ПОВРЕЖДАЮЩИЕ И СТИМУЛИРУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Мавлютова Г.Х.¹,Галлямов А.Б.², Рашитов Л.З.³

¹Аспирант, ²Доктор медицинских наук, ³Доктор медицинских наук, Казанский государственный медицинский университет

ПОВРЕЖДАЮЩИЕ И СТИМУЛИРУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Аннотация

В статье рассмотрены биологические эффекты воздействия ионизирующего излучения. Положительные и отрицательные стороны облучения. Учитывая индивидуальные особенности организма и разный ответ на облучение безопасность воздействия малых доз ионизирующего излучения опровергается.

Ключевые слова: ионизирующее излучение, радиационная безопасность, гормезис.

Mavlyutova G.K.¹, Gallyamov A.B.², Rashitov L.Z.³

¹Postgraduate student, ²Doctor of Medical Sciences, ³Doctor of Medical Sciences, Kazan State Medical University

DAMAGING AND STIMULATING EFFECTS OF IONIZING RADIATION

Abstract

The article describes the biological effects of ionizing radiation. The positive and negative side of irradiation. Given the individual characteristics of the organism and different response to irradiation the safety of exposure to low doses of ionizing radiation is refuted.

Key words: ionizing radiation, radiation safety, hormesis.

В XXI веке наука решительно шагает вперед. В частности научно-технический прогресс, урбанизация населения, развитие автомобильной индустрии, атомной энергетики и другие модернизации все больше используются в современном мире. Благодаря явлению радиоактивности был совершен существенный прорыв в области медицины и в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Естественно использование ионизирующего излучения в промышленности и в медицине открывает ряд возможностей для человечества, но также резко увеличивает радиационную нагрузку на человека. Соответственно, в современном мире является актуальным изучение воздействия радиации на организм человека, его положительных и отрицательных сторон,  отличие действий больших и малых доз ионизирующего излучения и обеспечения радиационной безопасности.

На сегодняшний день многие  люди придерживаются мнения о том, что если воздействие радиации находится в допустимых значениях, то никакой опасности не существует. И наоборот, есть люди, которые считают, что малейшее воздействие радиационного излучения несет собой опасность. Для понимания радиационной безопасности необходима объективная информация о величинах доз, полученных или получаемых населением.

По рекомендации Международной комиссии по радиационной защите в России для персонала АЭС допустимый предел годовой эффективной дозы составляет 20 мЗв, для населения – 1 мЗв (НРБ-99/09). Нужно обратить внимание на то, что существующие международные и национальные нормы радиационной безопасности учитывают только смертельные поражения от радиогенных заболеваний и крупных радиогенных генетических нарушений. При этом не учитываются:

• не смертельные раки, вызванные радиацией;
• раки, вызванные иными, чем радиация, канцерогенами, но ускоренно развившиеся под действием радиации;
• появление генетической предрасположенности к ракам в результате возникновения «малых» мутаций (в том числе - к раку грудной железы);
• другие развивающиеся под воздействием радиации заболевания и широкий спектр иных последствий облучения.

Основное облучение населения земного шара происходит от естественных источников радиации, составляющие естественный радиационный фон.

Воздействие ионизирующего излучения на организм человека различное. При больших дозах наблюдаются детерминированные эффекты, которые приводят к гибели организма вследствие разрушения клеток тканей. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушениям.  При воздействии малых доз ионизирующего излучения наблюдаются стохастические эффекты, которые имеют длительный латентный период и при этом облучаемая клетка не гибнет, а изменяется.

При воздействии малых доз имеются такие биологические эффекты, как  радиоиндуцированный адаптивный ответ, радиоиндуцированная геномная нестабильность и эффект свидетеля (bystander effect).

Радиоиндуцированный адаптивный ответ заключается в увеличении радиоустойчивости биологических объектов к большим, повреждающим дозам ионизирующего излучения после предварительного воздействия малыми дозами, или адаптирующими дозами. Состояние повышенной устойчивости культивируемых клеток сохраняется не менее 24 ч, а у лимфоцитов человека – около 72 ч.

Радиоиндуцированная нестабильность генома характеризуется тем, что выжившие клетки после облучения могут давать функционально измененное потомство, в котором возникают аберрации хромосом и генные мутации.

При геномной нестабильности радиация не вызывает мутацию непосредственно в облучённой клетке, но увеличивает частоту, возникновения мутаций в отдаленном потомстве облученной клетки, которые появляются через 10-30 циклов деления клетки после облучения.

Эффект свидетеля заключается в поражении необлучённых клеток (клеток-свидетелей) посредством секреции из облучённых клеток (клеток-мишеней) токсических и сигнальных факторов. Обнаружено, что в состав этих секретируемых веществ могут входить активные формы кислорода, цитокины, продукты окисления арахидоновой кислоты и другие биологически активные соединения. Активные вещества выделяются в межклеточную среду, проникают в необлучённые клетки и накапливаются в них. Далее в этих клетках происходят цитогенетические и морфологические изменения, похожие с поражениями в облучённых клетках.

Эти биологические эффекты показывают, что биологически активные соединения играют немаловажную роль в формировании общей реакции организма на облучение.

Наряду с отрицательным воздействием известен эффект стимулирующего действия малых доз ионизирующего излучения, называемое явлением радиационного гормезиса. При этом тормозится развитие раковых опухолей, ускоряется заживление ран, возрастает сопротивляемость организма инфекциям. На этом явлении основано применение радоновых ванн в санаториях.

Существует несколько моделей, пытающихся объяснить эффект радиационного гормезиса. Одна из них модель М.Полякова и Л.Е.Фининдегана. Согласно ей происходит повреждение ДНК с немедленным запуском репаративных систем и в то же время посылается сигнал о стимуляции физиологических процессов, нейтрализующих повреждения ДНК. Выделяются следующие адаптивные клеточные процессы: 1) стимуляция радикальной системы детоксикации; 2) защита от хромосомных аберраций, происходящая путем активации нескольких систем репарации ДНК; 3) удаление повреждения путем индуцирования иммуннокомпетентности, связанное с возрастанием числа лимфоцитов; 4) апоптоз латентно поврежденных клеток.

Таким образом, при облучении малыми дозами излучения наблюдаются или стимулирующие эффекты, или увеличение числа цитогенетических нарушений. По-видимому, эффекты воздействия ионизирующего излучения носят сложный характер и трудно говорить о каких-либо прогнозах. К радиационному фону Земли присоединяются и техногенные источники ионизирующих излучений, которые несмотря на то, что могут быть в пределах норм, они входят в область малых доз облучения. Учитывая индивидуальные реакции каждого организма, облучение даже в малых дозах не гарантирует положительный или безопасный ответ. Тем самым, опровергается мнение о безопасном воздействии малых доз ионизирующего излучения и более безопасным является уменьшение предельных доз воздействия радиации на население и персонал, подвергающийся облучению.

Литература

1. Бурлакова Е.Б., Голощапов А.Н., Жижина Г.П., Конрадов А.А. Новые аспекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах // Радиационная биология. Радиоэкология. 1999. Т. 39, № 1.С. 26-33.
2. Ивановский Ю.А. Радиационный гормезис. Благоприятны ли малые дозы ионизирующей радиации//Наука – медицине. 2006. №6. С. 86-91.
3. Колесникова И.С. Радиационно-индуцированный «эффект свидетеля» в совместной культуре лимфоцитов разнополых доноров: Автореф. дис. кан. биол. наук.- Москва, 2012. – 23с.
4. Кузин A.M. Идеи радиационного гормезиса в атомном веке. М.: Наука, 1995. 158 с
5. Радиационная медицина/Стожаров А. Н. и др. Мн., 2002.

References

1. Burlakova E.B., Goloshhapov A.N., Zhizhina G.P., Konradov A.A. Novye aspekty zakonomernostej dejstvija nizkointensivnogo obluchenija v malyh dozah // Radiacionnaja biologija. Radiojekologija. 1999. T. 39, № 1.S. 26-33.
2. Ivanovskij Ju.A. Radiacionnyj gormezis. Blagoprijatny li malye dozy ionizirujushhej radiacii//Nauka – medicine. 2006. №6. S. 86-91.
3. Kolesnikova I.S. Radiacionno-inducirovannyj «jeffekt svidetelja» v sovmestnoj kul'ture limfocitov raznopolyh donorov: Avtoref. dis. kan. biol. nauk.- Moskva, 2012. – 23s.
4. Kuzin A.M. Idei radiacionnogo gormezisa v atomnom veke. M.: Nauka, 1995. 158 s
5. Radiacionnaja medicina/Stozharov A. N. i dr. Mn., 2002.