16

-Необходимо оценить последствия для здоровья облучения малыми дозами – после ядерных испытаний,аварий на АЭС и профессиональого облучения действию малых доз подвергаюца миллионы людей.

-Нужно выработать нормы допустимых доз облучения работников атомных производств и населения,проживающего в загрязненных аотмными отходами районах.

МАЛАЯ ДОЗА ОБЛУЧЕНИЯ - Единого мнения по этому вопросу у радиобиологов до настоящего времени нет, хотя все согласны с тем, что это дозы, не вызывающие опасных детермини-рованных последствий для здоровья.

Как известно, количественное проявление большинства биологических эффектов воздействия излучений, в основном редкоионизирующих, не строго пропорционально дозе излучения (как правило, в области низкого диапазона доз выход повреждений на единицу дозы снижается), т. е. кривые доза-эффект многих типов повреждений, носящие нелинейный характер, хорошо описываются линейно-квадратичной зависимостью:

I(D)=aD+bD2

ГРАНИЦЫ МАЛЫХ ДОЗ.

Границей для выделения диапазона малых доз была предложена такая доза, при которой в среднем на одну клетку (мишень) приходится один трек от прохождения ионизирующей частицы (кванта). За малую мощность излучений предложено считать воздействие редкоионизирующей радиации с интенсивностью в 0,1 мГр/мин и ниже.

Нижняя граница – это ЕРФон. Верхняя граница – 200 миллиГрей

1)Адаптивный ответ - одно из проявлений радиационного гормезиса, который характеризует стимулирующий эффект малых доз радиации. Это реакция биообъектов, которая заключается в том, что после действия излучения в малых адаптирующих дозах D1 при повторном облучении ч/з некоторое кол-во времени в больших, проявляющих дозах D2 РБ-ий эффект от дозы D2 понижается

Радиобиологический феномен, заключающийся в увеличении радиоустойчивости биологических объектов к большим, повреждающим дозам облучения после предварительного воздействия ионизирующей радиации в малых, неповреждающих дозах облучения.

При этом эффект наблюдался только при предварительном действии редкоионизирующего излучения в малых дозах 10 - 200 мГр и не обнаруживался при облучении в дозах от 500 мГр и выше! Феномен получил название адаптивного ответа, предварительную малую дозу облучения называют адаптирующей или предварительной, а большую повреждающую дозу - разрешающей или повреждающей.

Свое название феномен получил по аналогии проведенным еще в древности наблюдением о повышении устойчивости (адаптации) биологических объектов к многим ядам (химическим агентам) при предварительной обработке клеток или многоклеточных организмов, в том числе человека, этими же ядами в малых нетоксичных концентрациях.

Тщательные исследования адаптивного ответа, предпринятые после опубликования работ группы Оливиери и других радиобиологов, позволили установить многие закономерности проявления этого феномена и выявить ряд молекулярных механизмов, приводящих к повышению радиоустойчивости клеток и многоклеточных организмов после действия радиации в малых дозах. Было показано, что адаптивный ответ наблюдается и у бактерий, и у дрожжевых клеток, и у клеток различных растений и животных.

2)Радиационный Гормезис - благоприятное воздействие ультрамалых доз облучения на живые организмы, вызывающий изменения, диаметрально противоположные повреждающим эффектам при воздействии в больших дозах, то есть стимулирующие (активация мембранных рецепторов, пролиферация спленоцитов и стимуляция иммунной системы)

Термин «гормезис» впервые появился в науч-ных публикациях в 1942 г. при описании стимуляции клеточного деления и роста грибка под влиянием антибиотика в малых концент-рациях, тогда как в больших концентрациях антибиотик оказывал угнетающее действие

В отношении полезности облучения в малых дозах для здоровья приводятся в основном положительные резу-льтаты использования радоновых ванн, пребывания на высокогорных курортах в качестве оздоровительных мероприятий. При использовании радоновых ванн получены экспериментальные результаты, указываю-щие, что их полезность зависит от концентрации радона в воде: существует оптимум его содержания, ниже и выше которого эффект оздоровления снижается. За время лечебного курса (15 - 20 ванн) больной облучается в дозе около 3,0 мЗв. Если учесть, что в среднем при прохождении -частицы через клетку она облучается в дозе около 400 - 500 мЗв и подавляющая часть энергии поглощается отмершими или отмирающими клетками эпидермиса, то живых делящихся клеток кожи, получивших хотя бы один проход -частицы за время принятия ванны, чрезвычайно мало и сопоставимо с количеством клеток кожи, облучаемых в течение суток за счет естественного фона.

Таким образом, облучение в малых дозах разных биологических объектов в ряде случаев может привести к полезному эффекту. Этот эффект называется радиационным гормезисом,

иего существование, в частности, в виде адаптивного ответа и повышения продуктивности растениеводства и животно-водства не вызывает сомнения. Существование радиационного гормезиса в отношении здоровья людей (лечебный, оздоровительный эффект) в настоящее время не является доказанным и требует дальнейшего изучения

3)Эффект Петко - сильный радиобиологический эффект сверхмалых доз радиации при их длительном воздействии, выражающийся в обратной зависимости от мощности дозы и гиперрадиочувствительности клеток (чем длительнее воздействие, тем меньше нужна доза)

Вконце прошлого столетия появились сообщения о том, что однократное облучение клеток млекопитающих в сверхмалых дозах - от исходной «нулевой» отметки ЕРФ до ~ 5- 20 сГр, вызывает у них так называемый эффект гиперрадиочувствительности (рис. 1, I), оцениваемой по биохимическим (нарушение окислительно-восстановительного гомеостаза)

ицитогенетическим показателям (аберрации хромосом, выход клеток с микроядрами, злокачественная трансформация и др. прецизионные показатели), имеющим при больших дозах облучения связь с выживаемостью клеток.

Впервые такой эффект обнаружил канадский ученый А. Петко в 1972 году, который обнаружил, что одна и та же доза подведенная хронически, т.е. растянутой по времени, вызывает большие изменения проницаемости БМ, чем острая, кратковременная. При мощности дозы 26 рад/мин проницаемость БМ менялась при дозе 3,5 тысяч рад, а при мощности дозы 10-3 рад/мин достаточно было дозы 0,7 рад, то есть в 5 тысяч меньше

Этот феномен обратной зависимости от мощности дозы при облучении клеток в незначительной по величине дозе и их гиперчувствительности по некоторым критериям при облучении в сверхмалых дозах получил впоследствии название «эффект Петко» (Р.

Грейбс, 1996).

Как видно из схемы, для наиболее высоких значений сублеталъных доз (участок III) существует прямая зависимость ответа (размера повреждения) от величины дозы облучения.

Немонотонная часть кривой, относится к малым дозам. Она имеет два противоположно направленных максимума:

собственно малые дозы (участок II), вызывающие «гормезис» - стимуляцию жизненных процессов (табл. VII.1),

и «сверхмалые» дозы - всплеск повреждений, соот-ветствующий эффекту гиперрадиочувствительности - эффект Петко(участок I).

Естественный радиационный фон (ЕРФ) изображен на схеме в качестве начальной точки отсчета радиобиологических изменений.

4)Эффект свидетеля - поражение клеток, находящихся вне зоны действия радиации, но контактирующих (любым образом) с облучаемыми клетками.

в радиобиологии – это феномен, заключающийся в проявлении «лучевых» повреждений в необлученных клетках, находящихся вблизи от облученных клеток в момент воздействия ионизирующей радиации, т. е. необлученные в данной ситуации клетки являются «свидетелями» нанесения лучевых повреждений другим клеткам.

Опосредованное повреждающее действие облученных клеток на необлученные может осуществляться, например, воздействием на нор-мальные клетки средой, в которой культивировались облученные клетки, или биологическими жидкостями облу-ченного макроорганизма. В отличие от адаптивного ответа эффект свидетеля проявляется не только и не столько при действии радиации в малых дозах, но и в больших, вызывающих значительную гибель клеток. В области малых доз проявление эффекта свидетеля более характерно для воздействия плотноионизирующих, а не редкоионизирующих излучений. Для адаптивного ответа наблюдается обратная картина.

Наиболее важные результаты по изучению закономерностей и механизмов проявления эффекта свидетеля в области малых доз получены при использовании трёх экспериментальных подходов:

1.Путём воздействия -излу-чения в очень низких дозах, при которых непосредственно

повреждается небольшая часть клеток, а остальные остаются необлучёнными, т. е. не име-ющими ни одного трека от прохождения -частицы

2.Облучением клеток микропучками (в основном -частиц), площадь которых значительно меньше размеров ядра клетки, в результате этого можно воздействовать на отдельные участки клетки, например на участок ядра или цитоплазмы, не затрагивая другие;

3.Путём использования защитных микрорешеток, которые позволя-ют экранировать большую или меньшую часть клеток, растущих слоем на поверхности в момент воздействия радиации в малых или больших дозах.

обнаружение эффекта свидетеля в радио-биологических экспериментах показало, что поражающее действие радиации может быть связано не только с прямым действием неё на клетки, но и с повреждающим действием облу-чённых клеток на необлучённые. 5)Нестабильность генома - возникновение de novo множественных генетических

нарушений неклонального характера у 10-30 % потомков облучённых клеток, выживших после облучения, пepeдaётcя мнoгим пoкoлeниям клeтoк, пpи этом гeнeтичecкиe измeнeния, нaблюдaeмыe в клeткax дoчepниx пoкoлeний, oтличaютcя oт вoзникшиx в caмoй oблyчённoй клeткe.

Нестабильность может проявляться в отдалённые сроки после облучения через много циклов деления (иногда сотен), и в некоторых генерациях число клеток со структурными мутациями in vitro может достигать 10 % и более от всей популяции клеток, при этом наблюдается массовая гибель клеток.

У многоклеточных организмов нестабильность генома проявляется в увеличении числа (частоты) соматических мутантных клеток.

Установлено, что нестабильность генома проявляется после действия как плотноионизирующих, так и редкоионизирующих излучений. Однако у ряда культивируемых объектов in vitro при действии фотонного излучения повышенного образования генетических нарушений у потомков облученных клеток на хромосомном уровне не удаётся обнаружить, хотя после воздействия -частиц нестабильность генома, проявляющаяся в повышенном образовании хромосомных и хроматидных поломок, легко выявляется.

важное наблюдение законо-мерностей проявления нестабильности генома - малая зависимость (или ее отсутствие) от дозы облучения в большом диапазоне доз. Увеличение числа клеток-потомков с генетическими изменениями было приблизительно одинаковым и при использовании воздействия в малой дозе, и при подведении большой дозы. Не наблюдалось отличий в количественном проявлении нестабильности генома по тесту генных мутаций при подведении больших доз рентгеновского излучения в диапазоне от 2,0

до 12,0 Гр.

Другим возможным механизмом создания и поддержания генетической нестабильности является нарушение системы контроля клеточного цикла. Прохождение клетки по клеточному циклу — это цепь последовательных событий, основными участниками которой являются компоненты системы передачи и анализа внешних и внутренних сигналов, определяющих судьбу клетки.

Данные, полученные в ходе изучения генетической нестабильности клеток многоклеточного организма, в том числе и у человека, путем определения количества (частоты) клеток с генными и структурными мутациями, дают основание говорить о том, что повышенный уровень мутантных клеток может быть следствием либо увеличения интенсивности мутагенеза, либо снижения эффективности ликвидации мутантных клеток путём апоптоза - программированной клеточной гибели.

6)Апоптоз(есть и при действии средних доз.) - программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне, в результате которого клетка

фрагментируется на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной

4. Авария на ЧАЭС и ее медико-социальные последствия. Радионуклиды, выбрасываемые в окружающую среду при авариях на реакторах и их биологическое значение.

Авария на ЧАЭС и ее медико-социальные последствия

Авария произошла 26 апреля 1986 года во время технических испытаний малой мощности, проводившихся на реактора четвертого блока станции.

31 человек погиб в течение первых трех месяцев после аварии; отдалённые последствия облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек.

134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ).

У 134 пациентов был подтверждне ОЛБ.. На протяжении первых 90 суток в 1986 г. умерли 28-комбинированные поражения(тяжелая степень была осложнена обширными ожогами).

, в 1987-2002 г. г. – 15. Причины смерти: внезапная сердечная смерть,лейкоз,туберкулез,цирроз печени и т.д.

В 2000 г. – 2 случая рака щитовидной железы (ОЛБ-II). Радиационная катаракта у 24 ОЛБ-больных пропорционально полученной дозе. Сосудистая патология глазного дна и макулодистрофии. Сердечно-сосудистая патология наиболее распространена.

Международные эксперты «Чернобыльского форума» актуальные медицинские проблемы Чернобыля очертили таким образом:

o Рак щитовидной железы и другая тиреоидная патология o Лейкемия

o Другие, чем рак щитовидной железы, солидные раки Нераковые и нетиреоидные эффекты:

Смертность, которая атрибутирована к аварии на ЧАЭС

Психиатрические и психологические следствия и эффекты в центральной нервной системе

Репродуктивные эффекты и здоровье детей

Катаракты

Сердечно-сосудистые заболевания

Иммунологические эффекты

Рак ЩЖ

Причина:Воздействие радиоактивных изотопов йода на щж, вброшенных в атмосферу во время взрыва.ЩЖ накапливает иод-131; особенно высок риск для детей Увелечение рка щж в странах Украина,Белоруссия,Россия в 4 раза.

Смертность от рака колеблется от 3-18 %

Лейкемия

Наиболее ранний вид злокач образований,проявляющееся в первые 2-3 года после облучения.

Но полученные результаты противоречивы и часто статистическинедостоверны, убедительных доказательств увеличения риска этих заболеваний, связанного непосредственно с аварией, не обнаружено[

Солидные формы рака

Начинают развиваться через 10 лкт после облучения, впоследующие годы частота их нарастает.Примеры: РМЖ и легких спустя 20 лет, рак желудка спустя 30 лет. Данные о солидных формах рака были получкнны у переживших бомбардировку в хиросиме и

нагасаки. т.о. нельзя исключить появление данных опухолей после аварии на чаэс в будущем.

Психологические расстройства

-Гб, нарушение сна и эмоционального равновесия, неспособность концентрироваться. -Постравматический стресс:ночные кошмары,навязчивые переживания.

Самооценка падает,отмечается ухудшение состояния здоровья, не в состояние решать проблемы,их неудовлетворительная психологичсекая адаптация обостряеичя. Это все способствует развитию алкоголизма.юупотреблению наркотиков,а следствие «бегство от жизни»,депрессиям. Следствие всего этого повышенные несчастные случаи(травмы,дорожные происшествия.,самоубиства)

Радионуклиды, выбрасываемые в окружающую среду при авариях на реакторах и их биологическое значение.

-радиоактивные элементы: радиоактивные благородные газы радионуклиды йода(131) и цезия(137)

йода(131)-в первые недели после взрыва цезия(137)- в течение всего после аварийного периода,если больше 37 кБК/км2-считается загрязненным районом.

Йод 131 накаппливается в щитовидной железе,особенно у детей. Пути источникамолоко(коровы ели траву загрязненнм йодом)

Цещий 134 и 137 за счет внешнего облучения + загрязнение пищевых продуктов.