Rizika ozáření
Příkladem komunikační překážky je opakované zveřejňování falešných představ ve sdělovacích prostředcích a někdy i hájení iracionálních stanovisek ve vystoupeních účastníků nejrůznějších jednání týkajících se ochrany před zářením a související zdravotnické problematiky. Vysvětlování bludů se tak stalo denním chlebem odborníků v ochraně před zářením. Černobylská tragédie, budování jaderné elektrárny Temelín, výstavba úložišť radioaktivního odpadu, zjištění vyšších objemových aktivit radonu v budovách jsou příkladem situací, kdy se občan oprávněně táže, jak působí nebo může působit ionizující záření na jeho zdraví. A tu se kvalifikovaný odborník jakoby nemůže dostat ke slovu, převládne tendence publikovat senzace. Diskuse neprobíhá věcně, ale v polarizovaném poli různých ideologií a politických zájmů.
Pro účely ochrany před zářením se účinky ionizujícího záření na vyšší organizmy rozlišují podle základního typu vztahu dávky a účinku na dvě velké skupiny: účinky deterministické a stochastické (viz také Vesmír 65, 545, 1986/10).
Takový průkaz zahrnuje několik kroků. Prvním krokem je zjištění, že dvě různé populační skupiny lišící se mírou působení škodlivého faktoru, v našem případě ionizujícího záření, se liší v biologických projevech – např. ve výskytu zhoubných nádorů. Jakkoliv se zdá princip této metody velmi jednoduchý a průzkum snadno realizovatelný, skrývá řadu záludností. Školáckým příkladem by byla situace, kdy by se obě skupiny lišily věkovým rozložením (pro selekci danou migrací, nebo výběrem pracovníků pro určitou profesi). Starší skupina bude mít nepochybně vyšší výskyt nádorů. Tuto triviální překážku lze odstranit věkovou standardizací a podobné metody korekce mohou být zavedeny i pro některé jiné proměnné ovlivňující konečný výsledek studie. Hlavní “fintou″ zkušených epidemiologů – jak to kdysi parafrázovali významní účastníci hirošimské studie G. W. Beebe a A. Ciocco – je vtipné využití existujících registrů a úředních záznamů.
Výběr kontrol se liší i podle základního konceptu epidemiologické studie. U prospektivní studie kohortového typu jsou obě skupiny sestavovány podle výše uvedeného kritéria, a potom dlouhodobě sledovány z hlediska výskytu pozdních následků. Doba sledování výskytu nádorů po ozáření se vzhledem k dlouhé době latence plánuje na desítky let. V Hirošimě a Nagasaki probíhají dosud studie založené r. 1950 a mají pokračovat až do vymizení postižené populace. Studie pozdních účinků ozáření horníků z uranových dolů u nás, která zahrnuje pracovníky s nástupem do zaměstnání po r. 1948, předpokládá také, že pokračující sledování a významnost jejich závěrů bude stoupat s délkou pozorování. Náročnost těchto studií spočívá i v úsilí o úplnost sběru dat, o získání informací z několika pramenů a o co nejvyšší objektivizaci, např. získáním pitevního a histologického ověření diagnózy.
U retrospektivní studie typu ″case control study″ je uplatněn opačný postup. Sestaví se dvě skupiny lišící se přítomností či nepřítomností sledovaného biologického znaku. Takový přístup použila A. Stewartová v tzv. oxfordské studii výskytu zhoubných nádorů u dětí, jejichž matky byly v době těhotenství z diagnostických důvodů ozářeny v oblasti břicha rentgenem. Sestaví se skupina dětí, u kterých se projevilo nádorové onemocnění. K nim se přiřadí jako kontrolní skupina individuální párová kontrola, tj. jedno nebo více zdravých dětí stejného pohlaví blízkých nemocnému dítěti věkem a socioekonomickými faktory (sourozenec, spolužák ze sousedství). Zpětně se nyní zjišťuje, zda radiační historie (anamnesticky zjištěné a dodatečně ověřované ozáření) je u obou skupin shodné, či významně rozdílné. Zjištěný rozdíl v radiační historii ve smyslu vyšší expozice ve skupině nemocných svědčí pro vazbu (asociaci) mezi výskytem nádoru a ozářením.
Metodou je krtitický přístup k interpretaci každé zjištěné asociace, kterou je třeba priori pokládat za falešnou a zkoumáním dalších okolností její neoprávněnost krok za krokem vyvracet
Toto konstatování o asociaci vyplývající ze závěrů studia za použití té či oné metody je tedy oním prvním krokem na cestě epidemiologického průkazu působení škodliviny na vznik nádorů. Předmětem epidemiologie jsou náhodné jevy a zjištění asociace vyjadřuje pravděpodobnostní vztah mezi dvěma sledovanými znaky, v našem případě ozářením a vznikem nádoru. Jednoduchými formulemi lze vyjádřit velikost, těsnost vztahu dvou jevů, ale obecně nelze na podkladě statistického průkazu významnosti asociace usuzovat na směr vzájemného vztahu. V této souvislosti vyžaduje určitou pozornost i sám pojem náhodnosti. Zkušenost pedagogů na vyšších stupních studia biologie a lékařství ukazuje, že studenti buď nemají dostatečnou průpravu ze střední školy, nebo že správně založené představy jsou stírány běžným hovorovým užíváním slova náhoda jako něčeho neočekávaného a nepodchytilného. Slovem pravděpodobné se označuje často to, co je blízké jistotě. Elementární představu opakovaného házení regulérní hrací kostkou nebo volby losu z osudí nedovedou mnozí na posuzování biofyzikálních jevů aplikovat. Přitom právě na představě náhodného výskytu rakoviny v populačním vzorku a na ovlivnění této pravděpodobnosti ozářením je založen koncept stochastických účinků záření, jak se označují nádory a následky genetické. Zvýšení pravděpodobnosti si představují někteří jen jako excentrické umístění olověného broku do lehkého materiálu kostky, což vede téměř při každém vrhu k “šestce″ a modeluje pravděpodobnost blížící se p = 1, a tedy spíše jevy deterministické. Méně často se vybavuje názorná představa jen nevelkého zvýšení pravděpodobnosti, jíž by odpovídala jen nepatrná tvarová deformace kostky, která se projeví až při desetitisících vrhů odchylkou od očekávané náhodné distribuce. Takový příklad by lépe modeloval nevelká zvýšení pravděpodobnosti výskytu nádoru spojená s ozářením malými dávkami.
Někdy ovšem nemusí být směr asociace na první pohled jasný. Důležité je dále rozhodnutí, zda jde o asociaci kauzální, která vypovídá o příčinném vztahu dvou sledovaných ukazatelů, nebo zda jde o asociaci nekauzální, zprostředkovanou třetím, dosud neodhaleným faktorem majícím příčinný vztah ke sledovaným parametrům. Pěkný příklad falešného kauzálního usuzování uvádí G. B. Shaw (citováno podle A. Žáčka: Metody studia zdraví a nemoci v populaci): “Je snadné dokázat, že nošení cylindrů a deštníků působí rozpínání hrudníku, prodlužuje život a vyvolává imunitu proti nemocem. Neboť statistika ukazuje, že příslušníci třídy, která používá těchto věcí, jsou statnější, zdravější a žijí déle než příslušníci třídy, které se ani nezdá, že by mohla používat podobných předmětů. Není třeba mnoho důvtipu k poznání, že rozdíl nezáleží v cylindru a deštníku, nýbrž v blahobytu a vydatné výživě, s nimiž obě věci souvisí, a že o zlatých hodinkách a členství v klubu Pall Mall by se mohlo právě tak prohlásit, že mají stejně působivou vlastnost.″ Souvislosti nejsou vždy tak zřejmé jako v uvedeném aforizmu, složitost vazeb mezi přírodnímy fenomény a mezi faktory je ovlivňujícími může svést i zkušeného pozorovatele k falešným závěrům. Přítomnost a míru uplatnění takových rušivých faktorů (confounders) svázaných s oběma sledovanými jevy je často nesnadné posoudit. Metodou je kritický přístup k interpretaci každé zjištěné asociace, kterou je třeba priori pokládat za falešnou a zkoumáním dalších okolností její neoprávněnost krok za krokem vyvracet. V epidemiologii nádorů je objasňování vlivu jednotlivých faktorů zvlášť obtížné. I neodborníkovi je známo, že na vznik zhoubného nádoru působí řada činitelů, že je to proces vícestupňový, probíhající v dlouhém časovém období a že současné molekulárněgenetické objevy otvírají nový pohled na individuální dispozici pro rozvoj zhoubného bujení. Pokrok zde není možný bez ochoty zkoumat jednotlivé faktory především izolovaně, popřípadě v jasně definované kombinaci jejich omezeného počtu (ostatně jedině k tomu jsou k dispozici použitelné metody).
Potřeba odvodit v praxi použitelné ukazatele vyžaduje další krok. Všechny nádory nejsou souměřitelné co do ohrožení života nositele. Proto se provádí normalizace nalezených koeficientů vzniku nádoru na nádory vedoucí k smrti s použitím koeficientu léčitelnosti získaného z jiných studií. Komise ICRP provedla takovou korekci ve dvou svých posledních doporučeních, jednodušeji v r. 1977, náročněji s přihlédnutím k novým poznatkům o úspěšnosti moderních léčebných postupů v r. 1991 (zde se už i pro leukemie a nádory slinivky břišní uvažuje léčitelnost 1 %, pro nádory prsu a močového měchýře 50 %, štítné žlázy 90 % a kůže 99,8 %). Výsledkem je tabulka pravděpodobnosti úmrtí na nádor vztažené na jednotku ekvivalentní dávky (ekvivalentní dávka je dávka korigovaná na rozdílný biologický účinek v závislosti na hustotě ionizace na dráze částice, její jednotkou je sievert – Sv – v SI jednotkách opět J/kg; pro ozáření gama a X jsou hodnoty dávky a ekvivalentní dávky shodné a často se užívají promiscue). V tab. I jsou uvedeny hodnoty koeficientů rizika fatálních nádorů deklarované ve zmíněných dokumentech. Na první pohled je nápadný posun odhadu následků ozáření směrem k čtyřnásobným hodnotám, k čemuž došlo v průběhu nevelkého počtu let. To jistě může vzbudit nedůvěru čtenáře a je to tak dobře. Formalizmus, který je použit ke stanovení uvedených ukazatelů, nutně určuje meze jejich platnosti. Koeficienty rizika jako souhrnné ukazatele jsou určeny především k plánování ochrany a uplatňují se prostřednictvím z nich odvozených tkáňových váhových faktorů ve výpočtu další biofyzikální veličiny – efektivní dávky. Často se však používá i mezi odborníky koeficientů rizika k prognóze následků ozáření jednotlivců nebo populačních skupin. Jako hrubá orientace je takový postup přijatelný. Ovšem logika sledu soubor prvotních dat – zobecňující ukazatele – principy a kritéria ochrany je jiná než logika sledu obecné ukazatele – predikce důsledků konkrétní expoziční situace. Jde o jemný, ale zřetelný rozdíl, na který je třeba při odhadu důsledků poukázat.
Je třeba se ještě vrátit k velkému rozdílu odhadů důsledků ozáření v r. 1977 a 1991. Důvodů je několik. Určitou úlohu hraje delší doba pozorování sledovaných populací. Větší podíl má použití odlišných modelů kvantifikujících karcinogenní účinek záření.
Pokusili jsme se stručně vyložit, jak jsou shromažďována a vyhodnocována data o riziku zhoubných nádorů po ozáření. Ke stochastickým účinkům patří také účinky genetické a i ony musí být do hodnocení pozdních účinků ozáření zahrnuty. Zdroje informací jsou zde však podstatně užší a chybějí zejména pozitivní údaje zjištěné přímo v humánních studiích. Odhad genetických následků se opírá o experimentální data získaná na hlodavcích i některých dalších savčích druzích. Přenos závěrů z experimentálních dat na člověka je velmi složitý, vyžaduje přijetí řady předpokladů a znalost struktury a dynamiky genetických jevů v lidské populaci. Nejjednodušeji lze ukázat možný přístup na příkladu tzv. nepřímé metody odhadu.
Do souboru pozdních účinků by mohly býti zařazeny i následky způsobené ozářením plodu v těle matky. Je zřejmé, že patogenetický mechanizmus těchto vrozených poruch je odlišný od účinků genetických, postižen je vyvíjející se plod, jehož genetický základ nebyl v době početí ozářením dotčen. Tyto účinky jsou vázány na ozáření v časném období těhotenství a jsou prokázány spíše pro oblast vyšších dávek. U dětí matek ozářených in utero v Hirošimě a Nagasaki byly nalezeny odchylky zejména v mentálním vývoji.
Nejvíce rozruchu budí zprávy, že v té nebo oné skupině obyvatelstva, na kterou mohlo působit ionizující záření, se zjistil vysoký výskyt nádorů nebo vrozených odchylek. Byl-li regulérní statistickou metodou prokázán významný rozdíl výskytu v ozářené skupině proti skupině kontrolní, je třeba tento závěr přijmout. Avšak místo toho, aby se zjištěná asociace analyzovala, aby se posoudila míra možného vlivu rušivých faktorů, rozvíjí se hned kampaň ve sdělovacích prostředcích a aktivují se – k lítosti seriózních bojovníků za životní prostředí – ekologické skupiny. Příkladů je mnoho. Roku 1987 publikoval Gardner a spol. výsledky šetření typu case-control study zaměřeného na výskyt leukemií a lymfomů u mladých osob (do 25 let) narozených a žijících v okolí jaderného závodu Sellafield v Anglii. Pro tento typ studií je typické, že umožňují analýzu ve vztahu k většímu počtu proměnných. Pro sedm případů nalezených v rozpětí let 1955 – 1983 v lokalitě Seascale byla nalezena statistická asociace s profesionálním ozářením otců ze zevních zdrojů během jejich práce v jaderném zařízení, zejména pokud byli ozářeni v posledních 6 měsících před početím. Tento výsledek není snadné vysvětlit na podkladě známých zákonitostí o indukci mutací zářením a přenosu dispozice k leukemii od otce. Odborníci z celého světa se věnovali kritickému rozboru tohoto zjištění a vlna zájmu ještě doznívá. Další analýzy a komentáře nepotvrdily oprávněnost podezření na možnou příčinnou souvislost obou jevů. Oporou kritiků jsou argumenty teoretické, ale i zjištění, že v jiných studiích u dětí rodičů ozářených vyššími dávkami obdobný vzestup pozorován nebyl. Na druhé straně je nesnadné odpovědět na otázku, co je tedy příčinou zjištěného rozdílu. Vysvětlení se hledalo v jiné profesionální škodlivině, v působení mikrobiologických a imunologických faktorů vázaných na stupeň migrace v populaci, v synergickém vlivu dalších faktorů (což by znamenalo platnost jinde nezjištěného supermultiplikativního modelu). Závěrem odborná veřejnost odmítla představu o existenci kauzální asociace a příkladem o Sellafieldu nelze tedy v nukleární diskusi seriózně argumentovat. Mnozí nevidí jiné vysvětlení, než že jde o náhodný lokální shluk případů.
Sellafield byl uveden jako příklad. Existují obdobná šetření např. v územích přilehlých k historickým jaderným střelnicím v Nevadě a Kazachstánu či v oblastech s vysokou přírodní radioaktivitou. Zvláštní zájem představují území kontaminovaná na Ukrajině a v Bělorusku v důsledku černobylské tragédie. Pokud jde o úroveň dávek, obdržela zde řada populačních skupin nepochybně dávky poměrně vysoké, takže lze u nich v delším časovém období odkrytí pozdních účinků předpokládat. Velkorysé dlouhodobé studie jsou v tomto směru založeny s využitím zkušeností z hirošimských šetření. Prvním výrazným signálem o pozdních zdravotních následcích – a zatím díkybohu jediným – je zvýšený výskyt zhoubných nádorů štítné žlázy u dětí v Bělorusku. Do konce r. 1993 bylo zjištěno asi 250 případů, což je v průměru 10krát (a lokálně i 20krát) více než očekávané a dříve víceméně stabilizované hodnoty. Ani tento nález nemohl uniknout kritickým analýzám, zkoumalo se možné zkreslení nálezů cílenou depistáží (tj. aktivním postupem ve vyhledávání případů onemocnění), pochyby vzbuzovala poměrně krátká doba latence (první známky zvýšení incidence už 4 roky po expozici) a převládající histologický typ odpovídající papilárnímu karcinomu s poukazem na odlišnost histologie spontánních případů. Výsledek diskusí ovlivnil pokračující časový trend a zjištění obdobných nálezů i na Ukrajině a nejnověji snad i na přilehlých územích Ruské federace.
Obtíže činí také ujasnění důsledků zvýšeného ozáření v případě jednotlivce, který byl nadměrně exponován. Představme si horníka z uranových dolů s poměrně vysokou inhalační expozicí z dřívějších dob, o které můžeme na podkladě existujících biofyzikálních dat konstatovat, že by zvýšila pravděpodobnost výskytu rakoviny plicní na dvojnásobek její spontánní frekvence v populaci (uvažujeme průměrného muže z hlediska kuřáctví). Vycházíme-li ze zjištění, že v naší průměrné mužské populaci umírá přes 50 % na kardiovaskulární choroby a asi 7 % na rakovinu plic, potom je onen významně ozářený horník – podobně jako každý jiný muž – spíše kandidátem úmrtí na důsledky cévního onemocnění než na rakovinu plicní. Tím se nijak neoslabuje zdravotní závažnost a hygienická nepřijatelnost oné inhalační expozice, její důsledky se však zařazují do reálného rámce.
Ochrana před zářením bývá uváděna jako příklad soustavného a logického úsilí v oboru, který pokročil v ochraně zdraví proti faktoru pracovního a životního prostředí nejdále (viz schéma). Zvládl v podstatě první etapu spočívající v kvantitativním hodnocení rizika. Některé základní kroky takového hodnocení byly výše popsány. Zvládl i odvození racionální strategie (kritérií) radiační ochrany a principů usměrňování ozáření. Zásady řízení ochrany jsou dnes shrnuty ve společném dokumentu mezinárodních vládních organizací z r. 1994 (International Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources) a zasloužily by si samostatný komentář. Dokáže však dobře komunikovat s veřejností?
[...] před sto lety byly objeveny Roentgenovy paprsky a krátce nato přirozená radioaktivita. Padesát let byly v nejhlubší víře v pokrok považovány za elixír všech pozitivních účinků. Na ochranu před zářením se nemyslelo vůbec nebo jen mimochodem. Na tragické následky (např. ozáření dělnic, které rty zahrocovaly štětce s radiovou barvou pro svítící číselníky), se dbalo jen málo. Půl století po objevu Roentgenových paprsků se v ohni atomových bomb hodnocení obrátilo. Když bylo zahájeno mírové využívání jaderné energie, začalo současně již její pranýřování. Stigma se přeneslo na jaderný výzkum, výzkum záření a konečně ať se to zdá sebenesmyslnější i na využití záření v medicíně, a dokonce i na ochranu před zářením. Havárie Three Mile Island a Černobylu nedůvěru v jadernou energetiku zvýšily.
Co vám přijde na mysl, když se řekne slovo chemikálie″, se ptal Paul Slovic se svými spolupracovníky v jednom průzkumu veřejnosti. Nejčastější odpovědi byly: nebezpečné″, toxické″, riskantní″, smrtelné″, jedovaté″. A protože ocejchování se zakládá na vnímání rizika, může jak lokalita, tak technologie získat cejch, aniž by byl jakýkoli fyzikální nebo chemický účinek demonstrován. ...snahy o informování veřejnosti jsou často neúspěšné, neboť se jim nedaří postihnout složité předivo psychologických, sociálních a politických faktorů, které vytvořily hlubokou nedůvěru ve státní správu a průmysl. Nedůvěra má za následek vysokou hladinu vnímaného rizika,″ říkají autoři článku Technological Stigma″ (Am. Sci. 83, 220–224, 1995).
Neměl by takovýto cejch″být nahlížen jako racionální sociální reakce na četné faktory, které tento cejch vytvářejí? Racionální řešení by pak mohlo zahrnovat otevřený rozhodovací proces se spoluúčastí veřejnosti, při němž se potenciální zdroje negativního ocejchování″ projeví. Neměli bychom rezignovat jen proto, že je těžké podstatě rizik porozumět a ještě těžší zprostředkovat je laikům.
Diskuse o jaderné energetice musí být otevřená, neboť jen tak veřejnost vyloučí klamné argumenty. Z diskuse o rizicích by měly proto vymizet hry s čísly o hypotetických případech úmrtí. Jsou právě tak přesvědčivé, jako zavádějící. Zmizet by měly také hry s čísly o vypočtených pravděpodobnostech velkých havárií. Taková čísla mají smysl ve vynásobení určitých náhodných cest, nepředstavují však skutečnou míru bezpečnosti nebo nebezpečnosti.


















