4. БІОЛОГІЧНІ ЕФЕКТИ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА РОСЛИН І ТВАРИН

8. Близькі та віддалені, детерміновані та стохастичні радіобіологічні ефекти

В залежності від часу прояву після опромінення радіобіологічні ефекти поділяють на близькі та віддалені. До близьких відносять ті, які виявляються у перші часи після опро­мінення; віддалені наслідки реєструють в більш пізні періоди.

Виразити більш точно ці часи можливо тільки по відношенню до конкретного організму, так як час повинен розглядатися по відношенню до тривалості онтогенезу, котрий у одних організмів вимірюється днями, а у других – багатьма десятками років. Якщо ж їх оцінювати по відношенню до однорічних рослин, то близькі – це такі, що проявляються у перші години, дні, 1–2 тижні після одноразового опромінення, а віддалені – як правило, у другій половині, наприкінці онтогенезу, в наступних поколіннях, тобто через місяці, роки. Для тварин, тривалість онтогенезу у більшості видів яких вимірюється декількома роками, десятиліттями ці строки дещо більші.

До близьких радіобіологічних ефектів відкосять радіа­ційну стимуляцію, яка виявляється одразу ж після опромінення; бі­льшість морфологічних змін в тканинах і окремих органах, що вини­кають протягом перших днів-тижнів післярадіаційного періоду; гост­ру променеву хворобу, що розвивається у рослин протягом перших тижнів, а у ссавців – 1–1,5 місяців; загибель після опромінення у дуже високих дозах.

Віддаленим радіобіологічним ефектом вважається прискорення старіння і скорочення тривалості життя, що реалізую­ться у явній формі в останні періоди онтогенезу. До віддалених наслідків ураження ссавців відносяться такі види морфологічних змін, як злоякісні новоутворення - поява лейкозів, ракових пух­лин. Типовим віддаленим ефектом морфологічної природи є промене­ві катаракти. До них відносять нефросклероз – хворобу, що виникає в результаті переродження тканин та судин нирок внаслідок їх радіаційного ураження радіоактивними речовинами при їх виведенні з організму. Ці ефекти про­являються, як правило, через роки пі­сля опромінення.

Генетична дія іонізуючої радіації відноситься до найвіддаленіших ефектів опромінення. Більш того, батьки можуть не нести ніяких ознак соматичних радіаційних уражень, але у їх нащадків в наступних поко­ліннях можуть з'являтися найрізноманітніші відхилення від норми. Досліди на рослинах, комахах, лабораторних тваринах та інших організмах показали, що якщо в першому поколінні реалізується до половини всіх мутацій, то решта може проявитися протягом наступних 15–20 поколінь.

У зв'язку з цим для оцінки генетичної небезпеки опромінення дуже важливо знати, чи є виникаючі мутації домінантними, то­бто зумовленими участю тільки одного алеля у визначенні нової оз­наки, чи рецесивними – двома різними алелями одного гену. Той чи інший характер успадкування визначає специфіку розподілу пошкод­жень в ряду наступних після опромінення поколінь. Якщо мутація до­мінантна, вона виявиться в найближчих поколіннях. У випадку реце­сивності генетичне пошкодження віддаляється на багато поколінь і буде проявлятися поступово або не проявиться ніколи.

Крім того, більша час­тина генетичних ефектів проявляється тільки в тому випадку, коли змінений ген з'єднується з геном, який несе аналогічне порушення. В залежності від частоти певної мутації, котра, як і загальна їх кількість, залежить від дози опромінення, ця випадкова комбінація двох однаково мутованих генів може статися тільки через декілька поколінь або взагалі не відбутися.

Віддалені радіобіологічні ефекти носять випадковий ха­рактер. Це означає, що їх неможливо визначити для певного опроміненого організму наперед, на відміну від більшості близьких ефектів. В усією впев­неністю можна, наприклад, стверджувати, що коли 1000 рослин гороху опромінити в дозі 0,5 Гр, то в усіх, або майже в усіх, виявить­ся радіаційна стимуляція; при дозі 8 Гр у всіх рослин виникнуть різні морфологічні зміни, а при дозах більше 15 Гр всі рослини за­гинуть. Можна бути впевненим, що коли овець, або навіть одну вівцю, опромінити в дозі 2 Гр, у всіх них обов’язково виникне променева хвороба першого або другого, а може і третього (в залежності від індивідуальної чутливості до радіації) ступеню. Але завбачити появу віддалених наслідків опромінення у якогось конкретного індивідууму неможливо. Тому, що такі ефекти опромінення, як генетичні, деякі соматичні – скорочення тривалості життя, виникнення ракових пухлин та інші мають  стохастичний – імовірнісний, випадковий  характер і  називаються стохастичними ефектами на відміну від детермінованих, або нестохастичних, ефектів. Вони виявляються на основі статистичного аналізу змін в опроміненій по­пуляції і   оцінюються як відсоток уражених осіб в опроміненій популяції організмів, або кількість уражених осіб на тисячу, на мільйон. Цілком зрозуміло, що імовірність прояву від­далених  стохастичних ефектів радіаційного ураження зростає зі збільшенням дози опромінення.