Лекция ИИ51 (1050250), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Время репарации для ОР в среднем составляет 10 мин, для ДР – несколько часов. Хромосомные аберрации образуются в основном только после двунитевых разрывов цепочек.
До некоторой дозы радиации восстановительные ферментные системы клетки справляются с задачей своевременного устранения повреждений. Если же повреждение почему-либо не устранено, что может привести к мутациям, ведущим к образованию опухолей, то в действие вступает иммунная защитная система.
В клетке содержатся естественные ловушки радикалов. До тех пор, пока они находятся в избытке по отношению к продуктам радиолиза, ДНК может быть защищена. Следовательно, для лучевого повреждения может существовать пороговая доза, при которой количество свободных радикалов не позволяет произвести их ликвидацию.
Принято считать, что дозы, превышающие в 5-10 раз естественный радиоактивный фон, являются малыми дозами. Для человека – это 4-5 рад (0,04 – 0,05 Гр ) при однократном облучении (см. главу 1 §4).
С научно-теоретической точки зрения невозможно доказать, вредными или безвредными являются малые дозы радиации (в пределах 1 мЗв). С помощи эпидемиологических исследований невозможно достичь надежного отношения доза–эффект при дозах менее 50 мЗв.
Доказано, что для запуска канцерогенного процесса должны иметь место несколько почти одновременных повреждений ДНК. Излучение же с малой линейной передачей энергией (ЛПЭ) главным образом вызывает ОР, которые репарируются. При малых мощностях дозы система сбора радикалов более эффективна, чем при высоких. При высоких дозах каждая клетка ткани может испытать несколько попаданий, в то время как при малых дозах клетка, подвергшаяся воздействию излучения, обычно окружена неповрежденными клетками.
Обратимся к экспериментальным данным. Так, эксперимент показал неправомерность экстраполяции эффектов, вызванными высокими дозами на низкие 14. Цитогенетические повреждения характеризовались более высокой эффективностью на единицу дозы в диапазоне низких доз, чем при облучении высокими дозами, а также наличием дозонезависимого участка между ними. Было обнаружено, что In vitro при D 0,3 Гр клеткам свойственна очень высокая радиочувствительность, гиперчувствительность; при D = 0,3 – 1,0 Гр – выживаемость мало зависела от дозы; при D 1 Гр наблюдалась линейная зависимость выживаемость/доза.
Для объяснения результатов авторы делают предположение, что индукция процессов репарации происходит при определенном уровне повреждения клеток. Запуск системы репарации и её эффективность зависят от типа клеток. Наблюдается также эффект адаптивного ответа (АО): клетки, предварительно облученные в малых дозах, становились менее чувствительными к последующим воздействиям высокой дозы. Но АО проявляется в узком диапазоне адаптирующих доз с экстремумом в очень узкой области доз, различающемся для разных типов клеток, в оптимальных для клеток физиологических условиях, зависящих от состава среды 14.
Исследования же влияния малых доз показывают, что они не только не оказывают угнетающего и тем более разрушительного действия на живые системы, но в очень многих случаях даже стимулируют их жизнедеятельность.
рис.1.9. Дозовая зависимость риска заболевания раком.
Так, например, в работе 12 показано, что импульсное воздействие ИИ (время воздействия 10–8 и 210–8 с, доза 2,710–5 и 310-4 Гр, скорость дозы - 2,710-3 и 1,510-4 Гр/с) приводило к возбуждению биоэлектрической активности мозга и поведения животных. В то же время высокая скорость дозы при очень коротких импульсах воздействия вызывала активизацию мозговых функций и влияла на поведение животных, тогда как малые скорости дозы не оказывали воздействий. Единичные импульсы ИИ вызывали реакцию нервных клеток и нервной системы, которая длилась от секунд до часов для нервных клеток и от дней до недель для нервных систем. Сравнение действия ИИ и ЭМИ показало, что они отличаются. ИИ вызывает легкую активизацию нервных клеток и некоторых форм поведения, тогда как ЭМИ импульсы вызывали слабое подавление функции мозга и поведения.
Вероятность действия ИИ малой дозы на небольшие объекты очень невелика. Например, сферу диаметром 7 мкм (ядро лимфоцита) пересекла бы 1,3 частицы при дозе 0,01 Гр. Однако, при этом наблюдается значительный биологический эффект. Это предполагает, что частица теряет свою энергию порциями 10-30 эВ и переводит некоторые ферменты в активное состояние, что даёт начало некоторым химическим процессам и активизирует клеточные функции. (Например, для зрения животных порог активизации ретинальных клеток составляет 1-3 фотона видимого излучения). Все реакции клеток в организме интегрируются в центральной нервной системе, вероятно, это происходит в гипоталамусе. Далее наступает реакция всего организма. Возможно, такой ответ организма подобен общему возбуждению при стрессах.
На рис.1.9 представлена дозовая зависимость риска заболевания раком. Известный диапазон показан с разбросом вне круга, неизвестный – внутри круга. Кривая «в» показывает порог в районе 50 мЗв, ниже которого опасность возникновение рака или других заболеваний, вызванных радиацией, не существует. Оценить риск в диапазоне 1-5 мЗв трудно, так как эти дозы находятся в пределах природного радиационного фона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
