Влияние ионизирующего излучения на организм и продолжительность жизни

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «Полесский государственный университет»

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

Влияние ионизирующего излучения на организм и продолжительность жизни

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовил: Михалик Вадим Викторович

студент группы 1231111

 

Проверила: Шебеко

Людмила Леонидовна

 

 

 

 

 

 

 

Пинск 2015

 

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………………3 Зависимость возникновения точечных мутаций…………………………4 Зависимость возникновения точечных мутаций…………………………6 Влияние облучения на плод и потомство………………………………….7 Опухоли (или рак) радиационного происхождения………………………8 Лучевой стресс………………………………………………………………9 Влияние облучения на продолжительность жизни……………………10 Зависимость радиационных поражений от доз ионизирующего излучения………………………………………………………………….11 Заключение………………………………………………………………………13 Список литературы……………………………………………………………....14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Использование ядерных технологий привело к росту радиоактивного фона. Пятьдесят лет практики радиационной медицины и радиобиологических исследований показали, что угроза здоровью и жизни людей может быть следствием не только кратковременного облучения в больших дозах, но и длительного облучения при относительно малой мощности доз. При этом изменения в организме, вызываемые ионизирующим излучением малой мощности, отличаются от облучения в больших дозах не только количественно, но и качественно. Однако изучение механизма поражения и доказательство их лучевой природы в этом случае затруднены, а роль взаимодействия лучевых и не лучевых факторов резко возрастает. Осознание влияния малых доз на здоровье людей, проживающих на загрязненных территориях, было достаточно драматично. Возникает конфликт между представителями радиационной медицины, радиобиологии и врачами, практикующими на загрязненных радиоактивными веществами территориях. Отражением этого конфликта являются две позиции в оценке влияния радиации техногенного происхождения на здоровье человека. Первая позиция – это позиция тех, кто стоял у истоков радиационной медицины и радиобиологии и развивал эти научные направления по мере развития атомной промышленности. Понятна гордость врачей–радиологов закрытых городов, которыми был наработан опыт медицинского обеспечения в условиях опасного производства. Опыт давал возможность сделать человеческие потери наименьшими. Но для основной части населения из–за закрытости атомного производства их знания были недоступны. Другая позиция – это представления тех врачей и ученых, которые были вовлечены в оценку последствий Чернобыльской и других радиационных аварий. Они могли открыто сказать о своих результатах и о той опасности, которую несет атомная промышленность. Что говорит научное знание, накопленное за 50 лет медицинского обеспечения атомной промышленности? Радиационное воздействие опасно. Существует повышенный риск для людей, подвергающихся облучению, и в отдаленных последствиях. Но заболевания, которые связаны с влиянием радиации, при определенной схеме медицинского наблюдения, лечения, профилактики и улучшенных социальных условиях жизни являются не более опасными, чем спонтанные или от каких–либо других причин. Ионизирующая радиация относится к числу факторов, ответственных за возникновение мутаций, передающихся потомству.

 

 

 

Зависимость возникновения точечных мутаций

 

Разрывов хромосом и других повреждений от дозы облучения является прямо пропорциональной для относительно невысоких доз (чем выше доза, тем чаще возникают мутации). Эта концепция принята Научным комитетом ООН по действию атомной радиации. Но появились работы, согласно которым облучение в малых дозах может произвести более разрушительное воздействие на клетки, чем облучение в больших дозах. Закономерности возникновения мутаций лежат в основе определения генетического риска. При хроническом облучении ионизирующее излучение становится новым высокомутагенным фактором среды. В этом случае мутации возникают с повышенной частотой постоянно, часть из них уничтожается в результате отбора, остальные накапливаются в виде “генетического груза”. Со временем в популяции устанавливается равновесие между скоростью возникновения и скоростью устранения мутаций. В популяциях отмечается новый, более высокий по сравнению с естественным, уровень мутаций. В дальнейшем, в результате гибели более чувствительных организмов, радиоустойчивость популяции может несколько повышаться, то есть может происходить частичная адаптация (приспособление) к облучению. Возникновение сверхустойчивых к облучению популяций характерно для простейших, вирусов, бактерий (Елисеева, 1996).

Вопрос о дозовой зависимости возникновения злокачественных новообразований чрезвычайно сложен и дискуссионен. Частота возникновения опухолей под влиянием общего облучения обусловлена, помимо дозы ионизирующего излучения, некоторыми другими факторами, например, генетическими конституционными особенностями, привычками человека, воздействием различных токсичных веществ и т.п. Тем не менее, радиационное воздействие остается наиболее существенным фактором. Вопрос – какие дозы отрицательно действуют на здоровье населения, проживающего в регионах с повышенным радиоактивным фоном, остается предметом дискуссий до настоящего времени.

Относительно хронического низкоинтенсивного ионизирующего излучения, которое формирует так называемые “малые дозы” считают, что они индуцируют стохастические (случайные) эффекты, и степень проявления этих эффектов не зависит от поглощенных доз. Что касается продолжительности жизни – экспериментально доказано, что радиационное сокращение продолжительности жизни имеет пороговый характер. Пороговая доза составляет 0,4 Гр при остром облучении и 5–10 сГр (0,05–0,1 Гр) в год при хроническом облучении в дозах небольшой мощности. Прямых данных о влиянии малых доз на продолжительности жизни человека нет. Есть авторы, которые, основываясь на некоторых стимулирующих эффектах ионизирующего облучения, делают предположения, что при облучении в малых дозах продолжительность жизни может даже увеличиваться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние облучения на половую систему

 

Гонады (половые железы) обладают высокой чувствительностью к воздействию ионизирующего излучения, и их повреждение является существенной компонентой возникающего у человека радиационного синдрома. Поэтому половые железы наряду с костным мозгом отнесены к первой – наиболее чувствительной группе критических органов. Облучение мужской половой системы. За репродуктивную функцию у особей мужского пола отвечают семенники, обладающие высокой чувствительностью к облучению. Наиболее радиочувствительными клетками являются сперматогонии, а наиболее устойчивыми – сперматозоиды. После облучения в умеренных дозах способность мужчин к воспроизведению потомства снижается не сразу, так как сперматозоиды остаются сравнительно подвижными. Если повреждены все сперматогонии, то вскоре наступает полная стерильность. Облучение в дозе 0,1 Гр приводит к снижению количества сперматозоидов в течение года. Облучение в дозе 2,5 Гр вызывает стерильность на 2–3 года, а после облучения в дозе 4–6 Гр наступает полная стерильность. Реакция семенников на фракционное (дробное) облучение в дозах низкой мощности отличается от реагирования на подобное воздействие большинства других тканей, в которых оно вызывает так называемый щадящий эффект. В случае фракционного облучения семенников щадящий эффект не наблюдается, напротив оно может оказывать более сильное воздействие, чем однократное облучение. Для них суммарная доза, полученная в несколько приемов, более опасна, чем та же доза, полученная за один прием. Таким образом, облучение семенников приводит к временной стерильности, которая при больших дозах может стать необратимой, причем дробное, а также хроническое облучение, делает ткани семенников более чувствительными к радиации. Облучение женской половой системы. Яичники взрослых женщин содержат группу незаменяемых первичных и вторичных ооцитов (яйцеклеток), находящихся на разных стадиях развития. Критической компонентой в репродуктивной системе особей женского пола является половая клетка. Излучение, может вызвать стойкое бесплодие. Однократные дозы в 1–2 Гр на оба яичника вызывают временное бесплодие и прекращение менструации на 1–3 года. Дозы около 4 Гр вызывают стойкое бесплодие. Лучевое повреждение яичников необратимо снижает не только число ооцитов, но и женских половых гормонов – эстрогенов и прогестеронов, поскольку для их циклической секреции необходим нормальный оогенез.

 

 

 

Влияние облучения на плод и потомство

 

Происходящие в половых клетках мутации могут оказывать губительное действие непосредственно на потомство. Так, мутации, происходящие на любой стадии развития яйцеклетки, сперматозоидов или в оплодотворенной яйцеклетке, с большой вероятностью ведут к гибели потомства или появлению потомства с серьезными аномалиями. Мерой генетического действия ионизирующего излучения является доза, удваивающая частоту мутаций по сравнению с их количеством при воздействии естественного радиоактивного фона. Ее значение определяют лишь очень приблизительно: 0,1–1 Грей. Хроническое облучение в дозе 1 Грей за поколение (для человека – 30 лет) ведет к появлению около 2000 серьезных случаев генетических заболеваний на каждый миллион живых новорожденных из детей лиц, подвергшихся облучению. Облучение на стадии эмбриогенеза вызывает изменения, способные привести к развитию патологии в отдаленные сроки. Согласно статистическим данным, частота возникновения лейкоза (белокровия) у детей, родившихся от облученных в период беременности матерей, примерно вдвое превышает норму. Аномалии развития наблюдаются у новорожденных, родители которых проживают в регионах, загрязненных радионуклидами после аварии на Чернобыльской АЭС. В этих регионах возросло количество детей с уменьшенной массой тела, признаками нервно–психической неустойчивости. Получены данные об отставании созревания и функциональной незрелости плода у беременных женщин, проживающих на загрязненной территории Установлен феномен отягощения радиационных нарушений у потомства обоих облученных родителей по сравнению с облучением только одного из них.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опухоли (или рак) радиационного происхождения

 

Опыты на животных и клинические наблюдения показали, что ионизирующее излучение, независимо от вида и способа воздействия – внешнего или внутреннего, общего или локального, однократного или хронического – является неспецифическим канцерогенным (лат. ñancer – рак) фактором, так как вызывает опухоли или способствует их возникновению почти во всех тканях млекопитающих. Ни один их химических канцерогенных факторов не обладает таким универсальным действием. Действие ионизирующего излучения не вызывает каких–либо специфических форм рака, но увеличивает частоту возникновения уже известных видов раковых заболеваний, чаще всего лейкозов, рака молочной железы, яичников, кожи и костей. Кожные и костные опухоли возникают, как правило, при локальном облучении, другие виды – в результате общего облучения. Установлено, что индуцированные ионизирующим излучением злокачественные опухоли проявляются некоторое время спустя после облучения; латентный (скрытый) период составляют около 2–5 лет в случае лейкоза и около 10 лет и более в случае злокачественных опухолей. Однако в последние десятилетия получены результаты, в которых утверждается, что возможно клиническое проявление некоторых видов рака вскоре после облучения, особенно среди людей пожилого возраста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лучевой стресс

 

 Известно два вида  стресс–реакций организма на изменяющиеся условия среды: соматический стресс и эмоциональный стресс. Соматический стресс развивается в ответ на термическое, механическое, химическое и т.п. раздражители (температурные, болевые и другие ощущения как сигнал повреждения). Эмоциональный стресс возникает только у высокоорганизованных организмов. В основе его лежит воздействие эмоциональных нагрузок на центральную нервную систему. Ионизирующее излучение также может вызывать стресс–реакцию на острое облучение. Малые дозы или хроническое низкоинтенсивное облучение, лишь в несколько раз превышающее среднее значение естественного радиоактивного фона, с некоторой вероятностью могут вызывать стимуляцию клеточного деления и других жизненно важных функций в организме, так называемый лучевой гормезис.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние облучения на продолжительность жизни

 

 Стойкие радиационные  изменения, уменьшающие резервные  возможности организма, могут привести  в конечном итоге к сокращению  продолжительности жизни облученного  организма. Изменение продолжительности  жизни неодинаково при разных  способах облучения. Хроническое  облучение сопровождается снижением  продолжительности, но при низкой  мощности дозы этого эффекта  не отмечается. Особый интерес представляют результаты опытов, проведенных на долгоживущих крупных видах млекопитающих, а также обследование людей, подвергшихся случайному или профессиональному облучению или обитающих в районах с высоким фоновым уровнем радиации. Имеются лишь единичные исследования, проведенные на ослах и коровах, перенесших одноразовое у-облучение в дозе 200-600 P. У животных, выживших после этапа острой лучевой болезни, наблюдалась несколько большая смертность в течение 12-13 лет только при дозах 300 P и более . Из-за сложности ретроспективного анализа условий облучения еще более сложна и неоднозначна оценка влияния малых доз радиации на ПЖ человека. Наблюдения за рентгенологами и радиологами привели к противоречивым заключениям в результате неоднозначности трактовки полученных данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость радиационных поражений от доз ионизирующего излучения

 

Зависимость возникновения точечных мутаций, разрывов хромосом и других повреждений от дозы облучения является прямо пропорциональной для относительно невысоких доз (чем выше доза, тем чаще возникают мутации). Эта концепция принята Научным комитетом ООН по действию атомной радиации (НКДАР). Но появились работы, согласно которым облучение в малых дозах может произвести более разрушительное воздействие на клетки, чем облучение в больших дозах. Закономерности возникновения мутаций лежат в основе определения генетического риска. При хроническом облучении ионизирующее излучение становится новым высокомутагенным фактором среды. В этом случае мутации возникают с повышенной частотой постоянно, часть из них уничтожается в результате отбора, остальные накапливаются в виде “генетического груза”. Со временем в популяции устанавливается равновесие между скоростью возникновения и скоростью устранения мутаций. В популяциях отмечается новый, более высокий по сравнению с естественным, уровень мутаций. В дальнейшем, в результате гибели более чувствительных организмов, радиоустойчивость популяции может несколько повышаться, то есть может происходить частичная адаптация (приспособление) к облучению. Возникновение сверхустойчивых к облучению популяций характерно для простейших, вирусов, бактерий . Вопрос о дозовой зависимости возникновения злокачественных новообразований чрезвычайно сложен и дискуссионен. Частота возникновения опухолей под влиянием общего облучения обусловлена, помимо дозы ионизирующего излучения, некоторыми другими факторами, например, генетическими конституционными особенностями, привычками человека, воздействием различных токсичных веществ и т.п. Тем не менее, радиационное воздействие остается наиболее существенным фактором. На основании детальных исследований, были сделаны выводы, отрицающие существование какой бы то ни было безопасной дозы или мощности ионизирующего излучения. Вопрос – какие дозы отрицательно действуют на здоровье населения, проживающего в регионах с повышенным радиоактивным фоном, остается предметом дискуссий до настоящего времени. Относительно хронического низкоинтенсивного ионизирующего излучения, которое формирует так называемые “малые дозы” считают, что они индуцируют стохастические (случайные) эффекты, и степень проявления этих эффектов не зависит от поглощенных доз. Что касается продолжительности жизни – экспериментально доказано, что радиационное сокращение продолжительности жизни имеет пороговый характер. Пороговая доза составляет 0,4 Гр при остром облучении и 5–10 сГр (0,05–0,1 Гр) в год при хроническом облучении в дозах небольшой мощности. Прямых данных о влиянии малых доз на продолжительности жизни человека нет. Есть авторы, которые, основываясь на некоторых стимулирующих эффектах ионизирующего облучения, делают предположения, что при облучении в малых дозах продолжительность жизни может даже увеличиваться.