Studi tentang efek jangka panjang radiasi dimulai pada 20-an abad XX. Penelitian telah menunjukkan bahwa radiasi pengion adalah penyebab mutasi kromosom. Sebuah studi tentang kesehatan penduduk kota Hiroshima dan Nagasaki di Jepang menunjukkan bahwa 12 tahun setelah pemboman nuklir, kejadian kanker pada orang-orang yang terpapar radiasi meningkat. Selain itu, risiko terkena kanker tidak terkait dengan model ambang, ketika penyakit terjadi sebagai akibat dari melebihi nilai "kritis" dari dosis yang diterima. Ini meningkat secara linier, bahkan dengan penyinaran jangka pendek. Fenomena ini terkait dengan efek stokastik radiasi. Menurut para ilmuwan, setiap dosis radiasi meningkatkan risiko tumor ganas dan kelainan genetik.
Apa efek stokastik dari radiasi pengion?
Radiasi memiliki efek merusak pada jaringan biologis. Dalam ilmu pengetahuan modern, ada 2 varian dari konsekuensi tersebut: efek deterministik dan stokastik. Tipe pertama juga disebutditentukan sebelumnya (dari kata Latin determino - "tentukan"), yaitu, konsekuensi terjadi ketika ambang dosis tercapai. Jika terlampaui, risiko penyimpangan meningkat.
Patologi akibat efek deterministik termasuk cedera radiasi akut, sindrom radiasi (sumsum tulang, gastrointestinal, serebral), penurunan fungsi reproduksi, katarak. Mereka dicatat sesegera mungkin setelah menerima dosis radiasi, lebih jarang - dalam jangka panjang.
Stochastic, atau efek acak, (dari kata Yunani stochasticos - "tahu bagaimana menebak") adalah efek tersebut, tingkat keparahannya tidak tergantung pada dosis radiasi. Ketergantungan dosis dimanifestasikan dalam peningkatan kejadian patologi di antara populasi organisme hidup. Potensi efek samping ada bahkan dengan paparan jangka pendek.
Perbedaan
Perbedaan antara efek radiasi stokastik dan efek deterministik dijelaskan pada tabel di bawah ini.
| Kriteria | Efek deterministik | Efek stokastik |
| Ambang batas dosis | Dimanifestasikan pada dosis tinggi (>1 Gy). Jika nilai ambang batas terlampaui, penyakit tidak dapat dihindari (telah ditentukan, ditentukan). Tingkat keparahan cedera meningkat dengan meningkatnya dosis | Diamati pada dosis rendah dan menengah. Patogenesis tidak bergantung pada dosis |
| Mekanisme kerusakan | Kematian sel yang menyebabkan disfungsi jaringan dan organ |
Sel yang diiradiasi tetap hidup, tetapi berubah dan menghasilkan keturunan yang bermutasi. Klon dapat ditekan oleh sistem kekebalan tubuh. Jika tidak, kanker berkembang, dan jika sel germinal terpengaruh, cacat bawaan mengurangi harapan hidup |
| Waktu bertelur | Dalam beberapa jam atau hari setelah terpapar | Setelah periode latensi. Penyakitnya acak |
Salah satu ciri fenomena stokastik adalah bahwa fenomena tersebut dapat terjadi bersamaan dengan penyakit radiasi kronis.
Tampilan
Efek stokastik mencakup 2 jenis perubahan tergantung pada jenis sel yang terpengaruh:
- Efek somatik (tumor ganas, leukemia). Mereka terungkap selama pengamatan jangka panjang.
- Efek yang diwariskan tercatat pada keturunan individu yang terpapar. Timbul karena kerusakan genom pada sel germinal.
Kedua jenis cacat tersebut dapat muncul baik pada tubuh orang yang terpapar maupun pada keturunannya.
mutasi sel
Proses mutasi dalam sel yang terpapar radiasi tidak menyebabkan kematiannya, tetapi merangsang transformasi genetik. Ada yang disebut mutasi yang diinduksi radiasi - perubahan struktur yang diinduksi secara artifisialsel yang bertanggung jawab untuk transmisi informasi herediter. Mereka permanen.
Mutasi seluler selalu ada dalam mekanisme alami. Akibatnya, anak berbeda dengan orang tuanya. Faktor ini sangat penting untuk perkembangan biologis. Patologi kanker dan genetik spontan selalu ada dalam populasi manusia. Radiasi pengion adalah agen tambahan yang meningkatkan kemungkinan terjadinya perubahan tersebut.
Dalam ilmu kedokteran, secara umum diterima bahwa bahkan satu sel yang diubah dapat memulai perkembangan proses tumor. Kerusakan DNA dan penyimpangan kromosom dapat terjadi setelah insiden ionisasi tunggal.
Penyakit
Hubungan yang andal antara penyakit tertentu dan efek radiasi yang tidak disengaja hanya terbukti pada tahun 90-an abad XX. Di bawah ini adalah efek stokastik dari radiasi pengion:
- Tumor ganas pada kulit, perut, jaringan tulang, kelenjar susu pada wanita, paru-paru, ovarium, kelenjar tiroid, usus besar. Penyakit neoplastik pada sistem hematopoietik.
- Penyakit non-tumor: hiperplasia (reproduksi sel berlebihan) atau aplasia (proses kebalikan) organ yang terdiri dari jaringan ikat (hati, limpa, pankreas, dan lain-lain), patologi sklerotik, gangguan hormonal.
- Konsekuensi genetik.
Anomali herediter
Dalam kelompok efek genetik, 3 jenis anomali dibedakan:
- Perubahan genom (jumlah dan bentuk kromosom), menyebabkan perkembangan berbagai kelainan - Down syndrome, kelainan jantung, epilepsi, katarak dan lain-lain.
- Mutasi dominan yang langsung muncul pada anak generasi pertama atau kedua.
- Mutasi resesif. Mereka hanya terjadi ketika gen yang sama bermutasi pada kedua orang tua. Jika tidak, penyimpangan genetik mungkin tidak muncul selama beberapa generasi, atau mungkin tidak terjadi sama sekali.
Radiasi pengion menyebabkan ketidakstabilan genetik dalam sel karena gangguan pada sistem perbaikan DNA yang rusak. Perubahan dalam perjalanan normal biosintesis memerlukan penurunan viabilitas dan munculnya penyakit keturunan. Ketidakstabilan genom sel juga merupakan tanda awal perkembangan kanker.
Tingkat onkopati dan periode laten
Karena efek stokastik bersifat acak, tidak mungkin untuk mengetahui dengan andal siapa yang akan mengembangkannya dan siapa yang tidak. Tingkat alami kanker pada populasi manusia adalah sekitar 16% sepanjang hidup. Angka ini lebih tinggi dengan meningkatnya dosis radiasi kolektif, tetapi tidak ada data pasti tentang ini dalam ilmu kedokteran.
Karena perkembangan tumor ganas adalah proses multi-tahap, onkopatologi karena efek stokastik memiliki periode laten (tersembunyi) yang agak lama sebelum deteksi penyakit. Jadi, dengan perkembangan leukemia, angka ini rata-rata sekitar 8 tahun. Setelah nuklirpengeboman di kota Hiroshima dan Nagasaki di Jepang, kanker tiroid didiagnosis setelah 7-12 tahun, dan leukemia setelah 3-5 tahun. Para ilmuwan percaya bahwa durasi periode laten penyakit ganas di lokalisasi tertentu tergantung pada dosis radiasi.
Konsekuensi mutasi genetik
Konsekuensi dari mutasi herediter dibagi menjadi tiga kelompok sesuai dengan tingkat keparahannya:
- Penyimpangan besar - kematian pada periode awal embrionik dan pascapersalinan, malformasi kongenital yang serius (hernia kranioserebral, tidak adanya tulang kubah tengkorak, mikro dan hidrosefalus; keterbelakangan atau tidak adanya bola mata sama sekali, anomali sistem kerangka - jari ekstra, tidak adanya anggota badan dan lain-lain), keterlambatan perkembangan.
- Kecacatan fisik (ketidakstabilan dalam kaitannya dengan penyimpanan dan transmisi materi genetik dari generasi ke generasi, penurunan daya tahan tubuh terhadap faktor eksternal yang merugikan).
- Peningkatan risiko tumor ganas sebagai akibat dari kecenderungan turun-temurun.
