Studien av de langsiktige effektene av stråling begynte på 20-tallet av XX-tallet. Studier har vist at ioniserende stråling er årsaken til kromosomale mutasjoner. En studie av helsen til innbyggerne i de japanske byene Hiroshima og Nagasaki viste at 12 år etter atombomben økte forekomsten av kreft hos de menneskene som ble utsatt for stråling. Dessuten er risikoen for å utvikle kreft ikke assosiert med terskelmodellen, når sykdommen oppstår som et resultat av overskridelse av den "kritiske" verdien av den mottatte dosen. Den øker lineært, selv ved kortvarig bestråling. Disse fenomenene er assosiert med den stokastiske effekten av stråling. Ifølge forskere øker enhver strålingsdose risikoen for ondartede svulster og genetiske lidelser.
Hva er den stokastiske effekten av ioniserende stråling?
Stråling har en destruktiv effekt på biologisk vev. I moderne vitenskap er det 2 varianter av slike konsekvenser: deterministiske og stokastiske effekter. Den første typen kalles ogsåforhåndsbestemt (fra det latinske ordet determino - "bestemme"), det vil si at konsekvensene oppstår når doseterskelen er nådd. Hvis den overskrides, øker risikoen for avvik.
Patologier som følge av deterministiske effekter inkluderer akutt strålingsskade, strålingssyndromer (benmarg, gastrointestinal, cerebral), forverring av reproduktiv funksjon, grå stær. De noteres så snart som mulig etter å ha mottatt en dose stråling, sjeldnere - på lang sikt.
Stokastiske, eller tilfeldige, effekter (fra det greske ordet stochastikos - "å vite hvordan man gjetter") er slike effekter, hvis alvorlighetsgrad ikke avhenger av strålingsdosen. Doseavhengighet manifesteres i en økning i forekomsten av patologi blant en populasjon av levende organismer. Potensialet for uønskede effekter eksisterer selv ved kortvarig eksponering.
Differences
Forskjellene mellom den stokastiske strålingseffekten og den deterministiske er beskrevet i tabellen nedenfor.
| Criterion | Deterministiske effekter | Stokastiske effekter |
| Terskeldose | Manifestert ved høye doser (>1 Gy). Hvis terskelverdien overskrides, er sykdommen uunngåelig (forhåndsbestemt, bestemt). Alvorlighetsgraden av skaden øker med økende dose | Observert ved lave og middels doser. Patogenese er doseuavhengig |
| skademekanisme | Celledød som fører til dysfunksjon av vev og organer | Bestrålte celler forblir i live, men forandrer seg og gir muterende avkom. Kloner kan undertrykkes av kroppens immunsystem. Ellers utvikler det seg kreft, og hvis kjønnsceller rammes, reduserer arvelige defekter forventet levealder |
| Spawn-tid | Innen timer eller dager etter eksponering | Etter latensperioden. Sykdommen er tilfeldig |
Et av trekkene ved stokastiske fenomener er at de kan oppstå samtidig med kronisk strålesyke.
Visninger
Stokastiske effekter inkluderer 2 typer endringer avhengig av hvilken type celle som er berørt:
- Somatiske effekter (maligne svulster, leukemi). De avsløres under langtidsobservasjon.
- Arvede effekter registrert hos avkom til utsatte individer. Oppstår på grunn av skade på genomet i kjønnsceller.
Begge typer defekter kan vises både i kroppen til en utsatt person og i hans avkom.
Cellemutasjon
Mutasjonsprosesser i en celle utsatt for stråling fører ikke til dens død, men stimulerer genetisk transformasjon. Det er en såk alt strålingsindusert mutasjon – en kunstig indusert endring i strukturerceller som er ansvarlige for overføring av arvelig informasjon. De er permanente.
Cellulære mutasjoner er alltid til stede i naturlige mekanismer. Som et resultat er barn annerledes enn foreldrene sine. Denne faktoren er svært viktig for biologisk utvikling. Spontane kreftsykdommer og genetiske patologier er konstant tilstede i den menneskelige befolkningen. Ioniserende stråling er et tilleggsmiddel som øker sannsynligheten for at slike endringer skjer.
I medisinsk vitenskap er det generelt akseptert at selv én transformert celle kan sette i gang utviklingen av en svulstprosess. DNA-brudd og kromosomavvik kan oppstå etter en enkelt ioniseringshendelse.
Syddommer
En pålitelig sammenheng mellom visse sykdommer og utilsiktede effekter av stråling ble bevist først på 90-tallet av 2000-tallet. Nedenfor er de stokastiske effektene av ioniserende stråling:
- Ondartede svulster i hud, mage, beinvev, brystkjertler hos kvinner, lunger, eggstokker, skjoldbruskkjertel, tykktarm. Neoplastiske sykdommer i det hematopoietiske systemet.
- Ikke-tumorsykdommer: hyperplasi (overdreven cellereproduksjon) eller aplasi (omvendt prosess) av organer som består av bindevev (lever, milt, bukspyttkjertel og andre), sklerotiske patologier, hormonelle forstyrrelser.
- Genetiske konsekvenser.
Arvelige anomalier
I gruppen av genetiske effekter skilles det mellom 3 typer anomalier:
- Endringer i genomet (antall og form på kromosomer), som fører til utvikling av ulike abnormiteter - Downs syndrom, hjertefeil, epilepsi, grå stær og andre.
- Dominante mutasjoner som vises umiddelbart i første eller andre generasjon barn.
- Recessive mutasjoner. De oppstår bare når det samme genet er mutert i begge foreldrene. Ellers kan det hende at genetiske avvik ikke vises på flere generasjoner, eller at det ikke forekommer i det hele tatt.
Ioniserende stråling fører til genetisk ustabilitet i cellen på grunn av forstyrrelser i systemet for reparasjon av skadet DNA. En endring i det normale forløpet av biosyntese innebærer en reduksjon i levedyktighet og utseende av arvelige sykdommer. Ustabilitet i cellegenomet er også et tidlig tegn på kreftutvikling.
Onkopatinivå og latent periode
Siden stokastiske effekter er tilfeldige i naturen, er det umulig å pålitelig vite hvem som vil utvikle dem og hvem som ikke vil. Den naturlige frekvensen av kreft i den menneskelige befolkningen er omtrent 16 % gjennom hele livet. Dette tallet er høyere med økende kollektiv stråledose, men det finnes ingen eksakte data om dette i medisinsk vitenskap.
Siden utviklingen av ondartede svulster er en flertrinnsprosess, har onkopatologier på grunn av stokastiske effekter en ganske lang latent (skjult) periode før sykdommen oppdages. Så, med utviklingen av leukemi, er dette tallet i gjennomsnitt omtrent 8 år. Etter atomkraftbombingene i de japanske byene Hiroshima og Nagasaki, kreft i skjoldbruskkjertelen ble diagnostisert etter 7-12 år, og leukemi etter 3-5 år. Forskere mener at varigheten av den latente perioden for ondartede sykdommer i en bestemt lokalisering avhenger av strålingsdosen.
Konsekvenser av genetiske mutasjoner
Konsekvensene av arvelige mutasjoner er delt inn i tre grupper etter alvorlighetsgraden av forløpet:
- Større aberrasjoner - død i tidlig embryonal og postpartum periode, alvorlige medfødte misdannelser (kraniocerebral brokk, fravær av bein i kraniehvelvet, mikro- og hydrocephalus; underutvikling eller fullstendig fravær av øyeeplet, anomalier i skjelettsystemet - ekstra fingre, fravær lemmer og annet), utviklingsforsinkelse.
- Fysisk funksjonshemming (ustabilitet i forhold til lagring og overføring av genetisk materiale fra generasjon til generasjon, forringelse av kroppens motstand mot ugunstige ytre faktorer).
- Økt risiko for å utvikle ondartede svulster som følge av arvelig disposisjon.
