НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

Глава 5. Действие радиации больших энергий на живые организмы

В наш атомный век, когда возникла и еще не снята угроза ядерной войны, век бурного развития атомной энергетики и мирного использования атомной энергии, проблема действия ионизирующей радиации на живые организмы привлекает пристальное внимание.

Поражающее действие ионизирующей радиации человечество постигло дорогой ценой. Первое грозное предупреждение было получено в самом начале нашего столетия. Замечательное открытие В. К. Рентгена, продемонстрировавшего возможность видеть скелет и внутренние органы нашего организма при его "просвечивании" рентгеновскими лучами, было сразу же взято на вооружение медиками.

Сотни врачей начали работать с лучами Рентгена без всяких предосторожностей и защиты. Просвечивая своих пациентов, они ежедневно сами получали определенную дозу облучения. Скрытый вред, наносимый этими лучами, накапливался изо дня в день. Спустя 10-15 лет после такой практики началось массовое поражение врачей-рентгенологов злокачественными опухолями. Почти все энтузиасты этого нового метода диагностики погибли в течение нескольких лет. Обелиск, воздвигнутый в их память в Гамбурге, напоминает нам о грозном биологическом действии ионизирующей радиации.

Пример был устрашающим, однако установить, какие дозы (а они, вероятно, были весьма значительны) получили погибшие рентгенологи, было невозможно. Познание причины опасности - первый шаг к ее устранению. В рентгенологические кабинеты были введены свинцовые экраны. На пути коварных лучей ставили стекло, содержащее свинец, который задерживал их распространение. Было максимально сокращено время диагностических процедур, улучшена конструкция аппаратов. Дозы облучения, получаемые врачами-рентгенологами, резко уменьшились.

Статистическое обследование, проведенное в Англии в 60-х годах, не смогло установить повышенного процента смертности среди врачей-радиологов по сравнению с врачами всех других специальностей.

Второе событие, говорящее об огромной разрушительной силе ядерной радиации, потрясшее умы и чувства всего человечества, - это ничем не оправданное атомное нападение на мирные города Хиросиму и Нагасаки, осуществленное Соединенными Штатами Америки на исходе второй мировой войны. Из 350 тыс. пострадавших от атомной бомбы в Хиросиме 70 тыс. стали жертвами ядерной радиации. И сейчас, более 30 лет спустя, в этом городе продолжают погибать люди от отдаленных последствий облучения.

Но только ли гибель и разрушение несут эти невидимые лучи всему живому? Несколько миллиардов лет тому назад уровни ионизирующей радиации на Земле были намного выше, чем в наше время. Именно в этих условиях на ней зародились простейшие формы жизни.

Какую роль играла ионизирующая радиация в предбиотический период существования Земли? Не способствовала ли она процессам возникновения жизни? На этот вопрос многие исследователи, работающие над проблемами возникновения жизни, дают положительный ответ.

А какова роль невидимых лучей в процессах эволюции жизни? Разрушали жизнь, препятствовали ее развитию, несли гибель и увядание живому или способствовали преобразованию живого, принимали участие в развитии, эволюции жизни на нашей планете? -

Как действуют эти излучения на жизненные процессы - угнетают или стимулируют? Есть ли основание называть их лучами смерти или повсеместное распространение этого излучения в биосфере не случайно и несет что-то важное и нужное для явления жизни?

Ответить на эти вопросы очень важно, чтобы правильно определить отношение к окружающей радиации, точно знать, чего надо опасаться, с какой стороны грозит опасность, где надо проявлять бдительность и настороженность, а в каких случаях опасения и страхи неуместны и использование радиации несет огромные блага человечеству.

Прежде всего напомним, что для большинства хорошо известных нам физических факторов, влияющих на мир живых существ, ответ всегда будет не альтернативный, не "или-или", а диалектический- " и да и нет".

Что значит для жизни тепло? Конечно, тепло солнечных недр, измеряемое миллионами - градусов, тепло горения и даже тепло кипящей воды несут безусловную смерть всем живым организмам. Но в то же время без тепла солнечных лучей, без тепла окружающей среды в диапазоне от 0 до 60° С жизнь невозможна.

Электричество разряда молнии или высоковольтных линий разрушает, несет гибель живому. В то же время неизвестны клетки, ткани, организмы, в которых отсутствовали бы электрические потенциалы, биотоки, электрические импульсы, играющие существенную роль в организации нервной раздражимости, проницаемости биомембран и многих других жизненных процессов.

Неужели радиация высоких энергий в ее взаимодействии с миром живых организмов является исключительно односторонним фактором? Несет только разрушение и гибель живому? Или и здесь проявляется общий закон количества воздействия? Не зависит ли окончательный эффект от дозы поглощенной энергии? В больших дозах это, несомненно, лучи смерти. А каково их действие в малых дозах?

Проблема малых доз ионизирующей радиации, в окружении которых мы живем и уровни которых, как мы видели, колеблются в широких пределах, приобретает исключительный интерес в наш век развития атомной промышленности, освоения космоса, все более широкого использования ионизирующей радиации в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Она настолько важна, что мы специально рассмотрим ее в следующих главах. А сейчас ближе познакомимся с тем, какие опасности несут живому достаточно большие дозы ионизирующей радиации. Этот вопрос стал особенно острым в наши дни, когда американское правительство пытается принять на вооружение нейтронные бомбы, поражающие все живое именно за счет больших доз ионизирующих излучений.

Рассмотрим некоторые наиболее важные особенности воздействия радиации на живой организм. Существующие ныне формы жизни, включая млекопитающих и человека, возникли и эволюционно сложились на уровне постоянного фона радиации. У живых организмов не выработались специальные органы для распознавания этого постоянно действующего фактора. Мы не ощущаем действия ядерной радиации - не видим, не слышим, не чувствуем ее. Человек может получить смертельную дозу облучения и не знать об этом. Некоторое чувство дискомфорта и легкие признаки недомогания в первые часы быстро проходят, и несколько дней человек ощущает себя здоровым. Но процессы, возникшие во время облучения, развиваются, и через различное время, в зависимости от дозы облучения, начинается лучевая болезнь, угрожающая жизни. Это первое коварное свойство ядерной радиации - действие исподтишка. При достаточно больших дозах смерть может наступить через 7, 13, 30 дней после облучения.

Если доза облучения была ниже смертельной, то лучевая болезнь проходит, наступает выздоровление. Но скрытые последствия облучения остаются: сокращаются сроки жизни, увеличивается вероятность заболевания раком, катарактой, снижается сопротивляемость инфекционным заболеваниям. Способность вызвать отдаленные последствия - второе коварное свойство ядерной радиации.

Одно из наиболее опасных свойств ядерной радиации заключается в ее способности глубоко проникать в облучаемую ткань: ?-лучи радиоактивных элементов, нейтроны, протоны больших энергий легко пронизывают тело животного, его внутренние органы. При общем облучении поражается не только вся поверхность тела, но одновременно и печень, кишечник, костная ткань с заключенным в ней костным мозгом, центральная нервная система, все ткани и жидкости организма. Поэтому общее облучение гораздо опаснее локального, когда облучают часть организма, какой-то его орган.

Еще одно коварное свойство ионизирующей радиации - это суммарное, кумулятивное действие на организм. Поясним кумулятивное действие ядерной радиации на конкретном примере. Доза в 800 рад смертельна для многих животных, например для крыс. Если этих животных облучить в дозе 200 рад, то появляется лишь легкое, быстро проходящее недомогание. Если спустя некоторое время их снова облучить в такой же дозе, недомогание будет более значительным. Облучение в третий, четвертый раз в той же дозе может уже вызвать у ряда животных лучевую болезнь и гибель.

Каждая доза облучения оставляет глубокий след в организме, их действия суммируются. При достижении определенного предела (более высокого по сравнению с одноразовой дозой) проявляется суммарный эффект. Кумулятивное действие оказывается особенно сильным при попадании в организм радиоактивных веществ, отлагающихся в определенных тканях. Такие радиоактивные вещества, присутствуя в организме (в небольшом количестве) изо дня в день в течение длительного срока, облучают близлежащие клетки и ткани. Это так называемое инкорпорированное хроническое облучение. Под его влиянием происходит перерождение нормальных клеток в злокачественные, возникновение лейкемии.

В 1925 г. советские ученые Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов впервые в мире обнаружили мутагенное действие ионизирующей радиации на низших организмах. В 1927 г. в США это открытие было подтверждено на насекомых, а в 1928 г. на растениях.

Известно, что гигантские молекулы ДНК хранят в своей структуре в закодированном виде всю информацию, нужную для развития организма данного вида. В процессе эволюции для сохранения вида в организме выработалась сложная система защиты этих макромолекул, обеспечивающая точное воспроизведение структуры ДНК при каждом делении клетки и надежную сохранность информации в молекулах ДНК. Но при облучении элементарные частицы ионизирующей радиации, глубоко проникая в организм, как бы бомбардируют молекулы ДНК. Они нарушают структуру ДНК, вызывают перестройку кода, в результате чего наступают изменения в потомстве, появляются новые признаки, исчезают или видоизменяются ранее существовавшие. Так как мутанты содержат видоизмененную ДНК, то новые их свойства наследуются, передаются потомству.

В сложном организме человека мутации, возникающие в клетках тела эмбриона (соматические мутации), могут приводить к аномалиям развития, рождению уродов. В клетках взрослого человека мутации повышают вероятность злокачественного перерождения. Возникновение мутаций в зародышевых клетках (гонадах) ведет к увеличению вероятности появления детей с наследственными заболеваниями, умственной недостаточностью, различными уродствами развития, макро- и микроэнцефалией, болезнью Дауна и многими другими.

Одна из самых удивительных особенностей действия ядерной радиации заключается в том, что радиационный эффект возникает при ничтожных количествах энергии, поглощенных облучаемым организмом. Доза облучения в 1000 рад (крад) эквивалентна тепловой энергии, способной повысить температуру тела человека лишь на тысячную долю градуса. Когда мы выпиваем стакан горячего чая, то вводим в организм энергию в виде тепла, примерно-равную 1 крад. А доза в 1 крад ионизирующих излучений смертельна для большинства млекопитающих, включая и человека.

Чем объясняется чувствительность живого организма к действию ионизирующей радиации? Почему, казалось бы, ничтожно малые количества энергии, привнесенные этим видом излучения, способны резко изменить ход жизненных процессов вплоть до гибели организма? Ответить на этот вопрос нелегко. Он еще более усложняется, если принять во внимание, что различные организмы по-разному реагируют на одинаковые дозы ионизирующей радиации. Действительно, радиобиологи уже давно установили, что в мире живых существ радиочувствительность варьирует в широких пределах.

Что же известно в наше время о радиочувствительности организмов? Какие закономерности выявлены? Чтобы ответить на эти вопросы, надо прежде всего обратить внимание на то, что радиационные эффекты проявляются по-разному в зависимости от дозы. Как оценить радиочувствительность организма? По какому критерию?

Легко наблюдаемый критерий - гибель организма. Но и тут не все обстоит просто. Гибель не наступает тотчас после облучения (за исключением очень больших доз облучения). Следовательно, в эксперименте, наблюдая радиочувствительность, надо обусловить какой-то срок, когда процессы, вызванные облучением, приведут к видимому эффекту - гибели организма. Для млекопитающих обычен срок в 30 дней. Однако трудности в определении радиочувствительности этим не ограничиваются. Приведем обычный радиобиологический эксперимент.

Если популяцию мышей одинаковой линии облучить равномерно дозой в 400 рад, то за 30 дней наблюдения часть животных погибнет, часть выживет. Если увеличить дозу облучения до 600 рад, погибнет около 50% всей популяции, а 50% выживет. Доза в 700 рад будет смертельной уже для 70-80% популяции. При дозе в 1000 рад погибнут все животные. Этот пример ясно показывает, что радиационный эффект (в данном случае гибель) - явление вероятностное. Вероятность его наступления возрастает с увеличением дозы. Обычно для характеристики радиочувствительности пользуются той дозой, которая вызывает гибель половины популяции - ЛД50 (летальная доза для 50% популяции). Для млекопитающих пользуются величиной ЛД50/30 т. е. летальной дозой, при которой гибнет 50% популяции за 30 дней.

Еще сложнее сравнивать по радиочувствительности представителей живого мира, стоящих на различных ступенях эволюции, имеющих неодинаковые циклы развития, специфику обмена и по-разному реагирующих на облучение, На рис. 4 представлены пределы радиочувствительности различных классов живых организмов. Чем выше на эволюционной лестнице стоят организмы, чем сложнее их организация, тем они радиочувствительнее и тем более узкие диапазоны радиочувствительности у отдельных представителей данного класса.

Рис. 4. Радиочувствительность различных организмов 1 -микроорганизмы, 2 - растения, 3 - холоднокровные животные, 4 - теплокровные животные, 5 - человек
Рис. 4. Радиочувствительность различных организмов 1 -микроорганизмы, 2 - растения, 3 - холоднокровные животные, 4 - теплокровные животные, 5 - человек

Микроорганизмы - бактерии, одноклеточные водоросли, простейшие дрожжи и другие в целом наиболее радиоустойчивы, и их радиочувствительность может варьировать в очень широких пределах. Среди представителей этого класса встречаются организмы, выдерживающие миллионы рад и чувствительные уже к нескольким килорадам. Растения в целом несколько более радиочувствительны: диапазон их радиочувствительности почти на порядок сужен. При переходе в мир животных значительно повышается чувствительность, резко суживается и область различий. К самым радиочувствительным организмам принадлежат теплокровные животные, из них наиболее радиочувствителен человек.

Ниже показаны конкретные примеры радиочувствительности отдельных представителей микроорганизмов (табл. 12). Из приведенных цифр мы видим, как значительно разнится радиочувствительность одноклеточных организмов/сильно варьируя даже у различных штаммов одного и того же вида.

Таблица 12. Сравнительная радиочувствительность некоторых микроорганизмов
Микроорганизмы Доза, угнетающая размножение 63% популяции, крад
Микрококк радиодуранс 1000
Парамеции (инфузории) 300
Бациллы мезентерикус 150
Амеба 100
Туберкулезные бактерии 35
Дрожжи (разные рассы) 15 - 47
Кишечная палочка (разные штампы) 0,012 - 0,0024
Стафилококк золотистый 3
Эвглена 3
Хламидомонада 2,4
Псевдомона флюоресценс 1,1

Большой материал по радиочувствительности растений получен при облучении семян (табл. 13).

Таблица 13. Радиочувствительность семян растений
Вид растений Дозы, вызывающие 100% гибель растений, крад
Бобы конские 10
Кукузуза Днепропетровская 15
Пшеница 15
Конопля Черкаская 25
Гречиха Красноуфимская 25
Люпин синий 50
Овес Победа 50
Клевер красный 100
Клещевина Ново - Кубанская 100
Редис розовый 300
Горчица белая 400

Как следует из таблиц, представители животного мира также сильно отличаются по радиочувствительности (табл. 14). Радиочувствительность у разных организмов отличается в сотни и тысячи раз. Различия в радиочувствительности касаются отдельных тканей, органов и систем в сложном организме. Наиболее радиочувствительна функция деления клеток.

Таблица 14. Радиочувствительность различных представителей животного мира1
Вид животного ЛД 50/30,рад
Морская свинка 300
Собака 400
Свинья 430
Обезьяна 500
Мышь 550
Крыса 600
Кролик 800
Золотистый хомяк 900
Лягушка 1000
Черепаха 1500
Змея 8000 - 20000
Моллюск 12000
Насекомое (взрослое) 10000 - 100000

При облучении животного в первую очередь страдают кроветворная ткань (костный мозг, лимфатические узлы, селезенка) и эпителий кишечника. Именно в этих тканях идет постоянное деление клеток, поставляющих смену недолговечным клеткам крови (в первую очередь лимфоцитов), и кишечного эпителия. Прекращение деления и размножения этих клеток приводит организм к гибели. Клетки мышечной ткани с невысоким митотическим индексом (Митотический индекс - процент клеток, находящихся в стадии деления.) относительно устойчивы и могут перенести значительную дозу облучения без утраты своих функций. Особое положение занимает ткань мозга - центральной нервной системы (ЦНС) у млекопитающих. У взрослого организма клетки головного мозга не делятся, поэтому они не гибнут даже при смертельных дозах облучения. Долгое время ткань ЦНС рассматривалась как самая радиоустойчивая ткань высших организмов. Однако дальнейшие исследования показали, что функции ЦНС, регулирующие все процессы в организме млекопитающих, видоизменяются даже при небольших дозах облучения. У животных наблюдаются изменения в поведении, условных рефлексах, в регуляции обмена веществ ЦНС. Облучение ЦНС изменяет функции желез внутренней секреции, в тканях развиваются процессы, сходные с таковыми при непосредственном их облучении.

Что же известно в настоящее время о природе различной чувствительности организмов к действию ионизирующей радиации? Если говорить о сложном организме млекопитающих и судить о радиочувствительности по выживаемости, то решающее значение будет иметь облучение так называемых "критических органов", к которым в первую очередь принадлежит система кроветворения - костный мозг и лимфатическая ткань. Быстроделящиеся клетки костного мозга очень радиочувствительны. После облучения даже в малых дозах падает содержание белых клеток крови (лейкоцитов, лимфоцитов).

Процессы восстановления зависят от количества сохранившихся при облучении так называемых стволовых клеток, дающих начало новому ряду делящихся. Стволовые клетки в состоянии покоя более устойчивы к действию радиации. Их количество и устойчивость к действию радиации неодинаковы у разных организмов, что существенно сказывается и на выживаемости организма в целом.

То же наблюдается и при облучении растений: в первую очередь страдают делящиеся клетки меристемнои ткани, кончиков корней, верхушек роста. Однако в целом растении всегда имеются клетки, находящиеся в глубоком покое (например, осевые клетки корня). Они более устойчивы и, переходя к делению, обеспечивают выживание всего растения и его дальнейшее развитие. Из этих примеров видно, что различная радиоустойчивость сложных организмов в конечном итоге сводится к неодинаковой радиоустойчивости клеток. Таким образом, разгадку разной радиочувствительности в живом мире надо искать в причинах неодинаковой радиочувствительности клеток. Для этого необходимо ближе познакомиться с действием радиации на клетку, с изменениями в ее структуре, с процессами, возникающими в клетке при ее облучении.

Многочисленные радиобиологические исследования указывают на важную роль в радиационном поражении клетки клеточного ядра, хромосом и прежде всего ДНК. Мутагенное действие радиации несомненно связано с нарушением информации, заложенной в молекулах ДНК. При микроскопическом исследовании митотического аппарата облученной клетки в процессе митоза можно наблюдать хромосомные поломки, образование мостов, фрагментов, различные хромосомные перестройки. Облучение клетки ведет к остановке синтеза ДНК, к задержке клеточного деления, а иногда и к полной остановке размножения, что тесно связано с нарушением функций ядерных структур.

Многочисленные эксперименты с микропучками ионизирующих излучений, позволяющими облучать участки или органеллы клетки, с несомненностью показали, что при непосредственном облучении ядра легко нарушается дальнейшее развитие, деление клетки. Чтобы вызвать аналогичные эффекты при облучении отдельных участков цитоплазмы требуются значительно большие дозы облучения. Все эти факты, как и сведения о роли ядра в жизнедеятельности клетки, привели радиобиологов к выводу, что радиационное поражение клеточного ядра, и в первую очередь ДНК, - главное решающее событие при облучении клетки.

Действительно, при облучении ДНК наблюдаются одиночные и двойные разрывы в двухцепочечной интерфазной ДНК, происходит радиационно-химическое окисление пиримидиновых колец и дезаминирование пуринов в нуклеотидах.

Но клеточное ядро не живет самостоятельно. Его нормальное функционирование возможно только в целой, неповрежденной клетке. Многочисленные связи между ядром и цитоплазмой определяют нормальное существование клетки в целом. Ионизирующая радиация в равной мере воздействует на все органеллы клетки, теснейшим образом связанные друг с другом обменом веществ и энергии.

В облученной клетке наряду с ДНК повреждаются и многочисленные мебраны, регулирующие обменные процессы, продукцию энергии, активность многих связанных с мембранами ферментов. В присутствии кислорода свободные радикалы, которые образуются под влиянием ионизирующей радиации, переходят в перекиси, семихиноны, гидроксиды, повышающие окислительный потенциал клетки и вторично вызывающие повреждения макромолекул ядра.

Облученная клетка мобилизует все регуляторные механизмы для противодействия наступающим в ней изменениям, в первую очередь очень сложную систему ферментов, восстанавливающих ДНК, стоящих на страже сохранения генетической информации, заключенной в ДНК. Эти ферменты выщепляют поврежденные участки ДНК и застраивают образующиеся бреши в одной спирали ДНК по образу и подобию второй сохранившейся спирали. Клетка мобилизует резервные пути метаболизма, чтобы снабжать энергией процессы репарации ДНК, использует имеющиеся антиокислители, чтобы затормозить образование токсических перекисей и хинонов, направляет запасные липиды на восстановление структуры биомембран и нарушенного при облучении ионного баланса. Современная структурно-метаболическая теория действия ионизирующей радиации на клетку учитывает возникающие в клетке противоположные процессы, с одной стороны, усиливающие поражение генома, и с другой - направленные на возвращение клетки в нормальное состояние.

Вероятностный характер взаимодействия противоположно направленных процессов и будет определять вероятность того, выживет или погибнет данная клетка. Кривые, отражающие зависимость проявления радиационного эффекта от дозы, получаемые экспериментально, и являются типичными кривыми для вероятностных процессов.

Из всего сказанного следует, что, отвечая на вопрос о том, почему одни клетки устойчивы, а другие чувствительны к действию радиации, нельзя указать какую-либо одну причину, определяющую радиочувствительность клетки. В истории радиобиологии попытки свести радиочувствительность только к одному фактору, например к интенсивности деления, объему генома (Геном - обобщенное название генетического аппарата клетки, заключенного в ядре и состоящего из ДНК, связанных с ней белков, образующих хромосомы.), интенсивности репарирующих процессов и т. д., неизменно терпели поражение и не соответствовали всему фактическому материалу.

Радиочувствительность - это многофакторная характеристика. Какие дозы радиации может выдержать и не погибнуть данная популяция клеток, зависит одновременно от целого ряда причин: от объема генетического материала, активности энергообеспечивающих систем, интенсивности метаболизма клетки, активности и соотношения ферментов, обеспечивающих репарацию клетки, от устойчивости биомембрап и их репарируемости, от уровня антиоксидантов и, следовательно, интенсивности образования токсических продуктов окисления - липидных и хиноидных радиотоксинов, от наличия в клетке предшественников радиотоксинов.

Клетки отличаются друг от друга по любому из этих показателей, но отсутствие одного может быть компенсировано другим, и только в комплексе они формируют радиоустойчивость клетки к действию радиации. Ясно, что чем выше доза облучения, тем больше возникает в клетке первичных измененных центров - в ДНК, хроматине, биомембранах, энергопродуцирующих системах, в регулирующих системах клетки. Тем больше вероятность, что регулирующие, репарирующие, выводящие токсические продукты системы клетки не справятся с процессами, усиливающими первичное радиационное повреждение, разрушающими единую, строго отрегулированную живую систему клетки; тем больше вероятность ее гибели.

Еще сложнее обстоит дело, когда облучается сложный, многотканевый организм теплокровных животных и человека. Здесь к процессам, идущим на клеточном уровне, присоединяются процессы межклеточных взаимодействий, взаимосвязи тканей и органов. В облученном организме изменяются циркуляция веществ, функции эндокринной системы, иммунные реакции; возникают процессы регенерации, замещения погибающих клеток новыми из запасных фондов организма; изменяются нейрогуморальные связи, регулируемые и интегрируемые ЦНС.

Ионизирующая радиация воздействует на все системы сложного организма. При облучении в сублетальных и летальных дозах изменяется проницаемость существенных барьеров (биомембран) организма. Повышается проницаемость стенок кишечника, и микрофлора кишечника начинает проникать во внутренние жидкости организма. Возникает угроза бактеримии. Изменяются свойства гематоэнцефалического барьера, поддерживающего постоянство среды в ЦНС.

Благодаря изменению проницаемости и сорбирующих свойств тканей желез внутренней секреции происходит выброс в кровь многих гормонов, характеризующих стрессовое состояние организма. Резко падает неспецифический иммунитет и способность организма противостоять инфекциям патогенными микробами; радиотоксины, образовавшиеся в одних тканях, проявляют свое действие, разносясь с током крови, в соседних и отдаленных органах. Все эти процессы будут усиливать вероятность общей дезорганизации и гибели организма.

С другой стороны, организм мобилизует все свои защитные механизмы. В ответ на массовую гибель кровяных клеток начинается усиленная выработка эффекторов (Эффекторы - вещества, вызывающие в клетках синтезы новых соединений, переводящие клетки из одной стадии развития в другую.) типа эритропоэтина, под влиянием которых начинается размножение покоящихся стволовых клеток; их дифференциация и замена, возмещение погибших клеток. Выделительная система организма очищает его от радиотоксинов и токсических веществ, распадающихся, пораженных радиацией клеток. Усиливается липидный обмен, ускоряется замена поврежденных липидов мембран нормальными, восстанавливаются свойства мембран. Включаются резервные энергопроизводящие системы, ликвидирующие недостаток макроэргов (Макроэрги - вещества, несущие в своей структуре запасы энергии.), необходимых для репарационных процессов.

Согласно структурно-метаболической теории, конечный результат будет зависеть от того, какие процессы, усиливающие или ликвидирующие лучевую болезнь, возьмут верх. Этот прогрессивный взгляд на развитие лучевой болезни дает врачам реальные указания применять при лечении все средства, тормозящие процессы, которые усиливают первоначальное поражение, и всячески способствовать процессам восстановления, регенерации, удаления токсических веществ.

В клинике уже Широко применяются такие мероприятия, как снижение уровня токсинов путем кровезамещения, увеличение количества здоровых стволовых клеток путем пересадки иммунологически совместимого костного мозга. Эффективно введение антибиотиков для борьбы с бактеримией и интерферона для предупреждения инфекций. Действенно введение нейтральных макромолекулярных сорбентов для детоксикации организма, а также ДНК и составляющих ее компонентов для усиления процессов репарации поврежденного генетического аппарата. Вот далеко не полный список мероприятий для спасения облученного организма, используемый медициной на основе современных теоретических представлений в радиобиологии.

В этой главе автор попытался дать общее представление о том, чем угрожают организму ионизирующие излучения в сублетальных и летальных дозах. При уменьшении дозы облучения будут ослабевать процессы, усиливающие радиационное повреждение организма, начнут преобладать защитные восстанавливающие силы организма.

Естественно возникает вопрос: существует ли какой-то предел, порог вредного действия радиации? Или в связи с кумулятивным характером ее действия малые дозы радиации все же несут опасность, пусть и небольшую, для живых организмов?

Наблюдая действие значительных доз ионизирующей радиации, радиобиологи твердо установили: чем выше доза, тем вероятнее проявление вредоносного действия радиации. Для многих эффектов существует линейная зависимость вероятности проявления эффекта от дозы. Сохраняется ли эта зависимость и для случая малых доз? Правильный ответ на этот вопрос имеет не отвлеченный, а огромный практический интерес. Как уже говорилось в предыдущих главах, малые дозы ионизирующей радиации получают все живые организмы на нашей планете. С малыми дозами мы постоянно сталкиваемся в наш атомно-ядерный век.

Проблема порога, правильности концепции линейности для области малых доз ионизирующей радиации, сопоставимых с колебаниями окружающего нас естественного фона радиации, настолько актуальна и злободневна, что ей стоит посвятить специальную главу.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



Новое древо жизни включит «симбиомов» как отдельные организмы

Предок энтерококков появился 450 миллионов лет назад

Эксперимент на улитках подтвердил классическую идею о «двойной цене самцов»

Генетики строят родословное древо архей

Одноклеточные существа изобрели гарпунные пулеметы

Раскрыт один из секретов тихоходок

Обнаружены гигантские вирусы с расширенным репертуаром генов для синтеза белка

Первые шаги земной жизни




© Злыгостев Алексей Сергеевич, 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://biologylib.ru/ 'BiologyLib.ru: Библиотека по биологии'

Рейтинг@Mail.ru