O estudo dos efeitos a longo prazo da radiação começou na década de 20 do século XX. Estudos mostraram que a radiação ionizante é a causa de mutações cromossômicas. Um estudo sobre a saúde dos moradores das cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki mostrou que 12 anos após o bombardeio nuclear, a incidência de câncer nas pessoas expostas à radiação aumentou. Além disso, o risco de desenvolver câncer não está associado ao modelo de limiar, quando a doença ocorre em decorrência da ultrapassagem do valor "crítico" da dose recebida. Aumenta linearmente, mesmo com irradiação de curto prazo. Esses fenômenos estão associados ao efeito estocástico da radiação. Segundo os cientistas, qualquer dose de radiação aumenta o risco de tumores malignos e doenças genéticas.
Qual é o efeito estocástico da radiação ionizante?
A radiação tem um efeito destrutivo nos tecidos biológicos. Na ciência moderna, existem 2 variantes de tais consequências: efeitos determinísticos e estocásticos. O primeiro tipo também é chamadopredeterminado (da palavra latina determino - “determinar”), ou seja, as consequências ocorrem quando o limite de dose é atingido. Se for excedido, aumenta o risco de desvios.
Patologias resultantes de efeitos determinísticos incluem lesão aguda por radiação, síndromes de radiação (medula óssea, gastrointestinal, cerebral), deterioração da função reprodutiva, catarata. Eles são observados o mais rápido possível após receber uma dose de radiação, com menos frequência - a longo prazo.
Efeitos estocásticos ou aleatórios (da palavra grega stochastikos - "saber adivinhar") são tais efeitos, cuja gravidade não depende da dose de radiação. A dependência da dose se manifesta em um aumento na incidência de patologia entre uma população de organismos vivos. O potencial para efeitos adversos existe mesmo com exposição de curto prazo.
Diferenças
As diferenças entre o efeito de radiação estocástico e o determinístico estão descritos na tabela abaixo.
| Critério | Efeitos determinísticos | Efeitos estocásticos |
| Dose limite | Manifestado em altas doses (>1 Gy). Se o valor limite for excedido, a doença é inevitável (predeterminada, determinada). A gravidade da lesão aumenta com o aumento da dose | Observado em doses baixas e médias. A patogênese é independente da dose |
| Mecanismo de dano | Morte celular levando a disfunção de tecidos e órgãos |
As células irradiadas permanecem vivas, mas mudam e dão descendentes mutantes. Os clones podem ser suprimidos pelo sistema imunológico do corpo. Caso contrário, o câncer se desenvolve e, se as células germinativas forem afetadas, os defeitos hereditários reduzem a expectativa de vida |
| Tempo de spawn | Em horas ou dias de exposição | Após o período de latência. A doença é aleatória |
Uma das características dos fenômenos estocásticos é que eles podem ocorrer simultaneamente junto com a doença de radiação crônica.
Visualizações
Os efeitos estocásticos incluem 2 tipos de alterações dependendo do tipo de célula afetada:
- Efeitos somáticos (tumores malignos, leucemia). Eles são revelados durante a observação de longo prazo.
- Efeitos hereditários registrados na prole de indivíduos expostos. Surgem devido a danos ao genoma em células germinativas.
Ambos os tipos de defeitos podem aparecer tanto no corpo de uma pessoa exposta quanto em sua prole.
Mutação celular
Os processos mutacionais em uma célula exposta à radiação não levam à sua morte, mas estimulam a transformação genética. Existe a chamada mutação induzida por radiação - uma mudança artificialmente induzida nas estruturascélulas que são responsáveis pela transmissão de informações hereditárias. Eles são permanentes.
Mutações celulares estão sempre presentes em mecanismos naturais. Como resultado, as crianças são diferentes de seus pais. Este fator é muito importante para o desenvolvimento biológico. As patologias cancerígenas e genéticas espontâneas estão constantemente presentes na população humana. A radiação ionizante é um agente adicional que aumenta a probabilidade de tais mudanças ocorrerem.
Na ciência médica, é geralmente aceito que mesmo uma célula transformada pode iniciar o desenvolvimento de um processo tumoral. Quebra de DNA e aberrações cromossômicas podem ocorrer após um único incidente de ionização.
Doenças
Uma conexão confiável entre certas doenças e os efeitos acidentais da radiação foi comprovada apenas na década de 90 do século XX. Abaixo estão listados os efeitos estocásticos da radiação ionizante:
- Tumores malignos da pele, estômago, tecido ósseo, glândulas mamárias em mulheres, pulmões, ovários, glândula tireóide, cólon. Doenças neoplásicas do sistema hematopoiético.
- Doenças não tumorais: hiperplasia (reprodução celular excessiva) ou aplasia (processo reverso) de órgãos constituídos por tecido conjuntivo (fígado, baço, pâncreas e outros), patologias escleróticas, distúrbios hormonais.
- Consequências genéticas.
Anomalias hereditárias
No grupo dos efeitos genéticos, distinguem-se 3 tipos de anomalias:
- Alterações no genoma (o número e a forma dos cromossomos), levando ao desenvolvimento de várias anormalidades - síndrome de Down, defeitos cardíacos, epilepsia, catarata e outras.
- Mutações dominantes que aparecem imediatamente na primeira ou segunda geração de filhos.
- Mutações recessivas. Eles só ocorrem quando o mesmo gene é mutado em ambos os pais. Caso contrário, as aberrações genéticas podem não aparecer por várias gerações ou podem não ocorrer.
A radiação ionizante leva à instabilidade genética na célula devido a distúrbios no sistema de reparo do DNA danificado. Uma mudança no curso normal da biossíntese acarreta uma diminuição da viabilidade e o aparecimento de doenças hereditárias. A instabilidade do genoma celular também é um sinal precoce do desenvolvimento do câncer.
Nível de oncopatia e período latente
Como os efeitos estocásticos são aleatórios por natureza, é impossível saber com segurança quem os desenvolverá e quem não os desenvolverá. A taxa natural de câncer na população humana é de cerca de 16% ao longo da vida. Esse número é maior com o aumento da dose de radiação coletiva, mas não há dados exatos sobre isso na ciência médica.
Como o desenvolvimento de tumores malignos é um processo de vários estágios, as oncopatologias por efeitos estocásticos têm um período latente (oculto) bastante longo antes da detecção da doença. Assim, com o desenvolvimento da leucemia, esse número é em média de cerca de 8 anos. Depois do nuclearbombardeios nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki, câncer de tireóide foi diagnosticado após 7-12 anos e leucemia após 3-5 anos. Os cientistas acreditam que a duração do período latente para doenças malignas em uma determinada localização depende da dose de radiação.
Consequências das mutações genéticas
As consequências das mutações hereditárias são divididas em três grupos de acordo com a gravidade do curso:
- Aberrações maiores - morte no início do período embrionário e pós-parto, malformações congênitas graves (hérnia craniocerebral, ausência de ossos da abóbada craniana, micro e hidrocefalia; subdesenvolvimento ou ausência completa do globo ocular, anomalias do sistema esquelético - dedos extras, ausência de membros e outros), atraso no desenvolvimento.
- Deficiência física (instabilidade em relação ao armazenamento e transmissão de material genético de geração em geração, deterioração da resistência do organismo a fatores externos adversos).
- Aumento do risco de desenvolver tumores malignos como resultado de predisposição hereditária.
