Радиационная патология животных

В зоне слабого поражения, э которой суммарная доза не превышала 0,04-0,06 крад, а радиационный фон в  момент обследования колебался от 4 до 6 мР/час, каких-либо внешних отклонений от нормы в морфогенезе побегов у сосны не наблюдалось.

Побеги 1986 года были густо  охвоены, на них заложились цилиндрические верхушечные почки, ориентация почек  в мутовке не нарушалась, прироста визуально были подобным средним значениям за предыдущие годы.

Изучение прироста по диаметру ствола показало, что на участках с  сублетальной дозой прирост в 1986 году отсутствует, а на участке со средней интенсивностью воздействия  прирост значительно уменьшался -- в 2-3 раза, причем полностью отсутствовали  поздние трохеиды. На участках с  слабыми дозами приросты были близкими к средним многолетним.

При оценке радиационного  воздействия в районеЧАЭС на морфогенез побегов сосны следует учитывать, что все метамеры побега заложились еще в 1985 году и подверглись облучению  на стадии интенсивного роста. В период в большинстве тканей побегов  сосны хотя идут массовые митозы, но ростовые процессы носят в основном количественный, а не качественный характер. Основные последствия радиационного  воздействия очевидно окажутся на морфогенезе  побегов 1987 года, заложение которых  проходило уже на фоне хронического облучения.

В апреле -- мае 1987 г. были изучены  особенности морфогенеза побегов  у сосны и ели, произрастающих на питомнике вблизи усадьбы Новошепелического  лесничества. Возраст растений - 5 - 7 лет. На данном участке благодаря  экранирующему влиянию стены  леса, находящегося в восточной части  питомника, сложились своеобразные радиоэкологические условия: на сравнительно небольшой площади степень радиационного  поражения сосны и ели колебалась от сильной до слабой.

Был проведен учет около 90 растений сосны и 100 ели, при котором определялись высота растения, приросты осевого  побега за 1985 год и степень и  вид поражения, отбирался один побег  из мутовки 1985 года. В лабораторных условиях были изучены приросты за 1985 - 1986 годы, средний вес хвои, число хвои на 4 см побега.

Было установлено, что  при сравнительно слабом уровне радиационное воздействия размеры и вес  хвои увеличиваются по сравнению  с контролем, т.е. наблюдается определенный стимулирующий эффект. Особенно четко этот эффект проявился на ели.

На основании проведенных  в 1986--1987 годах исследованиях у  сосны можно выделить следующие  основные типы прижизненного морфологического эффекта на радиационное поражение:

1. Образование многочисленных  укрупненных почек от 8 - 10 до 25-- 30 на верхушечном и боковых побегах.  Это наиболее распространенное  явление. В верхней части таких  побегов часто формируется очень крупная хвоя.

2. Увеличение в размерах  верхушечных почек, сопровождающееся  сильным разрастанием почечных  чешуй. Многие из таких почек,  заложившихся в 1986 году, к весне погибли.

3. Образование густых  щеток хвои при сильном сокращении  прироста побегов, иногда сопровождающемся  некоторым утолщением побегов или их искривлением.

4. При более сильных  повреждениях хвоя на побегах  может опадать почти полностью  - образуются “лысые побеги”.

У ели в зоне со стимулирующим  эффектом наиболее часто отмечалось увеличение размеров хвои, причем на верхушке побега часто образуются несколько  “гигантских” хвоинок. При угнетении  роста отмечено очень густое охвоение -- до 120 хвоинок на 1 см побега, при норме 18--20 хвоинок.

У ели наряду с увеличением  размеров хвои происходило разрастание  чешуйчатых подушечек, на которых сидит  хвоя. В некоторых случаях отмечено явление вторичного роста одной  из заложившихся в 1986 году верхушечных  почек с различного рода аномалиями в заложении хвои и боковых  почек.

3. Радиобиологические  эффекты у растений

Частотный анализ морфогенетических  изменений у растений, произрастающих в зоне повышенных уровней хронического облучения.

Хронический режим облучения, сложившийся на территории 30-километровой зоны ЧАЭС после острого периода  облучения весной 1986 г., затрудняет понимание природы лучевого поражения  многолетних растительных организмов, так как радиочувствительность  всех их компонентов претерпевает существенные изменения в течение годового цикла развития. Интерпретация результатов  осложняется и тем обстоятельством, что в ходе облучения наряду с  развитием эффектов поражения протекают  восстановительные процессы. После  острого периода облучения восстановительные  реакции у многолетних древесных  и кустарниковых пород наблюдали  спустя 1-1,5 года. В качестве критериев  восстановления использовали интенсивность  таких процессов, как корне-, побего- и порослеобразования, физиологические  реакции компенсаторного характера.

Многолетние деревья сосны  не способны к образованию поросли. У них мощным восстановительным  потенциалом вегетативного характера  обладает крона, имеющая большое  количество спящих почек, защищенных круглогодично  фотосинтезирующей хвоей. Наблюдения в пострадиационный период (1986 - 1992) показали, что у сосны при дозе облучения свыше 14 Гр (сублетальная доза для сосны при остром весеннем облучении) восстановление происходило  за счет дополнительного побегообразования  из ранее спящих почек. Этот процесс  начинался спустя год после облучения, т.е. в 1987 г., и выражался в появлении  в верхней части кроны единичных  побегов, представляющих собой пучки  очень длинной хвои, сидящей на коротком толстом ауксибласте. Роль этих побегов заключается в обеспечении  минимального уровня фотоассимиляции, необходимого для поддержания жизнедеятельности  не пораженных облучением аттрагирующих  органов и тканей дерева (корни, древесина  ствола и ветки). Подтверждением этого  является чрезвычайно высокая интенсивность  фотосинтеза хвои таких побегов (в 3 - 4 раза выше контрольных), что свидетельствует  о компенсаторном характере этого процесса.

С каждым последующим годом  количество таких побегов в кроне  увеличивается, что указывает о  возможности постепеного частичного восстановления исходных функций многолетнего растения.

Начиная с вегетационного сезона 1988 г., в зоне сильного и среднего поражения при одних и тех  же поглощенных дозах интенсивнее  проходило восстановление деревьев более старшего возраста, а прирост  побегов последнего года был выше в верхних мутовках, чем в нижних. Выживаемость сильно пораженных деревьев зависит от прироста побегов последнего года, и если прирост составляет около 20% нормальной охвоенности при наблюдаемых темпах роста, то для восстановления таких деревьев потребуется 2-3 года. Поэтому возможно выживание отдельных деревьев, у которых количество побегов с зеленой хвоей в настоящее время составляет около 5-10%.

Смена вершины дерева - пострадиационная реакция на гибель осевого верхушечного побега; его роль берет на себя один из боковых побегов мутовки, наиболее мощный. Это явление отмечали примерно у 30% сосен и елей, облученных в пределах 11-15 Гр.

Индуцированные мутации  могут быть получены воздействием ионизирующей радиации, многими химическими веществами и вирусами.

К ионизирующим агентам, обладающим мутагенной активностью, относятся  электромагнитные излучения (гамма- и  рентгеновы лучи), корпускулярные излучения (быстрые нейтроны,  альфа-частицы).

Интенсивность мутационного процесса под воздействием ионизирующей радиации во многом зависит от дозы, вида и времени воздействия мутагенного  фактора, от чувствительности биологического вида, физиологического состояния его  тканей и возраста. Так, радиационная чувствительность сперматогоний и сперматоцитов обезьян в 2-2,5 раза выше, чем чувствительность аналогичных клеток мышей. Напротив, радиочувствительность примордиальных фолликулов обезьян много ниже, чем у мышей и крыс. Примордиальиые ооциты человека в культуре тканей оказались в десятки раз более устойчивы к облучению рентгеновыми лучами, чем ооциты мышей и крыс. Мутации в соматических клетках встречаются во много раз чаще, чем в зародышевых.

Из многих химических мутагенов, известных в экспериментальной  генетике, определенное значение в  клинической тератологии могут  иметь применяемые в сельском хозяйстве инсектициды, фунгициды  и гербициды, некоторые вещества, применяемые в промышленности (формальдегид, акролеин, эпокснды, бензол, мышьяк и  др.), пищевые добавки (цикломаты, ароматические  углеводороды, тертразан и др.), противоопухолевые  средства (милеран, уретан, сарколизин, эндоксан и др.).

Химические мутагены, так  же как и ионизирующая радиация, не имеют порога действия. Любое  количество химического мутагена, введенного в организм, может оказать мутагенный эффект.

Такой эффект, в частности, зависит от вида н индивидуальных особенностей животного (у млекопитающих  чувствительность выше, чем у дрозофилы), от стадии развития клеток (например, сперматозоиды  и сперматиды значительно менее  устойчивы к мутагенному действию трнэтиленамина, чем сперматоциты), от химического строения вещества (алкилируюшие соединения обладают более выраженной мутагенной ак тивностьго, чем антиметаболиты) и от дозы. Удваивающая доза для человека не определена. Хорошо известно повреждение хромосомы соматических клеток человека вирусами эпидемического гепатита, гриппа, краснухи, кори, свинки, ветряной оспы и др.

 

Вместе с тем прямыми  доказательствами зависимости хромосомных  болезней от перенесенных вирусных заболеваний  современная наука не располагает. Кроме перечисленных факторов, индуцирующих мутагенез, определенное значение имеет возраст родителей и семейное предрасположение.

 

Заключение

Радиация - один из факторов, негативно влияющих на здоровье человека. Опасность действия радиации заключается  в возникновении мутаций в  клетках живых организмов. Изменения  в генах могут привести к развитию опухолей, а также наследственным заболеваниям.

Основную часть облучения  население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что  избежать облучения от них совершенно невозможно. Радиационный фон Земли  складывается из излучения, обусловленного космическим излучением, и излучения  от рассеянных в Земной коре, воздухе, воде, теле человека и других объектах внешней среды природных радионуклидов.

Таким образом, жизнь на Земле  возникла и развивалась на фоне ионизирующей радиации. Поэтому биологическое  действие её не является каким-то новым  раздражителем в пределах естественного радиационного фона.

Ядерные взрывы, выбросы  радионуклидов предприятиями ядерной  энергетики и широкое использование  источников ионизирующих излучений  в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине и научных  исследованиях привели к глобальному  повышению облучения населения  Земли. К естественному облучению  прибавились антропогенные источники  внешнего и внутреннего облучения.

При ядерных взрывах в  окружающую среду поступают радионуклиды деления, наведенной активности и неразделившаяся  часть заряда (уран, плутоний). Наведенная активность наступает при захвате  нейтронов ядрами атомов элементов, находящихся в конструкции изделия, воздухе, почве и воде. По характеру  излучения все радионуклиды деления  и наведенной активности относят к b- или b,g-излучателям.

Выпадения подразделяются на местные и глобальные (тропосферные и стратосферные). Местные выпадения, которые могут включать свыше 50% образовавшихся радиоактивных веществ  при наземных взрывах, представляют собой крупные аэрозольные частицы, выпадающие на расстоянии около 100 кмот места взрыва. Глобальные выпадения  обусловлены мелкодисперсными аэрозольными частицами. Наибольшую потенциальную  опасность в них представляют такие долгоживущие и биологически опасные радионуклиды как 137Cs и 90Sr.

Радионуклиды, выпавшие на поверхность  земли, становятся источником длительного  облучения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Бурлакова Е.Б., Голощапов  А.Н., Жижина Г.П. и др. Новые  асᴨекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах//Радиоционная биология. Радиоэкология. 1999.

2. Бурлакова Е.Б., Голощапов  А.Н., Горбунова Н.В. и др. Особенности  биологического действия малых  доз облучения.

3. Кузин А.М. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы земли. М., 1991.

4 В.А.Шевченко «Современные  проблемы оценки генетического  риска облучения человека» 

6. Ядерная энциклоᴨȇдия / Под ред. А.А. Ярошинской. М., 1996.