Озонные дыры и гибель человечества

Известно, что кожа человека имеет способность адаптироваться к ультрафиолетовому облучению. При постепенном увеличении УФ в диапазоне В кожа становится менее чувствительной к загару. Это происходит вследствие утолщения эпидермиса и пигментации. Это же относится к ненормальным реакциям на ультрафиолетовое облучение тех, кто страдает фотодерматозом. Речь идет о кратковременных реакциях. Но возможности адаптации все же ограничены. Кожа не в состоянии справиться с долговременными повреждениями.

Наибольший объем информации был получен при изучении данных медицинской статистики. При этом информация о различных заболеваниях (например, кожи) сопоставлялась с уровнем ультрафиолетового излучения, которое действовало на изучаемые объекты. Правда, не всегда было известно именно ультрафиолетовое изучение, но тем не менее неопределенность при этом не очень велика, поскольку естественные изменения этого излучения Солнца неплохо изучены. При проведении этих исследований ученые пользуются понятием «фактор радиационного усиления». Суть его состоит в следующем. Если общее содержание озона уменьшится на 1 %, то должно произойти радиационное усиление, то есть усиление ультрафиолетового излучения. Это радиационное усиление должно вызвать определенное увеличение канцерогенной эффективности ультрафиолетового излучения, что, естественно, скажется на числе случаев заболеваний, вызванных этим излучением. Поскольку у каждой биосистемы имеется свой «спектр действий», то и «фактор радиационного усиления» для каждой системы (для людей, животных) будет различным.

Повреждающее действие ультрафиолетового излучения определяется дозой облучения, но это не значит, что увеличение дозы в определенное число раз ровно во столько же раз увеличит повреждение организма. Увеличение дозы облучения может быть незначительным, а повреждение организма при этом может оказаться роковым. Специалисты называют такую зависимость одной величины от другой нелинейной (на графике она изображается непрямой линией). Чтобы эту зависимость определить не вообще, а в числах, было введено понятие «фактор биологического усиления». Это понятие нужно потому, что мало знать, как увеличится ультрафиолетовое излучение при уменьшении озона на 1 %. Важно знать, что при этом произойдет с биосистемами, с людьми. А это можно оценить только в том случае, если мы учтем, как каждая доза облучения подействует на биосистему, то есть учтем зависимость повреждающего эффекта излучения от дозы его действия. Ясно, что для каждого заболевания фактор биологического усиления будет своим. Так, по данным эпидемиологических исследований, число заболеваний бази-целлюлярным раком кожи примерно пропорционально квадрату канцерогено-эффективной дозы ультрафиолетового излучения в диапазоне В. Это значит, что если эта доза увеличилась в 2 раза, то заболеваемость возрастет в 2² = 4 раза. Эта закономерность в основном выполняется достаточно хорошо. Поэтому она используется при составлении различных прогнозов и оценок. Какой в этом случае будет фактор биологического усиления? Он равен двум, то есть равен показателю степени в приведенном состоянии. Так, для другого типа рака кожи (спин-целлюлярного) зависимость заболеваемости от дозы более сильная. Если доза увеличилась вдвое, то заболеваемость возрастает в 2³ = 8 раз! В этом случае фактор биологического усиления равен трем. Таким образом, надо учитывать как радиационные, так и биологическое усиления. Умножая оба фактора друг на друга, находят обобщенный фактор усиления. Например, для кардинемы основных клеток (бази-целлюлярный рак кожи) обобщенный фактор равен 2 × 2 = 4. Здесь учтено, что фактор радиационного усиления равен 2. Соответственно для кардинемы «чешуйчатых» клеток обобщенный фактор усиления равен 2 × 3 = 6.

Эпидемиологические и клинические обследования больных, страдающих злокачественной меланомой, показывают, что чем меньше географическая широта данного места, тем больше там случаев заболевания меланомой. Другими словами, чем больше ультрафиолета, тем больше заболеваемость. Люди со слабой пигментацией кожи чаще заболевают меланомой. Белые люди, которые переселились в тропики, болеют меланомой чаще, чем аборигены. Чаще заболевают меланомой и те, кто имеет генетический дефицит к предохранению повреждений ДНК, вызванных облучением ультрафиолетом.

Случаи заболевания меланомой и смертности от нее сопоставлялись с данными измерений ультрафиолетового излучения. Из этих сопоставлений можно сделать вывод, что если общее содержание озона уменьшится на 1 %, то число случаев заболеваний злокачественной меланомой увеличится примерно на 1–2 %. Другие исследователи сопоставляли случаи смертности от меланомы со спутниковыми данными о потоках ультрафиолетового излучения. Они получили, что 1 % уменьшения общего содержания озона может вызывать увеличение смертности от меланомы примерно на 0,8–1,5 %.