ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ МАЛЫ1Х ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ не ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА
Б
л
Л. А. БУЛДАКОВ, В. С. КАЛИСТРАТОВА
Под влиянием трагедии после применения атомного оружия в Хиросиме и Нагасаки, когда только от гамма-излучения погибли более 15000 человек, после чернобыльской аварии
было принято решение об эвакуации 116000 человек
с территорий, на которых ожидаемая доза за всю жизнь не более чем в два раза могла
превысить средний природный фон. Кроме того,
было принято решение о повсеместном прекращении регулярных флюорографических обследований, что привело
к резкому росту числа заболеваний туберкулезом легких. Все это - результат незнания реального влияния на организм больших § и малых доз ионизирующего - излучения (ИИ). Был забыт
| главный постулат Парацельса § (1490-1541) о том, что только ^ доза определяет, быть веществу | ядом или лекарством.
^ Это значит, что любое вещество I становится опасным
0
1 только после превышения | порогового количества.
§ То же относится и к ИИ,
^ при полном отсутствии
которого жизнь ухудшается или прекращается.
16
лаготворное, стимулирующее действие малых доз ИИ проявляется на всех уровнях организации живой материи: от одноклеточных растений, рыб до млекопитающих и человека. Примером могут служить материалы табл. 1, где показано, что при хроническом облучении в дозе 1.1 сГр день-1 при достижении половозрелого возраста масса мышей на 13-28%, а морских свинок на 8-9% превышает массу контрольных особей. Масса кроликов при такой дозе не отличается от уровня контрольных животных, хотя при дозе 4.4 сГр день-1 их масса к 36-69 неделе облучения была достоверно выше контрольного.
Кроме увеличения скорости роста массы тела, показателем благоприятного действия является увеличение продолжительности жизни за счет уменьшения смертности. В опытах на диких мышах изучалась скорость вымирания после однократного рентгеновского облучения особей в дозе 200 и 400 рентген, то есть 190 и 380 сГр. После облучения мыши были выпущены в естественные условия жизни. Последующее наблюдение за животными сводилось, в частности, к установлению времени естественной гибели (рис. 1). Было обнаружено, что гибель среди облученных особей происходила реже. Если за первый год в группе необлученных выжили 30%, то среди облученных 65 и 75%. Через два года количество выживших в контрольной группе составило 15%, а среди облу-
© Л. А. Булдаков, В. С. Калистратова
Масса облученных (1.1 сГр день-1) и контрольных животных*
Вид Мыши Морские свинки Кролики
Пол муж. жен. муж. жен.
Масса в граммах необлученных Масса облученных в % от контроля 36 128 32 113 1150 109 970 108 4350 98
* Morris J.J., Roberts T.W., Luckey T.P. - // In Lowe Level Radiation. Health Effecte. 1988, 7, P. 131.
ченных в дозе 195 сГр - 30%, а при дозе 380 сГр - 50%. Эти различия сохраняются до конца опыта, то есть до 4.5 лет.
Длительное облучение самок собак также привело к уменьшению смертности, то есть к увеличению выживаемости по сравнению с необлученными животными. Эти данные получены вЖ Саэ-агеК (табл. 2).
Материалы табл. 2 показывают, что при облучении в дозах 0.3, 0.6 и 3 сГр в неделю рентгеновскими лучами с энергией 1 МэВ выживаемость собак за 10 лет опыта составила соответственно 95, 100 и 90%, а в группе контрольных собак - 85%. Конечно, численность животных в этом опыте мала (по 10-20 особей в группе), но достоверен факт отсутствия большей гибели среди облученных при кумулятивных дозах за 10 лет 156, 312 и 1560 сГр.
Об увеличении продолжительности жизни человека при низких дозах однократного гамма-облучения свидетельствуют данные о снижении уровня смертности среди населения японских городов, переживших атомные бомбардировки. Риск смертности у мужчин и женщин, облученных в дозах от 1 до 599 сГр во время атомной бомбардировки, приведен на рис. 2, из которого видно, что при дозах 31-40 сГр относительный риск меньше единицы и составляет у мужчин 0.75, достоверно отличаясь от контрольного уровня. Только при дозах больших, чем 51 сГр у женщин и 151 сГр у мужчин, риск смерти больше, чем у необлучен-ных лиц.
Среди переживших атомную бомбардировку относительный риск общей смертности до дозы 100 сГр для 20777 смертных случаев составляет 0.96-0.97 (исключение: при дозе 50-99 сГр ЯЯ -
100
Рис. 1.
Выживаемость диких мышей-самок в естественных условиях среды обитания после однократного тотального рентгеновского облучения в дозах 2 Гр (1), 4 Гр (2) и в контроле (3). На оси ординат -% выживших; на оси абсцисс -время после облучения.
Таблица 2
Выживание собак Биглей за 10 лет в условиях хронического рентгеновского облучения*
Облучение, рентген за неделю Количество животных Количество выживших % выживших Возраст при смерти, годы
0 20 17 85 7.1, 8.2, 9.1
0.3 20 19 95 9.2
0.6 10 10 100 -
3.0 10 9 90 8.2
* Henry H.F. - Is all nuclear radiation harmful? J. Am. Med Assor. 1961, 176, P. 671.
V___J
радиационный риск равен 1.15). Достоверное увеличение ЯЯ до 1.13-1.38 происходит после доз 200-499 сГр. У мужчин ЯЯ увеличивается только при дозах ~ 300 сГр, а у женщин - при дозе 200 сГр и больше. При меньших дозах ЯЯ смерти меньше единицы, что свидетельствует о защитном действии низких доз путем стимуляции "очистительных" механизмов и иммунной системы.
Хроническое тотальное гамма-облучение мышей-самцов в течение 6 месяцев до суммарной дозы 13.8, 45 и 63 сГр (в контроле 0.034 и 0.127 сГр) показан на рис. 3. Количество пометов от этих животных увеличивается по сравнению с контролем на 10% при первой дозе, на 25% при второй и уменьшается на 10% при самой большой дозе. Количество потомков в помете возрастает на 10 и 23% при первой и второй дозе и снижается на 5% при дозе 63250 мрад. Таким образом,
под влиянием низких доз тотального облучения увеличивается плодовитость млекопитающих. Причина увеличения фертильности репродуктивной способности связана, по мнению авторов, со стимулирующим влиянием низких доз облучения на сперматогенез.
Механизмом повреждающего действия ИИ из-за их огромной энергии, составляющей тысячи и миллионы электрон-вольт, является разрыв внутримолекулярных связей в ядре клетки с последующей перестройкой или гибелью этих образований. Механизм гибели или восстановления клетки не зависит от вида повреждающего агента. Существует однотипная система защиты, не зависящая от того, чем нанесено повреждение, будь то химический, механический или физический фактор, например ИИ.
Механизм борьбы с повреждением однотипен и сводится к обезвреживанию
з 1
1-30
31-40
41-50 51-100
101-150 151-599 дозы
Рис. 2.
Риск смерти среди мужчин (1) и женщин (2), переживших атомную бомбардировку. На оси ординат -относительный риск; на оси абсцисс -дозы1 тотального облучения, сГр.
Рис. 3.
Соотношение между дозой тотального гамма-облучения самцов мышей и количеством пометов (1) и потомков (2). На оси ординат - отношение фертильности облученны/х к необлученны/м; на оси абсцисс - доза, сГр.
0.95 -
г
50 60 70 доза облучения, сГр
поврежденных молекул, клеток, тканей, когда эти образования становятся из-за болезненных перестроек чужеродными для организма. Можно сказать, что организм борется не с агентом, а за ликвидацию повреждений.
Так, при действии ИИ за счет ионизации атомов, входящих в состав молекулы ДНК, происходит разрыв одной или двух нитей хромосом. Тип разрыва хромосом не отличается от спонтанного и заканчивается репарацией повреждения или гибелью поврежденной молекулы, а значит, и клетки. Такие клетки выводятся из организма с помощью специальной системы фагоцитоза. Другой механизм гибели клеток - апоптоз - сводится к уменьшению ядра, а по существу - к аннигиляции ядра клетки и ее гибели с последующим удалением из ткани. Одним из механизмов защиты организма от живых, но измененных клеток, так называемых клеток-мутантов, является активация клеток-киллеров, всегда присутствующих в организме. Этот процесс защиты организма от всех видов повреждения однотипен потому, что на организменном уровне поддерживается постоянство "среды", то есть сохранение индивидуального качества, присущего организму, молекуле и клетке. Не все повреждения, в том числе и спонтанные, репарируются в 100% случаев. Оставшиеся радиационно повреж-
денные молекулы, как и от спонтанных поломок, представляют скрытую опасность при точном воспроизводстве себе подобных образований, отличающихся от собственных клеток организма. Эти мутированные клетки и могут дать неподконтрольный организму рост. Такие клетки в отсутствие клеток-киллеров развиваются самостоятельно и приводят к развитию злокачественных новообразований.
Поскольку ИИ увеличивает количество перестроек ДНК, следует учитывать возможный дополнительный риск появления злокачественных новообразований. Такие наблюдения зарегистрированы как в эксперименте, так и в эпидемиологических исследованиях. Наиболее обширные и достоверные данные имеются по наблюдению за когортой, пережившей атомные бомбардировки. Наиболее чувствительным показателем § считается смертность от лейкемии г (табл. 3). |
Из табл. 3 видно, что у переживших | атомную бомбардировку и получивших д дозы внешнего тотального гамма-облу- | чения в диапазоне от 0.004 до 0.2 Зв ча- ^ стота смертности от лейкемии меньше, § чем в контрольной популяции. Только 1 после превышения дозы 0.2 Зв мгновен- 1 ного облучения происходит достоверное ® учащение выхода лейкемии и смертнос- ^ ти от нее. Анализ заболеваемости и
Смертность от лейкемии среди переживших атомную бомбардировку*
Поглощенные дозы, Зв (средние) Количество лиц Количество ожидаемых смертей Количество наблюдаемых смертей Количество избыточных случаев смерти
0.004 35290 89.9 61.0 -28.9
0.02 19740 51.5 33 -18.5
0.07 4059 12.1 5 -7.1
0.13(0.1-0.19)** 5210 15.2 11 -4.2
0.32(0.20-0.49)** 6375 18.6 23 4.4
0.69 3042 8.6 24 15.4
1.39 1578 4.5 24 19.5
2.38 412 1 15 14.0
3.44 130 0.3 2 1.7
4.61 135 0.4 4 3.6
* Shimizu Y., Kato U., Shull W.J. et al. - Studies on the mortality of A-bomb survivors 9. 1960-1985 / Part I. Comparison of risk coefficients for, site - specific cancer mortality
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.