Влияние ионизирующего излучения на органы размножения и потомство животных, и органы выделения

Приблизительно через 40 суток после зачатия грубые уродства вызвать трудно, а после рождения — невозможно. Однако следует помнить, что в каждый период развития эмбрион и плод человека содержат некоторое количество нейробластов, отличающихся высокой радиочувствительностью, а также отдельные зародышевые клетки, способные аккумулировать действие излучения. Наибольший риск развития умственных расстройств наблюдается при облучении плода в период от 8 до 15 недель после зачатия.

Эмбрион и плод после облучения

Организм эмбриона и плода обладает крайне высокой радиочувствительностью. Облучение в этот период даже в незначительных дозах (> 0,1 Гр) вызывает тератогенные эффекты в виде различных пороков развития, задержки умственного развития и уродств. С одной стороны, их можно рассматривать, как стохастические эффекты, имея в виду вероятностный характер их проявления в зависимости от стадии эмбриогенеза, на которой произошло облучение. Однако, правильнее их отнести к разновидности соматических эффектов, так как они возникают у ребёнка в результате его непосредственного облучения в состоянии эмбриона или плода. Во всяком случае тератогенные эффекты не следует смешивать с наследственными эффектами, возникающими в потомстве облученных родителей, которое не подвергалось непосредственному радиационному воздействию.

Имеющихся прямых данных у  человека недостаточно для установления предельно допустимой дозы облучения  плода, поэтому приходится прибегать  к экстраполяции на человека результатов, полученных в экспериментах на животных. Радиоэмбриологические исследования на разных видах животных проводились очень широко и тщательно. Особенно известны классические работы У. Рассела, Р. Рафа и И. А. Пионтковского.

Возрастно-специфические  реакции на облучение в эмбриогенезе 

Крайне высокая радиочувствительность организма в антенатальном, внутриутробном периоде развития легко объяснима, так как в это время он представляет собой конгломерат из делящихся и дифференцирующихся клеток, обладающих наибольшей радиочувствительностью.

Радиочувствительность эмбриона или плода определяется наиболее чувствительной системой, находящейся в данный момент времени в состоянии активного развития.

В то же время эмбрион  обладает важной особенностью, не обнаруживаемой на иных стадиях жизненного цикла — выраженной способностью к восстановлению, регенерации и перестройке.

Различают три основных периода внутриутробного развития организма, в течение которых  изучают повреждающее действие ионизирующих излучений: до имплантации, период основного органогенеза, плодный период.

Облучение на ранних стадиях (до имплантации и в начале органогенеза), как правило, заканчивается внутриутробной гибелью или гибелью новорождённого (при облучении в середине периода органогенеза). Воздействие в период основного органогенеза вызывает уродства, а облучение плода — лучевую болезнь новорожденного.

Влияние лучевого поражения родителей на потомство

При хрони¬ческом течении лучевой болезни воспроизводительная функция животных может не нарушаться. Она нередко восстанавливается после переболевания этой болезнью с острым течением. В таких случаях животные могут давать потомство, но развитие его, начиная от зародыша и до половой зрелости, будет определяться состоянием здоровья родителей. Если родители полностью выздоровели и находятся в хорошем состоянии и в их половых клетках не произошли мутации, то такие животные дают полноценное потомство. Если же полного восстановления структуры и функции одного или нескольких органов не произошло, то, безусловно, у потомства в большинстве случаев будет проявляться один или несколько признаков неполноценности, например морфологический — гипотрофия, функциональный — уменьшение двигательной активности, биохимический —типопротеинемия, иммунобиологический — снижение естественного иммунитета.

Как показали наблюдения, дети, родившиеся от матерей, подвергшихся воздействию облучения при взрыве атомных бомб в Японии, имели пониженную жизнеспособность; у детей старше года в 25 % случаев проявлялась умственная отсталость, у других были микроэнцефалалия и болезнь Дауна.

У потомства, полученного  от пораженных радионуклидами родителей, главным образом матерей, наблюдаются более выраженные изменения, чем при внешнем облучении. В данном случае с молоком матери потомству будут поступать радионуклиды. Причем с молоком их поступает больше, чем через плаценту, ибо концентрация в молоке ряда изотопов бывает в несколько раз выше, чем в плазме крови матери. Например, в молоке коров и коз концентрация стронция в 5... 10 раз, а йода до 12 раз выше, чем в плазме крови.

Неполноценность потомства, полученного от пораженных радиацией, иногда выявляется только при функциональных нагрузках на организм, например при беременности, кратковременной повышенной физической работе, действии повышенной или пониженной температуры, введении некоторых фармакологических средств и при других факторах. Использование функциональных нагрузок в клинических и лабораторных исследованиях позволяет достаточно объективно оценить степень неполноценности животного и его хозяйственно полезные качества.

Влияние ионизирующего излучения на органы выделения

Количество экспериментальных  данных о  действии ионизирующего излучения на  органы  выделения очень мало.   Наиболее изученными в этом отношении являются почки, которые относятся к радиорезистентным  органам.  В экспериментах на различных животных показано, что морфологические и функциональные изменения в них появляются только при дозах   более 20 Гр.  

При острой лучевой болезни  во всех случаях поражаются почки  и мочевыводящие пути – кровоизлияния  различной интенсивности, застойные  явления и дегенеративно–дистрофические изменения. Наиболее показательный признак при лучевой болезни – изменение функций канальцев, в результате чего изменяется диурез. Так, после облучения среднелетальными дозами в первый период увеличивается выделение натрия, калия, хлоридов, а также мочи. Последствием лучевого поражения почек может быть нефросклероз, морфологические и функциональные изменения мочевого пузыря.

Эксперименты Т. Филлипса на мышах показали, что при локальном облучении в области почек,  LD_50/180 составила  24 Гр.    Через 16 месяцев этот показатель снизился  до 13 Гр. При этом в канальцах и клубочках выявляются  дегенеративные изменения, приводящие к почечной недостаточности.  Поэтому, при лучевой терапии опухолей  брюшной полости,  поражение почек является лимитирующим фактором. 

По некоторым данным, облучение обеих  почек в течение 5 недель в дозах выше 30 Гр, может  вызвать необратимый хронический  нефрит, приводящий к летальному исходу. 

Список литературы

1. Анненков Б.Н., Юдиннева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиологии.— М.: Агропромиздат, 1991. — 287 с: ил.

2.  Радиобиология /А.Д.  Белов, В.А. Киршин, Н.П. Лысенко  и др.; Под ред. А.Д. Белова. –  М.: Колос, 1999. – 384 с.

3.  Старков В.Д., Мигунов В.И. Радиационная экология. Тюмень: ФГУ ИПП «Тюмень», 2003, 304 с.

          4. Ярмоненко С. П.,   Радиобиология человека и животных: Учеб. пособие/ С.П. Ярмоненко, А. А. Вайнсон; Под ред. С.П. Ярмоненко – М.: Высш. школа, 2004. – 549 с.: ил.

~ ~