El estudio de los efectos a largo plazo de la radiación comenzó en los años 20 del siglo XX. Los estudios han demostrado que la radiación ionizante es la causa de las mutaciones cromosómicas. Un estudio de la salud de los residentes de las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki mostró que 12 años después del bombardeo nuclear, aumentó la incidencia de cáncer en aquellas personas que estuvieron expuestas a la radiación. Además, el riesgo de desarrollar cáncer no está asociado al modelo umbral, cuando la enfermedad se produce como consecuencia de superar el valor "crítico" de la dosis recibida. Aumenta linealmente, incluso con irradiación a corto plazo. Estos fenómenos están asociados al efecto estocástico de la radiación. Según los científicos, cualquier dosis de radiación aumenta el riesgo de tumores malignos y trastornos genéticos.
¿Cuál es el efecto estocástico de la radiación ionizante?
La radiación tiene un efecto destructivo en los tejidos biológicos. En la ciencia moderna, hay 2 variantes de tales consecuencias: efectos deterministas y estocásticos. El primer tipo también se llamapredeterminado (de la palabra latina determino - "determinar"), es decir, las consecuencias ocurren cuando se alcanza el umbral de dosis. Si se supera, aumenta el riesgo de desviaciones.
Las patologías resultantes de los efectos deterministas incluyen lesiones agudas por radiación, síndromes de radiación (médula ósea, gastrointestinal, cerebral), deterioro de la función reproductiva, cataratas. Se notan lo antes posible después de recibir una dosis de radiación, con menos frecuencia, a largo plazo.
Los efectos estocásticos o aleatorios (de la palabra griega stochastikos - "saber adivinar") son tales efectos, cuya gravedad no depende de la dosis de radiación. La dependencia de la dosis se manifiesta en un aumento de la incidencia de la patología entre una población de organismos vivos. El potencial de efectos adversos existe incluso con una exposición a corto plazo.
Diferencias
Las diferencias entre el efecto de radiación estocástico y el determinista se describen en la siguiente tabla.
| Criterio | Efectos deterministas | Efectos estocásticos |
| Dosis umbral | Se manifiesta a dosis altas (>1 Gy). Si se supera el valor umbral, la enfermedad es inevitable (predeterminada, determinada). La gravedad de la lesión aumenta con el aumento de la dosis | Observado en dosis bajas y medias. La patogenia es independiente de la dosis |
| Mecanismo de daño | Muerte celular que provoca disfunción de tejidos y órganos |
Las células irradiadas permanecen vivas, pero cambian y dan descendencia mutante. Los clones pueden ser suprimidos por el sistema inmunológico del cuerpo. De lo contrario, se desarrolla cáncer y, si las células germinales se ven afectadas, los defectos hereditarios reducen la esperanza de vida |
| Tiempo de aparición | Dentro de horas o días de exposición | Después del período de latencia. La enfermedad es aleatoria |
Una de las características de los fenómenos estocásticos es que pueden ocurrir simultáneamente con la enfermedad por radiación crónica.
Vistas
Los efectos estocásticos incluyen 2 tipos de cambios según el tipo de celda afectada:
- Efectos somáticos (tumores malignos, leucemia). Se revelan durante la observación a largo plazo.
- Efectos hereditarios registrados en la descendencia de individuos expuestos. Surgen debido al daño al genoma en las células germinales.
Ambos tipos de defectos pueden aparecer tanto en el cuerpo de una persona expuesta como en su descendencia.
Mutación celular
Los procesos mutacionales en una célula expuesta a la radiación no conducen a su muerte, sino que estimulan la transformación genética. Existe la llamada mutación inducida por radiación, un cambio inducido artificialmente en las estructuras.células que son responsables de la transmisión de la información hereditaria. Son permanentes.
Las mutaciones celulares siempre están presentes en los mecanismos naturales. Como resultado, los niños son diferentes de sus padres. Este factor es muy importante para el desarrollo biológico. Las patologías cancerosas y genéticas espontáneas están constantemente presentes en la población humana. La radiación ionizante es un agente adicional que aumenta la probabilidad de que ocurran tales cambios.
En la ciencia médica, generalmente se acepta que incluso una sola célula transformada puede iniciar el desarrollo de un proceso tumoral. La rotura del ADN y las aberraciones cromosómicas pueden ocurrir después de un solo incidente de ionización.
Enfermedades
Recién en los años 90 del siglo XX se demostró una conexión confiable entre ciertas enfermedades y los efectos accidentales de la radiación. A continuación se enumeran los efectos estocásticos de la radiación ionizante:
- Tumores malignos de la piel, estómago, tejido óseo, glándulas mamarias en mujeres, pulmones, ovarios, glándula tiroides, colon. Enfermedades neoplásicas del sistema hematopoyético.
- Enfermedades no tumorales: hiperplasia (reproducción celular excesiva) o aplasia (proceso inverso) de órganos formados por tejido conjuntivo (hígado, bazo, páncreas y otros), patologías escleróticas, trastornos hormonales.
- Consecuencias genéticas.
Anomalías hereditarias
En el grupo de los efectos genéticos se distinguen 3 tipos de anomalías:
- Cambios en el genoma (el número y la forma de los cromosomas), que conducen al desarrollo de diversas anomalías: síndrome de Down, defectos cardíacos, epilepsia, cataratas y otros.
- Mutaciones dominantes que aparecen inmediatamente en la primera o segunda generación de niños.
- Mutaciones recesivas. Solo ocurren cuando el mismo gen está mutado en ambos padres. De lo contrario, es posible que las aberraciones genéticas no aparezcan durante varias generaciones o que no ocurran en absoluto.
La radiación ionizante provoca inestabilidad genética en la célula debido a alteraciones en el sistema de reparación del ADN dañado. Un cambio en el curso normal de la biosíntesis conlleva una disminución de la viabilidad y la aparición de enfermedades hereditarias. La inestabilidad del genoma celular también es un signo temprano del desarrollo del cáncer.
Nivel de oncopatía y período de latencia
Dado que los efectos estocásticos son de naturaleza aleatoria, es imposible saber con certeza quién los desarrollará y quién no. La tasa natural de cáncer en la población humana es de alrededor del 16% a lo largo de la vida. Esta cifra es mayor con el aumento de la dosis de radiación colectiva, pero no hay datos exactos sobre esto en la ciencia médica.
Dado que el desarrollo de tumores malignos es un proceso de varias etapas, las oncopatologías debidas a efectos estocásticos tienen un período latente (oculto) bastante largo que precede a la detección de la enfermedad. Entonces, con el desarrollo de la leucemia, esta cifra promedia alrededor de 8 años. después de la nuclearbombardeos en las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki, se diagnosticó cáncer de tiroides después de 7 a 12 años y leucemia después de 3 a 5 años. Los científicos creen que la duración del período de latencia de las enfermedades malignas en una localización particular depende de la dosis de radiación.
Consecuencias de las mutaciones genéticas
Las consecuencias de las mutaciones hereditarias se dividen en tres grupos según la gravedad del curso:
- Aberraciones mayores: muerte en el período embrionario temprano y posparto, malformaciones congénitas graves (hernia craneoencefálica, ausencia de huesos de la bóveda craneal, microcefalia e hidrocefalia; subdesarrollo o ausencia total del globo ocular, anomalías del sistema esquelético - dedos extra, extremidades ausentes y otros), retraso en el desarrollo.
- Discapacidad física (inestabilidad en relación con el almacenamiento y la transmisión del material genético de generación en generación, deterioro de la resistencia del cuerpo a factores externos adversos).
- Mayor riesgo de desarrollar tumores malignos como resultado de una predisposición hereditaria.
