1)Понятие малая доза радиации. Граница малых доз

 Малая доза — это доза, соответствующая одному событию пролета частицы сквозь заданную чувствительную мишень (ядро).

Радиобиологический подход к понятию «малые дозы» радиации

«Радиобиологический», или же «биологический», согласно НКДАР-1993 и НКДАР-2000 [AU8, AU13], или же «подход для клеток млекопитающих в культуре», согласно НКДАР-1994 [AU10].

В момент формирования этого подхода отсутствовали данные 2003 г. об индукции двунитевых разрывов ДНК редкоионизирующим излучением в дозах 1–10 мГр [AR13]. Еще не был известен метод регистрации фокусов гистона γ-H2AX (первый соответствующий реферат в Pubmed датируется 2001 г.). Не было тогда и сверхтонкой модификации способа регистрации однонитевых повреждений ДНК путем кометного анализа, который, как считают некоторые авторы, «детектирует» до 1–6 мГр на лимфоциты человека [AM3, AS35]. Последнее сомнительно, поскольку, помимо работ 1990х гг. [AM3, AS35], других таких данных не обнаружено. Энзиматическое определение кластерных повреждений ДНК Б. Сазерленд с соавторами способно детектировать минимум 50 мГр рентгеновского излучения [AS57]. К тому же и эта методика увидела свет только в 2000 г. [AS54].

Здесь были перечислены наименьшие из известных доз, которые индуцируют повреждающие (не стимулирующие!) биологические эффекты. В 2003 г., помимо индукции двунитевых разрывов упомянутым методом регистрации фокусов гистона γ-H2AX была показана также индукцию и апоптоза в фибробластах человека при дозах в 1,2 и 5 мГр. Она оценивается как возможно положительный эффект для организма, поскольку тот таким образом освобождается от самых «слабых» клеток, «чувствующих» даже 1 мГр излучения [AR13].

Но ничего из перечисленного в момент формирования радиобиологического понятия о малых дозах известно не было. Поэтому когда за основу были взяты «прямые эксперименты на животных» [AU8, AU13] (куда вошел и человек), то наиболее чувствительной тест-системой оказались цитогенетические повреждения, конкретно — нестабильные аберрации в лимфоцитах. Для этого показателя зависимость «доза — эффект» вплоть до 20–40 мГр редкоионизирующей радиации, как указано в [AU8, AU13] носит практически линейный характер, а вклад квадратичной компоненты (характеризующей двухтрековые взаимодействия) не более 9–17%.

Именно поэтому малыми дозами с радиобиологической позиции в НКДАР-1993 и НКДАР-2000 считают 20–40 мГр[AU8, AU13], причем в обоих случаях имеется ссылка на первоначальную работу Д.С. Ллойда и А.А. Эдвардса 1983 г. [AL27]¹.

При согласовании радиобиологическом модели с микродозиметрическим подходом к понятию о малых дозах радиации имеется нестыковка: согласно таблицам 1 и 2, а также рисунку 2 из раздела 2.2 («Микродозиметрическая теория «малых доз» радиации»; см.), однотрековые взаимодействия для рентгеновского и γ-излучения должны иметь место до 0,2–0,7 мГр (см. таблицу 2 раздела 2.2), а когда вклад двух и более треков составляет 9–17%, то это дозы порядка 0,5–1 мГр (см. таблицу 1), а не 20–40 мГр. Но все величины взяты из одних и тех же документов НКДАР [AU8, AU13].

Вероятно, микродозиметрическая модель условной клеточной популяции не совсем точно соответствует положению дел при облучении реальной совокупности лимфоцитов человека. Тем не менее, необходимо отметить, что даже с радиобиологической позиции малая доза рентгеновского и γ-излучения не превышает 20–40 мГр. Это следует помнить тем, кто изучает «аберрации хромосом при малых дозах радиации». Невозможно к тому же зарегистрировать увеличение сверх фонового уровня хотя бы нестабильных аберраций хромосом для оцененных доз менее 20 мГр — это с уверенностью не удалось сделать путем масштабных объединенных опытов, выполненных в 6-ти мировых лабораториях для большей корректности — две широко известные фундаментальные публикации Дж.С. Ллойда (D.C. Lloyd) с соавторами — первая и вторая (рисунок).

Но все, что выше 20–40 мГр, в цитогенетике, строго говоря, уже не малые дозы.

Границей для определения диапазона малых доз предложена такая доза, при которой в среднем на одну мишень приходится один трек от прохождения ионизирующей частицы.

По отечественным источникам диапазон малых доз

составил от 0,01 мГр (10-5 Гр) до 1,0-1,22 Гр, а по иностранным – от

1-5 (10-3 Гр) до 2 Гр. Если позволить некоторые обобщения, то

можно отметить, что отечественные и зарубежные авторы верхнюю

величину малых доз чаще всего ограничивают 1 Гр, а нижнюю –

10-1 сГр, т.е. нижняя граница выглядит более неопределенной.

НКДАР предложил считать дозы в 200 мГр и ниже малыми, так как при это дозе не было обнаружено случая развития детерминированных эффектов (ЛБ) и увеличения числа злокачественных опухолей (стохастических эффектов).