Baada ya ugunduzi wake na Roentgen mnamo 1895, x-ray ilianzishwa kwa haraka sana katika utambuzi na matibabu ya ugonjwa hivi kwamba majeraha yatokanayo na mionzi ya kupindukia yalianza kupatikana mara moja kwa wafanyikazi waanzilishi wa mionzi, ambao walikuwa bado hawajajua hatari (Brown). 1933). Majeraha ya kwanza kama haya yalikuwa athari za ngozi kwenye mikono ya wale wanaofanya kazi na vifaa vya mapema vya mionzi, lakini ndani ya miaka kumi aina zingine nyingi za majeraha pia zilikuwa zimeripotiwa, pamoja na saratani za kwanza zilizohusishwa na mionzi (Stone 1959).
Katika karne nzima tangu matokeo haya ya mapema, uchunguzi wa athari za kibaolojia za mionzi ya ionizing umepata msukumo unaoendelea kutoka kwa matumizi yanayokua ya mionzi katika dawa, sayansi na tasnia, na vile vile kutoka kwa matumizi ya amani na ya kijeshi ya nishati ya atomiki. Kama matokeo, athari za kibaolojia za mionzi zimechunguzwa kwa undani zaidi kuliko zile za wakala mwingine yeyote wa mazingira. Ujuzi unaoendelea wa athari za mionzi umekuwa na ushawishi katika kuunda hatua za ulinzi wa afya ya binadamu dhidi ya hatari nyingine nyingi za mazingira pamoja na mionzi.
Asili na Taratibu za Athari za Kibiolojia za Mionzi
Uwekaji wa nishati. Tofauti na aina nyingine za mionzi, mionzi ya ionizing ina uwezo wa kuweka nishati ya kutosha ya ndani ili kutoa elektroni kutoka kwa atomi ambayo inaingiliana. Kwa hivyo, mionzi inapogongana nasibu na atomi na molekuli katika chembe hai, hutokeza ayoni na itikadi kali ambazo huvunja vifungo vya kemikali na kusababisha mabadiliko mengine ya molekuli ambayo hudhuru seli zilizoathiriwa. Usambazaji wa anga wa matukio ya ionizing inategemea sababu ya uzani wa mionzi, w R ya mionzi (tazama jedwali 1 na takwimu 1).
Jedwali 1. Sababu za uzani wa mionzi wR
Aina na anuwai ya nishati |
wR 1 |
Picha, nishati zote |
1 |
Elektroni na muons, nguvu zote2 |
1 |
Neutroni, nishati <10 keV |
5 |
10 keV hadi 100 keV |
10 |
>100 keV hadi 2 MeV |
20 |
> 2 MeV hadi 20 MeV |
10 |
> 20 MeV |
5 |
Protoni, zaidi ya protoni za kurudisha nyuma, nishati> 2 MeV |
5 |
Chembe za alfa, vipande vya fission, viini nzito |
20 |
1 Maadili yote yanahusiana na tukio la mionzi kwenye mwili au, kwa vyanzo vya ndani, vinavyotokana na chanzo.
2 Ukiondoa elektroni za Auger zinazotolewa kutoka kwa viini vilivyounganishwa na DNA.
Kielelezo 1. Tofauti kati ya aina mbalimbali za mionzi ya ionizing katika nguvu ya kupenya katika tishu
Madhara kwenye DNA. Molekuli yoyote katika seli inaweza kubadilishwa na mionzi, lakini DNA ndiyo shabaha muhimu zaidi ya kibaolojia kwa sababu ya upungufu mdogo wa maelezo ya kijeni yaliyomo. Kiwango cha kufyonzwa cha mionzi kikubwa cha kutosha kuua wastani wa seli inayogawanyika—2 kijivu (Gy)—inatosha kusababisha mamia ya vidonda katika molekuli zake za DNA (Ward 1988). Vidonda vingi kama hivyo vinaweza kurekebishwa, lakini vile vinavyotolewa na mionzi yenye ioni (kwa mfano, protoni au chembe ya alpha) kwa ujumla haviwezi kurekebishwa kuliko vile vinavyotolewa na mionzi yenye kiasi kidogo cha ioni (kwa mfano, eksirei au mionzi ya gamma) ( Goodhead 1988). Mionzi yenye ionizing (high LET) yenye wingi, kwa hivyo, kwa kawaida huwa na ufanisi wa juu wa kibayolojia (RBE) kuliko mionzi ya ionizing (chini ya LET) kwa aina nyingi za majeraha (ICRP 1991).
Madhara kwenye jeni. Uharibifu wa DNA ambao bado haujarekebishwa au umerekebishwa vibaya unaweza kuonyeshwa kwa njia ya mabadiliko, ambayo frequency yake inaonekana kuongezeka kama kazi ya mstari, isiyo ya kizingiti ya kipimo, takriban 10.-5 kwa 10-6 kwa kila locus kwa Gy (NAS 1990). Ukweli kwamba kiwango cha ubadilishaji kinaonekana kuwa sawia na kipimo kinafasiriwa kuashiria kwamba kupitiwa kwa DNA kwa chembe moja ya ioni kunaweza, kimsingi, kutosheleza kusababisha mabadiliko (NAS 1990). Katika wahasiriwa wa ajali ya Chernobyl, uhusiano wa mwitikio wa dozi kwa mabadiliko ya glycophorin katika seli za uboho unafanana kwa karibu na ule ulioonekana katika manusura wa bomu la atomiki (Jensen, Langlois na Bigbee 1995).
Madhara kwenye kromosomu. Uharibifu wa mionzi kwa vifaa vya kijeni pia unaweza kusababisha mabadiliko katika idadi na muundo wa kromosomu, mzunguko ambao umezingatiwa kuongezeka kwa kiwango cha wafanyakazi wa mionzi, manusura wa bomu la atomiki, na wengine walio kwenye mionzi ya ioni. Uhusiano wa mwitikio wa dozi kwa mtengano wa kromosomu katika lymphocyte za damu ya binadamu (mchoro 2) umeainishwa vya kutosha ili marudio ya upotofu katika seli kama hizo inaweza kutumika kama kipimo muhimu cha kibiolojia (IAEA 1986).
Mchoro 2. Mzunguko wa kupotoka kwa kromosomu ya dicentric katika lymphocytes ya binadamu kuhusiana na kipimo, kiwango cha kipimo, na ubora wa mionzi katika vitro.
Madhara kwenye uhai wa seli. Miongoni mwa athari za mapema zaidi kwa miale ni kuzuiwa kwa mgawanyiko wa seli, ambayo huonekana mara baada ya kufichuliwa, ikitofautiana kwa kiwango na muda na kipimo (mchoro 3). Ingawa kizuizi cha mitosisi ni cha mpito, uharibifu wa mionzi kwa jeni na kromosomu unaweza kuwa hatari kwa seli zinazogawanyika, ambazo ni nyeti sana kama darasa (ICRP 1984). Ikipimwa kulingana na uwezo wa kuzidisha, uhai wa seli zinazogawanyika huelekea kupungua kwa kasi kwa kuongezeka kwa dozi, Gy 1 hadi 2 kwa ujumla inatosha kupunguza idadi ya watu iliyosalia kwa karibu 50% (takwimu 4).
Kielelezo 3. Kizuizi cha mitotiki kinachochochewa na mionzi ya x kwenye seli za epithelial za konea ya panya.

Mchoro 4. Miindo ya kawaida ya kuishi kwa dozi kwa seli za mamalia zilizo wazi kwa mionzi ya x na neutroni za haraka.
Athari kwenye tishu. Seli zilizokomaa, zisizogawanyika kwa kiasi hustahimili mionzi, lakini seli zinazogawanyika katika tishu hazihisi mionzi na zinaweza kuuawa kwa idadi ya kutosha kwa mnururisho mwingi ili kusababisha tishu kuwa atrophic (mchoro 5). Kasi ya atrophy hiyo inategemea mienendo ya idadi ya seli ndani ya tishu zilizoathiriwa; yaani, katika viungo vilivyo na mabadiliko ya polepole ya seli, kama vile ini na endothelium ya mishipa, mchakato huo kwa kawaida ni wa polepole zaidi kuliko katika viungo vinavyojulikana na mabadiliko ya haraka ya seli, kama vile uboho, epidermis na mucosa ya utumbo (ICRP 1984). Ni vyema kutambua, zaidi ya hayo, kwamba ikiwa kiasi cha tishu kilichomwagika ni kidogo vya kutosha, au ikiwa kipimo kinakusanywa hatua kwa hatua ya kutosha, ukali wa kuumia unaweza kupunguzwa sana na kuenea kwa fidia kwa seli zilizobaki.
Kielelezo 5. Mlolongo wa tabia ya matukio katika pathogenesis ya madhara yasiyo ya stochastic ya mionzi ya ionizing.
Maonyesho ya Kliniki ya Jeraha
Aina za athari. Athari za mionzi hujumuisha aina mbalimbali za athari, zinazotofautiana dhahiri katika uhusiano wao wa mwitikio wa kipimo, udhihirisho wa kimatibabu, muda na ubashiri (Mettler na Upton 1995). Athari mara nyingi hugawanywa, kwa urahisi, katika vikundi viwili vikubwa: (1) urithi athari, ambazo zinaonyeshwa katika vizazi vya watu waliofichuliwa, na (2) somatic madhara, ambayo yanaonyeshwa kwa watu binafsi walio wazi wenyewe. Mwisho huo ni pamoja na athari za papo hapo, ambazo hutokea mara tu baada ya mnururisho, na pia athari za marehemu (au sugu), kama vile saratani, ambayo inaweza isionekane hadi miezi, miaka au miongo kadhaa baadaye.
Athari kali. Madhara makubwa ya mionzi hutokana hasa na kupungua kwa seli za kizazi katika tishu zilizoathirika (mchoro 5) na inaweza kutolewa tu na vipimo ambavyo ni kubwa vya kutosha kuua seli nyingi kama hizo (kwa mfano, jedwali la 2). Kwa sababu hii, athari kama hizo zinazingatiwa isiyo ya kawaida, Au uamuzi, kwa asili (ICRP 1984 na 1991), kinyume na athari za mutajeni na kansa za mionzi, ambayo hutazamwa kama stochastic matukio yanayotokana na mabadiliko ya nasibu ya molekuli katika seli moja moja ambayo huongezeka kama utendaji usio wa kikomo wa kipimo (NAS 1990; ICRP 1991).
Jedwali la 2. Kadirio la viwango vya juu vya mionzi ya matibabu iliyogawanywa kwa sehemu kwa kawaida kwa athari za kiafya zisizo za stochastic katika tishu mbalimbali.
Organ |
Jeraha katika miaka 5 |
Kizingiti |
Mionzi |
Ngozi |
Kidonda, fibrosis kali |
55 |
100 cm2 |
Mucosa ya mdomo |
Kidonda, fibrosis kali |
60 |
50 cm2 |
Umio |
Kidonda, ukali |
60 |
75 cm2 |
Tumbo |
Kidonda, utoboaji |
45 |
100 cm2 |
Utumbo mdogo |
Kidonda, ukali |
45 |
100 cm2 |
Colon |
Kidonda, ukali |
45 |
100 cm2 |
Jukwaa |
Kidonda, ukali |
55 |
100 cm2 |
Tezi za salivary |
xerostomia |
50 |
50 cm2 |
Ini |
Kushindwa kwa ini, ascites |
35 |
zima |
Figo |
Nephrosclerosis |
23 |
zima |
Kibofu cha mkojo |
Kidonda, mkataba |
60 |
zima |
Majaribio |
Utasa wa kudumu |
5-15 |
zima |
Ovari |
Utasa wa kudumu |
2-3 |
zima |
mfuko wa uzazi |
Necrosis, utoboaji |
> 100 |
zima |
Uke |
Kidonda, fistula |
90 |
5 cm2 |
Matiti, mtoto |
hypoplasia |
10 |
5 cm2 |
Matiti, mtu mzima |
Atrophy, necrosis |
> 50 |
zima |
Kuoza |
Pneumonitis, fibrosis |
40 |
tundu |
Kapilari |
Telangiectasis, fibrosis |
50-60 |
s |
Heart |
Pericarditis, pancarditis |
40 |
zima |
Mfupa, mtoto |
Ukuaji uliokamatwa |
20 |
10 cm2 |
Mfupa, mtu mzima |
Necrosis, fracture |
60 |
10 cm2 |
Cartilage, mtoto |
Ukuaji uliokamatwa |
10 |
zima |
Cartilage, mtu mzima |
Nekrosisi |
60 |
zima |
Mfumo mkuu wa neva (ubongo) |
Nekrosisi |
50 |
zima |
Uti wa mgongo |
Necrosis, mgawanyiko |
50 |
5 cm2 |
Jicho |
Panophthalmitis, kutokwa na damu |
55 |
zima |
Cornea |
Keratiti |
50 |
zima |
Lens |
Cataract |
5 |
zima |
Sikio (ndani) |
Usiwivu |
> 60 |
zima |
Tezi |
Hypothyroidism |
45 |
zima |
Adrenal |
Hypoadrenalism |
> 60 |
zima |
Hali |
Hypopituitarism |
45 |
zima |
Misuli, mtoto |
hypoplasia |
20-30 |
zima |
Misuli, mtu mzima |
Kudhoofika |
> 100 |
zima |
Mafuta ya mfupa |
hypoplasia |
2 |
zima |
Mafuta ya mfupa |
Hypoplasia, fibrosis |
20 |
ujanibishaji |
Tezi |
Kudhoofika |
33-45 |
s |
Lymphatics |
Sclerosis |
50 |
s |
Kijusi |
Kifo |
2 |
zima |
* Kiwango kinachosababisha athari katika asilimia 1-5 ya watu walioambukizwa.
Chanzo: Rubin na Casarett 1972.
Majeraha ya papo hapo ya aina ambayo yalikuwa yameenea kwa wafanyikazi waanzilishi wa mionzi na wagonjwa wa mapema wa radiotherapy yameondolewa kwa kiwango kikubwa na uboreshaji wa tahadhari za usalama na mbinu za matibabu. Walakini, wagonjwa wengi wanaotibiwa kwa mionzi leo bado wanapata jeraha fulani la tishu za kawaida ambazo huwashwa. Aidha, ajali mbaya za mionzi zinaendelea kutokea. Kwa mfano, baadhi ya ajali 285 za kinu cha nyuklia (bila kujumuisha ajali ya Chernobyl) ziliripotiwa katika nchi mbalimbali kati ya 1945 na 1987, zikiwamwagia miale zaidi ya watu 1,350, 33 kati yao wakiwa wamekufa (Lushbaugh, Fry na Ricks 1987). Ajali ya Chernobyl pekee ilitoa nyenzo za mionzi za kutosha kuhitaji kuhamishwa kwa makumi ya maelfu ya watu na wanyama wa shamba kutoka eneo linalozunguka, na ilisababisha ugonjwa wa mionzi na kuungua kwa wafanyikazi wa dharura na wazima moto zaidi ya 200, na kujeruhi 31 hadi kufa (UNSCEAR 1988). ) Madhara ya muda mrefu ya kiafya ya nyenzo za mionzi iliyotolewa hayawezi kutabiriwa kwa uhakika, lakini makadirio ya hatari zinazotokana na athari za kansa, kulingana na mifano ya matukio ya kipimo (iliyojadiliwa hapa chini), ina maana kwamba hadi vifo 30,000 vya ziada vya saratani vinaweza kutokea katika idadi ya watu wa ulimwengu wa kaskazini wakati wa miaka 70 ijayo kama matokeo ya ajali, ingawa saratani za ziada katika nchi yoyote zinaweza kuwa chache sana kuweza kugunduliwa kwa njia ya epidemiologically (USDOE 1987).
Ajali chache sana, lakini nyingi zaidi, kuliko ajali za kinu zimekuwa ajali zinazohusisha vyanzo vya matibabu na viwanda vya gamma, ambazo pia zimesababisha majeraha na kupoteza maisha. Kwa mfano, utupaji usiofaa wa chanzo cha radiotherapy cha caesium-137 huko Goiânia, Brazili, mwaka wa 1987, ulisababisha kurushwa kwa dazeni ya waathiriwa wasiotarajia, wanne kati yao wakiwa wameua (UNSCEAR 1993).
Majadiliano ya kina ya majeraha ya mionzi ni zaidi ya upeo wa ukaguzi huu, lakini athari za papo hapo za tishu zinazohisi zaidi ya radiosensitive ni ya kuvutia sana na, kwa hiyo, inaelezwa kwa ufupi katika sehemu zifuatazo.
Ngozi. Seli kwenye safu ya viini vya epidermis ni nyeti sana kwa mionzi. Matokeo yake, mfiduo wa haraka wa ngozi kwa kipimo cha 6 Sv au zaidi husababisha erithema (reddening) katika eneo wazi, ambayo huonekana ndani ya siku moja au zaidi, kwa kawaida huchukua masaa machache, na kufuatiwa wiki mbili hadi nne baadaye. mawimbi moja au zaidi ya erythema ya kina na ya muda mrefu zaidi, pamoja na epilation (kupoteza nywele). Ikiwa kipimo kinazidi 10 hadi 20 Sv, malengelenge, necrosis na vidonda vinaweza kutokea ndani ya wiki mbili hadi nne, ikifuatiwa na fibrosis ya dermis ya msingi na vasculature, ambayo inaweza kusababisha atrophy na wimbi la pili la vidonda miezi au miaka baadaye (ICRP 1984). )
Uboho na tishu za lymphoid. Lymphocyte pia ni nyeti sana kwa radio; dozi ya 2 hadi 3 Sv inayotolewa kwa haraka kwa mwili mzima inaweza kuua kiasi cha kutosha kukandamiza hesabu ya lymphocyte ya pembeni na kudhoofisha mwitikio wa kinga ndani ya masaa (UNSCEAR 1988). Seli za hemopoietic kwenye uboho vile vile huhisi mionzi na hupunguzwa vya kutosha kwa kipimo linganishi kusababisha granulocytopenia na thrombocytopenia kutokea ndani ya wiki tatu hadi tano. Kupungua huko kwa hesabu za granulocyte na platelet kunaweza kuwa kali vya kutosha baada ya kipimo kikubwa kusababisha kutokwa na damu au maambukizo mabaya (jedwali la 3).
Jedwali 3. Fomu kuu na vipengele vya ugonjwa wa mionzi ya papo hapo
Muda baada ya |
Fomu ya ubongo |
Gastro- |
Fomu ya Hemopoietic |
Fomu ya mapafu |
Siku ya kwanza |
kichefuchefu |
kichefuchefu |
kichefuchefu |
kichefuchefu |
Wiki ya pili |
kichefuchefu |
|||
Tatu hadi sita |
udhaifu |
|||
Ya pili hadi ya nane |
kikohozi |
Chanzo: UNSCEAR 1988.
Utumbo. Seli za shina kwenye epitheliamu inayozunguka matumbo madogo pia ni nyeti sana kwa mionzi, mfiduo mkali kwa 10 Sv na hivyo kumaliza idadi yao vya kutosha na kusababisha matumbo yaliyoinuka kutoweka ndani ya siku (ICRP 1984; UNSCEAR 1988). Upungufu wa maji kwenye sehemu kubwa ya utando wa mucous unaweza kusababisha ugonjwa unaofanana na wa kuhara damu unaoisha kwa kasi (jedwali 3).
Gonadi. Mbegu iliyokomaa inaweza kustahimili dozi kubwa (Sv 100), lakini spermatogonia huhisi mionzi kiasi kwamba 0.15 Sv inayowasilishwa kwa haraka kwa korodani zote mbili inatosha kusababisha oligospermia, na kipimo cha Sv 2 hadi 4 kinaweza kusababisha utasa wa kudumu. Oocyte, vivyo hivyo, ni nyeti kwa mionzi, kipimo cha 1.5 hadi 2.0 Sv hutolewa kwa haraka kwa ovari zote mbili na kusababisha utasa wa muda, na dozi kubwa, utasa wa kudumu, kulingana na umri wa mwanamke wakati wa kuambukizwa (ICRP 1984).
Njia ya upumuaji. Mapafu hayahisi mionzi sana, lakini mfiduo wa haraka wa kipimo cha 6 hadi 10 Sv unaweza kusababisha nimonia ya papo hapo kutokea katika eneo lililo wazi ndani ya mwezi mmoja hadi mitatu. Ikiwa kiasi kikubwa cha tishu za mapafu kitaathiriwa, mchakato huo unaweza kusababisha kushindwa kupumua ndani ya wiki, au unaweza kusababisha adilifu ya mapafu na cor pulmonale miezi au miaka baadaye (ICRP 1984; UNSCEAR 1988).
Lens ya jicho. Seli za epithelium ya anterior ya lens, ambayo inaendelea kugawanyika katika maisha yote, ni kiasi cha radiosensitive. Kama matokeo, mfiduo wa haraka wa lensi kwa kipimo kinachozidi 1 Sv inaweza kusababisha ndani ya miezi kuunda uwazi wa polar ya microscopic; na Sv 2 hadi 3 zilizopokelewa kwa muda mfupi tu—au 5.5 hadi 14 Sv zilizokusanywa kwa muda wa miezi kadhaa—zinaweza kuzalisha mtoto wa jicho linalodhoofisha uwezo wa kuona (ICRP 1984).
Tishu zingine. Ikilinganishwa na tishu zilizotajwa hapo juu, tishu zingine za mwili kwa ujumla hazihisi redio (kwa mfano, jedwali 2); hata hivyo, kiinitete hufanya ubaguzi mashuhuri, kama ilivyojadiliwa hapa chini. Ikumbukwe pia ni ukweli kwamba unyeti wa mionzi wa kila tishu huongezeka wakati iko katika hali ya kukua kwa kasi (ICRP 1984).
Jeraha la mionzi ya mwili mzima. Mfiduo wa haraka wa sehemu kubwa ya mwili kwa kipimo kinachozidi 1 Gy inaweza kusababisha ugonjwa wa mionzi ya papo hapo. Ugonjwa huu ni pamoja na: (1) hatua ya awali ya prodromal, inayojulikana na malaise, anorexia, kichefuchefu na kutapika, (2) kipindi cha siri kinachofuata, (3) awamu ya pili (kuu) ya ugonjwa na (4) hatimaye, ama kupona au kifo (meza 3). Awamu kuu ya ugonjwa huchukua mojawapo ya aina zifuatazo, kulingana na eneo kuu la jeraha la mionzi: (1) damu ya damu, (2) utumbo wa tumbo, (3) ubongo au (4) mapafu (meza 3).
Jeraha la mionzi ya ndani. Tofauti na udhihirisho wa kliniki wa jeraha kubwa la mionzi ya mwili mzima, ambayo kwa kawaida huwa ya kushangaza na ya haraka, athari ya mionzi iliyojaa kwa kasi, iwe kutoka kwa chanzo cha mionzi ya nje au kutoka kwa radionuclide iliyowekwa ndani, huwa na kubadilika polepole na kutoa dalili au ishara chache. isipokuwa kiasi cha tishu kilichowashwa na/au kipimo ni kikubwa (kwa mfano, jedwali 3).
Madhara ya radionuclides. Baadhi ya radionuclides - kwa mfano, tritium (3H), kaboni-14 (14C) na cesium-137 (137Cs) - huwa na kusambazwa kimfumo na kuangazia mwili kwa ujumla, ilhali radionuclides nyingine huchukuliwa kitabia na kujilimbikizia katika viungo maalum, na hivyo kusababisha majeraha ambayo yanawekwa ndani sawa. Radiamu (Ra) na strontium-90
(90Sr), kwa mfano, huwekwa kwa kiasi kikubwa kwenye mfupa na hivyo kuumiza tishu za kiunzi hasa, ilhali iodini ya mionzi hujilimbikizia kwenye tezi ya tezi, mahali pa msingi pa kusababisha jeraha lolote (Stannard 1988; Mettler na Upton 1995).
Madhara ya kansa
Vipengele vya jumla. Kasinojeni ya mionzi ya ionizing, iliyoonyeshwa kwa mara ya kwanza mapema katika karne hii kwa kutokea kwa saratani ya ngozi na lukemia kwa wafanyikazi waanzilishi wa mionzi (Upton 1986), tangu wakati huo imerekodiwa kwa kina na kupindukia kwa kutegemea kipimo kwa aina nyingi za neoplasms katika wachoraji wa piga-radiamu. wachimbaji madini wa chini ya ardhi, manusura wa bomu la atomiki, wagonjwa wa radiotherapy na wanyama wa kimajaribio wa maabara (Upton 1986; NAS 1990).
Ukuaji mbaya na mbaya unaosababishwa na miale huchukua miaka au miongo kadhaa kuonekana na hauonyeshi sifa zozote zinazojulikana ambazo zinaweza kutofautishwa na zile zinazozalishwa na sababu zingine. Isipokuwa vichache, zaidi ya hayo, uingizwaji wao umegunduliwa tu baada ya viwango sawa vya kipimo kikubwa (0.5 Sv), na umetofautiana na aina ya neoplasm pamoja na umri na jinsia ya wale waliofichuliwa (NAS 1990).
Utaratibu. Taratibu za molekuli za saratani ya mionzi zinasalia kufafanuliwa kwa undani, lakini katika wanyama wa maabara na seli zilizokuzwa athari za saratani ya mionzi zimezingatiwa kujumuisha athari za kuanzisha, kukuza athari, na athari kwa maendeleo ya neoplasia, kulingana na hali ya majaribio katika swali (NAS 1990). Madhara pia yanaonekana kuhusisha uanzishaji wa onkojeni na/au kuwashwa au kupotea kwa jeni zinazokandamiza uvimbe katika matukio mengi, kama si yote. Kwa kuongezea, athari za kansa za mionzi hufanana na zile za kansa za kemikali kwa kubadilishwa vile vile na homoni, vigezo vya lishe na mambo mengine ya kurekebisha (NAS 1990). Ni vyema kutambua, zaidi ya hayo, kwamba madhara ya mionzi yanaweza kuwa ya ziada, ya ushirikiano au ya kupingana na yale ya kansa za kemikali, kulingana na kemikali maalum na hali ya mfiduo katika swali (UNSCEAR 1982 na 1986).
Uhusiano wa dozi-athari. Data iliyopo haitoshi kueleza uhusiano wa matukio ya kipimo bila utata kwa aina yoyote ya neoplasm au kufafanua ni muda gani baada ya mwaliko hatari ya ukuaji inaweza kubaki juu katika idadi ya watu walio wazi. Hatari zozote zinazotokana na umwagiliaji wa kiwango cha chini, kwa hivyo, zinaweza kukadiriwa tu kwa kuzidisha, kwa kuzingatia mifano inayojumuisha mawazo kuhusu vigezo hivyo (NAS 1990). Kati ya miundo mbalimbali ya athari ya kipimo ambayo imetumika kukadiria hatari za mwanisho wa kiwango cha chini, ile ambayo imehukumiwa kutoa kifafa bora zaidi kwa data inayopatikana ni ya fomu:
ambapo R0 inaashiria hatari ya asili ya umri mahususi ya kifo kutokana na aina mahususi ya saratani, D kipimo cha mionzi, f(D) kazi ya dozi ambayo ni linear-quadratic kwa leukemia na linear kwa baadhi ya aina nyingine za saratani, na g(b) ni kazi ya hatari inayotegemea vigezo vingine, kama vile ngono, umri wakati wa kukaribia na wakati baada ya kukaribiana (NAS 1990).
Miundo isiyo ya kizingiti ya aina hii imetumiwa kwa data ya epidemiological kutoka kwa waathirika wa bomu la atomiki la Japani na watu wengine walio na miale ili kupata makadirio ya hatari za maisha ya aina tofauti za saratani inayosababishwa na mionzi (kwa mfano, jedwali la 4). Makadirio hayo lazima yafafanuliwe kwa tahadhari, hata hivyo, katika kujaribu kutabiri hatari za saratani zinazotokana na dozi ndogo au dozi ambazo hukusanywa kwa muda wa wiki, miezi au miaka, kwa kuwa majaribio ya wanyama wa maabara yameonyesha uwezo wa kusababisha kansa wa mionzi ya x na mionzi ya gamma. kupunguzwa kwa kiasi kama agizo la ukubwa wakati mfiduo umeongezwa kwa muda mrefu. Kwa hakika, kama ilivyosisitizwa mahali pengine (NAS 1990), data inayopatikana haizuii uwezekano kwamba kunaweza kuwa na kizingiti katika kiwango sawa cha kipimo cha millisievert (mSv), ambacho chini yake mionzi inaweza kukosa kasinojeni.
Jedwali la 4. Makadirio ya hatari za maisha za saratani zinazotokana na miale ya haraka ya 0.1 Sv
Aina au tovuti ya saratani |
Vifo vya saratani vilivyozidi kwa 100,000 |
|
(Hapana.) |
(%)* |
|
Tumbo |
110 |
18 |
Kuoza |
85 |
3 |
Colon |
85 |
5 |
Leukemia (bila kujumuisha CLL) |
50 |
10 |
Kibofu cha mkojo |
30 |
5 |
Umio |
30 |
10 |
Matiti |
20 |
1 |
Ini |
15 |
8 |
Gonadi |
10 |
2 |
Tezi |
8 |
8 |
Osteosarcoma |
5 |
5 |
Ngozi |
2 |
2 |
Salio |
50 |
1 |
Jumla |
500 |
2 |
* Ongezeko la asilimia ya matarajio ya "chinichini" kwa watu ambao hawajaangaziwa.
Chanzo: ICRP 1991.
Ni vyema kutambua pia kwamba makadirio yaliyoorodheshwa yanatokana na wastani wa idadi ya watu na si lazima yatumike kwa mtu yeyote; yaani, uwezekano wa kupata aina fulani za saratani (kwa mfano, saratani ya tezi dume na matiti) ni kubwa zaidi kwa watoto kuliko kwa watu wazima, na uwezekano wa kupata saratani fulani pia huongezeka kwa kuhusishwa na matatizo ya urithi, kama vile retinoblastoma na nevoid. ugonjwa wa basal cell carcinoma (UNSCEAR 1988, 1994; NAS 1990). Tofauti kama hizo za kuathiriwa ingawa, makadirio ya msingi wa idadi ya watu yamependekezwa kwa matumizi katika kesi za fidia kama msingi wa kupima uwezekano kwamba saratani inayotokea kwa mtu aliyewashwa hapo awali inaweza kuwa imesababishwa na mfiduo katika swali (NIH 1985).
Tathmini ya hatari ya kipimo cha chini. Tafiti za epidemiolojia ili kuhakikisha kama hatari za saratani kutokana na kukabiliwa na mionzi ya kiwango cha chini hutofautiana kulingana na kipimo kwa njia iliyotabiriwa na makadirio yaliyo hapo juu bado hayajakamilika. Idadi ya watu wanaoishi katika maeneo ya viwango vya juu vya asili vya mionzi haionyeshi ongezeko lolote la viwango vya saratani (NAS 1990; UNSCEAR 1994); kinyume chake, tafiti chache zimependekeza uhusiano wa kinyume kati ya viwango vya mionzi ya asili na viwango vya saratani, ambayo imefasiriwa na waangalizi wengine kama ushahidi wa kuwepo kwa athari za manufaa (au za homoni) za mionzi ya kiwango cha chini, kwa kuzingatia majibu ya kukabiliana. ya mifumo fulani ya seli (UNSCEAR 1994). Uhusiano wa kinyume una umuhimu wa kutiliwa shaka, hata hivyo, kwa vile haujadumu baada ya kudhibiti athari za vigeu vya kutatanisha (NAS 1990). Vivyo hivyo katika wafanyikazi wa kisasa wa mionzi-isipokuwa kwa vikundi fulani vya wachimbaji wa chini ya ardhi (NAS 1994; Lubin, Boice na Edling 1994)-viwango vya saratani isipokuwa leukemia haviongezi tena kwa njia ya kutambulika (UNSCEAR 1994), kutokana na maendeleo katika ulinzi wa mionzi; zaidi ya hayo, viwango vya leukemia kwa wafanyakazi kama hao vinaendana na makadirio yaliyoorodheshwa hapo juu (IARC 1994). Kwa hivyo, kwa muhtasari, data inayopatikana kwa sasa inalingana na makadirio yaliyoorodheshwa hapo juu (jedwali la 4), ambalo linamaanisha kuwa chini ya 3% ya saratani katika idadi ya watu huchangiwa na mionzi asilia (NAS 1990; IARC 1994), ingawa hadi 10% ya saratani za mapafu zinaweza kusababishwa na radoni ya ndani (NAS 1990; Lubin, Boice na Edling 1994).
Viwango vya juu vya kuanguka kwa mionzi kutoka kwa jaribio la silaha za nyuklia huko Bikini mnamo 1954 vimezingatiwa kusababisha ongezeko la kutegemea kipimo katika mzunguko wa saratani ya tezi huko Marshall Islanders ambao walipata dozi kubwa kwa tezi ya tezi katika utoto (Robbins na Adams 1989). Vile vile, watoto wanaoishi katika maeneo ya Belarusi na Ukraine waliochafuliwa na radionuclides iliyotolewa kutoka kwa ajali ya Chernobyl wameripotiwa kuonyesha ongezeko la matukio ya saratani ya tezi (Prisyazhuik, Pjatak na Buzanov 1991; Kasakov, Demidchik na Astakhova 1992), lakini matokeo ni. tofauti na zile za Mradi wa Kimataifa wa Chernobyl, ambao haukupata ziada ya vinundu vya tezi dume au mbaya kwa watoto wanaoishi katika maeneo yaliyochafuliwa zaidi karibu na Chernobyl (Mettler, Williamson na Royal 1992). Msingi wa hitilafu hiyo, na kama ziada iliyoripotiwa inaweza kuwa imetokana na ufuatiliaji ulioimarishwa pekee, bado itaamuliwa. Kuhusiana na hili, ni vyema kutambua kwamba watoto wa kusini-magharibi mwa Utah na Nevada ambao waliathiriwa na majaribio ya silaha za nyuklia huko Nevada wakati wa miaka ya 1950 wameonyesha kuongezeka kwa mzunguko wa aina yoyote ya saratani ya tezi (Kerber et al. 1993). na kuenea kwa leukemia kali inaonekana kuwa imeongezeka kwa watoto kama hao wanaokufa kati ya 1952 na 1957, kipindi cha mfiduo mkubwa wa kuanguka (Stevens et al. 1990).
Uwezekano kwamba kukithiri kwa leukemia miongoni mwa watoto wanaoishi karibu na vinu vya nyuklia nchini Uingereza huenda kumesababishwa na mionzi iliyotolewa kutoka kwa mitambo hiyo pia imependekezwa. Matoleo hayo, hata hivyo, yanakadiriwa kuongeza kiwango cha jumla cha mionzi kwa watoto kama hao kwa chini ya 2%, ambayo inakisiwa kuwa maelezo mengine yanawezekana zaidi (Doll, Evans na Darby 1994). Etiolojia isiyofaa kwa makundi yanayotazamwa ya leukemia inadokezwa na kuwepo kwa wingi unaolinganishwa wa leukemia ya utotoni katika maeneo nchini Uingereza ambayo hayana vifaa vya nyuklia lakini vinginevyo yanafanana na maeneo ya nyuklia kwa kuwa na uzoefu kama huo wa wimbi kubwa la watu katika siku za hivi karibuni (Kinlen 1988; Doll , Evans na Darby 1994). Dhana nyingine—yaani, kwamba saratani ya damu inayozungumziwa huenda ilisababishwa na mionzi ya kikazi ya baba wa watoto walioathiriwa—pia imependekezwa na matokeo ya uchunguzi wa kudhibiti kesi (Gardner et al. 1990), lakini dhana hii ni kwa ujumla hupunguzwa bei kwa sababu ambazo zimejadiliwa katika sehemu inayofuata.
Madhara Yanayorithiwa
Athari zinazoweza kurithiwa za mionzi, ingawa zimeandikwa vyema katika viumbe vingine, bado hazijaonekana kwa wanadamu. Kwa mfano, uchunguzi wa kina wa watoto zaidi ya 76,000 wa manusura wa bomu la atomiki la Japani, uliofanywa kwa zaidi ya miongo minne, umeshindwa kufichua madhara yoyote yanayoweza kurithiwa ya mionzi katika idadi hii ya watu, kama inavyopimwa na matokeo mabaya ya ujauzito, vifo vya watoto wachanga, malignancies, usawa. upangaji upya wa kromosomu, aneuploidy ya kromosomu ya ngono, mabadiliko ya phenotypes ya protini ya seramu au erithrositi, mabadiliko ya uwiano wa jinsia au usumbufu katika ukuaji na ukuaji (Neel, Schull na Awa 1990). Kwa hivyo, makadirio ya hatari za athari za kurithiwa za mionzi lazima zitegemee sana juu ya uondoaji kutoka kwa matokeo katika panya wa maabara na wanyama wengine wa majaribio (NAS 1990; UNSCEAR 1993).
Kutoka kwa data inayopatikana ya majaribio na epidemiolojia, inakisiwa kuwa kipimo kinachohitajika ili kuongeza maradufu kiwango cha mabadiliko ya kurithi katika seli za viini vya binadamu lazima kiwe angalau 1.0 Sv (NAS 1990; UNSCEAR 1993). Kwa msingi huu, inakadiriwa kuwa chini ya 1% ya magonjwa yote yaliyoamuliwa na vinasaba katika idadi ya watu yanaweza kuhusishwa na miale ya asili ya asili (meza 5).
Jedwali la 5. Makadirio ya masafa ya matatizo yanayoweza kurithiwa yanayotokana na miale ya asilia ya ioni.
Aina ya shida |
Kuenea kwa asili |
Mchango kutoka kwa asili asili |
|
Kizazi cha kwanza |
Msawazo |
||
Autosomal |
180,000 |
20-100 |
300 |
X-zilizounganishwa |
400 |
<1 |
|
Kupindukia |
2,500 |
<1 |
ongezeko polepole sana |
Chromosomal |
4,400 |
ongezeko polepole sana |
|
Congenital |
20,000-30,000 |
30 |
30-300 |
Shida zingine za etiolojia ngumu: |
|||
Ugonjwa wa moyo |
600,000 |
haijakadiriwa4 |
haijakadiriwa4 |
Kansa |
300,000 |
haijakadiriwa4 |
haijakadiriwa4 |
Wengine waliochaguliwa |
300,000 |
haijakadiriwa4 |
haijakadiriwa4 |
1 Sawa na » 1 mSv kwa mwaka, au » 30 mSv kwa kila kizazi (miaka 30).
2 Thamani zimezungushwa.
3 Baada ya mamia ya vizazi, kuongezwa kwa mabadiliko yasiyofaa yanayotokana na mionzi hatimaye kunasawazishwa na kupoteza kwao kutoka kwa idadi ya watu, na kusababisha "usawa" wa maumbile.
4 Makadirio ya kiasi cha hatari hayapo kwa sababu ya kutokuwa na uhakika kuhusu sehemu ya mabadiliko ya ugonjwa iliyoonyeshwa.
Chanzo: Baraza la Taifa la Utafiti 1990.
Dhana kwamba kuzidi kwa leukemia na lymphoma isiyo ya Hodgkin kwa vijana wanaoishi katika kijiji cha Seascale ilitokana na athari za kurithi za oncogenic zilizosababishwa na miale ya kazi ya baba za watoto kwenye uwekaji wa nyuklia wa Sellafield imependekezwa na matokeo ya kesi- utafiti wa udhibiti (Gardner et al. 1990), kama ilivyoonyeshwa hapo juu. Hoja dhidi ya dhana hii, hata hivyo, ni:
- ukosefu wa ziada yoyote inayoweza kulinganishwa katika idadi kubwa ya watoto waliozaliwa nje ya Seascale kwa akina baba ambao walikuwa wamepokea dozi sawa, au hata kubwa zaidi, za kazi katika kiwanda kimoja cha nyuklia (Wakeford et al. 1994a)
- ukosefu wa kupita kiasi sawa katika Kifaransa (Hill na LaPlanche 1990), Kanada (McLaughlin et al. 1993) au Scottish (Kinlen, Clarke na Balkwill 1993) watoto waliozaliwa na baba walio na uzoefu wa kulinganishwa wa kazi.
- ukosefu wa kupita kiasi kwa watoto wa manusura wa bomu la atomiki (Yoshimoto et al. 1990)
- ukosefu wa kupita kiasi katika kaunti za Amerika zilizo na vinu vya nyuklia (Jablon, Hrubec na Boice 1991)
- ukweli kwamba marudio ya mabadiliko yanayotokana na mionzi yanayoonyeshwa na tafsiri ni ya juu sana kuliko viwango vilivyowekwa (Wakeford et al. 1994b).
Kwa hivyo, kwa usawa, data inayopatikana inashindwa kuunga mkono nadharia ya mionzi ya gonadi ya baba (Doll, Evans na Darby 1994; Little, Charles na Wakeford 1995).
Madhara ya Kuwasha kabla ya Kuzaa
Usikivu wa mionzi huwa juu kiasi katika maisha ya kabla ya kuzaa, lakini athari za kipimo fulani hutofautiana kwa kiasi kikubwa, kulingana na hatua ya ukuaji wa kiinitete au fetasi wakati wa kuambukizwa (UNSCEAR 1986). Katika kipindi cha kabla ya kupandikizwa, kiinitete huathirika zaidi na kuua kwa njia ya mionzi, wakati katika hatua muhimu za organogenesis inaweza kuathiriwa na uanzishaji wa uharibifu na usumbufu mwingine wa maendeleo (meza 6). Madhara ya mwisho yanaonyeshwa kwa kiasi kikubwa na ongezeko linalotegemea kipimo katika mzunguko wa udumavu mkubwa wa kiakili (mchoro 6) na kupungua kwa kipimo cha kipimo cha IQ kwa manusura wa bomu la atomiki ambao waliwekwa wazi kati ya wiki ya nane na kumi na tano (na, kwa kiasi kidogo, kati ya wiki ya kumi na sita na ishirini na tano) (UNSCEAR 1986 na 1993).
Jedwali 6. Ukiukwaji mkubwa wa maendeleo unaotokana na mionzi kabla ya kuzaa
Ubongo |
||
Anencephaly |
Porencephaly |
Microcephaly* |
Encephalocoele |
Umongolia* |
Medulla iliyopunguzwa |
Atrophy ya ubongo |
Upungufu wa akili* |
Neuroblastoma |
Mfereji mwembamba wa maji |
Hydrocephalus* |
Upanuzi wa ventrikali* |
Matatizo ya uti wa mgongo* |
Matatizo ya mishipa ya fuvu |
|
Macho |
||
Anophthalmia |
Mikrophthalmia* |
Microcorna* |
Coloboma* |
iris iliyoharibika |
Kutokuwepo kwa lensi |
Ukosefu wa retina |
Fungua kope |
Strabismus* |
Nystagmasi* |
Retinoblastoma |
Hypermetropia |
glaucoma |
Mtoto wa jicho* |
Upofu |
Ugonjwa wa Chorioretinitis * |
Ualbino wa sehemu |
Ankyloblepharon |
Mifupa |
||
Udumavu wa jumla |
Kupunguza ukubwa wa fuvu |
Ulemavu wa fuvu* |
Upungufu wa ossification ya kichwa* |
Fuvu iliyovutwa |
Kichwa nyembamba |
Malengelenge ya fuvu |
Kaakaa iliyopasuka* |
Funnel kifua |
Kutengwa kwa hip |
Spina bifida |
Mkia ulioharibika |
Miguu iliyoharibika |
Mguu wa klabu* |
Hitilafu za kidijitali* |
Calcaneo valgus |
Odontogenesis imperfecta* |
Exostosis ya Tibia |
Amelanojenezi* |
Necrosis ya scleratomal |
|
Miscellaneous |
||
Hali kinyume |
Hydronephrosis |
Kiboreshaji cha maji |
Hydrocoele |
Kutokuwepo kwa figo |
Matatizo ya gonadali* |
Ugonjwa wa moyo wa kuzaliwa |
Ulemavu wa uso |
Usumbufu wa pituitary |
Upungufu wa masikio |
Usumbufu wa magari |
Necrosis ya ngozi |
Necrosis ya myotomal |
Ukosefu wa kawaida katika rangi ya ngozi |
* Matatizo haya yameonekana kwa wanadamu walioathiriwa kabla ya kuzaa kwa viwango vikubwa vya mionzi na kwa hiyo, yamechangiwa kwa kiasi fulani na mwaliko.
Chanzo: Brill na Forgotson 1964.
Uwezo wa kuathiriwa na athari za kansa za mionzi pia unaonekana kuwa juu kiasi katika kipindi chote cha ujauzito, kwa kuzingatia uhusiano kati ya saratani ya utotoni (ikiwa ni pamoja na lukemia) na mfiduo wa kabla ya kuzaa kwa eksirei za uchunguzi zilizoripotiwa katika tafiti za kudhibiti kesi (NAS 1990). Matokeo ya tafiti kama hizo yanadokeza kuwa miale kabla ya kuzaa inaweza kusababisha ongezeko la 4,000% kwa kila Sv katika hatari ya saratani ya leukemia na saratani nyingine za utotoni (UNSCEAR 1986; NAS 1990), ambalo ni ongezeko kubwa zaidi kuliko linalotokana na mionzi baada ya kuzaa (UNSCEAR 1988; NAS 1990). Ingawa, kwa kushangaza, hakuna ziada ya saratani ya utotoni iliyorekodiwa katika manusura wa bomu la A-iliyowashwa kabla ya kuzaa (Yoshimoto et al. 1990), kama ilivyobainishwa hapo juu, kulikuwa na manusura wachache sana hivyo kuwatenga ziada ya ukubwa unaohusika.
Mchoro 6. Marudio ya udumavu mkubwa wa kiakili kuhusiana na kipimo cha mionzi kwa manusura wa bomu la atomiki kabla ya kuzaa.
Muhtasari na Hitimisho
Madhara mabaya ya mionzi ya ionizing kwa afya ya binadamu ni tofauti sana, kuanzia majeraha mabaya ya haraka hadi saratani, kasoro za kuzaliwa, na matatizo ya kurithi ambayo yanaonekana miezi, miaka au miongo kadhaa baadaye. Asili, marudio na ukali wa athari hutegemea ubora wa mionzi inayohusika na vile vile kipimo na masharti ya mfiduo. Athari nyingi kama hizo zinahitaji viwango vya juu vya mfiduo na kwa hivyo, hupatikana tu kwa wahasiriwa wa ajali, wagonjwa wa tiba ya radiotherapy, au watu wengine walioangaziwa sana. Madhara ya genotoxic na kansa ya mionzi ya ionizing, kwa kulinganisha, inachukuliwa kuongezeka kwa mzunguko kama kazi za mstari zisizo za kizingiti za kipimo; kwa hivyo, ingawa uwepo wa vizingiti vya athari hizi hauwezi kutengwa, frequency yao inadhaniwa kuongezeka kwa kiwango chochote cha mfiduo. Kwa athari nyingi za mionzi, unyeti wa seli zilizoachwa wazi hutofautiana kulingana na kasi yao ya kuenea na kinyume chake kulingana na kiwango chao cha upambanuzi, kiinitete na mtoto anayekua huwa hatarini kujeruhiwa.