менш чутливі за клітини з гаплоїдним набором хромосом.
Слід зазначити, що кінцевий ушкоджуючий ефект радіації залежить від активності процесів відновлення, тому що значна частина первинних ушкоджень є потенційними і реалізується, якщо не відбуваються відновні процеси.
Дія іонізуючого опроміненя на рівні багатоклітинного організма.
Як правило, існує взаємозв’язок між рівнем розвитку організму й чутливістю до іонізуючого опроміненя. Так, багатоклітинні організми чутливіші, ніж одноклітинні; найбільшу сприйнятливість мають ссавці.
Поглинені дозі, які призводять до загибелі половини популяції (ЛД50), для різних організмів мають такі значення, Гр:
Таблиця 1.
Віди організмів | Доза опромінення | Віди організмів | Доза опромінення
Віруси | 62 - 4600 | Молюски | 120 - 200
Бактерії | 17 - 3500 | Рептилії | 15 - 500
Найпростіші | 100 - 3500 | Риби | 6 - 55
Водорості, лишайники | 300 - 17000 | Птахи | 6 - 14
Покритонасінні | 10 - 1500 | Гризуни | 8 - 15
Голонасінні | 4 - 150 | Велика рогата худоба | 1, 5 - 2,7
Комахи | 580 - 2000 | Людина | 2,5 - 3,0
Причини різної чутливості організмів до іонізуючого опромінення досконало ще не вивчено. Низьку чутливість комах і ракоподібних намагаються пояснити підвищеним вмістом в них сполук, які мають радіопротекторні властивості: у комах це каталаза, що розщеплює перекиси, а у ракоподібних - амінокислоти, аміни і поліпептиди, що беруть участь у регуляції осмотичного тиску. Чутливість ссавців до опромінення залежить від індивідуальних особливостей організмів і умов їхньої життєдіяльності. Найчутливішими до дії радіації є ембріони і немовлята, клітини яких мають високу активність росту. Підвищеною є також радіочутливість у старих особин, оскільки у них погіршуються процеси відновлення.
Ефект дії радіації залежить також від того, які саме тканини і органи зазнали опромінення. Всі органи і частини тіла теплокровних тварин і людини за своєю радіочутливстю поліляють на окремі групи.
Залежність ураження від поглинутої дози подана в Таблиці 2.
Таблиця 2.
Поглинена доза, Гр | Наслдіки | Прояв
менше 0,1 | Спадкові порушення (генетичні ефекти), які рідко виникають. | У потомстві
0, 1 - 1,0 | Віддалені наслідки (соматичні ефекти). | Через кілька років
1,0 - 2,0 | Легка форма променевої хвороби. Ослаблений імунітет. | Через кілька місяців
2,0 - 3,0 | Гостра форма променевої хвороби. | Через 1 - 2 місяці
3,0 - 10, 0 | Середня форма променевої хвроби, що переходить у важку. Ураження кісткового мозку. | Через 12 - 30 діб
10, 0 - 50, 0 | Кишкова форма променевої хвороби. | 7 - 10 діб
50 - 100 | Токсична форма променевої хвороби. | 4 - 8 діб
понад 100 | Церебральна форма променевої хвороби. | Кілька годин
Деякі фактори, що модифікують біологічні ефекти опромінення.
Складність та різноманітність процесів, що мають місце між поглинанням радіаційної енергії та кінцевим проявом біологічного ушкодження, обумовлюють можливість багатьох модифікацій. Різні фізичні, хімічні та біологічні фактори можуть модифікувати число радіаційних пошкоджень.
Фізичні фактори, що впливають на радіаційний ефект.
Зі збільшенням дози опромінення звичайно збільшуються біологічні ушкодження. Чим більша доза - тим більший ефект. Це твердження є вірним тільки частково, бо необхідно враховувати потужність дози, якість опроміення (ЛПЕ), а також ефект фракціонування дози. В загальному випадку ефект при даній дозі опромінення зменшується із зменшенням потужності дози опромінення. Наприклад, при зменшенні потужності дози вихід двухударних аберацій на одиницю дози також зменшується.
Біологічні фактори, що впливають на радіаційний ефект.
По-перше, біологічна ефективність опромінення - радіаційна загибель клітин - залежить від фази клітинного циклу. Важливу роль в модифікації числа біологічних ушкоджень відіграють також різні репараційні механізми. По-друге, радіочутливість та радіорезистентність тканин залежить від їх проліферативної активності (закон Бергон’є - Трибондо). Будь-яка зміна проліферативної активності тканин може радикально змінити її реакцію на опромінення. По-третє, як було вже зазначено в таблиці 1, різні види тварин мають різну чутливість до опромінення. І нарешті, у всіх видів, включаючи людину, велику роль в зміні радіочутливості можуть відігравати генетичні фактори та гормональний баланс, хоча причини їх відмінностей не завжди можна пояснити.
Хімічніі фактори, що впливають на радіаційний ефект.
Хімічні фактори, що впливають на радіаційний ефект, можна поділити на дві групи - сенсибілізатори та протектори. Сполуки, що підвищують ефективіність опромінення, - сенсибілізатори; найбільш відомими з них є кисень, сенсибілізатори гіпоксичних клітин та гаплоїдні піримідини. Речовини, які знижують ефект опромінення, називаються протекторами. До них відносяться, наприклад, цистеїн, цистеанін, глутатіонін та ін. - всі ці речовини мають сульфгідрильну групу SH.
Кисневий ефект. В присутності молекулярного кисню майже всі досліджені біологічні системи є більш чутличими до рентгенівського та -випромінення, ніж при опроміенні в умовах низького вмісту кисню (гіпоксія) або у відсутності його (аноксія). Ця властивість кисню підвищувати ефективність опромінення має назву кисневого ефекту і є одним з найбільш фундаментальних явищ в радіобіології. Кисень кількісно модифікує вихід радіаційних ушкоджень, але не змінює їх якісно, він лише зменшує дозу випромінення, яка є необхідною для індукції певного біологічного ефекту:
сенсибілізація за рахунок фіксації ушкоджень;
сенсибілізація за рахунок електронакцепторних властивостей.
Сенсибілізатори гіпоксичних клітин. Ці речовини здатні вибірково
збільшувати чутливість гіпоксичних клітин до летального ефекту випромінення. Вони діють за тим же принципом, що і кисень і є гарними електронакцепторами. Вони не сенсибілізують добре оксигеновані, тобто нормальні тканини і здатні дифундувати в тканинах набагато дальше ніж кисень. Сенсибілізаторами є такі сполуки як: хінони, ацетофенони, нітрофурани, гліоксалі та нітроімідазоли. Наприклад, мізонідазол здатний підвищувати радіочутливість гіпоксичних клітин в
