Efekty na poziomie komórkowym
Odpowiedź komórek na promieniowanie jonizujące zależy od wielu czynników (o których była mowa wcześniej), w tym od cyklu komórkowego; największa pro-micnioczułość występuje podczas etapów S i mitozy. Znana jest w radiobiologii zależność (prawo Bcrgonic-Tribondcau). według której wrażliwość komórek na promieniowanie jest proporcjonalna do ich aktywności proliferacyjnej.
Miarą wrażliwości populacji komórek (i organizmów) na promieniowanie jest odwrotność dawki Du. to jest dawki, która zmniejsza liczebność populacji do 0,37 wartości początkowej. Wyznacza się ją doświadczalnie z zależności efekt (przeży walność) - dawka pochłonięta, po określonym czasie po napromieniowaniu (na przykład 30 dni). Tego rodzaju zależność jest pokazana jakościowo na rycinie 22.16; krzywa 1 odpowiada napromieniowaniu promieniowaniem o dużej gęstości jonizacji (promieniowanie protonowe, promieniowanie alfa), krzywa 2 - promieniowaniu o małej gęstości jonizacji (promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie gamma).
Ryc. 22.16. Krzywa efekt -dawka dla populacji biologicznej. NIN0 - stosunek liczby członków N populacji zachowujących aktywność biologiczną do liczby /VL. napromieniowanych członków populacji.
Wyjaśnienie przebiegu tych krzywych daje teoria tarczy (trafień). Przyjmuje się mianowicie, że w żywym układzie (komórce) znajduje się jedna lub kilka wrażliwych przestrzeni - „tarcz”, których trafienie wywołuje efekt popromienny; liczba n wyznaczona przez ekstrapolację krzywej 2 może wyrażać liczbę tarcz. Mimo nagromadzenia znacznego materiału doświadczalnego natura tych tarcz nie została rozstrzygnięta.
Ważną rolę w przebiegu uszkodzeń popromiennych odgrywają procesy naprawcze (regeneracja). Wykazano doświadczalnie, że w przypadku uszkodzeń „subletal-nych” czas regeneracji nic przekracza 2 godzin po przerwaniu ekspozycji. Poza tym okazało się, żc można wpływać różnymi czynnikami (temperatura, leki) na przeży-walność.
Zakres naprawy uszkodzeń sublelalnych jest bardzo duży w tkankach: skórnej, płucnej, jelitowej.
Stwierdzone są następujące ważniejsze zmiany cytologiczne indukowane promieniowaniem jonizującym:
- czasowe zahamowanie zdolności prolifcracyjnej;
- efekt sterylizacji z zachowaniem zdolności do wymiany substancji z otoczeniem;
- śmierć po jednokrotnym lub kilku podziałach;
- śmierć natychmiastowa;
- mutacje, ze zmianami nowotworowymi włącznie;
- upośledzenie (czasowe lub trwałe) niektórych funkcji komórek.
Uszkodzenia popromienne u ludzi
Skutki działania promieniowania dzieli się umownie na: somatyczne (ostre), so-matyczno-stochaslycznc. genetyczne.
1. Skutki somatyczne
Do skutków somatycznych zaliczane są takie zmiany w tkankach i narządach organizmu stwierdzane w różnych okresach po napromieniowaniu całego ciała lub jego części, w przypadku których daje się ustalić związek przyczynowy między napromieniowaniem i odczynem organizmu. Wykrywalne laboratoryjnie są skutki po-{ cz.ąwsz.y od dawki około 26 remów.
Objawy ostrej choroby popromiennej ujawniają się (w zależności od wartości równoważnika dawki i warunków napromieniowania) w ciągu kilku dni lub tygodni. W przebiegu choroby występuje kilka charakterystycznych faz (tab. 22.10).
Tabela 22.10
Stadia ostrej choroby popromiennej
Stadium choroby |
Czas trwania |
I. Początkowe (przedwstępne) - zmęczenie, po- |
0-2 dni |
ty, brak apetytu | |
11. Utajone |
2 dni-3 tygodnie |
HI. Objawy choroby |
2-8 tygodni |
IV. Poprawa, powrót do zdrowia |
6 tygodni-kilka miesięcy |
W zależności od tego, jakie objawy w przebiegu choroby dominują, uszkodzenia popromienne dzieli się na następujące zespoły (syndromy): mózgowy: jelitowy, szpikowy, skórny i inne (lab. 22.11).
725
i