การศึกษาผลกระทบระยะยาวของรังสีเริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ XX การศึกษาพบว่าการแผ่รังสีไอออไนซ์เป็นสาเหตุของการกลายพันธุ์ของโครโมโซม การศึกษาด้านสุขภาพของชาวเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่นพบว่า 12 ปีหลังจากการระเบิดนิวเคลียร์ อุบัติการณ์ของโรคมะเร็งในผู้ที่ได้รับรังสีเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ความเสี่ยงในการเป็นมะเร็งไม่ได้สัมพันธ์กับแบบจำลองเกณฑ์ เมื่อโรคเกิดขึ้นเนื่องจากเกินค่า "วิกฤต" ของขนาดยาที่ได้รับ จะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง แม้จะฉายรังสีในระยะสั้นก็ตาม ปรากฏการณ์เหล่านี้สัมพันธ์กับผลสุ่มของรังสี ตามที่นักวิทยาศาสตร์ กล่าว ปริมาณรังสีใดๆ เพิ่มความเสี่ยงของเนื้องอกร้ายและความผิดปกติทางพันธุกรรม
ผลสุ่มของรังสีไอออไนซ์คืออะไร
การฉายรังสีมีผลเสียต่อเนื้อเยื่อชีวภาพ ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ผลที่ตามมามีอยู่ 2 แบบคือ ผลกระทบแบบกำหนดขึ้นเองและสุ่มตัวอย่าง ประเภทแรกเรียกอีกอย่างว่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (จากคำภาษาละติน determino - "determine") นั่นคือผลที่ตามมาเมื่อถึงเกณฑ์ปริมาณรังสี หากเกินความเสี่ยงของการเบี่ยงเบนจะเพิ่มขึ้น
โรคที่เกิดจากผลกระทบที่กำหนด ได้แก่ การบาดเจ็บจากรังสีเฉียบพลัน, อาการของรังสี (ไขกระดูก, ทางเดินอาหาร, สมอง), การเสื่อมสภาพของระบบสืบพันธุ์, ต้อกระจก พวกเขาจะสังเกตเห็นโดยเร็วที่สุดหลังจากได้รับปริมาณรังสี ไม่บ่อยนัก - ในระยะยาว
เอฟเฟกต์แบบสุ่มหรือแบบสุ่ม (จากคำภาษากรีก stochastikos - "รู้วิธีเดา") เป็นเอฟเฟกต์ดังกล่าว ความรุนแรงที่ไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสี การพึ่งพายาเป็นที่ประจักษ์ในอุบัติการณ์ของพยาธิวิทยาที่เพิ่มขึ้นในหมู่ประชากรของสิ่งมีชีวิต มีโอกาสเกิดผลข้างเคียงแม้จะได้รับสารในระยะสั้น
ความแตกต่าง
ความแตกต่างระหว่างเอฟเฟกต์รังสีสุ่มและเอฟเฟกต์ที่กำหนดได้อธิบายไว้ในตารางด้านล่าง
| เกณฑ์ | ผลที่กำหนด | เอฟเฟกต์สุ่ม |
| ปริมาณที่กำหนด | แสดงในปริมาณที่สูง (>1 Gy) หากเกินค่าเกณฑ์โรคจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ (กำหนดไว้ล่วงหน้า, กำหนด) ความรุนแรงของการบาดเจ็บเพิ่มขึ้นตามปริมาณที่เพิ่มขึ้น | สังเกตได้ในขนาดต่ำและปานกลาง. การเกิดโรคไม่ขึ้นกับขนาดยา |
| กลไกการเสียหาย | เซลล์ตายทำให้เนื้อเยื่อและอวัยวะทำงานผิดปกติ | เซลล์ที่ฉายรังสียังมีชีวิตอยู่ แต่เปลี่ยนและให้ลูกหลานกลายพันธุ์ โคลนสามารถกดภูมิคุ้มกันของร่างกายได้ มิฉะนั้น มะเร็งจะพัฒนา และหากเซลล์สืบพันธุ์ได้รับผลกระทบ ความบกพร่องทางพันธุกรรมจะลดอายุขัย |
| เวลาวางไข่ | ภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือหลายวันที่เปิดรับ | หลังจากช่วงเวลาแฝง สุ่มโรค |
ลักษณะพิเศษอย่างหนึ่งของปรากฏการณ์สุ่มคือสามารถเกิดขึ้นพร้อมกันกับการเจ็บป่วยจากรังสีเรื้อรังได้
ดู
เอฟเฟกต์สุ่มประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลง 2 ประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของเซลล์ที่ได้รับผลกระทบ:
- ผลกระทบจากร่างกาย (เนื้องอกมะเร็ง มะเร็งเม็ดเลือดขาว) พวกมันจะถูกเปิดเผยในระหว่างการสังเกตระยะยาว
- ผลกระทบที่สืบทอดมาซึ่งบันทึกไว้ในลูกหลานของบุคคลที่ได้รับสัมผัส เกิดขึ้นเนื่องจากความเสียหายต่อจีโนมในเซลล์สืบพันธุ์
ข้อบกพร่องทั้งสองประเภทสามารถปรากฏได้ทั้งในร่างกายของผู้สัมผัสและในลูกหลานของเขา
การกลายพันธุ์ของเซลล์
กระบวนการกลายพันธุ์ในเซลล์ที่สัมผัสกับรังสีไม่นำไปสู่การตาย แต่กระตุ้นการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม มีการกลายพันธุ์ที่เกิดจากรังสีที่เรียกว่า - การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เหนี่ยวนำให้เกิดเทียมเซลล์ที่มีหน้าที่ในการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม เป็นแบบถาวร
การกลายพันธุ์ของเซลล์มักปรากฏอยู่ในกลไกตามธรรมชาติ ส่งผลให้ลูกแตกต่างจากพ่อแม่ ปัจจัยนี้มีความสำคัญมากสำหรับการพัฒนาทางชีววิทยา โรคมะเร็งและโรคทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นเองมีอยู่อย่างต่อเนื่องในประชากรมนุษย์ รังสีไอออไนซ์เป็นสารเพิ่มเติมที่เพิ่มโอกาสที่การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะเกิดขึ้น
ในวิทยาศาสตร์การแพทย์ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าแม้แต่เซลล์ที่แปลงแล้วเพียงเซลล์เดียวก็สามารถเริ่มกระบวนการพัฒนาของเนื้องอกได้ การแตกของดีเอ็นเอและความคลาดเคลื่อนของโครโมโซมสามารถเกิดขึ้นได้หลังจากเกิดการแตกตัวเป็นไอออนเพียงครั้งเดียว
โรค
ความเชื่อมโยงที่เชื่อถือได้ระหว่างโรคบางชนิดและผลกระทบจากอุบัติเหตุของรังสีได้รับการพิสูจน์ในทศวรรษ 90 ของศตวรรษที่ XX เท่านั้น ด้านล่างนี้เป็นผลสุ่มของรังสีไอออไนซ์:
- เนื้องอกร้ายของผิวหนัง กระเพาะอาหาร เนื้อเยื่อกระดูก ต่อมน้ำนมในผู้หญิง ปอด รังไข่ ต่อมไทรอยด์ ลำไส้ใหญ่ โรคเนื้องอกของระบบเม็ดเลือด
- โรคที่ไม่เกี่ยวกับเนื้องอก: hyperplasia (การสืบพันธุ์ของเซลล์มากเกินไป) หรือ aplasia (กระบวนการย้อนกลับ) ของอวัยวะที่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (ตับ ม้าม ตับอ่อนและอื่น ๆ) โรคเส้นโลหิตตีบ ความผิดปกติของฮอร์โมน
- ผลสืบเนื่องทางพันธุกรรม
ความผิดปกติทางพันธุกรรม
ในกลุ่มของผลกระทบทางพันธุกรรม ความผิดปกติ 3 ประเภทมีความโดดเด่น:
- การเปลี่ยนแปลงในจีโนม (จำนวนและรูปร่างของโครโมโซม) นำไปสู่การพัฒนาของความผิดปกติต่างๆ - ดาวน์ซินโดรม โรคหัวใจล้มเหลว โรคลมบ้าหมู ต้อกระจก และอื่นๆ
- การกลายพันธุ์ที่โดดเด่นซึ่งปรากฏขึ้นทันทีในเด็กรุ่นแรกหรือรุ่นที่สอง
- การกลายพันธุ์แบบถอย เกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการกลายพันธุ์ของยีนเดียวกันในทั้งพ่อและแม่ มิฉะนั้น ความคลาดเคลื่อนทางพันธุกรรมอาจไม่ปรากฏในหลายชั่วอายุคน หรืออาจไม่เกิดขึ้นเลย
การแผ่รังสีทำให้เกิดความไม่แน่นอนของยีนในเซลล์เนื่องจากการรบกวนระบบการซ่อมแซม DNA ที่เสียหาย การเปลี่ยนแปลงของกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพตามปกติทำให้ความสามารถในการมีชีวิตลดลงและการปรากฏตัวของโรคทางพันธุกรรม ความไม่แน่นอนของจีโนมของเซลล์ยังเป็นสัญญาณเริ่มต้นของการพัฒนามะเร็งอีกด้วย
ระดับเนื้องอกและระยะแฝง
เนื่องจากเอฟเฟกต์สุ่มเป็นแบบสุ่มในธรรมชาติ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทราบได้อย่างน่าเชื่อถือว่าใครจะเป็นผู้พัฒนาและใครจะไม่ได้ อัตรามะเร็งตามธรรมชาติในประชากรมนุษย์อยู่ที่ประมาณ 16% ตลอดชีวิต ตัวเลขนี้สูงขึ้นเมื่อปริมาณรังสีโดยรวมเพิ่มขึ้น แต่ไม่มีข้อมูลที่แน่นอนในเรื่องนี้ในด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์
เนื่องจากการพัฒนาของเนื้องอกมะเร็งเป็นกระบวนการหลายขั้นตอน เนื้องอกวิทยาเนื่องจากผลกระทบแบบสุ่มจึงมีระยะเวลาแฝง (ซ่อนอยู่) ค่อนข้างนานก่อนการตรวจพบโรค ดังนั้น ด้วยการพัฒนาของมะเร็งเม็ดเลือดขาว ตัวเลขนี้เฉลี่ยประมาณ 8 ปี หลังจากนิวเคลียร์เหตุระเบิดในเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่น มะเร็งต่อมไทรอยด์ได้รับการวินิจฉัยหลังจาก 7-12 ปี และมะเร็งเม็ดเลือดขาวหลังจาก 3-5 ปี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าระยะเวลาแฝงสำหรับโรคร้ายในการแปลเฉพาะที่ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสี
ผลที่ตามมาของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม
ผลที่ตามมาของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมแบ่งออกเป็นสามกลุ่มตามความรุนแรงของหลักสูตร:
- ความผิดปกติที่สำคัญ - การเสียชีวิตในระยะแรกของตัวอ่อนและระยะหลังคลอด, ความผิดปกติแต่กำเนิดที่ร้ายแรง (ไส้เลื่อนกะโหลก, การไม่มีกระดูกของกะโหลกกะโหลก, ไมโครและไฮโดรเซฟาลัส; ด้อยพัฒนาหรือไม่มีลูกตาอย่างสมบูรณ์, ความผิดปกติของระบบโครงร่าง - นิ้วพิเศษ แขนขาขาด และอื่นๆ) พัฒนาการล่าช้า
- ความทุพพลภาพทางร่างกาย (ความไม่เสถียรเกี่ยวกับการจัดเก็บและการส่งผ่านสารพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น การเสื่อมสภาพของร่างกายต่อปัจจัยภายนอกที่ไม่พึงประสงค์)
- เพิ่มความเสี่ยงของการพัฒนาเนื้องอกร้ายอันเป็นผลมาจากความบกพร่องทางพันธุกรรม