Radiobiology. Ang epekto ng radiation sa mga hayop at halaman. Kapaki-pakinabang na radiation. Abstract: Ang epekto ng ionizing radiation sa mga hayop Ano ang epekto ng radiation sa mga halaman?
PANIMULA
Sa panahon ng radioactive decay ng nuclei, ang b-, c- at g- ray ay ibinubuga, na mayroong kakayahan ng ionization. Ang irradiated medium ay bahagyang na-ionize ng absorbed rays. Ang mga sinag na ito ay nakikipag-ugnayan sa mga atomo ng irradiated substance, na humahantong sa paggulo ng mga atomo at ang pagbuga ng mga indibidwal na electron mula sa kanilang mga shell ng elektron. Bilang resulta, ang atom ay nagiging isang positibong sisingilin na ion (pangunahing ionization). Ang mga na-knockout na mga electron, sa turn, ay nakikipag-ugnayan sa mga paparating na atomo, na nagiging sanhi pangalawang ionization. Ang mga electron, na ginugol ang lahat ng kanilang enerhiya, ay "dumikit" sa mga neutral na atomo, na bumubuo ng mga negatibong sisingilin na mga ion. Ang bilang ng mga pares ng mga ion na nalikha sa isang substansiya sa pamamagitan ng mga ionizing ray sa bawat yunit ng haba ng landas ay tinatawag tiyak na ionization, at ang distansya na nilakbay ng ionizing particle mula sa lugar ng pagkakabuo nito hanggang sa lugar kung saan nawala ang enerhiya ng paggalaw ay tinatawag layo ng pagtakbo.
Ang kakayahang mag-ionize ng iba't ibang mga sinag ay hindi pareho. Ito ay pinakamataas para sa alpha rays. Ang mga beta ray ay nagdudulot ng mas kaunting ionization ng matter. Ang gamma ray ay may pinakamababang kakayahan sa ionization. Pinakamataas ang kakayahang tumagos para sa mga gamma ray, at ang pinakamababa para sa mga alpha ray.
Hindi lahat ng mga sangkap ay sumisipsip ng mga sinag nang pantay. Ang tingga, kongkreto at tubig ay may mataas na kapasidad sa pagsipsip, na kadalasang ginagamit para sa proteksyon laban sa ionizing radiation.
Mga salik na tumutukoy sa pagtugon ng mga halaman sa pag-iilaw
Ang antas ng pinsala sa mga tisyu at ang organismo ng halaman sa kabuuan ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, na maaaring nahahati sa tatlong pangunahing grupo: genetic, physiological at mga kondisyon sa kapaligiran. Kabilang sa mga genetic factor ang mga species at varietal na katangian ng isang organismo ng halaman, na pangunahing tinutukoy ng cytogenetic indicators (laki ng nucleus, chromosome at dami ng DNA). Mga katangian ng cytogenetic - ang laki ng nuclei, ang bilang at istraktura ng mga chromosome - tinutukoy ang radioresistance ng mga halaman, na malapit na umaasa sa dami ng cell nuclei. Kabilang sa mga pisyolohikal na kadahilanan ang mga yugto at yugto ng pag-unlad ng halaman sa simula ng pag-iilaw, rate ng paglago at metabolismo ng organismo ng halaman. Kasama sa mga kadahilanan sa kapaligiran ang lagay ng panahon at klimatiko sa panahon ng pag-iilaw, mga kondisyon ng nutrisyon ng mineral ng mga halaman, atbp.
Ang dami ng cell nucleus ay sumasalamin sa nilalaman ng DNA dito, at may kaugnayan sa pagitan ng sensitivity ng mga halaman sa radiation at ang dami ng DNA sa nuclei ng kanilang mga cell. Dahil ang numero ng ionization sa loob ng nucleus ay proporsyonal sa dami nito, mas malaki ang volume ng nucleus, mas maraming pinsala sa chromosome ang magaganap sa bawat yunit ng dosis. Gayunpaman, walang kabaligtaran na proporsyonal na relasyon sa pagitan ng nakamamatay na dosis at dami ng nuklear. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang bilang at istraktura ng mga chromosome sa mga selula ng halaman ng iba't ibang mga species ay hindi pareho. Samakatuwid, ang isang mas tumpak na tagapagpahiwatig ng radiosensitivity ay ang dami ng nuklear sa bawat kromosoma, ibig sabihin, ang ratio ng dami ng nukleyar sa interphase sa bilang ng mga kromosom sa mga somatic na selula (maikling tinatawag na dami ng kromosom). Sa isang logarithmic scale, ang pag-asa na ito ay ipinahayag bilang isang tuwid na linya na may slope na katumbas ng 1, ibig sabihin, mayroong isang linear na relasyon sa pagitan ng mga katangiang ito (Fig.).
Radiosensitivity ng iba't ibang halaman sa ilalim ng talamak na pag-iilaw (ayon sa A. Sparrow)
Pagdepende sa radiosensitivity ng makahoy (a) at mala-damo (b) na mga halaman sa dami ng interphase chromosome (ayon kay Sparrow, 1965): 1-acute irradiation (exposure sa P); 2--talamak na radiation (exposure sa R/araw)
Kasunod nito na ang produkto ng dalawang dami - ang dosis (o rate ng dosis) at ang dami ng chromosome para sa isang partikular na antas ng pinsala sa radiation - ay isang pare-parehong halaga, ibig sabihin, na may pare-parehong average na numero ng ionization sa bawat kromosoma, ang Ang parehong posibilidad ng pinsala sa genetic na materyal ng cell ay lilitaw. Nangangahulugan ito na para sa pinsala sa radiation sa mga selula ng halaman, hindi gaanong halaga ng tiyak na na-absorb na dosis (halimbawa, bawat 1 g ng tissue) ang mahalaga, ngunit sa halip ang dami ng enerhiya ng radiation na hinihigop ng nuclear apparatus. Ang inverse proportionality ng isoeffective doses sa laki ng chromosomal apparatus ay nangangahulugan na ang average na dami ng enerhiya na na-adsorb ng mga chromosome sa panahon ng mga exposure na kinakailangan upang magdulot ng isang partikular na epekto ay humigit-kumulang na pare-pareho sa loob ng bawat pangkat ng halaman, ibig sabihin, para sa mga puno at damo. Isoeffective na dosis-- isang dosis na may parehong (katulad) na epekto.
Ang paglaban ng mga halaman sa pag-iilaw ay naiimpluwensyahan din ng antas ng ploidy ng mga organismo ng halaman. Ang mga species ng diploid ay mas sensitibo. Ang mga dosis na nakakapinsala sa polyploid species ay mas mataas. Ang polyploid species ay lumalaban sa pinsala sa radiation at iba pang hindi kanais-nais na mga kadahilanan dahil mayroon silang labis na DNA.
Sa mga pisyolohikal na kadahilanan, ang radiosensitivity ng mga halaman ay naiimpluwensyahan ng rate ng paglago, ibig sabihin, ang rate ng paghahati ng cell. Sa panahon ng talamak na pag-iilaw, ang pagdepende ng radiosensitivity sa rate ng paghahati ay sumusunod sa batas ng Bergonier-Tribondo: ang mga halaman ay may mas mataas na radiosensitivity sa yugto ng pinakamalakas na paglaki; ang dahan-dahang lumalagong mga halaman o ang kanilang mga indibidwal na tisyu ay mas lumalaban sa radiation kaysa sa mga halaman o mga tisyu na may pinabilis na paglaki. Sa talamak na pag-iilaw, lumilitaw ang isang kabaligtaran na relasyon: mas mataas ang rate ng paglago, mas mababa ang mga halaman ay inhibited. Ito ay dahil sa intensity ng cell division. Ang mabilis na paghahati ng mga cell ay nakakaipon ng mas maliit na dosis sa isang pagkilos ng cell cycle at, samakatuwid, ay hindi gaanong nasira. Ang ganitong mga cell ay mas kayang makatiis ng radiation nang walang makabuluhang kapansanan sa pag-andar. Samakatuwid, kapag na-irradiated sa mga sublethal na dosis, ang anumang salik na nagpapataas sa tagal ng mitosis o meiosis ay dapat magpahusay ng pinsala sa radiation, na nagdudulot ng pagtaas sa dalas ng mga pagbabago sa chromosomal na dulot ng radiation at isang mas malakas na pagsugpo sa rate ng paglago.
Pamantayan para sa epekto ng ionizing radiation sa mga halaman. Dahil ang radiosensitivity ay isang kumplikado, kumplikadong kababalaghan, na tinutukoy ng maraming mga kadahilanan, dapat nating isaalang-alang ang mga pamamaraan ng pagtatasa at pamantayan kung saan hinuhusgahan ang antas ng radiosensitivity ng mga halaman. Karaniwan, ang mga naturang pamantayan ay ginagamit: pagsugpo sa aktibidad ng mitotic sa panahon ng paghahati ng cell, ang porsyento ng mga nasirang cell sa unang mitosis, ang bilang ng mga chromosomal aberrations bawat cell, ang porsyento ng pagtubo ng binhi, depresyon sa paglago at pag-unlad ng halaman, radiomorphosis, ang porsyento ng mga mutation ng chlorophyll, kaligtasan ng halaman at sa huli ang resulta ay pag-aani ng binhi. Para sa praktikal na pagtatasa ng pagbaba ng produktibidad ng halaman mula sa pagkakalantad sa radiation, karaniwang ginagamit ang huling dalawang pamantayan: kaligtasan ng halaman at ang kanilang ani.
Ang quantitative assessment ng radiosensitivity ng halaman ayon sa survival criterion ay itinatag ng indicator na LD 50 (o LD 50, LD 100). Ito ang halaga ng dosis kung saan 50% (o 70, 100%) ng lahat ng na-irradiated na indibidwal ang namamatay. Ang LD 50 indicator ay maaari ding gamitin upang masuri ang pagkalugi ng pananim bilang resulta ng pagkasira ng radiation sa mga halaman. Sa kasong ito, ipinapakita nito kung anong dosis ng radiation sa mga halaman ang kanilang ani ay nabawasan ng 50%.
Radiosensitivity ng mga halaman sa iba't ibang panahon ng kanilang pag-unlad. Sa panahon ng proseso ng paglago at pag-unlad, ang radiosensitivity ng mga halaman ay nagbabago nang malaki. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa iba't ibang mga panahon ng ontogenesis, ang mga halaman ay naiiba hindi lamang sa kanilang morphological na istraktura, kundi pati na rin sa iba't ibang kalidad ng mga cell at tisyu, pati na rin sa physiological, biochemical na proseso na katangian ng bawat panahon.
Kapag ang mga halaman ay acutely irradiated sa panahon ng iba't ibang mga panahon ng ontogenesis, sila ay tumutugon nang iba depende sa yugto ng organogenesis sa simula ng pag-iilaw (Fig.). Ang radiation ay nagdudulot ng pinsala sa mga organo na iyon sa mga halaman at isang pag-aalis ng mga prosesong iyon na nabuo at nangyayari sa panahon ng pagkakalantad. Depende sa laki ng dosis ng radiation, ang mga pagbabagong ito ay maaaring maging nakapagpapasigla o nakakapinsala.
Ang pinsala sa radiation sa mga halaman sa isang antas o iba pa ay nakakaapekto sa lahat ng mga organo at lahat ng mga functional system ng katawan. Ang pinaka-sensitibong "mga kritikal na organo", ang pinsala na tumutukoy sa pag-unlad at resulta ng pinsala sa radiation sa mga halaman, ay meristematic at embryonic tissues. Ang katangian ng husay ng pagtugon ng mga halaman sa kanilang pag-iilaw ay nakasalalay sa biological na pagtitiyak ng morphophysiological na estado ng mga halaman sa panahon ng akumulasyon ng pangunahing dosis ng radiation.
Mga pagbabago sa radioresistance ng halaman sa panahon ng ontogenesis (Batygin, Potapova, 1969)
Sa mga tuntunin ng pinsala sa pangunahing shoot, ang lahat ng mga pananim ay nagpapakita ng pinakamalaking sensitivity sa mga epekto ng radiation sa unang panahon ng lumalagong panahon (mga yugto I at III ng organogenesis). Ang pag-iilaw ng mga halaman sa mga panahong ito ay pumipigil sa mga proseso ng paglago at nakakagambala sa pare-parehong pagkakapare-pareho ng mga physiological function na tumutukoy sa mga proseso ng pagbuo ng hugis. Sa mga dosis ng pag-iilaw na lumampas sa kanilang mga kritikal na halaga para sa isang partikular na pananim (LD 70), sa lahat ng mga kaso ang pagkamatay ng pangunahing shoot ng mga halaman ng cereal ay sinusunod.
Kung ang mga halaman ay nalantad sa pag-iilaw sa mga unang yugto ng organogenesis (I at V), ang mga karagdagang shoots ay nabuo, na, sa ilalim ng kanais-nais na mga pana-panahong kondisyon, namamahala upang maabot ang kapanahunan at gumawa ng isang ani na nagbabayad, sa isang antas o iba pa, para sa mga pagkalugi nauugnay sa pagkamatay ng pangunahing shoot. Ang pag-iilaw ng mga halaman sa VI stage ng organogenesis - sa panahon ng pagbuo ng mga pollen mother cell (meiosis) - ay maaaring humantong sa makabuluhang sterility at pagkawala ng ani ng butil. Ang isang kritikal na dosis ng radiation (halimbawa, 3 kR para sa trigo, barley at mga gisantes) sa panahong ito ay nagdudulot ng kumpletong sterility ng mga inflorescences ng pangunahing mga shoots. Ang mga karagdagang tillering o branching shoots na nabubuo sa mga halaman na ito sa medyo huli na oras ay walang oras upang makumpleto ang kanilang development cycle at hindi makabawi sa pagkawala ng ani mula sa mga pangunahing shoots.
Kapag ang mga halaman ay na-irradiated sa parehong VI yugto ng organogenesis sa panahon ng pagbuo ng mga butil ng mononuclear pollen, ang paglaban sa pagkilos ng ionizing radiation sa mga halaman ay tumataas nang malaki. Halimbawa, kapag ang trigo ay na-irradiated na may dosis na 3 kR sa panahon ng meiosis, ang ani ng butil ay halos zero, habang kapag ang mga halaman ay na-irradiated sa panahon ng pagbuo ng mononuclear pollen, isang 50% na pagbawas sa ani ay sinusunod. Sa mga susunod na yugto ng organogenesis, ang paglaban ng halaman sa radiation ay tumataas pa. Ang pag-iilaw ng mga halaman sa panahon ng pamumulaklak, embryogenesis at pagpuno ng butil sa parehong mga dosis ay hindi nagiging sanhi ng isang kapansin-pansing pagbaba sa kanilang produktibo. Dahil dito, ang pinaka-sensitibong mga panahon ay kinabibilangan ng pagtubo ng binhi at ang paglipat ng mga halaman mula sa isang vegetative state sa isang generative state, kapag ang mga fruiting organ ay nabuo. Ang mga panahong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng metabolic activity at mataas na rate ng cell division. Ang mga halaman ay pinaka-lumalaban sa radiation sa panahon ng ripening at sa panahon ng physiological dormancy ng mga buto (talahanayan). Ang mga pananim na cereal ay mas radiosensitive sa panahon ng booting, tillering at heading phase.
Ang kaligtasan ng mga pananim sa taglamig kapag na-irradiated sa panahon ng taglagas-taglamig-tagsibol ay kapansin-pansing tumataas kapag ang mga pananim sa taglamig ay inihasik sa pinakamaagang itinatag na mga petsa. Ito ay malinaw na ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga irradiated na halaman, pagpunta sa taglamig mas malakas, sa isang estado ng buong tillering, turn out na maging mas lumalaban sa mga epekto ng radiation.
Ang isang katulad na pattern ng pagbawas sa ani ng butil kapag ang mga halaman ay na-irradiated sa iba't ibang yugto ng pag-unlad ay nakuha din para sa iba pang mga pananim. Ang mga butil ng butil ay pinaka-radiosensitive sa panahon ng namumuko. Ang pinaka-dramatikong pagbawas sa ani ng mga pananim ng gulay (repolyo, beets, karot) at patatas ay sinusunod kapag nalantad sa ionizing radiation sa panahon ng pagtubo.
Ang lahat ng mga pananim ng butil ay may pinakamataas na radiosensitivity sa yugto ng booting. Depende sa mga biological na katangian ng mga halaman, ang ilang mga pagkakaiba ay sinusunod. Kaya, ang mga oats ay nagpapakita ng pinakamataas na radiosensitivity sa pagtatapos ng yugto ng pag-boot at sa panahon ng paglitaw ng panicle.
Pagbaba ng ani ng butil ng mga pananim na butil sa taglamig (trigo, rye, barley) depende sa pag-iilaw ng halaman na may mga g-ray sa iba't ibang yugto ng pag-unlad ng halaman, % ng kontrol na hindi na-irradiated
Ang negatibong epekto ng panlabas na g-irradiation ay may mas kaunting epekto sa produktibidad ng mga pananim na butil kapag sila ay iniilaw sa yugto ng pagtatanim. Kapag ang mga halaman ay bahagyang nasira, ang pagtaas ng pagbubungkal ay nangyayari at, sa pangkalahatan, ang pagbawas sa ani ay nababayaran sa pamamagitan ng pagbuo ng pangalawang pagtatanim na mga shoots. Ang pag-iilaw ng mga pananim ng butil sa panahon ng pagkahinog ng gatas ay hindi nagiging sanhi ng kapansin-pansing pagtaas sa sterility ng mga tainga.
Pagkatapos ng radioactive fallout, ang ilan sa mga ito ay direktang nahuhulog sa mga halaman, na nakakaapekto sa kanila sa isang paraan o iba pa sa malapit na hinaharap, at ang ilan ay pumapasok sa root system, na nagiging sanhi ng isang epekto o iba pa. Isaalang-alang natin ang ilang mga reaksyon ng mga halaman sa pinsala sa radiation gamit ang halimbawa ng mga halamang makahoy sa kagubatan.
Mga bato. Ang isa sa mga katangian na palatandaan ng pinsala sa radiation sa makahoy na mga halaman ay pinsala at pagkamatay ng mga buds ng paglago ng apical at lateral shoots. Halimbawa, sa isang absorbed dose na 20-40 Gy, hindi lahat ng bato ay natutuyo. Ang ilan sa kanila ay gumagawa ng isang pagtaas sa mga shoots sa unang lumalagong panahon pagkatapos ng pag-iilaw. Ang mga shoots ay lubhang pinaikli at walang mga karayom o may mga kalat-kalat na solong karayom sa halip na mga bungkos.
Mga dahon at karayom. Ang pinsala sa mga dahon at karayom ng makahoy na halaman sa panahon ng pag-iilaw ay isa sa pinakamahalagang epekto ng radiation, dahil nauugnay ito sa pinsala at pagkamatay ng mga puno. Halimbawa, na may talamak na γ-irradiation, pagkatapos ng 3 buwan sa mga dosis na 100-200 Gy, magsisimula ang pinsala sa pine. 15-20 araw pagkatapos ng pag-iilaw, ang kulay ng mga karayom ay lumiliko mula sa madilim na berde hanggang sa orange-dilaw. Pagkatapos ang kulay na ito ay lilitaw sa buong korona, at ang mga puno ay natuyo. Sa hanay ng mga hinihigop na dosis na 70-100 Gy, ang mga panlabas na palatandaan ng pinsala sa pine ay lilitaw pagkatapos ng 6 na buwan (ang mga karayom ay nagiging dilaw). Kapag na-irradiated na may 5-40 Gy, ang pag-yellowing ng mga indibidwal na tufts ng mga karayom sa taunang mga shoots ay sinusunod. Sa mga dosis na 10-60 Gy sa itaas na bahagi ng mga korona ng mga puno ng pino, ang dalawang taong gulang na karayom ay nagiging dilaw sa 1/2-1/4 ng haba ng shoot. Sa mga dosis na 60-100 Gy, ang dalawang taong gulang na karayom ay ganap na namamatay.
Cambium. Kahit na may bahagyang pinsala sa radiation sa cambium, ang mga puno ay nagiging hangin at nasira ng hangin. Sa eksperimento, karamihan sa mga puno ay nasira ng hangin sa loob ng dalawang taon pagkatapos ng pag-iilaw.
Paglago. Ang pagsugpo sa paglago ng pine shoot sa taglagas ay sinusunod sa isang hinihigop na dosis na 10-30 Gy. Sa unang taon pagkatapos ng pag-iilaw, ang mga shoots ay 2-3 beses na mas maikli, sa ikalawang lumalagong panahon sila ay mas maliit, at sa pangatlo nawala sila. Ang isang makabuluhang pagbaba sa produktibidad ng pine ay sinusunod sa isang hinihigop na dosis sa itaas 5 Gy at lalo na kapansin-pansin sa pangalawa at kasunod na mga panahon ng lumalagong panahon pagkatapos ng pag-iilaw. Sa isang hinihigop na dosis na higit sa 25 Gy, ang pagiging produktibo ay bumaba sa zero pagkatapos ng 2 taon Phenology. Ang tugon sa pag-iilaw sa mga nangungulag na puno ay makikita sa mga pagbabago sa simula ng mga pangunahing phenophases: isang pagbagal sa pagbubukas ng dahon sa tagsibol at mas maagang pagkahulog ng dahon. Halos walang makabuluhang pagkakaiba sa pagpasa ng mga spring phenophases sa birch at aspen sa irradiated at non-irradiated plantations, at sa taglagas sa irradiated aspen at birch ang mga dahon ay nagiging dilaw at nalalagas nang mas maaga. Sa mga puno ng pino na may hinihigop na dosis na higit sa 5 Gy, ang maagang pag-alis ng mas lumang mga karayom ay sinusunod. Sa mga dosis ng 100-200 Gy, ang pagkaantala sa pamumulaklak ng mga dahon ng mga puno ay 7-9 araw, sa susunod na taon - 4-5 araw. Pagkatapos ng 5 taon mula sa sandali ng kontaminasyon, bumababa ang phenological shift, at pagkatapos ng 7 taon nawala ito.
Ang mga epekto ng radiation sa mga hayop.
Ang mga epekto ng radiation, isang bagong kadahilanan sa kapaligiran para sa mga populasyon ng hayop, ay nahahati sa 2 panahon:
1. Sa unang pagkakataon, natagpuan ng populasyon ang sarili sa mga kondisyon ng matinding radioactive contamination. May malaking epekto sa populasyon: nagbabago ang edad, kasarian at spatial na istraktura ng populasyon: tumataas at bumababa ang dami ng namamatay
2. Ang populasyon ay nanirahan sa mga kondisyon ng radioactive contamination sa loob ng ilang taon, na kung saan nagbunga ito ng maraming bagong henerasyon. Sa kasong ito, bilang isang resulta ng pagtaas ng pagkakaiba-iba ng mga indibidwal sa populasyon at dahil sa pagpili ng radiation, nangyayari ang radioadaptation ng populasyon, na umabot sa isang mas mataas na antas ng radioresistance. Ang mga epekto ng pagkakalantad sa tumaas na radioactive na mga salik sa kapaligiran sa panahong ito ay hindi gaanong napapansin.
Mortalidad at pag-asa sa buhay. Ang radioactive radiation sa malalaking dosis ay may masamang epekto sa mga hayop sa biogeocenoses. Kaya, kapag nag-iilaw sa isang halo-halong kagubatan na may rate ng dosis na 0.5 Gy/araw. Mayroong pagbaba sa bilang at pagkamatay ng mga indibidwal sa populasyon ng ibon. Ang pagkamatay ng mga ibon ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga halaga ng LD na 5o/30 sa hanay na 4.6-30 Gy.
Pagkayabong. Ang antas ng pagkamayabong ay isang mas radiosensitive na parameter kaysa sa antas ng dami ng namamatay. Ang pinakamababang solong dosis ng radiation na humahantong sa pagbaba sa rate ng pagpaparami ay maaaring mas mababa sa 10% ng mga dosis na direktang sanhi ng pagkamatay ng mga hayop.
Ang talamak na paggamit ng maliliit na dosis ng 90 Sr sa katawan ng mga daga ay nagpapababa sa laki ng kanilang mga basura. Ang radiosensitivity ng mga gonad ng iba't ibang species ay lubhang nag-iiba; gayunpaman, ang mga babaeng daga ay kabilang sa mga pinaka-radiosensitive na hayop. Ang pagkamayabong sa mga daga ay bumababa pagkatapos ng pagkakalantad ng mga babae sa mga dosis na humigit-kumulang 0.2 Gy. Ang mga lalaking daga ay hindi gaanong sensitibo at nangangailangan ng mga dosis na higit sa 3 Gy upang mabawasan ang kanilang pagkamayabong. Ang patuloy na kawalan ng katabaan sa mga babaeng daga ay nangyayari pagkatapos ng isang dosis ng 1 Gy.
Sidhi ng pagpaparami nahuhulog sa mga kontaminadong lugar dahil sa mas mabilis na pagkamatay ng mga nasa hustong gulang na indibidwal, at ang laki ng brood ay bumababa.
Pag-unlad. May mga pagkaantala sa pag-unlad at iba't ibang mga anomalya sa mga supling ng mga hayop. Kaya, kapag ang mga sisiw ay na-irradiated, sila ay nahuhuli sa paglaki at pag-unlad ng balahibo, lalo na kung ang pag-iilaw ay naganap sa edad na 2 araw, at ang mga daga sa mga lugar na kontaminado ng 90 Sr ay mas maagang nag-mature at nakikilahok sa pagpaparami.
Pag-uugali ng hayop. Ang pagbabago sa pag-uugali ng mga hayop kapag sila ay na-irradiated ng X-ray at -γ-ray ay binubuo sa mga organismo na kinikilala ang pinagmulan ng radiation at iniiwasan ito. Ang mga tampok ng pag-uugali ng mga daga at daga, guinea pig at unggoy sa larangan ng γ-radiation ay nagpapahiwatig na ang mas mataas na vertebrates ay may kakayahang matukoy ang lokasyon ng pinagmulan ng radiation at maiwasan
Ang mga pangunahing reaksyon sa isang kumplikadong organismo ng halaman ay nagsisimula sa pagkilos ng radiation sa mga biologically active molecule na bumubuo sa halos lahat ng bahagi ng isang buhay na cell. Ang mga biological na proseso na dulot ng pag-iilaw ng mga halaman ay nauugnay sa maraming mga metabolic na reaksyon sa mga selula. Depende sa dosis ng radiation at ang yugto ng pag-unlad ng halaman sa oras ng pagkakalantad sa radiation, ang makabuluhang pagkakaiba-iba sa mga pagbabago sa mga proseso ng metabolic ay sinusunod sa mga vegetative na halaman. Ang reaksyon ng mga bagay ng halaman sa pagkilos ng gamma at X-ray radiation ay nagpapakita mismo sa anyo ng pag-activate o pagsugpo sa mga proseso ng paglago, na nagiging sanhi ng pagbabago sa rate ng cell division.
Sa mga pananim ng cereal na na-irradiated na may mga dosis na 20-30 Gy, ang pagsugpo sa paglago ng pangunahing shoot sa taas ay sinusunod, at pagkatapos, dahil sa pag-activate ng mga dormant center, nagsisimula ang paglago ng mga lateral shoots, na ipinahayag sa malakas na pagbubungkal. Bukod dito, ang bushiness ng trigo ay maaaring tumaas ng 3 beses. Ang talamak ay maaaring humantong sa pagtaas ng vegetative mass ng halos 6 na beses sa oras ng pag-aani.
Kapag nalantad sa mga nakakapinsalang dosis ng radiation, iba't ibang mga morphological anomalya ang lumitaw sa mga halaman. Kaya, sa mga dahon ay may pagtaas o pagbaba sa bilang at laki, isang pagbabago sa hugis, pagkukulot, kawalaan ng simetrya, pampalapot ng talim ng dahon, mga bukol, at ang hitsura ng mga necrotic spot. Kapag ang mga tangkay ay nasira, ang kanilang paglaki ay pinipigilan o pinabilis, ang pagkakasunud-sunod ng mga dahon ay nagambala, ang mga pagbabago sa kulay, ang mga bukol at mga ugat ng himpapawid ay lumilitaw. Mayroon ding pagsugpo o pagbilis ng paglaki ng ugat, paghahati ng pangunahing ugat, kawalan ng lateral roots, paglitaw ng pangalawang pangunahing ugat, at mga tumor. Mayroon ding pagbabago sa mga bulaklak, prutas, buto - pagpabilis o pagkaantala ng pamumulaklak, pagtaas o pagbaba sa bilang ng mga bulaklak, pagbabago sa kulay, laki at hugis ng mga bulaklak; isang pagtaas o pagbaba sa bilang ng mga prutas at buto, isang pagbabago sa kanilang kulay at hugis, atbp.
Sa ilang mga kaso, ang epekto ng malalaking dosis ng radiation sa mga halaman ay nagpapataas ng rate ng pag-unlad dahil sa pag-activate ng mga proseso ng pagtanda - ang halaman ay namumulaklak at mas mabilis na hinog. Iba-iba at... Bilang resulta ng mga mutasyon, halimbawa, sa trigo ay may matangkad, maikli, dwarf na anyo, mga halaman na may sumasanga o gumagapang na mga tangkay. Sa malalaking dosis, posible ang pagkamatay ng halaman.
Kapag nalantad sa radiation sa mababang dosis (5-10 Gy para sa mga buto at 1-5 Gy para sa mga vegetative na halaman), ang tinatawag na radiostimulation ay sinusunod - acceleration ng paglago at pag-unlad ng mga halaman. Ang pagpapasigla ay sinusunod sa ilalim ng impluwensya ng gamma, beta at X-ray radiation (walang stimulation ang sinusunod sa ilalim ng impluwensya ng alpha radiation). Kapag nalantad sa malalaking dosis, hindi lamang ang dami ng butil sa pag-aani ay bumababa, ngunit ang kalidad nito ay kapansin-pansing nagbabago - kadalasan ang butil ay lumalabas na mahina.
Kaya, ang reaksyon ng mga halaman sa pagkilos ng radiation ay kumplikado at iba-iba. Ang mga prosesong nagaganap sa antas ng molekular at cellular ay karaniwang magkapareho sa lahat ng nabubuhay na organismo. Sa mas mataas na antas ng organisasyon, lumilitaw lamang ang mga pagbabago na katangian ng mga halaman, depende sa mga katangian ng istraktura at pag-andar ng iba't ibang mga tisyu at organo ng organismo ng halaman.
Kravchenko V.A.Ang impluwensya ng "mababang dosis" ng gamma radiation sa taas at pag-unlad ng pulang klouber ( Trifolium pagkukunwari L .), at Timofeevka meadow ( Phleum R r A panahunan L ).
Panimula
Ang masinsinang pagsubok ng mga sandatang nuklear sa kalagitnaan ng ika-20 siglo, ang paggamit ng atomic energy, at ionizing radiation sa pambansang ekonomiya ay humantong sa pagtaas ng background radiation sa planeta. Ang mga prosesong ito ay humantong sa isang pagbabago sa diin sa radiobiological na pananaliksik. Nagsimula silang magbayad ng higit na pansin sa mga pag-aaral ng mga epekto ng radiation sa medyo maliit na dosis, na pinahaba sa paglipas ng panahon.
Walang pinagkasunduan sa mga siyentipiko sa isyung ito.anong mga dosis ng radiation ang itinuturing na maliit. BKaramihan ay naniniwala na ang mababang hanay ng dosis ay higit sa natural na background at sampung beses na mas malaki. Ang pinakamataas na limitasyon ng hanay ng mababang dosis ay hindi gaanong tiyak dahil may malaking pagkakaiba-iba sa radiosensitivity sa pagitan ng iba't ibang mga organismo. Ang sukat ng pinakamataas na limitasyon ng maliliit na dosis ay itinuturing na dosis ng radiation kung saan 50% ng mga indibidwal ng isang partikular na species ang namamatay sa loob ng 30-60 araw (LD). 50\30 ) o 100% para sa parehong oras (LD 100/30 ). Ang hanay ng mga maliliit na dosis ay limitado "mula sa itaas" ng isang halaga na 2 order ng magnitude (isang daang beses) na mas mababa sa LD 50\30 para sa isang tiyak na uri ng buhay na nilalang (mga organismo). Sa kaso kapag ang mga maliliit na dosis ay iniuugnay sa mga tao, pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga dosis ng 4-5 rad (0.04 - 0.05 Gy) sa ilalim ng mga kondisyon ng solong pagkakalantad.
Epekto ng mababang dosis ng radiationay natanto sa antas ng mga indibidwal na ionizing particle (quanta) sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa DNA (DNA sa sitwasyong ito ay itinuturing na isang target). Kahit isang solong hit sa isang biological na target (interaksyon) ay maaaring humantong sa hindi maibabalik na pinsala sa gene (mutation). Ang pagbabago ng genetic na impormasyon ay maaaring humantong sa pagkamatay ng cell. Kaya, ang ionizing radiation ay hindi lamang ang pisikal na ahente na kilala ng sangkatauhan na walang epekto sa threshold. Dahil kahit na may pinakamaliit na epekto (isang ionizing particle), ang mga seryosong biological na kahihinatnan ay maaaring mangyari (siyempre, na may napakababang posibilidad). Ang probabilistic na katangian ng epekto ng radiation ay isinasagawa lamang sa mga biological na proseso na direktang nauugnay sa paggana ng genetic apparatus ng cell. Ang ganitong mga epekto ay nabubuo ayon sa "lahat o wala" na prinsipyo (isang ionizing particle ay maaaring tumama o makaligtaan ang "target"). Habang tumataas ang dosis ng radiation, tumataas ang bilang ng mga elementarya na kaganapan, hindi ang kanilang magnitude. Ang lahat ng iba pang mga biological na epekto ng radiation ay nakasalalay sa magnitude ng dosis na natanggap - sa pagtaas ng dosis ng radiation, ang pagpapahayag ng epekto ay tumataas. Halimbawa, habang tumataas ang dosis ng radiation, tumataas ang pagkaantala sa paghahati ng cell.
Bukod dito, sa mababang dosis ng radiation, ang mga antas kung saan hangganan sa natural na background, ang mga siyentipiko ay nagrerehistro ng nakapagpapasigla na epekto ng radiation. Ang epekto na ito ay ipinahayag sa isang pagtaas sa dalas ng mga paghahati ng cell, pinabilis na pagtubo at pinahusay na pagkakatulad ng mga buto, at kahit na sa isang pagtaas sa mga ani ng pananim. Tumataas ang pagpisa ng sisiw (bumababa ang dami ng namamatay kapag napisa mula sa mga itlog). Ang mga manok ay tumaba nang mas mahusay, at ang produksyon ng itlog ay bumubuti sa mga manok. Tumataas ang resistensya ng mga hayop sa bacterial at viral infection. Kaya, hindi lamang sa mga halaman, kundi maging sa mga hayop (kahit sa mga radiosensitive species ng mammals) mayroong isang hanay ng mga dosis na nagdudulot ng pagpapasigla ng mahahalagang aktibidad (1-10-25 rad). Tinatawag ng mga siyentipiko ang epektong ito na hormesis.
Sa hanay ng mga makabuluhang dosis ng radiation, malinaw na naitala ang isang linear na pagdepende sa dalas ng pangmatagalang epekto sa dosis ng radiation. Sa pagpapababa ng mga dosis, nagiging mas mahirap na magtatag ng gayong pag-asa. Bakit ang natural na background ng radiation, na kasama ng buhay sa Earth sa bilyun-bilyong taon, ay gumaganap ng papel bilang isang "tagapagtustos" ng mga mutasyon? Tinatanggal ng mga reparative system ang karamihan sa mga mutasyon, maliban sa mga biologically kinakailangan. Samakatuwid, sa loob ng mga limitasyon ng mababang dosis ng radiation, walang linear (direktang) pag-asa sa ugnayan ng epekto ng dosis, ngunit ang isang parang alon na pag-asa ay sinusunod o ang curve ay umabot sa isang talampas. Batay lamang sa isang tiyak na halaga ng dosis (ito ay natatangi para sa bawat uri ng organismo). Ipinapalagay na sa loob ng maliliit na dosis ng radiation, posible ang mga epekto ng pagpapasigla sa physiological function ng mga cell o ng buong organismo (hormesis), pati na rin ang mga mutagenic effect na maihahambing sa epekto ng natural na mutagenic background.
Kaugnayan ng paksa . Ang pagtatayo ng isang nuclear power plant sa Belarus ay nangangailangan ng karagdagang aktibong pananaliksik sa epekto ng "mababang dosis" ng ionizing radiation sa mga organismo ng halaman.
Siyentipikong bagong bagay:
Ang mga bagong mekanismo ay iminungkahi upang ipaliwanag ang epekto ng "mababang dosis" ng radiation.
Praktikal na kahalagahan:
Sa kasalukuyan, ang problema ng impluwensya ng low-intensity radiation sa mga nabubuhay na bagay ay lubhang kawili-wili hindi lamang sa teoretikal, kundi pati na rin sa mga praktikal na termino. Ito ay nagiging napakahalaga hindi lamang para sa mga nagtatrabaho sa mga nuclear plant at istasyon o nakatira malapit sa kanila, kundi pati na rin para sa milyun-milyong tao na matatagpuan libu-libong kilometro mula sa mga lugar ng aksidente sa mga negosyo sa industriya ng nukleyar.
Layunin ng pag-aaral – Trace ang post-radiation effect ng plant irradiation na may “low doses” at magmungkahi ng mga mekanismo para ipaliwanag ang epekto ng “low doses” ng radiation.
Mga materyales at pamamaraan
Ang layunin ng pag-aaral ay ang Trifolium pratense L. (meadow clover) na mga halaman na lumago mula sa irradiated seeds. Pag-iilaw na may mga dosis na 5, 10 at 20 Gy. ay isinasagawa sa pag-install ng Igur sa isang rate ng dosis na 360 R / h. Ang koepisyent para sa pag-convert ng exposure dosis sa hinihigop na dosis ay kinuha katumbas ng pagkakaisa. Ang nilalaman ng mga pigment sa mga dahon ay tinutukoy ng spectrophotometrically. PAng Ph.pratense sprouts na lumago sa peat soil sa mga kondisyon ng laboratoryo (18°C, 3500 lux) sa Gammarid installation (MED-80,160 at 300 mR/h) ay na-irradiated sa mga dosis na 0.07; 0.14; 0.28 Gy. Humigit-kumulang sa parehong mga dosis ang natatanggap ng mga halaman na lumalaki sa mga lugar na kontaminado ng radionuclides mula sa paglabas ng Chernobyl. Ang pagproseso ng istatistika ng data ay isinagawa gamit ang mga karaniwang pamamaraan.
resulta at diskusyon
T. pratense seeds L., irradiated na may isang dosis ng 5, 10 at 20 Gy, apat na araw pagkatapos ng pag-iilaw, kasama ang isang non-irradiated control, ay itinanim sa mga eksperimentong plot na 1 m 2 sa teritoryo ng Central Botanical Garden ng Minsk. Ang pag-aani ng unang pagputol ng klouber, na hindi pa pumasok sa yugto ng pamumulaklak, ay nagpakita na ang mga pang-eksperimentong halaman ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na rate ng vegetative mass growth at pigment content (Talahanayan 1).
Talahanayan 1. Nilalaman ng mga photosynthetic na pigment sa mga dahon
(mg/g basang timbang) Trifolium pratenseL., lumaki
mula sa irradiated seeds
PagsipsipKonsentrasyon sa mga dahon (mgg)
timbang
tuta
tuyo
dosis,
chloro-
chloro-
( A + b )
A b
Karoti-
A + b
phyto-
Gr
punan A
punan b
noids
karot
masa, g
background
1,22
0,10
1,32
0,78
33,7
1,28
0,34
1,62
1,20
97,8
1,56
0,39
1,95
1,12
72,6
1,85
0,31
2,16
1,39
69,7
Tandaan: Ang arithmetic mean na mga halaga ay maaasahan sa p<0,05.
Sa susunod na taon, ang isang visual na pagtatasa ng mga rate ng paglago ng parehong mga halaman sa simula ng lumalagong panahon ay nag-iwan ng walang alinlangan tungkol sa isang katulad na kalakaran. Gayunpaman, ang pag-sample sa panahon ng pamumulaklak ay nagbigay ng hindi inaasahang mga resulta, na binubuo sa isang mas maliit na pagtaas sa phytomass ng mga halaman na lumago mula sa mga irradiated na buto. Biometric analysis ng 12 seedlings na pinili mula sa bawat site na inihayag: (Talahanayan 2):
talahanayan 2 . Mga katangiang biometric ng T.pratenseL., lumago mula sa mga irradiated na buto
dosis,Timbang, g
Ang haba
Numero
Gr
mga tangkay,
bulaklak,
dahon
mga bulaklak
mga tangkay
cm
PC
Kontrolin
18,2
59.03
15,4
77.33
18,7
70.34
14,8
73.24
sa kabila ng mas malaking haba ng mga tangkay ng mga pang-eksperimentong halaman, ang kanilang kabuuang timbang at bigat ng mga dahon sa isang dosis na 10 Gy ay halos kapareho ng kontrol.
sa 5 at 20 Gy, ang masa ng mga dahon, bulaklak, at tangkay ay mas mababa kaysa sa kontrol.
sumasanga ng mga tangkay at ang bilang ng mga bulaklak ay mas malaki sa kontrol.
Ang ikatlong pagputol ay nasa yugto ng pamumulaklak, tulad ng pangalawa (Talahanayan 3).
Talahanayan 3. Bilang ng mga bulaklak (pcs) at ang kanilang timbang (g/m 2 ) sa pulang klouber sa yugto ng pamumulaklak
ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mababang mga halaga ng vegetative mass growth sa mga eksperimentong plotnagpakita ng mas makabuluhang labis sa kabuuang bilang ng mga bulaklak at ang kanilang masa sa control site
Ang ika-apat na pagputol, bago ang yugto ng pamumulaklak, ay nagpakita ng mas mataas na pagtaas sa phytomass sa mga eksperimentong plot kumpara sa kontrol.
Ang pangkalahatang resulta para sa dalawang-panahong lumalagong panahon ay nagpapakita na ang ipinahiwatig na mga dosis ng 5, 10 at 20 Gy ay nabawasan ang paglago ng clover biomass sa ilalim ng mga kondisyon ng Minsk.
Ang mga natuklasang epekto ay ang resulta hindi ng pangunahin, ngunit ng malalayong epekto ng radiation, na nagpakita ng kanilang mga sarili nang iba sa iba't ibang yugto ng pag-unlad ng halaman. Ang dahilan para sa hindi pantay na pagpapakita ng post-radiation effect ay tila dahil sa mga pagbabago sa genetic program ng clover ontogenesis sa pamamagitan ng radiation. Ang mga pagbabagong ito ay nakagambala sa normal na kurso ng mga proseso ng biochemical, na naging sanhi ng naobserbahang epekto.
Ang epekto ng post-radiation ng seed irradiation ay naiiba sa iba't ibang yugto ng paglaki ng pulang klouber. Ang dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay malamang na sanhi ng pagkagambala ng genetic program ng pag-unlad ng halaman sa pamamagitan ng ionizing radiation.
Ang kabuuang pagbaba sa paglago ng biomass sa loob ng dalawang taong panahon ng paglago, ang pagbaba sa bilang ng mga bulaklak at ang kanilang masa sa yugto ng pamumulaklak ay nagpapahiwatig ng kumplikadong katangian ng pagkilos ng mga dosis na tinatawag na stimulating. Ang pagiging kumplikado na ito ay tinutukoy ng magkaparehong impluwensya ng hinihigop na dosis, ang kapangyarihan nito, ang mga katangian ng species ng mga halaman at ang kanilang mga lumalagong kondisyon.
Ang mga resulta na nakuha ay makatwirang humantong sa ideya na ang mga terminong "stimulating doses of radiation" ay wastong inilapat kaugnay sa isang buong halaman na nakumpleto ang siklo ng pag-unlad nito, dahil ang pagpapasigla ay maaaring kunin bilang isang acceleration ng rate ng paglago ng isang organismo na dulot ng pag-iilaw sa isang tiyak na yugto ng pag-unlad nito.
Panitikan:
Kravchenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P., Baribin L.M. Ang akumulasyon ng aksidente sa Chernobyls sa pamamagitan ng mga natural na damo at ang mga radiation na nakakaimpluwensya sa kanilang physiological at biochemical parameters // Proceeding of the Belarus-Japan Symposium "Acute at late na mga kahihinatnan ng nuclear catastrophes: Hiroshima-Nagasaki at Chernobyl (Minsk, Oktubre, 1994), Tokio, 1994. P. 289-295.
Kravchenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P. Physiological at biological effect sa gamma-irradiated na mga halaman at akumulasyon ng Chernobyl cesium sa kanila // Abstracts of the Belarus-Japan symposium "Acute and late consequences of nuclear catastrophes:" Hiroshima-Nagasaki and Chernobyl Minsk, 3-5 October, 1994. P 59.
Kravchenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P., Bondar Yr.I. Mga kakaibang katangian ng akumulasyon ng radiocesium ng mga halaman at ang kanilang physiological at biochemical na katangian pagkatapos ng sakuna ng Chernobyl // Abstract ng 2nd International conference "Radiobiological considerations of nuclear accident", Moscow, 25-26 October, 1994.-P.125.
Kravchenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P., Grushevskaya O.M. at iba pa.
Ekolohikal at pisyolohikal na kalagayan ng ilang uri ng natural
mga halaman ng PSRER // Vetsi AN Belarusi. Ser. bi yal. navuk.-1996.-
2.- P.85-87.
Zabolotny A.I., Budkevich T.A., Bazhanov D.P., Kravchenko V.A., Milevich T.A. Epekto ng γ-irradiation ng mga buto, epibrassinolide sa nitrogen fixation at productivity ng lupine sa kontaminadong kondisyon ng lupaPb// Abstract. mga ulat ng 5th International Scientific Conference "Regulation of growth, development and productivity of plants", Minsk, Belarus, Nobyembre 28-30, 2007 - p.72.
A.I. Zabolotny, T.A. Budkevich, V.A. Kravchenko Pre-sowing γ - pag-iilaw ng mga buto at paggamot ng mga halaman na may 24 - epibrassinolide bilang mga kadahilanan para sa pagtaas ng paglaban ng lupine sa labis na tingga sa lupa // Mga Pamamaraan ng International Conference "biological na epekto ng mababang dosis ng ionizing radiation at radioactive contamination ng kapaligiran. Syktyvkar Setyembre 28 - Oktubre 1, 2009 - pp. 314-316.
Heldt H.-W., Piechulla B., Plant biochemistry, USA, 2011.-618p.
Ang impluwensya ng iba't ibang mga pataba sa mga katangian ng photosynthetic ng mustasa sa ilalim ng lumalagong mga kondisyon sa lupa na kontaminado ng cadmium. // J. NanjingAgric. Univ..2007.30, No. 4, pp.82-86.
2.2 Epekto ng ionizing radiation sa mga halaman
Sa pangkalahatan, ang mga halaman ay mas lumalaban sa radiation exposure kaysa sa mga ibon at mammal. Ang pag-iilaw sa maliliit na dosis ay maaaring pasiglahin ang mahahalagang aktibidad ng mga halaman - Figure 3 - pagtubo ng binhi, intensity ng paglaki ng ugat, akumulasyon ng berdeng masa, atbp. Dapat tandaan na ang curve ng dosis na ipinapakita sa figure na ito ay tiyak na paulit-ulit sa mga eksperimento tungkol sa isang malawak na iba't ibang mga katangian ng halaman para sa mga dosis ng pagkakalantad ng radiation, na nagiging sanhi ng pagsugpo sa mga proseso. Tungkol sa pagpapasigla, ang mga katangian ng dosis ng mga proseso ay hindi masyadong halata. Sa maraming mga kaso, ang pagpapakita ng pagpapasigla sa mga nabubuhay na bagay ay hindi sinusunod.
Figure 3 - Depende sa bilang ng mga sprouted na mata ng iba't ibang patatas sa dosis ng pag-iilaw
Ang malalaking dosis (200 - 400 Gy) ay nagdudulot ng pagbaba sa kaligtasan ng halaman, ang paglitaw ng mga deformidad, mutasyon, at paglitaw ng mga tumor. Ang mga kaguluhan sa paglaki at pag-unlad ng mga halaman sa panahon ng pag-iilaw ay higit na nauugnay sa mga pagbabago sa metabolismo at ang paglitaw ng mga pangunahing radiotoxin, na sa maliit na dami ay nagpapasigla sa mahahalagang aktibidad, at sa malalaking dami ay pinipigilan at ginagambala ito. Kaya, ang paghuhugas ng mga irradiated na buto sa loob ng 24 na oras pagkatapos ng pag-iilaw ay binabawasan ang epekto ng pagbabawal ng 50-70%.
Sa mga halaman, ang radiation sickness ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang uri ng ionizing radiation. Ang pinaka-mapanganib ay ang mga alpha particle at neutron, na nakakagambala sa nucleic acid, carbohydrate at fat metabolism sa mga halaman. Ang mga ugat at mga batang tisyu ay napaka-sensitibo sa pag-iilaw. Ang isang karaniwang sintomas ng radiation sickness ay ang growth retardation. Halimbawa, sa mga batang halaman ng trigo, beans, mais at iba pa, ang pagpapahinto ng paglago ay sinusunod 20-30 oras pagkatapos ng pag-iilaw na may dosis na higit sa 4 Gy. Kasabay nito, ipinakita ng iba't ibang mga mananaliksik na ang pag-iilaw ng pinatuyong hangin na mga buto ng maraming pananim na may dosis na 3-15 Gy ay hindi lamang humahantong sa pagsugpo sa paglago at pag-unlad ng halaman, ngunit, sa kabaligtaran, ay nakakatulong upang mapabilis ang maraming biochemical. mga proseso. Ito ay ipinahayag sa pinabilis na pag-unlad at pagtaas ng produktibidad.
Ang mga species, varietal at indibidwal na intravarietal na pagkakaiba sa radiosensitivity ng mga halaman ay naitatag. Halimbawa, ang mga sintomas ng radiation sickness sa tradescantia ay nangyayari kapag ito ay irradiated na may dosis na 40 r, sa gladiolus - 6000 r. Ang nakamamatay na dosis ng radiation para sa karamihan ng mas matataas na halaman ay 2000-3000 r (absorbed dose ay humigit-kumulang 20-30 Gy), at para sa mas mababang mga halaman, tulad ng yeast, 30,000 r (300 Gy). Ang sakit sa radiation ay nagdaragdag din ng pagkamaramdamin ng mga halaman sa mga nakakahawang sakit. Ang mga apektadong halaman ay hindi maaaring gamitin para sa pagkain o pagpapakain ng mga hayop, dahil maaari silang maging sanhi ng radiation sickness sa mga tao at hayop. Ang mga pamamaraan para sa pagprotekta sa mga halaman mula sa radiation sickness ay hindi sapat na binuo.
2.3 Epekto ng ionizing radiation sa mga invertebrate
Ang radiosensitivity ng mga invertebrates ay malawak na nag-iiba: ang semi-nakamamatay na dosis sa ilang mga ascidian, coelenterates, arthropod, at nematodes ay umaabot mula 30 hanggang 50 Gy. Sa mollusks ito ay nasa hanay na 120-200 Gy, sa amoebas ang halagang ito ay umabot sa 1000 Gy, at sa ciliates ang paglaban ay malapit sa paglaban ng mga microorganism - LD 50 ay nasa hanay na 3000 - 7000 Gy.
Ang radiosensitivity ay nakasalalay pareho sa kabuuan ng mga katangian ng organismo at ang estado ng kapaligiran, at sa panahon ng ontogenesis. Kaya, sa Drosophila, ang semi-nakamamatay na dosis sa yugto ng imago ay 950 Gy, sa yugto ng pupal na 20-65 Gy, ang sensitivity ng mga itlog, depende sa oras, ay mula 2 hanggang 8 Gy, at sa yugto ng larval ito ay 100-250 Gy.
2.4 Epekto ng ionizing radiation sa mga vertebrates
Ang sensitivity ng mga vertebrates sa radiation effect ay mas mataas kaysa sa mga nakaraang grupo ng mga organismo. Ang pinaka-radioresistant na ahas ay yaong ang LD 50 ay mula 80 hanggang 200 Gy, para sa mga newts at kalapati ito ay tumutugma sa mga halaga ng 25-30 Gy, para sa mga pagong - 15-20 Gy, para sa mga manok - 10-15 Gy, para sa cyprinid. isda - 5 -20 Gy, para sa mga rodent 5-9 Gy. Ang mga mammal ay hindi gaanong lumalaban sa radiation. Ang semi-nakamamatay na dosis para sa mga aso ay 2.5-4 Gy, at para sa mga unggoy 2-5.5 Gy. May radiation sickness ang mga hayop. karamihan ay pinag-aralan sa mga amak na mammal at ibon. Mayroong talamak at talamak na sakit sa radiation. Ang talamak ay nangyayari sa isang pangkalahatang pag-iilaw na may mga dosis ng pagkakalantad: 1.5-2.0 Gy (banayad), 2.0-4.0 Gy (katamtaman), 4.0-6.0 Gy (malubha) at higit sa 6.0 Gr (napakalubha). Depende sa kalubhaan ng radiation sickness. sa mga hayop, depresyon, kawalan ng gana, pagsusuka (sa mga baboy), pagkauhaw, pagtatae (maaaring may uhog, dugo), panandaliang pagtaas ng temperatura ng katawan, pagkawala ng buhok (lalo na sa mga tupa), pagdurugo sa mauhog lamad, panghihina ng aktibidad ng puso, lymphopenia at leukopenia. Sa napakalubhang mga kaso, mayroong hindi katatagan ng lakad, kalamnan cramps, pagtatae at kamatayan. Posible ang paggaling sa banayad hanggang katamtamang sakit. Talamak na sakit sa radiation. nabubuo nang may matagal na pagkakalantad sa maliliit na dosis ng pangkalahatang gamma radiation o mga radioactive substance na pumapasok sa katawan. Sinamahan ito ng unti-unting paghina ng aktibidad ng puso, dysfunction ng mga glandula ng endocrine, pagkapagod, at pagpapahina ng paglaban sa mga nakakahawang sakit. Ang paggamot ay nauuna sa pamamagitan ng pag-alis ng mga hayop mula sa kontaminadong lugar, ang pag-alis ng mga radioactive substance mula sa mga panlabas na ibabaw na may tubig, mga detergent at iba pang paraan. Sa simula ng sakit, ang mga pagsasalin ng dugo o mga kapalit ng dugo, ang intravenous administration ng isang 25-40% na solusyon ng glucose na may ascorbic acid ay inirerekomenda. Sa kaso ng impeksyon sa pamamagitan ng digestive tract, ang mga adsorbent ay ginagamit (isang may tubig na pinaghalong buto o barium sulfate na may potassium iodide), sa kaso ng impeksyon sa pamamagitan ng mga baga, ang mga expectorant ay ginagamit.
Kapag ang mga hayop ay apektado sa loob, ang mga radioactive substance ay inilabas mula sa katawan, na nagpaparumi sa panlabas na kapaligiran, at maaaring pumasok sa katawan ng tao na may mga produktong pagkain (gatas, karne, itlog). Ang mga produkto mula sa mga hayop na nakalantad sa pinsala sa radiation ay hindi ginagamit bilang pagkain o feed ng hayop, dahil maaari silang magdulot ng radiation sickness sa kanila.
2.5 Epekto ng ionizing radiation sa mga tao
Ang malaking halaga ng materyal na naipon hanggang sa kasalukuyan, na nakuha sa mga eksperimento sa mga hayop, gayundin sa batayan ng isang pangkalahatan ng pangmatagalang data sa katayuan ng kalusugan ng mga radiologist, radiologist at iba pang mga tao na nalantad sa ionizing radiation, ay nagpapakita na may isang solong pare-parehong pag-iilaw ng gamma ng buong katawan, magaganap ang mga kahihinatnan, na ibinubuod sa Talahanayan 1. Talahanayan 1 – Mga kahihinatnan ng isang solong pare-parehong pag-iilaw ng gamma ng buong katawan
| Dose, Gy * | Mga kahihinatnan |
| ang kamatayan ay nangyayari sa loob ng ilang oras o araw dahil sa pinsala sa central nervous system. |
|
| ang kamatayan ay nangyayari sa loob ng isa hanggang dalawang linggo dahil sa internal hemorrhages. |
|
| 50% ng mga nakalantad ay namamatay sa loob ng isa hanggang dalawang buwan dahil sa pinsala sa mga selula ng bone marrow. |
|
| kapansanan. Posibleng kamatayan. |
|
| mas mababang antas ng pag-unlad ng radiation sickness. |
|
| panandaliang maliliit na pagbabago sa komposisyon ng dugo. |
|
| pag-iilaw sa panahon ng fluoroscopy ng tiyan (isang beses). |
|
| pinahihintulutang emergency exposure ng mga tauhan (isang beses). |
|
| pinahihintulutang emergency exposure ng populasyon (isang beses). |
|
| pinahihintulutang pagkakalantad ng mga tauhan sa ilalim ng normal na kondisyon bawat taon. |
|
| pinahihintulutang pagkakalantad ng populasyon sa ilalim ng normal na kondisyon bawat taon. |
|
| average na taunang katumbas na dosis ng radiation dahil sa lahat ng pinagmumulan ng radiation. |
Ang radiation sickness ay isang sakit na nangyayari mula sa pagkakalantad sa iba't ibang uri ng ionizing radiation. Ang mga tao, hayop, mikroorganismo at halaman ay patuloy na nalalantad mula sa labas sa gamma radiation mula sa crust ng lupa, mga cosmic ray, at mula sa loob sila ay iniilaw ng mga radioactive substance na matatagpuan sa katawan ng tao sa maliliit na dami (46 K, 226 Ra, 222 Rn, 14 C, atbp.). Pag-unlad ng radiation sickness. nangyayari lamang kapag ang kabuuang dosis ng radiation ay nagsimulang lumampas sa natural na radioactive background. Ang kakayahan ng radiation na magdulot ng radiation sickness ay depende sa biological effects ng ionizing radiation; Kung mas malaki ang hinihigop na dosis ng radiation, mas malinaw ang nakakapinsalang epekto ng radiation.
Sa mga tao, ang radiation sickness ay maaaring sanhi ng panlabas na radiation, kapag ang pinagmulan nito ay nasa labas ng katawan, at panloob na radiation, kapag ang mga radioactive substance ay pumasok sa katawan na may inhaled na hangin, sa pamamagitan ng gastrointestinal tract o balat. Maaaring magkaroon ng sakit sa radiation na may medyo pare-parehong pag-iilaw ng buong katawan, anumang organ o bahagi ng katawan. Mayroong matinding radiation sickness, na nangyayari mula sa isang pangkalahatang pagkakalantad sa medyo malalaking dosis (daan-daang mga rad), at isang talamak na anyo, na maaaring resulta ng matinding radiation sickness o talamak na pagkakalantad sa maliliit na dosis (mga yunit ng rad).
Ang mga pangkalahatang klinikal na pagpapakita ng radiation sickness ay pangunahing nakasalalay sa kabuuang dosis na natanggap. Sa isang solong kabuuang dosis ng pag-iilaw na hanggang 100 r (mga 1 Gy), nangyayari ang medyo banayad na mga pagbabago, na maaaring ituring bilang isang estado ng tinatawag na pre-disease. Ang mga dosis na higit sa 100 r ay nagdudulot ng ilang uri ng radiation sickness (bone marrow, intestinal) na may iba't ibang kalubhaan, kung saan ang mga pangunahing pagpapakita at kinalabasan ng radiation sickness ay higit na nakasalalay sa antas ng pinsala sa mga hematopoietic na organo.
Ang mga dosis ng solong kabuuang radiation na higit sa 600 r (higit sa 6 Gy) ay itinuturing na ganap na nakamamatay; Ang kamatayan ay nangyayari sa loob ng 1 hanggang 2 buwan pagkatapos ng pag-iilaw. Sa pinakakaraniwang anyo ng matinding radiation sickness, sa simula, pagkatapos ng ilang minuto o oras, ang mga nakatanggap ng dosis na higit sa 200 r ay nakakaranas ng mga pangunahing reaksyon (pagduduwal, pagsusuka, pangkalahatang kahinaan). Pagkatapos ng 3-4 na araw, ang mga sintomas ay humupa, at ang isang panahon ng haka-haka na kagalingan ay nagsisimula. Gayunpaman, ang isang masusing klinikal na pagsusuri ay nagpapakita ng karagdagang pag-unlad ng sakit. Ang panahong ito ay tumatagal mula 14-15 araw hanggang 4-5 na linggo.
Kasunod nito, lumalala ang pangkalahatang kondisyon, tumataas ang kahinaan, lumalabas ang mga pagdurugo, at tumataas ang temperatura ng katawan. Ang bilang ng mga leukocytes sa peripheral na dugo, pagkatapos ng isang panandaliang pagtaas, ay unti-unting bumababa, bumabagsak (dahil sa pinsala sa mga hematopoietic na organo) sa napakababang bilang (radiation leukopenia), na nag-uudyok sa pagbuo ng sepsis at hemorrhages. Ang tagal ng panahong ito ay 2-3 linggo.
May iba pang anyo ng radiation sickness. Halimbawa, na may pangkalahatang pag-iilaw sa mga dosis mula 1000 hanggang 5000 r (10-50 Gy), ang isang bituka na anyo ng radiation sickness ay bubuo, na pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng pinsala sa mga bituka, na humahantong sa pagkagambala sa metabolismo ng tubig-asin (mula sa matinding pagtatae) at mga karamdaman sa sirkulasyon. Ang isang taong may ganitong porma ay kadalasang namamatay sa loob ng unang araw, na lumalampas sa karaniwang mga yugto ng pag-unlad ng sakit sa radiation. Pagkatapos ng kabuuang pag-iilaw sa mga dosis na higit sa 5000 r (higit sa 50 Gy), ang kamatayan ay nangyayari pagkatapos ng 1-3 araw o kahit na sa oras ng pag-iilaw mismo mula sa pinsala sa tisyu ng utak (ang uri ng radiation sickness na ito ay tinatawag na cerebral). Ang iba pang mga anyo ng radiation sickness sa mga tao at hayop ay pangunahing tinutukoy ng lokasyon ng pagkakalantad.
Ang mga tampok ng kurso at antas ng mga kaguluhan sa radiation sickness ay depende sa indibidwal at edad sensitivity; Ang mga bata at matatanda ay hindi gaanong lumalaban sa radiation, kaya maaari silang magdusa ng matinding pinsala mula sa mas mababang dosis ng radiation. Sa panahon ng pag-unlad ng embryonic, ang mga tisyu ng katawan ay lalong sensitibo sa mga epekto ng radiation, kaya ang pag-iilaw ng mga buntis na kababaihan (halimbawa, ang paggamit ng radiation therapy) ay hindi kanais-nais kahit na sa maliliit na dosis.
Ang proseso ng pagbawi ng katawan pagkatapos ng pag-iilaw sa katamtamang dosis ay nangyayari nang mabilis. Sa banayad na anyo ng radiation sickness, ang binibigkas na mga klinikal na pagpapakita ay maaaring wala. Sa mas matinding anyo ng radiation sickness, ang panahon ng kumpletong paggaling kung minsan ay tumatagal ng hanggang isang taon o higit pa. Bilang pangmatagalang manifestations ng radiation sickness, kawalan ng katabaan ay nabanggit sa mga kababaihan, at kakulangan ng tamud sa mga lalaki; ang mga pagbabagong ito ay kadalasang pansamantala. Maraming buwan at kahit na taon pagkatapos ng pag-iilaw, kung minsan ay nabubuo ang pag-ulap ng lens (ang tinatawag na radiation cataract). Pagkatapos ng matinding radiation sickness, ang patuloy na neurotic manifestations at focal circulatory disorder ay minsan nananatili; ang pag-unlad ng mga pagbabago sa sclerotic, malignant neoplasms, leukemia, ang hitsura ng mga depekto sa pag-unlad at mga namamana na sakit sa mga supling ay posible.
Ang mga tampok na katangian ng talamak na pagkakasakit sa radiation ay ang tagal at pag-usad ng kurso nito. Ito ay dahil sa mga manifestations ng pinsala, sa isang banda, at restorative at adaptive reaksyon, sa kabilang banda. Kapag ang isang partikular na organ o tissue ay higit na apektado, mayroong pagkakaiba sa pagitan ng lalim ng pinsala sa mga nasirang istruktura at mahinang ipinahayag o huli na paglitaw ng mga palatandaan ng pangkalahatang reaksyon ng katawan.
Sa mga unang yugto, ang mga pangunahing klinikal na pagpapakita ay iba't ibang mga karamdaman ng regulasyon ng nerbiyos ng mga pag-andar ng mga panloob na organo at, una sa lahat, ang cardiovascular system. Maaaring mangyari ang mga pagbabago sa aktibidad ng enzymatic at secretory-motor function ng gastrointestinal tract; Ang mga karamdaman ng physiological regeneration ng hematopoiesis ay nagiging sanhi ng pag-unlad ng leukopenia. Sa patuloy na pag-iilaw at pag-unlad ng sakit, lumalala ang lahat ng mga pagpapakita.
Ang paggamot sa matinding radiation sickness ay naglalayong gawing normal ang mga hematopoietic na organo (bone marrow transplant, pagsasalin ng dugo, pangangasiwa ng mga paghahanda ng nucleic acid, hematopoietic stimulants), paglaban sa impeksiyon (antibiotics), pag-iwas sa paglitaw ng mga pagdurugo (bitamina), pagbabawas ng pagkalasing (pagdugo, pagpapalit ng dugo), na nakakaapekto sa sistema ng nerbiyos, atbp. Para sa talamak na sakit sa radiation. magreseta ng diyeta na mayaman sa mga protina at bitamina, matagal na pagkakalantad sa sariwang hangin, pisikal na therapy; mga sintomas na gamot (cardiac, neurotropic, normalizing ang pag-andar ng gastrointestinal tract, atbp.). Kung ang hematopoiesis ay may kapansanan, gumamit ng mga gamot na nagpapasigla nito.
Ang mga pamantayang lehislatibo na pinagtibay para sa maximum na pinapayagang dosis at konsentrasyon ng radioisotopes para sa iba't ibang industriya at propesyonal na grupo ay itinatag batay sa kabuuang pagkakalantad sa isang dosis na hindi hihigit sa 50 mSv/taon (5 rad/taon) at ginagarantiyahan ang kaligtasan ng pagtatrabaho sa mga sangkap na ito. Ang panganib ng pagkakalantad ay maaaring lumitaw mula sa paglabag sa mga panuntunan sa proteksyon sa paggawa o sa mga emerhensiyang sitwasyon, sa mga kondisyon ng panahon ng digmaan (paggamit ng kaaway ng mga sandatang atomika).
Ang mga pagsabog ng atom ay matalas na nagpapataas ng polusyon ng panlabas na kapaligiran na may mga radioactive fission na produkto, bilang isang resulta kung saan ang dami ng radioactive iodine (111 I), strontium (90 Sr), cesium (137 Cs), carbon (14 C), plutonium (239). Pu) at iba pa ay tumataas. May banta ng pagkakalantad sa radiation na mapanganib sa kalusugan at pagtaas ng bilang ng mga namamana na sakit. Sa ganitong mga kaso, ang proteksyon mula sa ionizing radiation ay mahalaga para maiwasan ang pag-unlad ng radiation sickness.
2.5.1 Mga dosis na natanggap ng mga tao mula sa iba't ibang mapagkukunan Ang mga epekto ng radyasyon sa mga tao ay lubos na magkakaibang; maaari silang maging, depende sa lokasyon ng mga pinagmumulan na may kaugnayan sa katawan na nakalantad sa radiation: - panlabas; - panloob. Depende sa pinagmulan: - natural; - technogenic (anthropogenic). Depende sa pisikal na estado. nuclides: - gaseous; - likido; - solid. Depende sa aktibidad: - lubos na aktibo; - mababang aktibidad. Depende sa lokasyon ng pinagmumulan ng ionizing radiation: - terrestrial; - cosmic. Mga dosis na natanggap ng mga tao mula sa natural na pinagmumulan maaaring mag-iba nang malaki depende sa lugar ng tirahan at trabaho. Kaya, ang mga residente ng mga bundok at mga landscape na may tumaas na background radiation ay maaaring makatanggap ng mga dosis ng ilang beses na mas mataas kaysa sa taunang pagkarga ng mga residente ng kapatagan. Ang mga piloto at umaakyat ay tumatanggap din ng karagdagang pagkakalantad sa radiation. Ang mga pinahihintulutang limitasyon ay ibinibigay sa talata 10 - mga pamantayan sa kaligtasan ng radiation, at ang diagram - Figure - 4 ay nagpapakita ng mga halaga ng mga dosis na natanggap ng isang tao mula sa iba't ibang mga mapagkukunan. Ang diagram ay nagpapakita ng mga halaga ng natural na background radiation, ang mga average na halaga ng mga dosis na natanggap mula sa mga screen ng telebisyon at computer, ang halaga ng pinahihintulutang pagkakalantad sa radiation, mga dosis na natanggap mula sa x-ray ng mga ngipin at tiyan, at, sa wakas, ang nakaplanong dosis sa panahon ng emergency na pagkakalantad.
Ang nilalaman ng ilang radionuclides ng technogenic na pinagmulan sa mga produktong pagkain ay isa ring standardized na halaga. Pangunahing naaangkop ito sa radionuclides cesium-137 at strontium-90. Ang diagram - Figure 5 - ay nagpapakita ng nilalaman ng K-40 sa mga produktong pagkain kumpara sa pinahihintulutang nilalaman ng Cs-137 at Sr-90. Tulad ng mga sumusunod mula sa diagram, sa maraming mga produktong pagkain ang nilalaman ng natural na radionuclide K 40 ay isang makabuluhang halaga kumpara sa pinahihintulutang nilalaman ng Cs -137 at Sr-90. Sa lupa ng mga lugar na may mataas na anthropogenic na kontaminasyon na may cesium at strontium, ang nilalaman ng potassium-40, bilang panuntunan, ay maraming beses na mas mataas kaysa sa average na kabuuang halaga ng Cs 137 at Sr 90. Ang kontribusyon ng radioactive potassium ay 12.3% ng kabuuang average na antas ng background ng natural na pag-iilaw ng bone marrow ng tao at mga account para sa karamihan ng panloob na pag-iilaw. Ang natural na pag-iilaw ng utak ng buto ng tao, isa sa mga pinaka-sensitibong organo, ay binubuo ng pag-iilaw mula sa mga mapagkukunan ng kosmiko, ang kabuuang halaga nito ay umabot sa 50 μR / taon, ang halaga ng lithospheric at atmospheric na mapagkukunan ay katumbas din ng 50 μR / taon.
Sa mga elementong matatagpuan sa katawan, isang makabuluhang papel ang ginagampanan ng K 40, na nagbibigay ng 15 μR/taon, ang isang mas maliit na kontribusyon ay ginawa ng iba pang mga elemento na matatagpuan sa loob ng katawan ng tao - Figure 6 - radon - 222 adsorbed sa dugo ay nagbibigay ng 3 μR/taon, carbon - 14 - 1 .6 microR/taon, radon - 226 at radon -228 at ang mga produktong anak na babae ng kanilang pagkabulok ay nagbibigay din ng kabuuang 1.6 microR/taon, at, sa wakas, ang polonium - 210 at ang pagkabulok ng anak na babae Nagbibigay ang mga produkto ng 0.4 microR/taon.
2.6 Mga paghahambing na halaga ng radiosensitivity
Talahanayan 2 - Radiosensitivity ng iba't ibang grupo ng mga organismo | Isang bagay | LD 50 , Gr |
| Bakterya | |
| Mas matataas na halaman | |
| Mga invertebrate | |
| Vertebrate |
Tulad ng makikita mula sa talahanayan, ang saklaw ng paglaban sa radiation sa buhay na kalikasan ay medyo malawak. Ang mga mikroorganismo ay ang pinaka-lumalaban sa pagkilos ng ionizing radiation - mga dosis na maaaring magdulot ng kanilang kamatayan sa daan-daan at libu-libong kulay abo. Para sa mga invertebrate na hayop, ang hanay ng mga nakamamatay na dosis ay karaniwang isang order ng magnitude na mas mababa kaysa sa mga halagang ito, at para sa vertebrates sila ay sampu-sampung kulay abo; dito, ang mga mammal ay ang pinaka-sensitibo sa mga epekto ng radiation. Batay sa data sa Talahanayan 2, maaari nating tapusin na habang ang biological na organisasyon ng mga bagay ay nagiging mas kumplikado, ang kanilang paglaban sa radiation ay bumababa nang husto.
Karaniwan, ang mga hayop na na-irradiated sa isang dosis na 5 - 10 Gy ay nabubuhay sa karaniwan (na may ilang mga pagbubukod) mula sa ilang araw hanggang ilang linggo. Ang radiation syndrome sa hanay ng mga dosis ng radiation na ito ay tinatawag na "bone marrow" o "hematopoietic", dahil ang pinsala sa hematopoietic system ng katawan, lalo na ang bone marrow, ay tiyak sa kinalabasan nito. Bilang resulta ng malalim na pagsugpo sa mga proseso ng paghahati ng cell, ang pagkasira ng utak ng buto ay nangyayari. Ang kinalabasan ng radiation sickness ay makabuluhang naiimpluwensyahan ng kakayahan ng mga hematopoietic na organ na makabawi, na nakasalalay sa bilang ng mga nabubuhay na stem cell.
Sa hanay ng dosis mula 10 hanggang 100 Gy, ang average na pag-asa sa buhay ng mga mammal ay halos independiyente sa na-absorb na dosis at nasa average na 3.5 araw. Ang epekto ng kalayaan ng average na pag-asa sa buhay mula sa dosis ng radiation ay tinawag na "3.5-araw na epekto", at ang nagresultang radiation syndrome ay tinawag na "gastrointestinal". Ang nakamamatay na kinalabasan ng sindrom na ito ay nauugnay sa pinsala sa bituka at gastric mucosa, mataas na sensitivity sa radiation ng mabilis na paghahati ng mga epithelial cell, at pagkakalantad ng villi.
Ang pag-iilaw sa mga dosis na lumampas sa 100 Gy ay humahantong sa pagkamatay ng mga mammal, na nangyayari sa loob ng unang ilang araw o kahit ilang oras. Ang mga namamatay na hayop ay nagpapakita ng malinaw na mga palatandaan ng pinsala sa central nervous system, kaya naman ang radiation syndrome na ito ay tinatawag na "cerebral." Mayroong isang matalim na pagsugpo sa mahahalagang aktibidad ng mga selula ng nerbiyos, ang reaksyon kung saan sa pag-iilaw ay sa panimula ay naiiba mula sa reaksyon ng utak ng buto at mga bituka sa kawalan ng mga pagkalugi ng cellular.
Kung ang hinihigop na dosis ay umabot sa 1000 Gy o higit pa, ang mga hayop ay namamatay kaagad "sa ilalim ng sinag." Ang mekanismo ng naturang pinsala ay maaaring dahil sa ang katunayan na ang napakalaking pinsala sa istruktura sa mga macromolecule ay nangyayari. Ang radiation syndrome na dulot ng pagkakalantad sa ganoong mataas na dosis ng ionizing radiation ay kung minsan ay tinatawag na molecular death.
Sa tugon ng katawan sa pagkilos ng ionizing radiation, ang isa ay maaaring may kondisyon na makilala ang tatlong yugto na umuunlad nang sunud-sunod sa paglipas ng panahon; mga pisikal na reaksyon, biophysical na proseso at pangkalahatang biological na pagbabago. Ang pisikal na yugto - pagsipsip ng enerhiya, ionization at paggulo ng mga atomo at molekula, pagbuo ng mga radikal - ay nangyayari sa loob ng micro- at milliseconds. Mga proseso ng biophysical - paglipat ng intra- at intermolecular na enerhiya, pakikipag-ugnayan ng mga radical sa isa't isa at sa mga buo na molekula, mga pagbabago sa intramolecular - nangyayari sa loob ng ilang segundo - millisecond. Pangkalahatang mga pagbabago sa biyolohikal sa cell at katawan - ang pagbuo ng mga matatag na binagong molekula, pagkagambala sa genetic code, transkripsyon at pagsasalin, biochemical, physiological at morphological na pagbabago sa mga cell at tisyu, kung minsan ay nagtatapos sa pagkamatay ng organismo, ay maaaring mangyari sa loob ng ilang minuto. - araw o kahabaan ng maraming taon.
Ito ay itinatag na ang iba't ibang mga organo at tisyu ay lubhang nag-iiba sa kanilang pagiging sensitibo sa ionizing radiation, pati na rin sa kanilang papel sa radiation pathology at ang pangwakas na kinalabasan ng sakit. Batay sa mga pagbabago sa morphological, ang kanilang radiosensitivity ay nakaayos (sa pagkakasunud-sunod ng pagbaba ng sensitivity) sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:
Mga organo ng hematopoietic;
Mga glandula ng kasarian;
Mga mucous membrane, salivary, pawis at sebaceous glands, papillae ng buhok, epidermis;
Gastrointestinal tract;
Sistema ng paghinga;
Mga glandula ng endocrine (mga glandula ng adrenal, pituitary gland, thyroid gland, pancreatic islets, parathyroid gland);
Mga organo ng excretory;
kalamnan at connective tissue;
Somatic bone at cartilage tissue;
Nervous tissue.
Ang mga hematopoietic na organo ay ang pinaka-radiosensitive; ang pinsala sa bone marrow, thymus, spleen, at lymph nodes ay isa sa pinakamahalagang pagpapakita ng matinding radiation sickness. Ang mga makabuluhang morphological at functional na kaguluhan ay sinusunod sa lahat ng mga hematopoietic na organo, at ang mga pagbabago sa sistema ng dugo ay maaaring makita sa lalong madaling panahon pagkatapos ng pagkakalantad sa radiation at kahit na sa medyo maliit na dosis ng radiation.
Karaniwan, ang proseso ng pagkasira ng cellular ay nahahati sa tatlong yugto. Ang una, na tumatagal ng halos 3 oras, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kamag-anak na katatagan ng nilalaman ng cell sa mga hematopoietic na tisyu. Ang ikalawang yugto ay sumasaklaw sa agwat ng oras mula 3 hanggang 7 oras pagkatapos ng pag-iilaw, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang matalim at malalim na pagkawasak ng utak ng buto at mga lymphoid tissue (ang bilang ng mga selula sa bone marrow tissue ay maaaring bumaba ng higit sa kalahati). Sa ikatlong yugto, ang rate ng pagkasira ng cellular ay bumabagal at ang karagdagang pagbaba sa bilang ng mga selula ay nangyayari sa utak ng buto bilang resulta ng pagkamatay ng reproduktibo, pati na rin ang patuloy na pagkakaiba-iba ng ilang mga selula at ang kanilang paglipat sa dugo. Ang tagal ng ikatlong yugto ay proporsyonal sa dosis ng radiation.
