بدأت دراسة التأثيرات طويلة المدى للإشعاع في العشرينات من القرن العشرين. أظهرت الدراسات أن الإشعاع المؤين هو سبب الطفرات الصبغية. أظهرت دراسة أجريت على صحة سكان مدينتي هيروشيما وناغازاكي اليابانيتين ، أنه بعد 12 عامًا من القصف النووي ، ازداد معدل الإصابة بالسرطان لدى الأشخاص الذين تعرضوا للإشعاع. علاوة على ذلك ، لا يرتبط خطر الإصابة بالسرطان بنموذج العتبة ، عندما يحدث المرض نتيجة لتجاوز القيمة "الحرجة" للجرعة المتلقاة. يزداد خطيًا ، حتى مع التشعيع قصير المدى. ترتبط هذه الظواهر بالتأثير العشوائي للإشعاع. وفقا للعلماء ، فإن أي جرعة من الإشعاع تزيد من خطر الإصابة بالأورام الخبيثة والاضطرابات الوراثية.
ما هو التأثير العشوائي للإشعاع المؤين؟
للإشعاع تأثير مدمر على الأنسجة البيولوجية. في العلم الحديث ، هناك نوعان مختلفان من هذه النتائج: التأثيرات الحتمية والتأثير العشوائي. النوع الأول يسمى أيضامحددة سلفًا (من الكلمة اللاتينية ديمينو - "تحديد") ، أي أن العواقب تحدث عندما يتم الوصول إلى عتبة الجرعة. إذا تم تجاوزه ، تزداد مخاطر الانحرافات.
الأمراض الناتجة عن التأثيرات الحتمية تشمل الإصابة الإشعاعية الحادة ، المتلازمات الإشعاعية (نخاع العظام ، الجهاز الهضمي ، المخ) ، تدهور الوظيفة الإنجابية ، إعتام عدسة العين. يتم ملاحظتها في أقرب وقت ممكن بعد تلقي جرعة من الإشعاع ، في كثير من الأحيان - على المدى الطويل.
التأثيرات العشوائية أو العشوائية (من الكلمة اليونانية stochastikos - "معرفة كيفية التخمين") هي مثل هذه التأثيرات ، والتي لا تعتمد شدتها على جرعة الإشعاع. يتجلى الاعتماد على الجرعة في زيادة حدوث الأمراض بين مجموعة من الكائنات الحية. إن احتمالية حدوث آثار ضارة موجودة حتى مع التعرض قصير المدى
الاختلافات
الاختلافات بين تأثير الإشعاع العشوائي والحتمية موضحة في الجدول أدناه.
| المعيار | تأثيرات حتمية | تأثيرات عشوائية |
| جرعة العتبة | يتجلى بجرعات عالية (>1 غراي). إذا تم تجاوز قيمة العتبة ، فإن المرض لا مفر منه (محدد سلفا ، محدد). تزداد شدة الاصابة بزيادة الجرعة | لوحظ عند الجرعات المنخفضة والمتوسطة. الآلية المرضية لا تعتمد على الجرعة |
| آلية الضرر | موت الخلايا يؤدي إلى خلل في الأنسجة والأعضاء | تبقى الخلايا المشععة على قيد الحياة ، لكنها تتغير وتعطي نسلًا متحورًا. يمكن أن يقوم جهاز المناعة في الجسم بقمع الحيوانات المستنسخة. خلاف ذلك ، يتطور السرطان ، وإذا تأثرت الخلايا الجرثومية ، فإن العيوب الوراثية تقلل من متوسط العمر المتوقع |
| وقت الولادة | خلال ساعات أو أيام من التعرض | بعد فترة الكمون. المرض عشوائي |
إحدى ميزات الظواهر العشوائية أنها يمكن أن تحدث في وقت واحد جنبًا إلى جنب مع داء الإشعاع المزمن.
المشاهدات
تتضمن التأثيرات العشوائية نوعين من التغييرات اعتمادًا على نوع الخلية المتأثرة:
- تأثيرات جسدية (أورام خبيثة ، ابيضاض الدم). يتم الكشف عنها أثناء المراقبة طويلة المدى.
- الآثار الموروثة المسجلة في نسل الأفراد المعرضين. تنشأ بسبب تلف الجينوم في الخلايا الجرثومية.
كلا النوعين من العيوب يمكن أن يظهر في جسم الشخص المكشوف وفي نسله.
طفرة الخلية
العمليات الطفرية في الخلية المعرضة للإشعاع لا تؤدي إلى موتها ، ولكنها تحفز التحول الجيني. هناك ما يسمى بالطفرة التي يسببها الإشعاع - وهو تغير مصطنع في الهياكلالخلايا المسؤولة عن نقل المعلومات الوراثية. إنها دائمة.
الطفرات الخلوية موجودة دائمًا في الآليات الطبيعية. نتيجة لذلك ، يختلف الأطفال عن والديهم. هذا العامل مهم جدا للتطور البيولوجي. الأمراض السرطانية والوراثية العفوية موجودة باستمرار في البشر. الإشعاع المؤين هو عامل إضافي يزيد من احتمالية حدوث مثل هذه التغييرات.
في العلوم الطبية ، من المقبول عمومًا أنه حتى خلية واحدة محولة يمكن أن تبدأ في تطوير عملية الورم. يمكن أن يحدث تكسر الحمض النووي وانحرافات الكروموسومات بعد حادثة تأين واحدة.
أمراض
تم إثبات وجود علاقة موثوقة بين أمراض معينة والآثار العرضية للإشعاع فقط في التسعينيات من القرن العشرين. المدرجة أدناه هي التأثيرات العشوائية للإشعاع المؤين:
- أورام خبيثة في الجلد ، المعدة ، أنسجة العظام ، الغدد الثديية عند النساء ، الرئتين ، المبايض ، الغدة الدرقية ، القولون. أمراض الأورام في الجهاز المكونة للدم.
- الأمراض غير الورمية: تضخم (تكاثر الخلايا المفرط) أو عدم تنسج (عملية عكسية) للأعضاء المكونة من النسيج الضام (الكبد والطحال والبنكرياس وغيرها) ، وأمراض تصلب الشرايين ، والاضطرابات الهرمونية.
- العواقب الوراثية.
عيوب وراثية
في مجموعة التأثيرات الجينية ، يتم تمييز 3 أنواع من التشوهات:
- تغيرات في الجينوم (عدد وشكل الكروموسومات) ، مما يؤدي إلى تطور تشوهات مختلفة - متلازمة داون وعيوب القلب والصرع وإعتام عدسة العين وغيرها.
- الطفرات السائدة التي تظهر على الفور في الجيل الأول أو الثاني من الأطفال.
- الطفرات المتنحية. تحدث فقط عندما يتم تحور نفس الجين في كلا الوالدين. خلاف ذلك ، قد لا تظهر الانحرافات الجينية لعدة أجيال ، أو قد لا تحدث على الإطلاق.
الإشعاع المؤين يؤدي إلى عدم الاستقرار الجيني في الخلية بسبب اضطرابات في نظام إصلاح الحمض النووي التالف. يؤدي التغيير في المسار الطبيعي للتخليق الحيوي إلى انخفاض في قابلية البقاء وظهور الأمراض الوراثية. يعد عدم استقرار جينوم الخلية أيضًا علامة مبكرة على تطور السرطان.
مستوى الأورام والفترة الكامنة
نظرًا لأن التأثيرات العشوائية عشوائية بطبيعتها ، فمن المستحيل معرفة من سيطورها ومن لن يقوم بتطويرها. يبلغ المعدل الطبيعي للسرطان بين البشر حوالي 16٪ طوال الحياة. هذا الرقم أعلى مع زيادة جرعة الإشعاع الجماعية ، لكن لا توجد بيانات دقيقة حول هذا في العلوم الطبية.
نظرًا لأن تطور الأورام الخبيثة هو عملية متعددة المراحل ، فإن أمراض الأورام الناتجة عن التأثيرات العشوائية لها فترة طويلة كامنة (خفية) تسبق اكتشاف المرض. لذلك ، مع تطور اللوكيميا ، يبلغ متوسط هذا الرقم حوالي 8 سنوات. بعد النوويةتفجيرات في مدينتي هيروشيما وناجازاكي اليابانيتين ، تم تشخيص سرطان الغدة الدرقية بعد 7-12 سنة ، وسرطان الدم بعد 3-5 سنوات. يعتقد العلماء أن مدة الفترة الكامنة للأمراض الخبيثة في موضع معين تعتمد على جرعة الإشعاع.
عواقب الطفرات الجينية
عواقب الطفرات الوراثية مقسمة إلى ثلاث مجموعات حسب شدة الدورة:
- الانحرافات الرئيسية - الموت في الفترة المبكرة للجنين وما بعد الولادة ، والتشوهات الخلقية الخطيرة (فتق قحفي دماغي ، وغياب عظام القبو القحفي ، واستسقاء الدماغ ، والتخلف أو الغياب التام لمقلة العين ، والتشوهات في الهيكل العظمي - اصابع زائدة وغياب الاطراف وغيرها) تأخر في النمو
- الإعاقة الجسدية (عدم الاستقرار فيما يتعلق بتخزين ونقل المواد الجينية من جيل إلى جيل ، وتدهور مقاومة الجسم للعوامل الخارجية السلبية).
- زيادة خطر الإصابة بالأورام الخبيثة نتيجة الاستعداد الوراثي.
