Несмотря на то что человек всегда жил в условиях естественной радиации, с середины прошлого века у него возникла новая радиационная угроза техногенного облучения в чрезвычайных ситуациях. Это может быть ситуация применения атомного оружия, авария на ядерном объекте или террористический акт с применением “грязной” бомбы.
Население в случае подобной серьезной угрозы эффективнее всего спасать путем эвакуации, хотя ряд медикаментов можно применять и им. А вот спасателей и военных, которым придется работать в опасных условиях, обязательно нужно снабжать средствами индивидуальной защиты, в том числе и разными медицинскими препаратами от действия ионизирующих излучений. Ряд таких препаратов, называемых радиопротекторами, и сценарии для их применения я и попытаюсь описать в этой статье.
Что такое радиация
Прежде чем говорить о таблетках от радиации давайте определимся с тем что такое радиация и как от нее вообще можно защититься. Это пригодится в при дальнейшем объяснении принципа работы некоторых препаратов.
Под общим словом радиация в бытовом применении можно понимать как несколько видов излучения — альфа, бета, гамма, нейтронное и рентгеновское, так и источники этих излучений в виде радиоактивных веществ — радионуклидов, то-есть радиоактивных изотопов химических элементов. Если говорить о защите от радиации в чрезвычайных ситуациях, то под ней стоит понимать именно комплекс мер по снижению как воздействия на организм излучений, так и предотвращение контакта с радионуклидами и их накопления в организме.
Если эти радионуклиды находятся внутри организма, то человек подвергается внутреннему облучению. Если радионуклиды и другие источники излучения снаружи — то внешнему.
Думаю ни для кого не секрет, что радиация появилась не с развитием атомной энергетики или с появлением атомного оружия, а была в природе всегда. Просто деятельность человека, понастроившего ускорителей и атомных реакторов, привела к появлению новых радиоактивных изотопов, таких как плутоний-239 или цезий-137, которых в природе либо давно нет, либо их слишком мало.
Но помимо них в нашем организме постоянно присутствуют естественные радионуклиды типа калия-40, мы дышим радиоактивным газом радоном, выделяющимся из-под земли, снаружи нас облучает космическое излучение и фон от радионуклидов на поверхности земли. т.е. существует некий природный радиоактивный фон, считающийся нормальным, от которого стоит защищаться лишь в случае его аномального увеличения (например, от высоких концентраций радона в домах).
Стоит сразу напомнить, что помимо лекарственных препаратов, которым посвящена эта статья, гораздо более распространенными являются три классических метода защиты от радиации — время, расстояние и вещество. Это означает, что нужно стараться снижать время присутствия в зоне высоких радиационных излучений, держаться от них подальше и по возможности закрываться от источников излучений защитными экранами из разных веществ типа свинца, стали, бетона, воды, парафина и многих других, в зависимости от типа излучения.
Воздействие радиации на организм
Радиоактивные излучения называются ионизирующими, поскольку от остальных видов излучений, таких как например радиоволны или любое другое электромагнитное излучение, они отличаются высокой энергией и способностью ионизировать вещество — отрывать электроны от атомов, образовывая ионы. Образовавшиеся внутри органических соединений свободные электроны и ионы запускают сложную цепь химических реакций, в результате которых рвутся сложные молекулы белков и образуются очень активные формы свободных радикалов. В воде, составляющей 80% тела человека, образуются свои продукты ионизации — сильные окислители в виде перекиси и гидроперекиси водорода. Все эти свободные радикалы затем взаимодействуют с органическими молекулами, включая ДНК (отсюда возникает повышенная вероятность рака и генетических нарушений у потомков после облучения), нарушая нормальное функционирование клеток организма или полностью разрушая их.
В самом крайнем случае такие повреждения клеток могут привести к сильной интоксикации организма, повреждению наиболее чувствительных тканей, например, костного мозга, и смерти всего организма от острой лучевой болезни. При получении достаточно высоких доз (больше 10 Зв) можно умереть прямо на месте — это так называемая “смерть под лучом”. При малых дозах организм может полностью справиться с повреждениями, но вероятность онкологических заболеваний или генетических последствий у потомков возрастает с ростом полученной дозы, хотя они и не обязательно появятся. Поскольку защитные свойства организма позволяют бороться с повреждениями клеток и отсекать ненужные мутации, но чем этих повреждений было больше, тем выше шанс что что-то организм пропустит.
Препараты от радиации
Как мы поняли выше, сам метод воздействия радиации на организм очень непрост, до конца не изучен, и проходит в несколько физико-химических стадий. Существующие методы химической защиты тоже отличаются в зависимости от того, каким образом они мешают описанным выше процессам наносить организму вред. Таким образом, можно разделить экстренные радиопротекторы на два типа:
1. Препараты, защищающие организм от острого лучевого поражения.
2. Препараты, препятствующие накоплению радионуклидов или выводящие их из организма.
Тип 1. Препараты, защищающие организм от острого лучевого поражения
Сценарий применения таких средств предполагает, что человек заранее знает что ему предстоит высокое облучение и принимает их за несколько минут или часов перед ним либо сразу после облучения. Принимать их спустя несколько часов после облучения уже бесполезно.
Такие сценарии актуальны для военных во время какой-нибудь операции во время ядерной войны, для спецподразделений, спасателей, сотрудников атомных объектов на случай необходимости устранения какой-то аварийной ситуации ну и для оказания экстренной помощи пострадавшим в результате этих аварий. Понятно, что это все экстремальные сценарии, когда есть некая задача, которую надо выполнить почти любой ценой и другие варианты защиты не могут дать нужного эффекта. Населению и простым обывателям в случае такой угрозы проще и правильнее просто эвакуироваться.
Многие радиопротекторы способны снижать образование свободных радикалов, разрушать или предотвращать их образование в клетке. Другие способны снижать доступ кислорода из крови в клетку (например, вазоконстрикторы), и тем самым уменьшать уровень активных форм кислорода, усиливающих разрушающее действие активных радикалов. Третьи могут контролировать накопление перекисных продуктов в клетке — ряд ферментов (каталаза, пероксидаза, цитохром с-450) и антиокислителей (тиолаы, биогенные амины).
Однако эффективность этих препаратов довольно низкая, до применения на людях дошли немногие, а побочных эффектов у них много. На опытах по исследованию препарата МЭА с мышками удавалось повышать полулетальную дозу (после получения которой гибнет половина мышей в течение 30 дней) в 1,5-2 раза, но с ростом концентрации препарата мышки начинали дохнуть уже от него. Так что тут все непросто.
Вот некоторые известные препараты: цистеамин, меркамин, цистамин, МЭА, АЭТ, гаммафос, WR 2721, серотонин, 5-ОТ, мексамин, 5-МОТ.
В советской аптечке на случай чрезвычайных происшествий АИ-2 (использовалась с 1978 по 2000-е) одним из двух (про второе чуть ниже) противорадиационных средств был Цистамин — радиозищитное средство №1. По данным сайта Минобороны он ослабляет эффект обучения в 1,3 — 1,5 раза. По инструкции принимать нужно сразу 6 таблеток по 0,2 г за 30-60 мин до облучения. При сохранении угрозы — повторить прием не раньше чем через 4-5 часов.
