Az ionizáló sugárzás sztochasztikus hatása

A sugárzás hosszú távú hatásainak vizsgálata a XX. század 20-as éveiben kezdődött. Tanulmányok kimutatták, hogy az ionizáló sugárzás okozza a kromoszómális mutációkat. Egy tanulmány az egészségről a lakosok a japán városok Hirosima Nagasaki azt mutatta, hogy 12 év után a nukleáris bombázás, a rák előfordulása azokban az emberekben, akik ki voltak téve a sugárzás nőtt. Ezenkívül a rák kialakulásának kockázata nem kapcsolódik a küszöbmodellhez, amikor a betegség a kapott dózis "kritikus" értékének túllépése következtében jelentkezik. Lineárisan növekszik, még rövid távú besugárzás esetén is. Ezek a jelenségek a sugárzás sztochasztikus hatásához kapcsolódnak. A tudósok szerint a sugárzás bármely dózisa növeli a rosszindulatú daganatok és a genetikai rendellenességek kockázatát.

Mi az ionizáló sugárzás sztochasztikus hatása?

A sugárzás romboló hatással van a biológiai szövetekre. A modern tudományban az ilyen következmények 2 változata létezik: determinisztikus és sztochasztikus hatások. Az első típust előre meghatározottnak is nevezik (a latin determino szóból - "meghatározni"), vagyis a következmények a dózisküszöb elérésekor merülnek fel. Ha túllépik, az eltérések kockázata nő.

A determinisztikus hatásokból eredő patológiák közé tartoznak az akut sugárterhelés, a sugárzási szindrómák (csontvelő, gasztrointesztinális, agyi), a reproduktív funkció romlása, szürkehályog. Ezeket a lehető leghamarabb megjegyzik miután megkapta a sugárzás dózisa, ritkábban – hosszú távon.

Sztochasztikus vagy véletlenszerű hatások (a görög stochastikos szóból - "képes kitalálni") olyan következmények, amelyek súlyossága nem függ a sugárzási dózistól. A dózisfüggőség az élő szervezetek populációjában a patológia előfordulásának növekedésében nyilvánul meg. A negatív következmények valószínűsége még rövid távú expozíció esetén is fennáll.

Különbségek

A sztochasztikus sugárzási hatás determinisztikus különbségeit az alábbi táblázat ismerteti.

A sztochasztikus jelenségek egyik jellemzője, hogy egyidejűleg előfordulhatnak krónikus sugárbetegséggel együtt.

Fajták

A sztochasztikus hatások 2 típusú változást tartalmaznak, attól függően, hogy milyen típusú sejteket érint:

• Szomatikus hatások (rosszindulatú daganatok, leukémia). Ezeket hosszú megfigyeléssel észlelik.
• A besugárzott egyének leszármazottaiban rögzített örökölt hatások. A csírasejtek genomkárosodása miatt fordul elő.

Mindkét típusú hiba megjelenhet mind a besugárzott személy testében, mind az utódaiban.

Sejtmutációs sejt

A sugárzásnak kitett sejtben a mutációs folyamatok nem vezetnek halálához, hanem serkentik a genetikai átalakulást. Van egy úgynevezett sugárzás által kiváltott mutáció-mesterségesen indukált változás a sejtszerkezetekben, amelyek felelősek az örökletes információk továbbításáért. Ezek állandóak.

A sejtmutációk mindig jelen vannak a természetes, természetes mechanizmusokban. Hála nekik, a gyerekek különböznek a szüleiktől. Ez a tényező nagyon fontos a biológiai fejlődés szempontjából. Spontán rákok és genetikai patológiák folyamatosan jelen vannak az emberi populációban. Az ionizáló sugárzás egy további anyag, amely növeli az ilyen változások valószínűségét.

Az orvostudományban általában úgy gondolják, hogy még egy transzformált sejt is elindíthatja a tumoros folyamat kialakulását. DNS-törés és kromoszóma-rendellenességek fordulhatnak elő egyetlen ionizációs esemény után.

Betegségek

Megbízható kapcsolat bizonyos betegségek és a véletlen sugárzás hatásait bizonyult csak a 90-es években a XX században. Az alábbiakban ismertetjük az ionizáló sugárzás sztochasztikus hatásait:

• A bőr, a gyomor, a csontszövet rosszindulatú daganatai, az emlőmirigyek a nők, a tüdő, a petefészkek, pajzsmirigy, a vastagbél. A hematopoietikus rendszer neoplasztikus betegségei.
• Nem daganatos betegségek: hiperplázia (túlzott sejtproliferáció) vagy a kötőszövetből (máj, lép, hasnyálmirigy stb.) álló szervek aplasia (fordított folyamat), szklerotikus patológiák, hormonális rendellenességek.
• Genetikai következmények.

Örökletes rendellenességek

A genetikai hatások csoportjában 3 típusú rendellenesség létezik:

• A genom változása (a kromoszómák száma és alakja), ami különböző rendellenességek kialakulásához vezet – Down-szindróma, szívhibák, epilepszia, szürkehályog és mások.
• Domináns mutációk, amelyek azonnal megjelennek a gyermekek első vagy második generációjában.
• Recesszív mutációk. Csak akkor fordulnak elő, ha ugyanaz a gén mutálódott mindkét szülőben. Ellenkező esetben a genetikai rendellenességek nem jelennek meg több generáción keresztül, vagy egyáltalán nem fordulhatnak elő.

Az ionizáló sugárzás genetikai instabilitás kialakulásához vezet a sejtben a sérült DNS javítási rendszerének megsértése miatt. A bioszintézis normális lefolyásának megváltozása az életképesség csökkenését és az örökletes betegségek megjelenését vonja maga után. A sejtgenom instabilitása szintén a rák kialakulásának korai jele.

Az onkopátia szintje és a rejtett időszak

Mivel a sztochasztikus hatások véletlenszerű jellegűek, lehetetlen megbízhatóan tudni, hogy ki fogja fejleszteni őket, és ki nem. A rák természetes aránya az emberi populációban körülbelül 16% az egész életen át. Ez a mutató magasabb a kollektív sugárzási dózis növekedésével, de az orvostudományban nincs pontos adat.

Mivel a rosszindulatú daganatok kialakulása többlépcsős folyamat, a sztochasztikus hatások által okozott onkopatológiáknak meglehetősen hosszú látens (rejtett) periódusuk van a betegség kimutatását megelőzően. Tehát a leukémia kialakulásával ez a mutató átlagosan körülbelül 8 év. A japán Hirosima és Nagasaki városokban végzett nukleáris bombázás után a pajzsmirigyrákot 7-12 év után, a leukémiát pedig 3-5 év után diagnosztizálták. A tudósok úgy vélik, hogy a rosszindulatú betegségek látens periódusának időtartama egy bizonyos lokalizációban függ a sugárzási dózis.

A genetikai mutációk következményei

Az örökletes mutációk következményeit a lefolyás súlyossága szerint három csoportra osztják:

• Major aberrációk-halál a korai embrionális és szülés utáni időszakban, súlyos veleszületett rendellenességek (craniocerebrális sérv, a koponya boltozat csontjainak hiánya, mikro-és hidrocefalusz; a szemgolyó fejletlensége vagy teljes hiánya, a csontrendszer anomáliái-extra ujjak, végtagok hiánya és mások), fejlődési késleltetés.
• Fizikai alsóbbrendűség (instabilitás a genetikai anyag generációról generációra történő tárolásával és átadásával kapcsolatban, a szervezet káros külső tényezőkkel szembeni ellenállásának romlása).
• A rosszindulatú daganatok kialakulásának fokozott kockázata az örökletes hajlam következtében.