінні вугілля. Найбільший внесок в ці додаткові дози дають медичні процедури, які в залежності від рівня розвитку країн створюють опромінення від 3 до 600 мбер/рік.
Другим основним по внеску джерелом опромінення є будівельні матеріали, які містять невелике ввімкнення природних радіоелементів і створюючи при перебуванні в приміщеннях протягом року дозу близько 100 мбер. Сумарна додаткова (техногенна) доза в середньому складає 200-400 мбер/рік. Таким чином, в даний час, в умовах технологічного підвищення природного радіоактивного фону кожний житель Землі на протязі всього свого життя щорічно опромінюється дозою в середньому 300-600 мбер, що є звичайним середовищем його перебування в сучасному світі.
Основну частину опромінення населення земної кулі отримує від штучних джерел радіації. Більшість з них такі, що уникнути опромінення майже неможливо. На протязі всієї історії існування Землі різні види опромінення падають на поверхню Землі із космосу і надходять від радіоактивних речовин, які знаходяться в земній корі. Людина піддається опроміненню двома способами. Радіоактивні речовини можуть надходити до організму й опромінювати його зовні; в цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення, якщо вони можуть знаходитися в повітрі, яким дихає людина, в їжі або воді і потрапити всередину організму, такий спосіб опромінення називається внутрішнім.
Опроміненню від штучних джерел радіації піддається кожен житель Землі, однак одні із них отримують більші дози ,ніж інші. Це залежить, в частковості, від того де вони живуть.
Земні джерела радіації в сумі відповідальні за більшу частину опромінення, якому піддається людина за рахунок природної радіації. В середньому вони забезпечують більше 5/6 річної ефективної еквівалентної дози, отриманої населенням, в основному внаслідок внутрішнього опромінення. Решту вносять космічні промені, головним чином шляхом внутрішнього опромінення. Людина протягом всього свого життя відчуває вплив природного радіаційного фону. Цивілізація доклала до цього фону додаткову дозу після ядерних випробувань в атмосфері, викидів АЕС та інших реакторів.
Космічні промені
Радіаційний фон, створюваний космічними променями, дає трохи менше половини зовнішнього опромінення, отриманого населенням від природних джерел радіації. Космічні промені в основному приходять до нас із глибин Всесвіту, але деяка їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі чи взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи вторинні опромінення і приводячи до утворення різних радіонуклідів.
Немає такого місця на Землі, куди б не падав цей невидимий космічний душ. Але одні ділянки земної поверхні більше піддаються його дії, ніж інші. Північний і Південний полюси отримують більше радіації, ніж екваторіальні області , із-за наявності у Землі магнітного поля, відхиляючого заряджені частинки (з яких в основному і складаються космічні промені). Істотніше, однак, те, що рівень опромінення росте з висотою, оскільки при цьому над нами залишається все менше повітря, граючого роль захисного екрана.
Люди, які живуть на рівні моря, отримують в середньому із-за космічних променів ефективну еквівалентну дозу близько 300 мікрозівертів ( мільйонних часток зіверта) в рік; для людей, котрі проживають вище 2000 м над рівнем моря, ця величина в декілька разів більша. Ще більш інтенсивному, хоча й відносно недовгому опроміненню, підлягають екіпажі і пасажири літаків. При підйомі з висоти 4000 м (максимальна висота, на якій розташовані людські поселення: селище шерпів на схилах Евереста) до 12000 м (максимальна висота польоту трансконтинентальних авіалайнерів) рівень опромінення за рахунок космічних променів зростає приблизно в 25 раз і продовжує зростати при подальшому збільшені висоти до 20 000 м (максимальна висота польоту надзвукових реактивних літаків) і вище.
Земна радіація
Зрозуміло, що рівні земної радіації неоднакові для різних місць земної кулі і залежать від концентрації радіонуклідів в тій чи іншій частині земної кори. В місцях проживання основної маси населення вони приблизно одного порядку. Так, згідно дослідам, проведеним у Франції, ФРН, Італії, Японії та США, приблизно 95% населення цих країн живуть у місцях, де потужність дози опромінення в середньому складає від 0,3 до 0,6 мілізіверта (тисячних зіверта) в рік. Але деякі групи населення отримують значно більші дози опромінення: близько 3% отримує в середньому 1 мілізаверт в рік, а близько 1,5% - більше 1,4 мілізаверта в рік. Є, однак, такі місця, де рівні земної радіації набагато вищі.
Неподалік від міста Посус-ді-Калдас в Бразилії, розташованого в 200 км до півночі від Сан-Паулу, є невелика височина. Як з’ясувалося, тут рівень радіації в 800 разів перевищує середній і досягає 250 мілізавертів в рік. По якимось причинам височина залишилась незаселеною.
На південному-заході Індії, 70 000 людей живуть на вузькій прибережній смузі довжиною 55 км, уздовж якої також тягнуться піски, багаті торієм. Дослідження, захопивши 8513 людей із числа проживаючих на цій території, показали, що дана група отримує в середньому 3,8 мілізіверта в рік на людину. Із них більше 500 людей отримують більше 8,7 мілізіверта в рік. Близько 60 отримує річну дозу, перевищуючу 17 мілізівертів, що в 50 раз більше середньої річної дози опромінення від земних джерел радіації.
Отже, райони з підвищеним рівнем земної радіації є практично в усіх країнах. В Україні – це місто Хмільник, Житомирська, Кіровоградська обл..
По підрахункам НКДАР ООН середня ефективна еквівалентна доза внутрішнього опромінення, яку людина отримує за рік від земних джерел природної радіації , становить приблизно 350 мікрозівертів, це трішки більше середньої індивідуальної дози опромінення із-за радіаційного фону, створеного космічними променями на рівні моря.
Внутрішнє опромінення
В середньому приблизно 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина отримує від природних джерел радіації, надходить від радіоактивних речовин, які потрапляють в організм з їжею, водою та повітрям.
Зовсім невелика частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи типу карбону-14 і тритія, котрі утворюються під дією космічної радіації. Вся решта надходить від джерел земного походження. В середньому людина отримує близько 180 мілізівертів в рік за рахунок калія-40, який засвоюється організмом разом з нерадіоактивними ізотопами калію, необхідними для життєдіяльності організму. Однак значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина отримує від нуклідів радіоактивного ряду урану-238 і в меншій мірі від радіонуклідів ряду торія-232.
Деякі з них, наприклад нукліди свинцю-210 і полонію-210, потрапляють в організм з їжею. Вони концентруються в рибі і молюсках, тому люди, котрі вживають багато риби і інших дарів моря, можуть отримати відносно високі дози опромінення.
Перш ніж потрапити в організм людини, радіоактивні речовини, як і в розглянутих вище випадках, проходять по важких маршрутах в навколишньому середовищі, і це доводиться враховувати при оцінках дози опромінення, отриманих від будь-якого джерела.
Потрапивши в організм людини, дуже сильно збільшується час опромінення тканинорганізму. До найбільш небезпечних речовин як довго живучих належать90Sr, 226Ra і 239Pu, виведення яких з організму практично відсутнє і опромінення триває все життя. Також радіоактивні речовини розподіляються по тканинах організму нерівномірно, а концентрація в окремих органах, ще більш збільшує їх опромінення. Патологія дії великих доз опромінення на організм залежить від місця локалізації радіонукліда; наприклад, радій відкладається в кістках, пошкоджуючи кістковий мозок, йод – у щитовидній залозі. Після попадання131Iв людський організм радіоактивність щитовидної залози перевищує радіоактивність всіх інших тканин у 200 разів.
Радіоактивні ізотопи йоду заслуговують великої уваги по кількох причинах. Одна з них в тому, що при діленні ядер урану виникає не тільки довго живучий131I (з періодом напіврозпаду 8 діб), а й інші короткоживучі ізотопи135I(7 год) та133I (20 год). Йод має велику радіаційну небезпеку для грудних дітей, щитовидна залоза яких в 10 раз менша, ніж у дорослих (2г і 20г). Таким чином при одній і тій же концентрації радіонуклідів йоду у повітрі і материнському молоці доза опромінення щитовидної залози дитини є набагато більшою, ніж дорослої людини.
Взагалі, по характеру розподілення в організмі людини радіонукліди поділяються на 3 групи:
1.ті, що накопичуються у скелеті – 90Sr, 226Ra,238U,239Ru, 228Th
2.ті, що накопичуються в кровотворних органах:198Аи, 210Ро
3.ті,що рівномірно розподіляються по всіх органах і тканинах –3Н,14С,95Zr, 95Nb, 137Cs. (Звернення до додатку №А)
Радон
Лише недавно вчені зрозуміли, що найбільш вагомим із всіх природних джерел радіації являється невидимий, не маючи ні смаку, ні запаху важкий газ (в 7,5 раз важчий повітря) радон. В природі радон зустрічається в двох основних формах: в вигляді радона-222, члена радіоактивного ряду, утворюваного продуктами розпаду урана-238, і в вигляді радона-220, члена радіоактивного ряду торія-232. Радон-222 приблизно в 20 раз важчий, ніж радон-220 (мається на увазі вклад в сумарну дозу опромінення).Більша частина опромінення виходить від дочірніх продуктів розпаду радону, а не від самого радону.
Радон випромінюється усіма будівельними матеріалами і грунтом (60кБк/добу), природним газом, який використовується в побутових приміщеннях (3 кБк/добу), водою з підземних джерел (4 кБк/добу). Радон концентрується в повітрі житлових приміщень, коли вони ізольовані від зовнішнього середовища (зачиненні вікна, квартирки). Найбільша концентрація радону – в ванній кімнаті та кухні. Сумарна еквівалентна доза за рахунок випромінювання радону, за розрахунками вчених, становить ~ 100 мбер за рік.
Інші джерела радіації
Вугілля подібно більшості іншим природнім матеріалам, утримує невелику кількість первинних радіонуклідів. Останні, добуті разом з вугіллям із надр землі, після горіння потрапляють в навколишнє середовище, де можуть служити джерелом опромінення людей.
Хоча концентрація радіонуклідів в різних вугільних пластах розрізняється в сотні разів, в основному вугілля утримує менше радіонуклідів, ніж земна кора в середньому. Але при горінні вугілля більша частина його мінеральних компонентів спікається в шлак чи золу, куди в основному і потрапляють радіоактивні речовини. Більша частина золи і шлаку залишається на дні топки електросилової станції. Однак більш легкий зольний пил виноситься тягою в трубу електростанції. Кількість цього пилу залежить від відношення до проблем забруднення навколишнього середовища і від засобів, які вкладають в спорудження очищувальних пристроїв.
Хмари, які викидаються трубами теплових електростанцій, призводять до додаткового опромінення людей, а осідаючи на землю, частинки можуть знову повернутися в повітря в складі пилу. Згідно поточним оцінкам, виготовлення кожного гігават-року електроенергії обходиться людству в 2 люд-Зв очікуваної колективної ефективної еквівалентної дози опромінення: в 1979 році, наприклад, очікувана колективна еквівалентна доза від всіх працюючих на вугіллі електростанцій в усьому світі склала близько 2000 люд-Зв.
На приготування їжі і опалення житлових будинків тратиться менше вугілля, але зате більше зольного пилу летить в повітря в перерахунку на одиницю палива. Таким чином, із печей і камінів всього світу вилітає в атмосферу зольного пилу, можливо, не менше, ніж із труб електростанції. Крім того, на відміну від більшості електростанцій житлові будинки мають відносно невисокі труби і розміщенні звичайно в центрі населених пунктів, тому значно більша частина забруднення потрапляє безпосередньо на людей.
Штучні джерела радіації
За останні десятиліття людина створила декілька сотень штучних радіонуклідів і навчилася використовувати енергію атома в самих різних цілях: в медицині і для створення атомної зброї, для виготовлення енергії і знаходження пожеж, для виготовлення циферблатів годинників, які світяться і пошуків корисних копалин. Все це призводить до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі в цілому.
Індивідуальні дози, котрі отримують різні люди від штучних джерел радіації, сильно відмінні. В більшості випадків ці дози невеликі, але іноді опромінення за рахунок техногенних джерел є в багато разів інтенсивніше, ніж за рахунок природних.
Як правило, для техногенних джерел радіації згадувана варіабельність виражена значно сильніше, ніж для природних. Крім того, породжуване ними опромінення звичайно легше контролювати, хоча опромінення, зв’язане з радіоактивними опадами від ядерних вибухів, так же неможливо контролювати, як і опромінення, обумовлене космічним промінням чи земними джерелами.
Джерела, котрі використовуються в медицині
В наш час основний внесок в дозу, яку отримує людина від техногенних джерел радіації, вносять медичні процедури і методи лікування, пов’язані з використанням радіоактивності. В багатьох країнах це джерело відповідальне практично за всю дозу, яку отримуємо від техногенних джерел радіації.
Радіація використовується в медицині, як в діагностичних цілях, так і для лікування. Одним із самих поширених приборів є рентгенівський апарат. Отримують все більш широке розповсюдження і нові складні діагностичні методи, спираючись на використання радіоізотопів. Як не парадоксально, але одним із основних способів боротьби з раком є променева терапія.
Зрозуміло, що індивідуальні дози, які отримують різні люди сильно коливаються – від нуля (в тих, хто не разу не проходив навіть рентгенологічне обстеження) до багатьох тисяч середньорічних „природних” доз (у пацієнтів, котрі лікуються від раку). Однак надійної інформації, на основі якої НКДАР ООН міг би оцінити дози, які отримує населення Землі, занадто мало. Невідомо, скільки людей щорічно піддається опроміненню в медичних цілях, які дози вони отримують і які органи і тканини при цьому опромінюються.
Найбільш розповсюдженим видом опромінення, яке використовують в діагностичних цілях, являються рентгенівські промені. Згідно даним по розвиненим країнам, на кожних 1000 жителів приходиться від 300 до 900 обстежень в рік – і це не рахуючи рентгенологічних досліджень зубів і масової флюорографії. Менш повні дані по країнам, які розвиваються показують, що тут число проведених обстежень не перевищує 100-200 на 1000 жителів. В дійсності близько ⅔ населення Землі, яке проживає в країнах, де середнє число рентгенологічних досліджень складає не більше 10% від числа обстежень в промислово розвинених країнах. За даними під час флюорографії грудної клітки людина отримує дозу 0,37 бер.
Дякуючи технічним удосконаленням, можна зменшити і дози, які отримує пацієнт при рентгенографії зубів. Це дуже важливо хоча б тому, що в
8-09-2015, 23:28