Профилактика использования йода в условиях ядерной катастрофы

Радиоактивный йод (RI, radioactive iodine) является одним из основных ядерных нуклидов — продуктов распада процессов ядерного деления. Состав радиоактивных выбросов зависит от типа реактора и используемого ядерного топлива. Содержание RI достигает 3% от всех продуктов деления ядер. Во время ядерных испытаний и аварий, а также детонации ядерного оружия формируется шлейф или облако, загрязняющие окружающую среду. Впоследствии это приводит к радиоактивному заражению почвы, различных поверхностей, воды и продуктов питания. RI является короткоживущим радиоактивным элементом. Период полураспада составляет около 8 суток. RI представляет значительную опасность для людей и животных, связанную со способностью RI накапливаться и замещать в организме природный йод. Вдыхание и проглатывание продуктов распада приводит к радиоактивному облучению и поглощению RI щитовидной железой (ЩЖ). Поглощенная щитовидной железой доза радиации является основным фактором риска развития рака щитовидной железы. Единственным методом противодействия является так называемая йодная блокада — введение больших доз стабильного йода (SI, stable iodine) до или сразу после момента облучения с целью насыщения ЩЖ нерадиоактивными стабильными изотопами йода. Это препятствует поступлению в ЩЖ радиоактивных изотопов йода. Избыток как радиоактивных, так и нерадиоактивных изотопов выводится из организма с мочой в течение нескольких дней.

Статья «Йодная лихорадка: риск избыточного или недостаточного йодирования при профилактическом использовании йода для блокирования щитовидной железы в случае ядерной катастрофы» (Valeria Calcatera et al. “The Iodine Rush: Over- or Under-Iodination Risk in the Prophylactic Use of Iodine for Thyroid Blocking in the Event of a Nuclear Disaster”, 2022 г.) предлагает обзор информационных источников о потреблении йода, а также рисках избыточного или недостаточного йодирования с целью защиты населения во время ядерной аварии.

Больше релевантной информации доступно Йод: профилактическое применение в случае ядерной катастрофы

Чернобыльская катастрофа

Первым крупным примером, документально подтверждающим влияние радиоактивного йода, стала авария на Чернобыльской атомной электростанции 1986 года. Во время аварии во внешнюю среду попали радиоактивные продукты деления и топливные элементы, в том числе летучие вещества, среди которых были изотопы йода (I-131). Радиационное облако распространилось на территории Украины, Беларуси, России и Польши.

Анализ наблюдения за пережившими аварию на ЧАЭС подтвердил, что наиболее пострадавшими оказались дети, у которых вследствие облучения в более позднем возрасте наблюдались:

рак щитовидной железы;
доброкачественные узлы ЩЖ;
аутоиммунные реакции ЩЖ;
гипертиреоз ЩЖ;
гипотиреоз ЩЖ как следствие радиационно-индуцированного необратимого разрушения клеток ЩЖ.

В целом авария на ЧАЭС подтвердила, что воздействие ионизирующего излучения является основной причиной рака щитовидной железы. Избыточная заболеваемость раком ЩЖ наблюдалась преимущественно у детей. Пятилетний период наблюдения после аварии продемонстрировал рост числа случаев рака среди детей, переживших катастрофу в возрасте 0–5 лет.

По сравнению со взрослыми дети и подростки подвержены большему риску развития радиационно-индуцированного рака щитовидной железы из-за более высокой скорости поглощения йода, с одной стороны, и небольшого размера щитовидной железы в детском и подростковом возрасте — с другой. (Sinnott B, et al “Exposing the Thyroid to Radiation: A Review of Its Current Extent, Risks, and Implications”, 2010). Кроме того, дети младшего возраста, как правило, потребляют больше молока, чем взрослые. Во время аварии на ЧАЭС именно молоко стало источником радиоактивного йода, а его употребление не было немедленно ограничено. Это стало одной из причин, по которой дети пострадали непропорционально сильнее.

Многие исследования подтверждают индукцию рака щитовидной железы в зависимости от дозы облучения. Кроме того, при естественном дефиците йода поглощение радиоактивного йода значительно возрастает. Это, в свою очередь, также приводит к усилению пролиферативных процессов в клетках ЩЖ, способствуя развитию опухолей. Наиболее распространенными типами рака ЩЖ как у детей, так и у взрослых являются:

папиллярная карцинома;
фолликулярная карцинома.

Следует отметить, что риск радиационно-ассоциированного рака щитовидной железы обратно коррелирует с дефицитом йода и уровнем стабильного йода в почве.

Преимущества и риски использования йода во время ядерной катастрофы

Щитовидная железа использует йод для производства тиреотропных гормонов (ТГ). Поэтому йод, как органическое соединение, в высоких дозах обнаруживается в ЩЖ. Однако ЩЖ не может отличить стабильный йод от радиоактивного. Следовательно, после любой ядерной аварии, сопровождающейся значительным выбросом радиоактивного йода, щитовидная железа поглощает его точно так же, как и стабильный йод.

Блокирование ЩЖ посредством перорального введения йодида калия (ITB, iodine thyroid blocking) считается практической и успешной мерой защиты населения в чрезвычайной ситуации. Стабильный йод в достаточном количестве насыщает ЩЖ, тем самым предотвращая поглощение радиоактивных изотопов йода. Таким образом, введение SI до аварии и на первых этапах аварии может надежно блокировать поглощение ЩЖ радиоактивного йода, поскольку ЩЖ уже насыщена стабильным йодом. Благодаря таким мерам внутреннее облучение щитовидной железы эффективно снижается.

Использование йодной блокады щитовидной железы (ITB) как срочной меры в ответ на выброс радиоактивного йода впервые было описано в 1960–1970-х годах и подробно опубликовано в рекомендациях ВОЗ в 1989 и 1999 годах. (World Health Organization (WHO). “Iodine Thyroid Blocking: Guidelines for Use in Planning and Responding to Radiological and Nuclear Emergencies”, 2017). Время использования йодида калия ограничено, и он применяется только в неотложной фазе — от нескольких часов до суток после начала чрезвычайной ситуации. Положительным моментом является то, что побочные эффекты после кратковременного применения минимальны. Что касается ранней фазы, продолжающейся от нескольких дней до недель, эффективным способом ограничения поступления радиоактивного йода может быть ограничение употребления загрязненных продуктов питания, молока и воды.

Дополнительные релевантные материалы доступны Метаболизм и функция йода в щитовидной железе

Режим дозирования стабильного йода

Режим йодной блокады выражается либо в йодиде калия (KI, potassium iodide), либо только в виде йодида (iodide alone). 130 мг йодида калия эквивалентно 100 мг йодида. У здоровых взрослых однократная пероральная доза йодида калия снижает поглощение щитовидной железой радиоактивного йода до 1%. Введение более высокой разовой дозы оправдано, поскольку она обеспечивает более высокий уровень йодида в крови и насыщает пул йода, что гарантирует блокирующий эффект и его продолжительность. Такая же доза рекомендована беременным и женщинам, кормящим грудью.

Рекомендуемая доза KI для детей:

от 3 до 18 лет: 65 мг;
от 1 месяца до 3 лет: 32 мг;
до 1 месяца: 16 мг;
подростки весом 70 кг и более: 130 мг.

Рекомендуемое время введения: менее чем за 24 часа до и до 2 часов после ожидаемого радиационного воздействия. В случае длительного, более 24 часов, или многократного радиационного воздействия, а также неизбежного употребления зараженных продуктов питания и питьевой воды или невозможности эвакуации необходимо рассмотреть возможность ежедневного повторного введения KI.

Использование KI после воздействия I-131 обеспечивает 80% защитный эффект

Побочные проявления применения стабильного йода встречаются редко, варьируют в зависимости от возраста и проявляются в виде:

гипотиреоза;
гипертиреоза;
аллергических реакций;
головной боли;
боли в животе;
диареи;
рвоты;
одышки;
экземы;
дерматита;
лихорадки;
артралгии.

Заключение

Использование стабильного йода является обоснованной мерой защиты от радиоактивного йода и высокой вероятности последующего развития рака щитовидной железы. Дети являются приоритетной группой поражения и в первую очередь нуждаются во введении стабильного йода. Точные показания обязательны при использовании стабильного йода с целью блокирования щитовидной железы. Основным принципом экстренных мер является своевременное однократное введение стабильного йода на фоне оперативной эвакуации с загрязненных радиацией территорий. Благодаря естественному механизму естественной адаптации к поглощению йода щитовидной железой можно избежать побочных эффектов даже при введении высоких доз стабильного йода. Однако длительное употребление йода без показаний может быть опасным и привести к нежелательным последствиям.

Больше информации о роли йода в физиологии щитовидной железы можно получить в нашей статье Метаболизм и функция йода в щитовидной железе

References

Calcaterra V, Mameli C, Rossi V, Massini G, Gambino M, Baldassarre P, Zuccotti G. The Iodine Rush: Over- or Under-Iodination Risk in the Prophylactic Use of Iodine for Thyroid Blocking in the Event of a Nuclear Disaster. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:901620. doi:10.3389/fendo.2022.901620.

Sinnott B, Ron E, Schneider AB. Exposing the thyroid to radiation: a review of its current extent, risks, and implications. Endocr Rev. 2010;31(5):756–773. doi:10.1210/er.2010-0003.

Zablotska LB, Ron E, Rozhko AV, Hatch M, Polyanskaya ON, Brenner AV, et al. Thyroid cancer risk in Belarus among children and adolescents exposed to radioiodine after the Chornobyl accident. Br J Cancer. 2011;104(1):181–187. doi:10.1038/sj.bjc.6605967.

World Health Organization. Iodine thyroid blocking: guidelines for use in planning for and responding to radiological and nuclear emergencies. Geneva: World Health Organization; 2017.

Author: Olena Vyrva, MD

Вопросы и ответы

Q1. Когда следует применять йодид калия для блокирования щитовидной железы при ядерной аварии?
Согласно статье, его рекомендуется вводить менее чем за 24 часа до и до 2 часов после ожидаемого радиационного воздействия. При определенных условиях длительного или повторного воздействия может рассматриваться ежедневное повторное введение.

Q2. Какая группа населения особенно уязвима к воздействию радиоактивного йода?
Дети и подростки имеют более высокий риск развития радиационно-индуцированного рака щитовидной железы по сравнению со взрослыми, а дети являются приоритетной группой для введения стабильного йода.