Детерміновані і стохастичні, соматичні і генетичні ефекти опромінення - енциклопедія -
Детерміновані ефекти опромінення (детермінований - певний, причинно обумовлений попередніми подіями, від лат. Determino - визначаю) - викликані іонізуючим випромінюванням біологічні ефекти, що мають поріг виникнення, тобто порогову дозу, нижче якої ці ефекти відсутні, а вище - їх тяжкість і ймовірність появи зростають зі збільшенням дози.
Виникають безпосередньо у опроміненого організму. Їх причиною є значна втрата (загибель) клітин, що призводить до порушення функціонування тканини, яку вони становлять. Спостерігаються в основному в найближчі терміни після опромінення (ранні детерміновані ефекти), рідше - у віддалені терміни (пізні детерміновані ефекти). До ранніх детермінованим ефектів належать, зокрема, безпосередні прояви гострої променевої хвороби. порушення репродуктивної функції, ураження шкіри і т.д. До пізніх детермінованим ефектів, що розвиваються через кілька років після опромінення, відносяться, наприклад, катаракта, порушення нервової системи, фібрози, некроз кісток.
Поріг для різних детермінованих ефектів може спостерігатися при дозах від 0,1 Гр до декількох десятків грей. Так, наприклад, поріг тимчасової (оборотної) стерильності чоловіків при гострому опроміненні сім'яників становить близько 0,15 Гр, а поріг постійної (незворотною) стерильності - 3,5 # 8209; 6 Гр. Поріг для постійної стерильності жінок при гострому опроміненні - 2,5 # 8209; 6 Гр. Поріг виникнення катаракти у людини при гострій дії випромінювання з низькою ЛПЕ лежить в діапазоні 2 # 8209; 6 Гр; для випромінювання з високою ЛПЕ поріг виникнення катаракти (в одиницях поглинутої дози) в кілька разів нижче, особливо в разі нейтронів, ефективність яких в цьому відношенні в 3 # 8209; 9 разів вище, ніж у g # 8209; променів. Поріг клінічно значимого пригнічення кровотворення в червоному кістковому мозку людини при гострому опроміненні спостерігається при 0,15 Гр.
Стохастичні ефекти опромінення (стохастичний - випадковий, імовірнісний; від грец. Stochastikós - вміє вгадувати) - викликані іонізуючим випромінюванням біологічні ефекти, які не мають дозового порога виникнення, ймовірність появи яких підвищується зі збільшенням дози, а тяжкість прояви не залежить від дози. Виникають в результаті мутагенного дії іонізуючого випромінювання, тобто коли клітина під дією випромінювання не гине, але в ній відбувається пошкодження генома (поява генних мутацій).
Соматичні ефекти опромінення (соматичний - термін, що позначає приналежність до тіла організму, який використовується, наприклад, для позначення клітин організму, що не мають відношення до передачі генетичної інформації наступним поколінням; від грец. S # 333; ma - тіло) - біологічні ефекти, викликані іонізуючим випромінюванням в соматичних (тобто не статевих) тканинах опроміненого організму.
Генетичні (спадкові) ефекти опромінення - викликані іонізуючим випромінюванням біологічні ефекти, зумовлені пошкодженням генома статевих клітин опроміненого організму і виявляються у його потомства.
Взаємозв'язок детермінованих, стохастичних, соматичних і генетичних ефектів схематично представлена на малюнку.
Стохастичні ефекти можуть бути соматичними та генетичними. Стохастичні соматичні ефекти - це виникнення злоякісних новоутворень (пухлин) в різних органах і тканинах опроміненого організму. Найбільш часто зустрічаються злоякісні пухлини шкіри, кісток, молочної та щитовидної залоз, яєчників, легенів, а також лейкози. Вони виникають через тривалий час після опромінення, тобто є віддаленими наслідками опромінення.
Соматичні ефекти можуть бути детермінованими і стохастичними.
Детерміновані ефекти завжди є соматичними.
Генетичні ефекти завжди є стохастичними.
Відносно радіаційної безпеки людини всі перераховані ефекти опромінення (детерміновані, стохастичні, соматичні, генетичні) є шкідливими.
Слід, однак, відзначити, що до теперішнього часу не виявлено радіаційно-індуковані генетичні ефекти в потомстві опромінених людей (включаючи постраждалих від атомних бомбардувань в Японії, від радіаційних впливів на Південному Уралі і в результаті Чорнобильської аварії) [1]. Весь прогноз спадкових захворювань (т.зв. генетичного ризику) у людини поки цілком заснований на екстраполяції результатів дослідів на тваринах. В ряду дрозофіла - миша - людина вихід мутацій на одиницю дози, максимально виражений у дрозофіли, різко знижений у миші і не зареєстрований у людини.
Мабуть, це пов'язано з тим, що в міру еволюції ступінь ефективності механізму репарації радіаційних ушкоджень геному підвищувалася і досягла максимуму у людини. Підвищенню ефективності репараційних процесів, ймовірно, сприяє і подовження всіх життєвих циклів у людини (в тому числі, сперматогенезу і ембріонального розвитку).
Проте, подвоює доза (тобто доза, при якій кількість радіаційно-індукованих мутацій дорівнює числу спонтанних мутацій в одних і тих же генах) для людини прийнята рівною 1 Гр (шляхом екстраполяції даних, отриманих для мишей).
Інтервалом часу між опроміненням і заплідненням, достатнім для максимального зниження генетичних наслідків у людини, вважають термін 6 міс. (Що також розраховано шляхом екстраполяції даних, отриманих для мишей, у яких цей термін становить 2 міс.). Це завжди береться до уваги при можливому впливі випромінювання на гонади під час опромінення людини з медичною метою.
- Це твердження, звичайно, не стосується тератогенних (від грец. Teratos - чудовисько, виродок, потворність) ефектів опромінення, які слід розглядати як соматичні ефекти, що виникають при опромінення плоду, а не як генетичні ефекти. Тератогенну дію випромінювання, що виявляється в появі вроджених вад у дітей, підданих опроміненню на стадії внутрішньоутробного розвитку, добре відомо і факт його існування сумніву не підлягає. ↑ 1