Wpływ promieniowania na organizmy żywe

Promieniowanie-

to zjawisko wysyłania przez

substancję energii w postaci cząstek bądź fal
elektromagnetycznych.

Promieniowanie jonizujące

jest promieniowaniem

wywołującym jonizację ośrodka, przez który
przechodzi. Zamienia obojętne atomy budujące
materię w jony obdarzone ładunkiem .

Substancję zdolną do emisji takiego promieniowania
nazywamy

substancją

promieniotwórczą.

Podstawową jej cechą jest aktywność wyrażana w
bekerelach [Bq].

Efekty działania

promieniowania:

Efekty działania

promieniowania:

Poziom molekularny:

Uszkodzenia pośrednie i bezpośrednie

Poziom komórki:

Śmierć mitotyczna i interfazalna

Poziom organizmu:

 Efekty stochastyczne i deterministyczne

Działanie promieniowania

na poziomie

molekularnym:



Uszkodzenia bezpośrednie: zderzenie cząstki

promieniowania z nicią DNA.



Uszkodzenia pośrednie: oddziaływanie produktów

radiolizy wody (wolnych rodników) znajdującej się w
jądrze komórkowym z DNA.

uszkodzen

pośrednie

uszkodzenie

bezpośrednie

DNA

Działanie

promieniowania na

poziomie komórki:

Wpływ promieniowania jonizującego na komórki ma
charakter statyczny - oznacza to, że taka sama dawka
tego samego rodzaju promieniowania może za każdym
razem wywołać w tej samej komórce trochę inną
reakcję .Wynika to z faktu ,że komórka składa się z
wielu cząstek.

Prawdopodobieństwo uszkodzenia komórki zależy od
dawki promieniowania pochłoniętego jak i od rodzaju
cząsteczek w komórce.

Wyróżnia się:

Śmierć mitotyczną

– śmierć komórki jest

konsekwencją błędów podczas podziału
komórkowego.

Śmierć interfazalną

: komórka umiera zanim zdoła

się podzielić.

Dwa rodzaje śmierci interfazalnej:

1.śmierć apoptotyczna

- komórka umiera ponieważ

włącza program autodestrukcji

2. śmierć

nekrotyczna

- komórka umiera ponieważ

traci zdolność do zachowania równowagi wodno-
elektrolitowej

Działanie promieniowania jonizującego na żywe

komórki może wywoływać różne skutki, takie jak:

• Powstanie nowotworu w wyniku trwałego

uszkodzenia kodu genetycznego

• Komórka , choć wciąż żywa ,utraci swoją zdolność

do regeneracji

• Wpływ promieniowania będzie odwracalny-

komórka będzie zdolna do zregenerowania
wszystkich uszkodzeń

• Duże uszkodzenia komórki prowadzące do jej

śmierci

(wspomniania śmierć mitotyczna i interfazalna )

Działanie

promieniowania na

poziomie organizmu:

Krytyczne narządy i tkanki.
Narządy i tkanki szczególnie wrażliwe na
promieniowanie jonizujące nazywane są często

"krytycznymi"

ze względu na to, że ich uszkodzenie

prowadzi do dużych zaburzeń czynności organizmu.
Pojęcie to dotyczy zarówno skażeń zewnętrznych jak i
wewnętrznych.
W pierwszym przypadku jest to najczęściej

soczewka

oka

oraz

szpik kostny i gonady

, natomiast w drugim -

narząd, który wybiórczo kumuluje izotopy
promieniotwórcze - np.

wątroba, tarczyca, nerki,

kości.

W 1977 roku Międzynarodowa

Komisja Ochrony Radiologicznej

(ICRP) zaleciła rozróżnianie 2

kategorii skutków popromiennych

w organizmach żywych:

• skutków stochastycznych

• skutków deterministycznych

•

Efekty

stochastyczne

Uszkodzenia komórek
organizmu wywołujące
powstanie

mutacji genowych

prowadzących do powstania

nowotworów

oraz

następstw

dziedzicznych

Natura i

stopień nasilenia efektu
stochastycznego wynika
wyłącznie z rodzaju
uszkodzenia materiału
genetycznego komórki i jej
funkcji
w organizmie.

Rys.Częstość występowania efektu w
zależności od dawki pochłoniętego
promieniowania

•

Efekty

deterministyczne

To zmiany w tkankach lub
narządach wynikające ze
śmiertelnego uszkodzenia
pewnej liczby komórek.

Nie są dziedziczne

.Ich

przeciętne nasilenie zależy od
dawki promieniowania.
W przypadku małych dawek
promieniowania (> 0,2 Sv) nie
obserwuje się poważnych
uszkodzeń,a ich objawy mijają
z czasem( np.wypadanie
włosów czy rumień naskórka).

Rys.Częstość występowania efektu w
zależności od dawki pochłoniętego
promieniowania

Choroba

popromienna

Ogólna nazwa

chorobowych zmian ogólnoustrojowych

powodowanych przez promieniowanie jonizujące
oddziałujące na całe (lub prawie całe) ciało.

Przyczyną

choroby popromiennej jest zwykle ekspozycja na

nadmierne dawki promieniowania w następstwie wypadków
radiacyjnych,a także pochłonięcie pierwiastków i izotopów
promieniotwórczych (drogą doustną lub wziewną), także
tych po wybuchu jądrowym (opad promieniotwórczy).

W zależności od dawki promieniowania, czasu jej
pochłonięcia i indywidualnej podatności choroba
popromienna może

mieć przebieg ostry

lub

przewlekły

Ostra choroba

popromienna

Objawy ostrej choroby popromiennej występują w kilka
do kilkudziesięciu godzin po napromieniowaniu.
Im krótszy okres utajenia, tym cięższy przebieg
choroby.

1. Postać subkliniczna:

Pochłonięta dawka: 0,5–2 Gy

Objawy: ogólne osłabienie, zmniejszenie
ilości limfocytów we krwi obwodowej

Śmiertelność u człowieka: 0%

2. Postać hematologiczna:

Pochłonięta dawka: 2–4 Gy

Objawy: ogólne osłabienie,niedokrwistość i obniżenie
odporności ustroju, niekiedy skaza krwotoczna

Śmiertelność u człowieka: do 25% chorych

3. Postać jelitowa:

Pochłonięta dawka: 4–8 Gy

Objawy: dominują objawy ze strony przewodu pokarmowego
z charakterystycznymi krwawymi biegunkami

Śmiertelność u człowieka: 50–100% chorych

4. Postać mózgowa:

Pochłonięta dawka: 8–50 Gy

Objawy: drgawki, utrata przytomności wkrótce po
napromieniowaniu

Śmiertelność: 100% napromienionych

Postać enzymatyczna:

Pochłonięta dawka: powyżej 50 Gy

Objawy: utrata przytomności, prawie natychmiastowa
śmierć "pod promieniami"

Przewlekła choroba

popromienna

Mianem przewlekłej choroby popromiennej określa się

odległe

skutki jednorazowego napromieniowania, bądź skutki będące
efektem długotrwałego narażenia

na powtarzające się dawki

promieniowania.
Ujawniają się one po kilku/kilkunastu latach.

Do głównych jej skutków należą:

 zwiększona zapadalność na nowotwory złośliwe (zwłaszcza
nowotwory układu krwiotwórczego: białaczki i chłoniaki oraz
nowotwory tarczycy, układu kostnego a także glejaki).
 przyspieszone starzenie się i skrócenie życia
 bezpłodność (zwykle przemijająca)
 uszkodzenia genomu komórek płciowych (zwiększona liczba wad
wrodzonych u potomstwa)
 zaburzenia hormonalne
 zaćma

Śmiertelna dawka

promieniowania LD50/30

Miara wrażliwości na
promieniowanie, oznacza
dawkę promieniowania,
która powoduje śmierć
połowy badanej populacji
w ciągu 30 dni od
ekspozycji.

Przy ekspozycji całego
ciała człowieka LD50/30
wynosi średnio 3,5 Gy.

Śmiertelne dawki promieniowania dla różnych grup
organizmów

CZY NAWET MAŁE

DAWKI

PROMIENIOWANIA

JONIZUJĄCEGO,

ODDZIAŁYWUJĄCE NA

CZŁOWIEKA SĄ

SZKODLIWE DLA

ZDROWIA?

Hormeza

radiacyjna

Hormeza

radiacyjna

To postulowany

korzystny wpływ małych

dawek promieniowania

jonizującego na

żywe organizmy, polegający m.in. na zmniejszeniu
prawdopodobieństwa zachorowania na nowotwory
złośliwe i inne choroby o podłożu genetycznym.

Mechanizm

hormezy radiacyjnej

polega na

stymulowaniu komórkowych mechanizmów
naprawczych w obszarze małych dawek, co powoduje
spadek liczby uszkodzeń DNA prowadzących do
powstawania nowotworów, ze wzrostem dawki
promieniowania.

Document Outline