Влияние радиации на живой организм

К этому моменту исследователи испытали методику на 93 пациентах, большая часть которых страдала первичными опухолями печени, а часть - метастазами от рака другой локализации. Как отметили ученые, они ожидают, что до 40 процентов пациентов с первичным раком переживут рубеж в один год после диагноза, а для метастазов из кишечника показатель еще лучше - до 50 процентов.

Обнаружено химическое вещество, которое усиливает действие проникающего излучения на злокачественные опухоли.

Терапевтическая эффективность облучения возрастала втрое, если в культуру клеток раковой опухоли кишечника сразу после сеанса добавляли кофеин. Это объясняется тем, что кофеин резко повышает гибель раковых клеток от радиации. Для лечебной практики новый метод пока неприемлем, поскольку большие дозы кофеина могут оказаться небезопасными для больных. Однако английские ученые рассчитывают вскоре найти химические аналоги кофеина, не вызывающие побочных эффектов. По мнению профессора онкологии Гордона Мак-Ви, клинические испытания радиационной терапии в сочетании с такими препаратами могут начаться уже через полтора года.

Атомная бомба для раковых клеток

Американские ученые предлагают новый метод радиотерапии опухолей.

Радиотерапия рака считается недостаточно безопасной постольку, поскольку радиация вместе со злокачественными клетками повреждает и прилегающие здоровые ткани. Такой эффект ограничивает применение метода и существенно усложняет весь процесс лечения. Способ воздействовать на опухоли более избирательно нашли специалисты американской компании Immunex Corporation. К антителам, которые распознают раковые белки и проникают внутрь клеток, они прикрепили радиоактивный актиний-225. Нестабильный атом этого элемента распадается, высвобождая высокоэнергетичные альфа-частицы, действующие насколько возможно точечно: они убивают лишь несколько соседних клеток опухоли.

Новый метод, по словам ученых, позволяет использовать небольшие дозы облучения и избежать негативных побочных эффектов. Его действие пока проверено только на лабораторных животных. Как показали тесты, страдающие раком мыши, которым вводились антитела с актинием, живут дольше, а опухоли у них уменьшаются в размерах. Испытания на человеке планируются начать в ближайшее время.

Добавим, что подобные исследования проводились и ранее. Ученые работали с такими радиоактивными веществами, как висмут-213 и астатин-211. Однако оба эти элемента имеют небольшой период полураспада - 46 минут и 7 часов соответственно. Актиний-225 с десятидневным периодом полураспада дает значительно больше времени на подготовку радиоактивных антител, их доставку и введение пациенту.

Клетки снабдят защитой от радиации

Пересадка специальных, устойчивых к радиации клеток в организм больных с лейкозами и лимфомами поможет тем, кому не помогают традиционные подходы к лечению. Новый метод, который был разработан специалистами из Института Патерсона в Манчестере, позволит усилить реакцию иммунной системы на пораженные болезнью клетки крови и улучшить результаты лечения.

Он был разработан группой ученых, работающих в рамках британского проекта исследования рака, под руководством доктора Радж Чопра (Raj Chopra). Они усовершенствовали метод пересадки стволовых клеток донора больному, который применяется в некоторых случаях при неэффективности стандартных схем. Этим клеткам была добавлена защита от лучевой терапии.

Это связано с тем, что после трансплантации пациенту назначают значительные дозы облучения. Оно уничтожает раковые клетки, но убивает и только что пересаженные из костного мозга донора стволовые клетки. Ученые предложили вводить при помощи вируса в донорские клетки специальный ген, который защищает их от повреждающего действия лучевой терапии.

Манчестерские ученые, которым удалось на практике создать такие устойчивые к радиации клетки, надеются, что их присутствие в организме поможет активизировать противоопухолевый иммунитет. По их оценкам, новый подход, сочетающий два передовых направления: генную терапию и стволовые клетки, позволит улучшить результаты лечения опухолей кровеносной системы вдвое.

Страх и здоровье

Орловская область, как и все остальные регионы и республики Союза имеет особый контингент людей, находящихся в зоне внимания медиков - это участники ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции. По данным различных справочников в аварийных бригадах побывало более полмиллиона человек, и мало кому известно насколько более. Проблема “ликвидаторов" не менее серьезная социальная боль, чем афганский синдром, но почему-то ею занимаются только медики, а не высокие государственные учреждения. Анализ заболеваемости ликвидаторов, проделанный группой ученых Ростовского Медицинского института, вряд ли отличается от данных, которые получены в других регионах и содержит следующие формальные показатели: в структуре заболеваемости ликвидаторов первое место с большим отрывом от других патологий занимают болезни нервной системы и органов чувств - (34%). На втором месте - болезни органов дыхания (19%). На третьем болезни органов пищеварения (10%). Характерно, что истинных радиационно-индуцированных патологий, а не их мимикрические симптомы, у ликвидаторов выявлено не было - лейкозов, радиационных гиперплазий щитовидной железы или помутнения хрусталика. Все выявленные в процессе обследования ликвидаторов заболевания связаны с нейроциркулярной и вегетососудистой дистонией, в результате которых развивается гипертрофия межжелудочковой перегородки, ишемические и стенические нарушения сердечной мышцы. Предположение о том, что инкорпорированные радионуклиды могут быть причиной подобных нарушений, впоследствии не подтвердилось. Причина, и, вероятно основная, была названа авторами Международного проекта, которые отметили, что в случае Чернобыля, как и после других радиологических инцидентов, преобладают психологические эффекты. Природа этих эффектов достаточно сложна. Среди множества факторов, ведущим можно назвать радиофобию, ибо человек, присутствующий в опасной зоне, исторически ассоциирует себя с жертвой ядерного взрыва и ожидает для себя подобных же последствий. Такие негативные психологические состояния эксперты отмечали у жителей и загрязненных, и незагрязненных радиацией районов.

Одной из наиболее общих реакций организма на неадекватное воздействие каких-либо факторов внешней среды является стресс. В экспериментах на животных показано, что все они имеют генетические различия по системам реактивности к стрессам. Показано влияние стресса на такие параметры генетических систем как изменение частоты рекомбинации хромосом, уровень репарационного синтеза ДНК, - причем стресс, как правило, ингибирует репликативный и репарационный синтез, что может привести к увеличению числа ошибок в репарируемых системах, и, соответственно, повысить частоту мутационного процесса. Стресс так же влияет и на репликацию ДНК. Ранние стадии мейоза так же, как и после воздействия радиации чувствительны к стрессу. Стрессирующее воздействие вызывает в организме изменение гормонального статуса, а повышение концентрации гормонов индуцирует различные генетические эффекты, как в соматических, так и генеративных тканях.

Впервые японцы отметили факт, что существуют различия по полу в устойчивости к последствиям бомбардировки - мужчины имели обычно продолжительность жизни меньшую по сравнению с женщинами. Это объясняется не столько половыми различиями гомеостаза, сколько степенью устойчивости к стрессу. Так же было показано, что стресс снижает уровень иммунной защиты у мужчин, и они чаще гибнут от инфекций после перенесенного стресса. Длительный стресс разбалансирует почти все важные системы организма, в том числе и нервную. Так, группа врачей в Архангельске, проводившая наблюдения за группой ликвидаторов с нервно - психическими расстройствами, сделала вывод о том, что в клинических проявлениях пограничных нервно-психических расстройств у ликвидаторов значительную роль играют ипохондрические состояния.

Государство приобрело дополнительное количество инвалидов только из-за того, что не пожелало считаться с таким мощным фактором как стресс. Как сказано выше, стрессы возникают как результат фобий - страхов. Фобии имеют множественную природу, но можно выделить две основные формы - фобии неосознанные и фобии внушенные. К неосознанным можно отнести инстинкты, заложенные природой еще в далеких предков человека - страх высоты, страх темноты или закрытых пространств. Внушенные фобии - это страх перед начальством, Законом или ионизирующей радиацией. Людей, подверженных фобиям, немало в каждом обществе и они, как правило, чаще других реализуют триаду неотвратимой последовательности Страх - Стресс-Смерть. Единственный способ избавления от фобий - это приобретение знаний, которые позволяют избежать опасности внезапного столкновения с каким-то неизвестным фактором и даже обратить его в свою пользу. Это же относится и к такому фактору как радиация. Все вышеизложенное подтверждает идею о том, что соматические или генетические последствия, которые мы можем принимать за радиационные эффекты, могут оказаться последствиями стрессового состояния, потому что “после этого" еще не означает “в результате этого”.

Кстати говоря, значительная вина за негативные последствия радиационных инцидентов типа Чернобыльского лежит на ученых-радиобиологах. Сейчас очень трудно изменить общественное сознание в его реальной (научной, а не просто количественной) оценке неблагоприятных последствий использования ионизирующей радиации для будущего человечества, но это необходимо делать, чтобы избавить людей от страха и сопутствующих ему болезней. Многие генетики помнят, как во время одного из заседаний, посвященного генетическим последствиям Чернобыльской аварии один из представителей “теории катастроф" показал фильм, снятый в загрязненной зоне с двухголовыми телятами и курами без перьев, сопровождая его весьма эмоциональными комментариями. После окончания выступления один из наших патриархов радиобиологии сначала спрашивал о дозиметрии, доказательствах мутационной природы объектов, и, не добившись внятных ответов, спросил: после какой ядерной катастрофы Петр 1 собрал в Кунсткамере такое количество уродов? И окончательно снял эмоциональное состояние зала репликой о том, что в России еще до Чернобыля мутанты были в почете - и трехглавый змей, и двуглавый орел.

Много споров ведётся вокруг воздействия мобильного телефона на человека. Финские учёные доказали, что "мобильник" все-таки опасен, т.к. излучаемая им радиация оказывает негативное воздействие на мозг. Причем опыты проводились не на крысах, как у американцев, а на человеческом мозге. Финские эксперименты показали, что радиация, излучаемая трубками, воздействует на стенки кровеносных сосудов, в результате чего в мозг попадают вредные вещества, способные вызвать его необратимые изменения. Ученые полагают, что в связи с этим не надо поднимать панику, а необходимо продолжать исследования до полного разъяснения спорного вопроса. Результаты нового исследования, проведенного в Финляндии, показывают, что излучение сотовых телефонов увеличивает срок жизни клеток организма, что может приводить к образованию опухолей.

Дариус Лещински из управления радиационной и ядерной безопасности в Хельсинки установил, что часовое воздействие излучения сотового телефона на культуру человеческих клеток заставляет их сжиматься.

Г-н Лещински полагает, что такое поведение вызывается защитной реакцией, связанной с повреждением клетки. Что касается человеческого организма в целом, такое сжатие клеток может заблокировать действие защитных механизмов, препятствующих проникновению вредных веществ в мозг с током крови.

Вызванные радиацией изменения в клетках могут повлиять также на нормальные процесс отмирания клеток; если они станут "бессмертными", может развиться опухоль.

По мнению г-на Лещински, особая важность данных исследований состоит в том, что они демонстрируют опасность излучения, не связанную с непосредственным радиационным разогревом тканей.

Радиационный гормезис

В течение нескольких десятилетий существуют два направления в радиобиологии, спор между которыми никак не закончится чьей - либо победой. Причина - разные подходы к оценке влияния на биоту малых доз радиации. Первый подход постулирует, что проблемы малых доз не существует и все закономерности больших доз можно экстраполировать на малые. Второй - малые дозы по эффекту принципиально отличаются от больших, поэтому методология их изучения должна отличаться от общепринятой в современной радиобиологии.

Ранее было сказано, отсутствие мутаций можно ожидать только при полном отсутствии радиационного фона. Однако эффективная средняя годовая эквивалентная доза от естественных источников радиации составляет 2 миллизиверта, причем в разных районах земного шара эта величина варьирует от 0.3 мЗв в Европе и Японии до 250 мЗв в Бразилии, недалеко от Сан-Паулу. Для сравнения дозы радиации излучаемой источниками, которые используются в медицине, составляют основную часть излучений техногенных источников радиации около - 0.4 мЗв в год. Так что, по определению, полностью освободиться от естественной радиации, а, следовательно, и избавиться полностью от мутационного процесса, как об этом мечтают экстремисты, радиологии никогда не удастся. Попытки поставить эксперименты в которых организмы существовали бы в отсутствие радиационного фона впервые были поставлены в 1965 году во Франции и продолжены А.М. Кузиным в СССР и Т. Лакки в США Снижение природного фона естественной радиации оказывало неблагоприятный эффект на рост и размножение клеток.

Понятие “радиационный гормезис” было введено в биологию в 80 - годы и, как в гомеопатии, постулировало, что если большие дозы радиации оказывают неблагоприятные эффекты на живые организмы - угнетают деление клеток, рост и развитие, то малые дозы стимулируют практически все физиологические процессы. Конкретные величины малых доз зависят от видовой характеристики, для млекопитающих они лежат в диапазоне до 0.5 Гр. Эксперименты свидетельствуют о том, что под влиянием малых доз ионизирующих излучений естественная продолжительность жизни животных увеличивается на 10-12% по сравнению с адекватным контролем. Сторонники идеи радиационного гормезиса не без оснований считают, что атомная радиация является естественным, постоянно действующим на организм фактором, без которого нормальное существование невозможно. Как невозможна жизнь без гравитации, магнитного поля или кислорода. А.М. Кузин предложил непротиворечивую гипотезу, объясняющую различные эффекты больших и малых доз облучения. Большие дозы облучения влияют на радиочувствительные ткани, в то время как малые дозы изменяют регуляторные функции радиоустойчивых тканей. Большие дозы вызывают в клетках патологические эффекты, поскольку кванты энергии разрушают ДНК и этот процесс усиливается биологически активными веществами клетки. Малые дозы эффектируют свойства мембран и цитозоля, не затрагивая генетический аппарат.

Существование такого парадоксального явления как радиационный гормезис подтверждено в разных лабораториях и на различных объектах. Гамма облучение в малых дозах стимулирует прорастание семян, вызывает увеличение вегетативной массы растений. Малые дозы активируют иммунную систему у разных видов животных и мембранно-связанные ключевые ферменты - в частности аденилатциклазу, активируют репарационные системы и, что очень немаловажно, повышают устойчивость клеток и организма к последующим более высоким дозам облучения.

Поразительное противоречие между издревле широко используемыми в бальнеологии радоновыми ваннами, целебные эффекты которых никто не подвергает сомнению и опасностью радонового облучения давно обсуждается в медицинской и биологической литературе, однако прийти к какому-либо пониманию механизмов этих эффектов вряд ли будет возможно вне идей радиационного гормезиса.

Радиационные факторы так глубоко вошли в наш быт, что во многих случаях кажется, будто они существовали всегда. Радиохимический анализ сегодня неотъемлемый метод измерения возраста пород в геохимии, ископаемых остатков животных в палеонтологии, или времени изготовления предметов культуры в археологии. Без него невозможно определить содержание микроэлементов в организме для медико-биохимического анализа или в криминалистике. Мышьяк в волосах с головы Наполеона был обнаружен именно этим методом. С помощью радиации создают новые сорта растений, уничтожают вредителей сельского хозяйства, стерилизуют медицинские инструменты и консервируют продукты питания. Вероятно, нет такой области человеческого знания, которая могла бы обойтись без исследований, в основе которых лежит использование радиационных методов.

Человечество должно избавиться от религиозно-мистического страха перед радиацией, потому, что она - Радиация - на долгие годы останется естественным и главным спутником развития цивилизации Человечества. И разумное человечество будет благодарно радиации за те блага, которые она несет людям, благодарно. В первую очередь, тем, кто своими исследованиями открывает ее новые возможности работать во благо людей.

Меры защиты направлены на:

- предотвращение возникновения детерминированных эффектов путем ограничения облучения дозой ниже порога возникновения этих эффектов (нормирование годовой дозы);

принятие обоснованных мер по снижению вероятности индуцирования отдаленных стохастических последствий (онкологических и генетических) с учетом экономических и социальных факторов.

Целью мер защиты является обеспечение высоких показателей здоровья населения, которые включают: продолжительность жизни, интегральные по времени характеристики физической и умственной работоспособности, самочувствие и функцию воспроизводства.

Меры защиты включают:

- снижение облучения населения от всех основных источников излучения;

ограничение вредного действия на население нерадиационных факторов физической и химической природы;

повышение резистентности и антиканцерогенной защищенности жителей;

медицинскую защиту населения;

повышение уровня радиационно-гигиенических знаний населения, психологическую помощь населению, помощь в преодолении преувеличенного восприятия опасности радиации;

формирование здорового образа жизни населения;

повышение социальной, экономической и правовой защищенности населения.

В случаях аварийных ситуаций принимаются дополнительные меры защиты, обеспечивающие снижение дозы облучения населения загрязненной территории и включающие:

отселение жителей (временное или постоянное);

отчуждение загрязненной территории или ограничение проживания и функционирования населения на этой территории;

дезактивацию территории, строений и других объектов;

систему мер в цикле сельскохозяйственного производства по снижению содержания радионуклидов в местной растительной и животной пищевой продукции;

нормирование, радиационный контроль и выбраковку сельскохозяйственных и природных пищевых продуктов с последующей переработкой их в радиационно-чистые продукты, а также снабжение населения радиационно-чистыми пищевыми продуктами;

внедрение в практику специальных правил поведения жителей и ведения ими приусадебного хозяйства.

Дополнительные меры также включают оптимизацию медицинского обслуживания населения и снижение доз облучения от других источников, в частности за счет ограничения поступления радона в жилые и производственные помещения. От источника радиации защищаются временем, расстоянием и веществом.

Временем - вследствие того, что чем меньше время пребывания вблизи источника радиации, тем меньше полученная от него доза облучения.

Расстоянием - благодаря тому, что излучение уменьшается с удалением от компактного источника (пропорционально квадрату расстояния). Если на расстоянии 1 метр от источника радиации дозиметр фиксирует 1000 мкР/час, то уже на расстоянии 5 метров показания снизятся приблизительно до 40 мкР/час.

Веществом - необходимо стремиться, чтобы между Вами и источником радиации оказалось как можно больше вещества: чем его больше и чем оно плотнее, тем большую часть радиации оно поглотит. Что касается главного источника облучения в помещениях - радона и продуктов его распада, то регулярное проветривание позволяет значительно уменьшить их вклад в дозовую нагрузку. Кроме того, если речь идет о строительстве или отделке собственного жилья, которое, вероятно, прослужит не одному поколению, следует постараться купить радиационно безопасные стройматериалы.

Обычная клубника может помочь астронавтам лучше справляться с работой в космосе во время длительных миссий. Об этом свидетельствуют результаты исследований, проведенных в лаборатории космической радиации. Об этом свидетельствуют результаты исследований, в ходе которых в лабораторных условиях воспроизводилась космическая радиация. Ежедневная доза замороженных плодов добавлялась в обычный рацион крыс, что заметно улучшило их мозговую деятельность, сообщает во вторник американское издание Nature.

"Добавки, подобные этой, помогут защитить будущих астронавтов от опасного влияния радиации на их физические и умственные способности", - говорит сотрудник университета в Мэриленде Бернард Рабин, участвовавший в эксперименте с грызунами. Замороженная клубника входит в космическое меню с 1980-х годов, начиная с первых полетов шаттлов. Те, кто находится вне защитного магнитного поля Земли, подвержены воздействию космических лучей. Поскольку продолжительность миссий постоянно увеличивается, астронавты могут столкнуться с некоторыми проблемами. Группа ученых под руководством Рабина проводила эксперимент в течение 8 недель. В течение этого времени крысам предлагалось 98% обычной еды, а остальные 2% рациона составляла замороженная клубника. Затем крысы, сидевшие на клубничной диете, и те, что питались обычной едой, были подвергнуты минутному излучению космических лучей. После этого крысы, в рацион которых не вводилась клубника, стали слабее, а "клубничные" крысы активнее: они в два раза чаще давили на кнопку, наградой за нажатие на которую была еда. Согласно результатам исследования, добавленная в меню астронавтов клубника может помочь им работать в космосе наиболее эффективно. Ученым удалось выявить защитные свойства клубники, но им пока не удалось объяснить эти функции плода. Так, например, антиоксиданты черники способны замедлять возрастное ухудшение памяти у крыс. Если ученые смогут выявить активные компоненты клубники, их можно будет синтезировать и предложить астронавтам в форме таблетки.

Список литературы

1. Научный журнал "Знак вопроса" №3 Издательство: "Молодая гвардия", 1989 год

2. "Бремя "мирного" атома" Автор: В.А. Куркин Издательство: "Молодая гвардия", 1989 год

3. "Планета Земля в опасности" Автор: Л. Дотто Издательство: "Мир"

4. "Наука в истории общества" Автор: Д. Бернаи, 1956 год

5. "История физики" Автор: М. Льоцци, 1970 год

6. "Эволюция популяции и радиация" Автор: Н.П. Дубинин, 1966 год

7. "Радиация и жизнь" Автор: Э. Холл, 1989 год

8. "Стресс и генетическая изменчивость" Автор: П.М. Бородин, 1987 год

9. "Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы" Автор: А.М. Кузин, 1991 год

10. "Идеи радиационного гормезиса в атомном веке" Автор: А.М. Кузин, 1995 год

Размещено на Allbest.ru