A sugárzás hosszú távú hatásainak vizsgálata a XX. század 20-as éveiben kezdődött. Tanulmányok kimutatták, hogy az ionizáló sugárzás okozza a kromoszómamutációkat. A japán Hirosima és Nagaszaki városok lakóinak egészségi állapotát vizsgáló tanulmány kimutatta, hogy 12 évvel az atombombázás után a sugárzásnak kitett embereknél megnőtt a rák előfordulása. Ráadásul a rák kialakulásának kockázata nem kapcsolódik a küszöbmodellhez, amikor a betegség a kapott dózis "kritikus" értékének túllépése miatt következik be. Lineárisan növekszik, még rövid távú besugárzás esetén is. Ezek a jelenségek a sugárzás sztochasztikus hatásához kapcsolódnak. A tudósok szerint bármilyen dózisú sugárzás növeli a rosszindulatú daganatok és a genetikai rendellenességek kockázatát.
Mi az ionizáló sugárzás sztochasztikus hatása?
A sugárzás pusztító hatással van a biológiai szövetekre. A modern tudományban az ilyen következmények két változata létezik: determinisztikus és sztochasztikus hatás. Az első típust más névenelőre meghatározott (a latin determino szóból - „határozza meg”), vagyis a következmények a dózisküszöb elérésekor jelentkeznek. Ha túllépi, az eltérések kockázata nő.
A determinisztikus hatásokból eredő patológiák közé tartozik az akut sugársérülés, sugárszindrómák (csontvelő, gyomor-bélrendszeri, agyi), a reproduktív funkció romlása, szürkehályog. A sugárdózist követően a lehető leghamarabb, ritkábban – hosszú távon – észlelik.
Sztochasztikus, vagy véletlenszerű hatások (a görög sztochasztikosz szóból – "kitalálni tudni") olyan hatások, amelyek súlyossága nem függ a sugárzás dózisától. A dózisfüggőség abban nyilvánul meg, hogy az élő szervezetek populációjában megnövekszik a patológia előfordulása. A káros hatások lehetősége még rövid távú expozíció esetén is fennáll.
Különbségek
A sztochasztikus sugárzási hatás és a determinisztikus hatás közötti különbségeket az alábbi táblázat írja le.
| Kritérium | Determinisztikus hatások | Sztochasztikus hatások |
| Dózisküszöb | Magas dózisoknál (>1 Gy) nyilvánul meg. A küszöbérték túllépése esetén a betegség elkerülhetetlen (előre meghatározott, meghatározott). A sérülés súlyossága a dózis növelésével növekszik | Alacsony és közepes dózisoknál megfigyelhető. A patogenezis dózisfüggetlen |
| Sérülési mechanizmus | Sejthalál, ami a szövetek és szervek diszfunkciójához vezet |
A besugárzott sejtek életben maradnak, de megváltoznak, és mutáló utódokat adnak. A klónokat a szervezet immunrendszere elnyomhatja. Ellenkező esetben rák alakul ki, és ha a csírasejtek érintettek, az örökletes rendellenességek csökkentik a várható élettartamot |
| Szakadási idő | Az expozíció után órákon vagy napokon belül | A késleltetési időszak után. A betegség véletlenszerű |
A sztochasztikus jelenségek egyik jellemzője, hogy a krónikus sugárbetegséggel egyidejűleg is előfordulhatnak.
Megtekintések
A sztochasztikus hatások kétféle változást tartalmaznak attól függően, hogy melyik cellatípust érinti:
- Szomatikus hatások (rosszindulatú daganatok, leukémia). Hosszú távú megfigyelés során derülnek ki.
- A kitett személyek utódaiban feljegyzett öröklött hatások. A csírasejtek genomjának károsodása miatt keletkezik.
Mindkét típusú hiba megjelenhet a kitett személy testében és utódaiban egyaránt.
Sejtmutáció
A sugárzásnak kitett sejtben a mutációs folyamatok nem a halálhoz vezetnek, hanem a genetikai átalakulást serkentik. Létezik egy úgynevezett sugárzás által kiváltott mutáció – a struktúrákban mesterségesen előidézett változássejtek, amelyek felelősek az örökletes információk továbbításáért. Állandóak.
A sejtmutációk mindig jelen vannak a természetes mechanizmusokban. Ennek eredményeként a gyerekek különböznek a szüleiktől. Ez a tényező nagyon fontos a biológiai fejlődés szempontjából. A spontán rákos és genetikai patológiák folyamatosan jelen vannak az emberi populációban. Az ionizáló sugárzás egy további anyag, amely növeli az ilyen változások bekövetkezésének valószínűségét.
Az orvostudományban általánosan elfogadott, hogy akár egyetlen transzformált sejt is elindíthatja a daganatos folyamat kialakulását. DNS-törés és kromoszóma-rendellenességek fordulhatnak elő egyetlen ionizációs esemény után.
Betegségek
Bizonyos betegségek és a sugárzás véletlen hatásai közötti megbízható kapcsolat csak a XX. század 90-es éveiben igazolódott. Az alábbiakban felsoroljuk az ionizáló sugárzás sztochasztikus hatásait:
- A bőr, a gyomor, a csontszövet, az emlőmirigyek rosszindulatú daganatai nőknél, a tüdő, a petefészkek, a pajzsmirigy, a vastagbél. A hematopoietikus rendszer daganatos megbetegedései.
- Nem daganatos betegségek: kötőszövetből álló szervek (máj, lép, hasnyálmirigy és mások) hiperpláziája (túlzott sejtszaporodás) vagy aplasia (fordított folyamat), szklerotikus patológiák, hormonális zavarok.
- Genetikai következmények.
Örökletes anomáliák
A genetikai hatások csoportjában az anomáliák 3 típusát különböztetjük meg:
- Változások a genomban (a kromoszómák számában és alakjában), amelyek különböző rendellenességek kialakulásához vezetnek - Down-szindróma, szívhibák, epilepszia, szürkehályog és mások.
- Dománs mutációk, amelyek azonnal megjelennek a gyermekek első vagy második generációjában.
- Recesszív mutációk. Csak akkor fordulnak elő, ha ugyanaz a gén mindkét szülőben mutálódik. Ellenkező esetben előfordulhat, hogy a genetikai rendellenességek több generáción keresztül nem, vagy egyáltalán nem jelentkeznek.
Az ionizáló sugárzás genetikai instabilitáshoz vezet a sejtben a sérült DNS helyreállítási rendszerének megzavarása miatt. A bioszintézis normál lefolyásának megváltozása az életképesség csökkenésével és az örökletes betegségek megjelenésével jár. A sejtgenom instabilitása a rák kialakulásának korai jele is.
Oncopathia szint és látens időszak
Mivel a sztochasztikus hatások véletlenszerű természetűek, lehetetlen megbízhatóan megmondani, hogy ki fogja őket kifejteni és ki nem. A rákos megbetegedések természetes aránya az emberi populációban körülbelül 16% az egész életen át. Ez a szám magasabb a kollektív sugárdózis növekedésével, de erre nincs pontos adat az orvostudományban.
Mivel a rosszindulatú daganatok kialakulása többlépcsős folyamat, ezért a sztochasztikus hatások következtében fellépő onkopatológiáknak meglehetősen hosszú látens (rejtett) periódusuk van a betegség kimutatását megelőzően. Tehát a leukémia kialakulásával ez a szám átlagosan körülbelül 8 év. Nukleáris utánA japán Hirosimában és Nagaszakiban történt bombamerényleteket 7-12 év után diagnosztizálták a pajzsmirigyrákot, 3-5 év után pedig a leukémiát. A tudósok úgy vélik, hogy a rosszindulatú betegségek látens időszakának időtartama egy adott lokalizációban a sugárdózistól függ.
Genetikai mutációk következményei
Az örökletes mutációk következményei a lefolyás súlyossága szerint három csoportba sorolhatók:
- Főbb rendellenességek - elhalálozás a korai embrionális és szülés utáni időszakban, súlyos veleszületett rendellenességek (craniocerebralis hernia, koponyaboltozat csontjainak hiánya, mikro- és hydrocephalus; a szemgolyó fejletlensége vagy teljes hiánya, a vázrendszer rendellenességei - extra ujjak, hiányzó végtagok és mások), fejlődési késés.
- Fizikai fogyatékosság (a genetikai anyag tárolásának és átvitelének instabilitása nemzedékről nemzedékre, a szervezet káros külső tényezőkkel szembeni ellenálló képességének romlása).
- A rosszindulatú daganatok kialakulásának fokozott kockázata örökletes hajlam következtében.
