Säteilyn pitkäaikaisvaikutusten tutkimus alkoi 1900-luvun 20-luvulla. Tutkimukset ovat osoittaneet, että ionisoiva säteily aiheuttaa kromosomimutaatioita. Japanin Hiroshiman ja Nagasakin kaupunkien asukkaiden terveyttä koskeva tutkimus osoitti, että 12 vuotta ydinpommituksen jälkeen säteilylle altistuneiden ihmisten syövän ilmaantuvuus lisääntyi. Lisäksi kynnysmalliin ei liity syöpäriskiä, kun sairaus ilmenee vastaanotetun annoksen "kriittisen" arvon ylityksen seurauksena. Se kasvaa lineaarisesti, jopa lyhytaikaisella säteilytyksellä. Nämä ilmiöt liittyvät säteilyn stokastiseen vaikutukseen. Tiedemiesten mukaan mikä tahansa säteilyannos lisää pahanlaatuisten kasvainten ja geneettisten häiriöiden riskiä.
Mikä on ionisoivan säteilyn stokastinen vaikutus?
Säteilyllä on tuhoisa vaikutus biologisiin kudoksiin. Nykytieteessä tällaisista seurauksista on kaksi muunnelmaa: deterministiset ja stokastiset vaikutukset. Ensimmäistä tyyppiä kutsutaan myösenn alta määrätty (latinan sanasta determino - "määrittää"), eli seuraukset ilmenevät, kun annoskynnys saavutetaan. Jos se ylittyy, poikkeamien riski kasvaa.
Deterministisista vaikutuksista johtuvia patologioita ovat akuutti säteilyvaurio, säteilyoireyhtymät (luuydin, maha-suolikanava, aivot), lisääntymistoiminnan heikkeneminen, kaihi. Ne havaitaan mahdollisimman pian säteilyannoksen jälkeen, harvemmin - pitkällä aikavälillä.
Stokastiset eli satunnaiset vaikutukset (kreikan sanasta stochastikos - "osoittaa arvaamaan") ovat sellaisia vaikutuksia, joiden vakavuus ei riipu säteilyannoksesta. Annosriippuvuus ilmenee patologioiden esiintyvyyden lisääntymisenä elävien organismien populaatiossa. Haittavaikutusten mahdollisuus on olemassa myös lyhytaikaisessa altistumisessa.
Erot
Stokastisen ja deterministisen säteilyvaikutuksen väliset erot on kuvattu alla olevassa taulukossa.
| Criterion | Deterministiset vaikutukset | Stokastiset efektit |
| Kynnysannos | Ilmenee suurilla annoksilla (>1 Gy). Jos kynnysarvo ylittyy, sairaus on väistämätön (enn alta määrätty, määritetty). Vamman vakavuus kasvaa annoksen kasvaessa | Havaittu pienillä ja keskisuurilla annoksilla. Patogeneesi on annoksesta riippumaton |
| Vahinkomekanismi | Solukuolema, joka johtaa kudosten ja elinten toimintahäiriöihin |
Säteilytetyt solut pysyvät elossa, mutta muuttuvat ja antavat mutatoituvia jälkeläisiä. Kehon immuunijärjestelmä voi tukahduttaa kloonit. Muuten kehittyy syöpä, ja jos sukusoluihin vaikuttaa, perinnölliset viat lyhentävät elinikää |
| Kutuaika | Tuntien tai päivien sisällä altistumisesta | Viivejakson jälkeen. Sairaus on satunnainen |
Yksi stokastisten ilmiöiden piirteistä on, että niitä voi esiintyä samanaikaisesti kroonisen säteilysairauden kanssa.
Näkymät
Stokastiset efektit sisältävät kahdentyyppisiä muutoksia riippuen siitä, minkä tyyppiseen soluun se vaikuttaa:
- Somaattiset vaikutukset (pahanlaatuiset kasvaimet, leukemia). Ne paljastuvat pitkän aikavälin havainnoinnin aikana.
- Perinnölliset vaikutukset, jotka on havaittu altistuneiden yksilöiden jälkeläisissä. Syntyy sukusolujen genomin vaurioitumisesta.
Molempia vikoja voi esiintyä sekä altistuneen henkilön että hänen jälkeläistensä kehossa.
Solumutaatio
Säteilylle altistetun solun mutaatioprosessit eivät johda sen kuolemaan, vaan stimuloivat geneettistä transformaatiota. On olemassa niin kutsuttu säteilyn aiheuttama mutaatio – keinotekoisesti aiheutettu muutos rakenteissasoluja, jotka ovat vastuussa perinnöllisen tiedon välittämisestä. Ne ovat pysyviä.
Solumutaatioita esiintyy aina luonnollisissa mekanismeissa. Tämän seurauksena lapset ovat erilaisia kuin vanhempansa. Tämä tekijä on erittäin tärkeä biologisen kehityksen kann alta. Spontaanit syövät ja geneettiset sairaudet ovat jatkuvasti läsnä ihmispopulaatiossa. Ionisoiva säteily on lisäaine, joka lisää tällaisten muutosten todennäköisyyttä.
Lääketieteessä on yleisesti hyväksyttyä, että jopa yksi transformoitunut solu voi käynnistää kasvainprosessin kehittymisen. DNA:n rikkoutuminen ja kromosomipoikkeamat voivat tapahtua yhden ionisaatiotapahtuman jälkeen.
taudit
Luotettava yhteys tiettyjen sairauksien ja säteilyn sattumanvaraisten vaikutusten välillä todistettiin vasta 1900-luvun 90-luvulla. Alla on lueteltu ionisoivan säteilyn stokastiset vaikutukset:
- Pahanlaatuiset kasvaimet ihossa, mahassa, luukudoksessa, maitorauhasissa naisilla, keuhkoissa, munasarjoissa, kilpirauhasessa ja paksusuolessa. Hematopoieettisen järjestelmän neoplastiset sairaudet.
- Ei-kasvainsairaudet: sidekudoksesta koostuvien elinten (maksa, perna, haima ja muut) hyperplasia (solujen liiallinen lisääntyminen) tai aplasia (käänteinen prosessi), skleroottiset sairaudet, hormonaaliset häiriöt.
- Geneettiset seuraukset.
Perinnölliset poikkeavuudet
Geenivaikutusten ryhmässä erotetaan 3 poikkeavuustyyppiä:
- Muutokset genomissa (kromosomien lukumäärä ja muoto), jotka johtavat erilaisten poikkeavuuksien kehittymiseen - Downin oireyhtymä, sydänvikoja, epilepsia, kaihi ja muut.
- Vallitsevat mutaatiot, jotka ilmenevät välittömästi ensimmäisen tai toisen sukupolven lapsilla.
- Resessiiviset mutaatiot. Niitä esiintyy vain, kun sama geeni on mutatoitunut molemmissa vanhemmissa. Muuten geneettisiä poikkeavuuksia ei välttämättä esiinny useisiin sukupolviin tai niitä ei esiinny ollenkaan.
Ionisoiva säteily johtaa geneettiseen epävakauteen solussa vaurioituneen DNA:n korjausjärjestelmän häiriöiden vuoksi. Muutos normaalissa biosynteesin kulussa heikentää elinkykyä ja ilmaantuu perinnöllisiä sairauksia. Solun genomin epävakaus on myös varhainen merkki syövän kehittymisestä.
Onkopatian taso ja piilevä ajanjakso
Koska stokastiset vaikutukset ovat luonteeltaan satunnaisia, on mahdotonta tietää luotettavasti, kuka niitä kehittää ja kuka ei. Syövän luonnollinen esiintyvyys ihmisväestössä on noin 16 % koko elämän ajan. Tämä luku on korkeampi kollektiivisen säteilyannoksen kasvaessa, mutta siitä ei ole tarkkaa tietoa lääketieteessä.
Koska pahanlaatuisten kasvainten kehittyminen on monivaiheinen prosessi, stokastisista vaikutuksista johtuvilla onkopatologioilla on melko pitkä piilevä (piilotettu) ajanjakso ennen taudin havaitsemista. Joten leukemian kehittyessä tämä luku on keskimäärin noin 8 vuotta. Ydinvoiman jälkeenpommi-iskuissa Japanin kaupungeissa Hiroshimassa ja Nagasakissa kilpirauhassyöpä diagnosoitiin 7-12 vuoden kuluttua ja leukemia 3-5 vuoden kuluttua. Tiedemiehet uskovat, että pahanlaatuisten sairauksien piilevän ajanjakson kesto tietyssä paikassa riippuu säteilyannoksesta.
Geneettisten mutaatioiden seuraukset
Perinnöllisten mutaatioiden seuraukset on jaettu kolmeen ryhmään kulun vakavuuden mukaan:
- Suuret poikkeamat - kuolema alkion varhaisessa ja synnytyksen jälkeisessä jaksossa, vakavat synnynnäiset epämuodostumat (kranioaivotyrä, kallonholvin luiden puuttuminen, mikro- ja vesipää; silmämunan alikehittyminen tai täydellinen puuttuminen, luuston poikkeavuudet - ylimääräiset sormet, poissa olevat raajat ja muut), kehitysviive.
- Fyysinen vamma (epävakaus geneettisen materiaalin varastoinnissa ja siirtymisessä sukupolvelta toiselle, elimistön vastustuskyvyn heikkeneminen haitallisia ulkoisia tekijöitä vastaan).
- Kohonnut riski saada pahanlaatuisia kasvaimia perinnöllisen alttiuden seurauksena.
