Радіочутливість різних біологічних об’єктів

Чутливість частіше визначається смертельною дозою.

Для людини вона в середньому складає 6 Гр при умові загального рівномірного опромінення, тобто ще має значення який відсоток тканин опромінено.

Мінімальна летальна доза загального опромінення всього організму людини 4-5 Гр, абсолютна смертельна доза для ссавців знаходиться в межах 10 Гр (Грей) (граничною, що може призвести до променевої хвороби для людини вважається доза в 1 Гр). Якщо опромінити палець дозою мільйон Грей, то відбудеться некроз і самоампутація, він відпаде, а на всьому організмі опромінення позначиться мало. Навіть якщо неопроміненою залишається маленька частина організму (особливо кровотворної тканини, здатної до репарації), то відсоток виживаності збільшується. Для вірусів взагалі неможливо установити смертельну дозу. Навіть дуже великі для бактерій дози, можуть бути стимулюючими. Наприклад, в Лос-Аламосі (США) бактерії (які отримали назву Micrococcus radiodurens) зупинили ядерний реактор. Велика доза стимулювала їх розмноження. В циркулюючій воді, необхідній для охолодження реактора, доза досягала 10⁶ Гр за добу, що в мільйони разів вище абсолютно смертельної дози для простіших, не кажучи вже про ссавців. Вони розмножилися настільки, що вода стала густою і реактор зупинили. Цікаво, що у безхребетних тварин внутрішня середа дуже багата амінокислотами і ці тварини більш стійки до радіації, ніж ссавці. Було встановлено, що чим більш в організмі ссавців ендогених тіолових з'єднань, тим вони більш стійки до іонізуючого випромінювання. Крім того, виявлен паралелізм між чутливістю до радіації і стійкістю до ціанідів. Це наводить на думку, що під впливом іонізуючого випромінювання перш за все уражаються ферменти, які містять важкі метали (мідь та залізо). Миші та пацюки, у яких дихальний коефіцієнт вище, більш стійки до радіації ніж тварини з нормальним дихальним коефіцієнтом. Але іонізуюче випромінювання ми можемо використовувати як стимулююче в клінічній практиці. Як людина не може жити без світла, так і радіація є важливим стимулом для життя. Так, Марія Скадовська-Кюрі була впевнена, що радіація є важливим стимулом життя і навіть доказувала це експериментально на ізольованому серці жаби. Вона опромінювала його b-променями після того, як його зупинили і воно знову починало скорочуватись. Серцевий м'яз містить К, в якому 0, 0019% радіоактивного. Особливо його багато в злакових, молодих рослинах, тому вони швидко ростуть. Генетик Кольцов вважав, що радіація являється одним із найважливіших факторів еволюції. Є теорія, що органіка з'явилась також за рахунок синтезу з неорганічних сполук під впливом іонізуючих випромінювань. Прикладом радіостимуляції може бути прискорення розвитку рослин при дії малих доз радіації.

Виділяють індивідуальні відмінності радіочутливості. Різні особи одного виду по-різному чутливі до іонізуючих променів. Блондини дещо більш чутливі ніж брюнети (як і до ультрафіолету).

Виділяють також тканинні відмінності радіочутливості. Ще в 1906 році французькі вчені І.Бергоньє та Л.Трибонді встановили, що найбільш чутливі до опромінення менш диференційовані, молоді, мітотично активні клітини. Це використовується в променевій терапії. Високу радіочутливість мають яєчка, яєчники, лімфатична тканина, кістковий мозок. Дуже чутлива кровотворна тканина, регулюючі нервова та ендокринна системи. Менш чутлива епітеліальна тканина, а ще менш сполучна та кісткова.

Ступінь радіочутливості нормальних тканин за морфологічними ознаками

Серед органів травлення найбільш чутлива тонка кишка, найменш – печінка.

Виживаність мишей після дії рентгенівськими променями при дозі 9, 5 Гр в умовах екранування різних частин тіла

Органи, які більш радіочутливі або які накопичують більшу кількість інкорпорированих р/н отримали назву критичних.

Усяке підвищення функції тканини або органу веде за собою і підвищення радіочутливості. Наприклад, молочна залоза в період лактації більш чутлива до іонізуючого випромінювання ніж в звичайному стані. А якщо у людини підвищена або знижена функція щитовидної залози, то радіочутливість її теж збільшується. При гіпертиреозі збільшення кількості гормонів викликає посилення рівня обміну речовин і в такій ситуації більша вірогідність хімічних реакцій, викликаних іонізацією, спостерігається збудження нервової системи. При гіпотиреозі порушена репарація, спостерігається пригнічення нервової системи. Радіочутливість злоякісних пухлин, що походять з різних тканин також різна і це потребує різної дози опромінення. Наприклад, для лікування лімфобластом достатня доза 4 Гр, а остеогенної саркоми – 10 Гр і більше.

Виділяють також вікові відмінності.

Найбільш чутливими є ембріони, новонароджені, а також особи похилого віку. Менш чутливі дорослі. Чому так? Тому, що в клітинах малюків і ембріонів частіше відбуваються поділи, більш високий рівень обміну речовин, а у похилому віці порушені процеси репарації.

в) Умов зовнішнього середовища. Перш за все впливає вміст кисню в навколишньому середовищі, від чого залежить і оксигенація тканин організму. При підвищенні оксигенації більша вірогідність створення перекісних сполук. Кисень з’єднується з радикалом водню і утворюється гідропероксид – сильний окислювач. А в стані гіпоксії організм менш чутливий, тому що вірогідність створення окислювачів буде менша. І це не тільки теорія. Для того, щоб підсилити дію на злоякісні пухлини іонізуючого випромінювання, до або в процесі лікування організм насичуємо киснем, або опромінюємо в барокамерах з підвищеним атмосферним тиском. А для захисту здорових тканин або всього організму викликаємо гіпоксію, вводимо судиннозвужуючи препарати (серотонін), або даємо хворому дихати гіпоксичною сумішшю, азоту з киснем, в якій кисню 10-12%.

Температура зовнішнього середовища.

У пойкілотропних тварин підвищення її буде посилювати дію іонізуючого випромінювання, а зниження зменшувати. Так, наприклад, бабаки, хом’яки, соні підчас зимової сплячки будуть менш чутливі до дії іонізуючих променів, тому що знижується їх температура. Опромінені абсолютно смертельною дозою в стані сплячки вони продовжують спати на протязі тижнів та місяців, не виявляючи ознак захворювання. Але пропадають від променевої хвороби через 2-3 тижня після пробудження. Дуже показовий експеримент на жабах. Якщо тварину опромінити смертельною дозою і тримати при температурі 0^оС, то в неї не розвинуться явища променевої хвороби. А після цього помістити в кімнатну температуру, то зразу підвищиться обмін і розвинеться променева хвороба. Як же на людину впливає температура? І підвищення і зниження – негативно. Тому що як підвищення, так і зниження зовнішньої температури супроводжується підвищенням обміну речовин, що сприяє утворенню радіотоксинів.