Глава 16. Радиобиологические эффекты

Нестохастические эффекты

Стохастические эффекты

эффект обусловлен миграцией форменных элементов в опустошенные участки кроветворной ткани, подвергшиеся облучению, подавлением ми-тотической активности «радиотоксинами», поступающими с кровью в экранированные ткани из облученных, физиологическим стрессом, со­провождающим облучение. Конечно, эти факторы влияют и на ткани в зоне облучения, однако в ней непосредственное действие ИИ преоблада­ет над опосредованным.

Местное действие ИИ имеет решающее значение для возникновения не только ближайших, но и отдаленных радиобиологических эффектов. Поэтому для оценки риска канцерогенного эффекта, сопровождающего неравномерное облучение, каждому органу присвоен взвешивающий ко­эффициент, величина которого меньше 1. Умножением эквивалентной дозы облучения органа на соответствующий ему взвешивающий коэффи­циент получают эффективную дозу облучения органа. Суммируя эффек­тивные дозы для органов, подвергшихся облучению, получают эффектив­ную дозу неравномерного облучения организма. Последняя численно равна эквивалентной дозе равномерного облучения организма, при кото­рой вероятность развития потенциально смертельной опухоли соответст­вует рассматриваемому варианту неравномерного облучения.

16.1.4. Характер связи с дозой облучения

По данному критерию радиобиологические эффекты четко разграничены на стохастические (вероятностные) и нестохастические (детерминиро­ванные).

Признаками стохастического эффекта являются (1) беспороговость и (2) альтернативный характер. Беспороговость стохастических эффектов означает, что сколь угодно малые дозы облучения способны влиять на ча­стоту их возникновения. Альтернативный характер проявляется в том, что стохастические эффекты, подчиняясь закону «все или ничего», не мо­гут быть охарактеризованы таким показателем, как «выраженность». Примером стохастического эффекта облучения на клеточном уровне мо­жет служить гибель клетки; на уровне целостного организма — возникно­вение злокачественной опухоли. С увеличением дозы облучения вероят­ность возникновения стохастического эффекта растет (рис. 66, слева), но его качество остается неизменным. При достаточно больших дозах часть облученных организмов погибает до развития у них соответствующих стохастических эффектов, что объясняет «плато» на графике, показанное пунктиром.

Признаками нестохастического эффекта являются (1) пороговый ха­рактер и (2) градиентная связь амплитуды с дозой облучения. Если доза облучения превышает пороговую величину (Д_п), то нестохастический эф­фект возникает со 100% вероятностью, причем его амплитуда монотонно возрастает с увеличением дозы (рис. 66, справа).

Доза воздействия Рис. 66. Стохастические и нестохастические эффекты как функция дозы облучения

Знание дозовых «порогов» нестохастических эффектов* (т. е. минима­льных значений вызывающих их доз) весьма важно для диагностики и профилактики лучевых поражений. В табл. 67 представлены минималь­ные величины доз ИИ, вызывающих некоторые из нестохастических эф­фектов облучения организма человека.

Таблица 67

Дозовые пороги некоторых нестохастических эффектов облучения организма человека

Дозовые «пороги», сГр

Нестохастические эффекты

25

40

50

100

100

200

Острая лучевая реакция Обратимая стерильность у мужчин Тошнота, рвота Острая лучевая болезнь Хроническая лучевая болезнь Лучевая катаракта

ЗБО

ЗБ1

4cil.it> п. rnHiuonuiiui ил

i лава ш. i n^riwi/riwiiwin n.wiwibVN>4>u»iui

16.1.5* Значение для судьбы облученного организма

Как правило, радиобиологические эффекты неблагоприятным образом сказываются на биологическом объекте. Исключением из этого правила является герметический эффект. Радиационный гормезис проявляется повышением жизнеспособности организмов под влиянием облучения в малых дозах. О возможности такого феномена свидетельствуют следую­щие факты.

• Всхожесть и энергия прорастания семян может быть повышена их предпосевным облучением.

• Выращивание животных в условиях изоляции от естественного ра­диационного фона сопряжено со снижением неспецифической резистен­тности относительно контрольного уровня.

• У населения территорий, имеющих высокий уровень природного радиационного фона (до 175 мЗв в год), не наблюдается более высокой онкологической заболеваемости, чем в контрольных популяциях. Поско­льку повышение заболеваемости, сопряженное с повышенным облучени­ем, вытекает из гипотезы о беспороговости канцерогенного действия ИИ, этот факт не может быть объяснен без допущения о стимулирующем действии малых доз ИИ на неспецифическую резистентность организма (т. е. о горметическом эффекте).

• Прием радоновых ванн, сопровождающийся облучением организма в малых дозах, обладает положительным влиянием на функциональное состояние и резистентность организма.

Реальность горметического эффекта признается не всеми специали­стами.

Возможность передачи по наследству последующим поколениям. Изме­нения в генетическом аппарате клеток человеческого организма могут быть унаследованы потомством лишь при условии, что эти изменения возникают в половых клетках. Мутации соматических клеток в естествен­ных условиях не наследуются (такая возможность создается лишь при клонировании организма). Поэтому практически важно разграничивать соматические (возникающие в соматических клетках) и генетические (ин­дуцируемые при воздействии ИИ на половые клетки) радиобиологиче­ские эффекты. При общем облучении организма можно ожидать появле­ния как соматических, так и генетических эффектов.

Следует подчеркнуть, что все генетические эффекты облучения про­являются в виде врожденных признаков. В то же время далеко не все врожденные признаки являются проявлением генетических эффектов облучения. Наблюдения за лицами, родители которых были облучены до зачатия во время атомных бомбардировок Японии, не выявили значимо­го возрастания частоты врожденных дефектов. В то же время риск таких дефектов чрезвычайно высок при равном по дозе лучевом воздействии на эмбрион или плод — особенно при облучении беременной женщины в

сроки с 8-й по 15-ю нед беременности. В последнем случае врожденными являются изменения, обусловленные не генетическими, а соматическими эффектами облучения плода.