3.Хроническое действие малых доз радиации. Стохастические эффекты.

Хроническая лучевая болезнь развивается при длительном облучении организма в малых дозах. В основе действия малых доз лежат изменения в структуре молекул. После ионизации в молекулах происходят образования свободных электронов (неспаренный гидратированный электрон) которые вступают в химические реакции с другими атомами и молекулами с образованием свободных радикалов. Поскольку в биологической ткани 60-70 % по массе составляет вода, то ионизированная молекула воды образует высоко реактивный гидроксила после взаимодействия с неспаренным гидратированным электроном. Ионизированная молекула воды в результате чего образует высоко реактивный радикал гидроксила, а также другие продукты радиолиза. В присутствии растворенного в воде кислорода образуются и такие продукты как гидроперекись водорода, перекись водорода и атомарный кислород.

Свободные радикалы и окислители вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментами и другими структурными элементами биологической ткани. В результате накапливаются токсины, которые приводят к нарушению жизнедеятельности организма.

Хроническое действие малых доз радиации и факторов нерадиационной природы может взаимно усиливать процесс накопления токсинов в организме (эффект взаимного усиления). Особенно серьезным считается способность ионизирующего излучения усиливать повреждение в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) через угнетение активности ферментов репарации, рост аллергических заболеваний (бронхогенный рак). Через 10 лет после Чернобыльской катастрофы в Беларуси установлен факт устойчивости к лечению больных острой лейкемией, возникшей в условиях хронического облучения. Пациенты с хронической лучевой болезнью очень трудно поддаются ранее разработанным схемам лечения, поскольку действие радиации сопровождается дополнительным стрессом в жизни людей.

Высокая распространенность нервно- психических заболеваний у жителей, подвергшихся радиоактивному заражению, говорит о том что в структурах головного мозга наблюдается дисбаланс на уровне биогенных аминов (серотонина и дофамина), ацетилхолина и нейроактивных аминокислот. Разбаланс в системе регуляторных молекул мозга, нехватка аминокислот - предшественников синтеза белковых молекул (особенно триптофана), нарушение баланса между тормозными аминокислотами (глицин и гаммааминомасляная кислота) и возбуждающими аминокислотами (глутамат и аспартат) способствует развитию нервно-психических нарушений.

Ральф Грейб в 1972 году опубликовал первую книгу “Тихие убийцы: атомные электростанции без маски”. Британский врач из Оксфорда Алиса Стьюарт впервые показала эмбриотоксический эффект хронического действия малых доз радиации. В 1972 году канадский биофизик Абрам Петко на биологических мембранах доказал, что клеточные мембраны разрушаются в результате действия отрицательно заряженной короткоживущей формы кислорода (20^- - атомарный кислород), который получается в присутствии кислорода клетки под действием поглощенной дозы радиации. Этот высоко токсичный радикал кислорода может диффундировать на поверхность клеточной мембраны и за время от минут до нескольких часов “продырявливает” мембрану клетки после чего клетка гибнет. Ральф Грейб в своей монографии “Эффект Петко: влияние малых доз радиации на людей, животных и деревья”, 1984 г., убедительно показал, что косвенный характер поражений, вызываемых действием свободных радикалов при малых дозах, особенно опасен для быстро делящихся клеток (табл. 3).

Эти выводы особенно опасны для радионуклидов, сходных с ионами кальция. Так стронций-90 накапливается в костях и испускает “дальнобойные” b-частицы. Накопление стронция-90 у беременных может привести к нарушению формирования костного скелета у потомства. Помимо эмбриотоксического эффекта стронций-90 подавляет функцию клеток природного киллера - Ig, который защищает от онкологической инфекции клетки иммунитета, а также наблюдаются разрывы кровеносных сосудов младенцев, родившихся недоношенными, что ведет к большому числу изменений в развитии мозга.

Подытоживая социологические данные и отчеты по здоровью популяции людей, живущих в загрязненных радионуклидами территориях, можно сказать, что итогом хронического действия малых доз радиации является:

• появление новых видов инфекционных заболеваний,

• возрождение старого типа туберкулеза,

• растущая смертность от раковых заболеваний особенно среди 55-летних,

• ранние роды, недоношенные дети,

• лейкемия, раковые заболевания всех видов,

• пониженная фертильность,

• хромосомные изменения крови,

• физические и умственные пороки развития, преждевременное старение.

Таким образом:

1. Детерминированные эффекты возникают при больших дозах (пороговые дозы) и через короткое время после облучения (от n часов до n недель). Степень тяжести детерминированных эффектов растет по мере увеличения дозы облучения.

2. Стохастические эффекты возникают как при больших так и при малых дозах, и имеют латентный период. Т.е. могут наступить через длительное время (от n лет до 10-ов лет). Степень тяжести определяется не только величиной дозы, но и сопутствующими факторами воздействия. Стохастические эффекты можно определить только в больших группах населения.