Вплив радіації на процеси старіння і тривалості життя

Відео: Смертельна доза радіації

Питання впливу іонізуючої радіації на процеси старіння і тривалості життя (ПЖ) тваринного організму здавна привертають до себе увагу дослідників.

Особливе значення вони набувають в наш час, коли радіоактивні ізотопи і ядерні випромінювання знайшли широке застосування в народному господарстві, наукових дослідженнях і практичній медицині.

Проблема ця представляє великий інтерес не тільки з точки зору профілактики серед весь час збільшується контингенту осіб, які перебувають у сфері дії радіації, а й наукової: вивчення цього виду дії випромінювань сприяло б з`ясуванню природи природних процесів старіння і факторів, що обмежують ПЖ.

Закономірний зв`язок біологічної дії іонізуючої радіації з процесами старіння різних органів і тканин у людини встановлена емпіричним шляхом на початку нинішнього століття. Було висловлено думку, що наслідком опромінення з лікувальною метою завжди є країни, що розвиваються через тривалий час процеси, в якійсь мірі аналогічні старіння.

До них відносяться дегенеративно-дистрофічні зміни тканин і згасання біологічної активності органів і їх елементів. Слід підкреслити, що ці емпіричні спостереження були підкріплені науковими дослідженнями. Надсон (1920) був одним з перших радіобіологів, які встановили, що в клітинах рослин, тварин і мікроорганізмів, підданих опроміненню, спостерігаються всі ознаки старечої дегенерації.

Ці дані, як і власні дослідження, дали Неменова (1933) підставу вперше сформулювати гіпотезу, згідно з якою під впливом іонізуючої радіації відбувається швидке виснаження життєвих сил клітин, швидке їхнє старіння. Це означало, що в результаті опромінення клітини прискорено проходять свій життєвий цикл і діє радіація не є в будь-якій мірі специфічним.

Радіаційні зміни органів і тканин тваринного організму

Першим дослідником, який передбачив властивість рентгенівського випромінювання надавати біологічну дію на живі органи і тканини, був російський фізіолог Тарханов (1896). Незважаючи на суперечливі дані, що стосуються механізму біологічної дії, загальновизнаним є встановлений факт, що під впливом іонізуючого випромінювання здійснюватиме відбувається прискорення диференціювання клітин і тканин, їх дозрівання, що супроводжується дегенеративно-дистрофічними змінами окремих тканинних елементів.

Цей феномен спостерігається завжди і проявляється при опроміненні тканинних елементів як в фізіологічних, так і в патологічних умовах-саме на цьому заснований принцип променевої терапії різних по суті захворювань. Під впливом опромінення грануляційна тканина досить швидко перетворюється в фіброзну, а потім в склеротичну.

Таким чином, диференціювання тканин і придушення потенції до проліферації, наступаючі під впливом іонізуючої радіації, є аналогічними процесу диференціювання будь-якого процесу розвитку, в тому числі онтогенетичного, т. Е. Старінню.

Прискорення диференціювання і передчасне старіння суглобових хрящів наступають у кроликів при локальному опроміненні в дозі 900 радий (Зедгенідзе і ін., 1972). Чітко вказано зменшення товщини суглобового хряща, його фібротизації, ослаблення процесів енхондрального оссификации і посилення звапніння основного його шару. При вивченні ультраструктури елементів хрящових клітин виявлені розриви і разволокнение мембран, мітохондрій і інші дегенеративно-дистрофічні зміни органел, характерні для процесів природного старіння.

Зберігаються значні дефекти в обмінних процесах, що особливо помітно при дослідженні кислихмукополісахаридів.

Особливий інтерес представляють суттєві зрушення, характерні для процесу старіння, в стані ендокринної системи, що виникають під впливом радіації. Ці зрушення виражаються в наростаючій дисгармонії в функції залоз внутрішньої секреції.

В результаті опромінення, як правило, виникає нейроендокринна дезінтеграція у вигляді різного ступеня порушення функціональної взаємозалежності залоз і виключення їх гіпоталамо-гіпофізарної регуляції (Войткевич, 1967). На думку Кащенко (1962), віддалені наслідки хронічного опромінення інкреторну залоз аналогічні тим, які розвиваються в фізіологічних умовах в старості.

Найбільш вивчені зміни функціональної активності кори наднирників під впливом радіації (Хамидов і ін., 1966- Ткачов, Ткачова, 1967). Навіть невеликі дози випромінювання у віддалені терміни після їх дії обумовлюють розвиток біохімічних, морфологічних і гістохімічних змін, аналогічних тим, які спостерігаються у старіючих тварин.

При цьому дещо знижується рівень секреції кортикостероїдів, клітини піддаються пікнозом, а величина їх ядер явно уменьшается- розростається сполучна тканина, наростає склероз судин- збільшується вміст в крові загальних ліпідів і знижується активність ферментів (Войткевич, 1967). За спостереженнями Зедгенідзе і співр. (1967), різкі склеротичні зміни, властиві надниркової залози старезних тварин, з`являються вже через 4 міс після загального внутрішнього опромінення за допомогою торотраст.

Особлива чутливість гонад до опромінення встановлена ще на зорі виникнення радіобіології. Відзначено, що під впливом іонізуючої радіації в яєчках і яєчниках (Albers-Schoneberg, 1903 Зарецький, 1903 Reifferscheid, 1911 - цит. За: неменш, 1933) виникають різко виражені атрофічні і дегенеративні процеси, аналогічні старечим і тягнуть за собою як у тварин, так і у людей втрату дітородної здатності.

Це послужило підставою для застосування радіації з метою виключення, за медичними показаннями, функції яєчників при деяких захворюваннях. Стреліна (1966) при експериментальному вивченні біологічної дії гамма-випромінювання 60С в малих дозах в умовах хронічного досвіду встановив, що з плином часу в яєчниках наростають процеси атрофії і дегенерації фолікулярного апарату, розвиток фіброзу та інших явищ, що нагадують за своєю природою старіння як за функціональними , так і по анатомічних ознаках.

Слід погодитися з думкою Войткевича (1967) про те, що жіноча гонада - яєчник, мабуть, є тією залозою, реакція якої на променеві впливу має багато спільного з тими процесами, які розвиваються в період старіння організму. В обох випадках основні зміни представлені атрофією генеративних елементів і замісної пролиферацией сполучної тканини.

Особливий інтерес представляють дослідження Шіходирова і співр. (1978), проведені на собаках в умовах зовнішнього гамма-нейтронного опромінення і введення всередину 210Ро. Були отримані переконливі дані по передчасному старінню тварин в результаті опромінення. На основі даних цитологічного і цитогенетичного дослідження променевого старіння Воробцова (1978) також приходить до висновку, що вплив іонізуючої радіації на організми призводить до передчасного старіння і скорочення тривалості життя.

Можна було б навести й інші приклади, коли в різних органах і тканинах (очей, нирка, кістковий мозок, лімфатична і кровоносна система і ін.) Під впливом опромінення виникають функціональні та анатомічні зміни, аналогічні тим, які розвиваються в зв`язку з віком і старінням організму (Александров, 1976).

Фовлер (Fowler, 1970) співзвучно з дослідженнями радянських авторів (Амосов, 1964) особливо виділяє той факт, що розвиток і формування віддалених променевих ефектів тісно пов`язані з розладом функцій судин, кровообігу і гіпоксією, т. Е. З явищами, завжди супроводжують старіння. При цьому істотну роль можуть грати і зміни гіпоталамо-гіпофізарної системи (Александров, 1976).