Польза радиации в малых дозах

Польза радиации в малых дозах thumbnail

Мир помнит ужасные последствия применения ядерного оружия и катастроф на атомных электростанциях. Из-за радиофобии после аварии на Чернобыльской АЭС пришлось даже изменить название одного из методов диагностики: ядерная магнитно-резонансная томография лишилась первого слова и превратилась в магнитно-резонансную томографию.

Тем не менее техногенная радиация, которую используют в медицине, — вовсе не монстр. Рентген, без которого сегодня трудно представить диагностику переломов и многого другого, — лишь вершина айсберга. Рассказываем о других радиоактивных технологиях на службе у здоровья.

Радиоактивный сахар

Рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, УЗИ — эти исследования помогают изучить структуру органов и тканей, но не способны отобразить происходящие в них метаболические процессы. В этом помогает гамма-излучение. Его используют при проведении позитронно-эмиссионной томографии, сокращенно — ПЭТ.

В организм вводят безопасное радиоактивное вещество, которое накапливается в определенных клетках и которое можно зарегистрировать с помощью специального аппарата. Врач получает снимки и даже трехмерные изображения со «светящимися» пятнами, которые соответствуют местам накопления радиофармпрепарата. В качестве последнего чаще всего используют разные сахара – впоследствии организм от них легко избавляется. ПЭТ можно сочетать с компьютерной томографией — это помогает получать еще более информативные изображения.

Дозы радиации во время позитронно-эмиссионной томографии настолько низкие, что не могут причинить вреда. Исследование опасно только во время беременности. Беременным женщинам противопоказана и рентгенография, и компьютерная томография, и даже МРТ делают в крайних случаях, с большой осторожностью.

ПЭТ широко применяют в онкологии: если ввести радиофармпрепарат и просканировать все тело, можно обнаружить метастазы, которые не удается выявить другими методами. Также метод используют в неврологии, кардиологии, при некоторых инфекциях.

Lori.ru

 Лимфатический дозор

Когда хирург удаляет злокачественную опухоль, перед ним стоит сложная задача: нужно принять правильное решение относительно объема операции. Если удалить слишком мало ткани, в организме останутся раковые клетки, это грозит рецидивом. Удалять слишком много тканей тоже нежелательно.

Не всегда понятно, как быть с близлежащими – их называют регионарными — лимфатическими узлами. А вдруг в них тоже уже распространились раковые клетки? Раньше врачи удаляли их «на всякий случай». Из-за этого у многих пациентов после операции развивалось осложнение – лимфедема. Из-за удаленных лимфоузлов нарушается отток лимфы, жидкость застаивается в тканях, развивается отек. Например, после удаления лимфатических узлов при раке молочной железы бывает лимфедема руки.

Сегодня у хирургов появился надежный инструмент, который помогает оценить состояние регионарных лимфоузлов и избежать их ненужного удаления. И здесь на помощь снова приходит радиация. Процедура называется сентинель-биопсией или биопсией сторожевого лимфатического узла. По сути это аналог позитронно-эмиссионной томографии. Во время операции в опухоль вводят безопасный радиоактивный препарат. Он проникает в лимфатические сосуды и по ним начинает распространяться. В первую очередь он попадает в так называемые сторожевые, или сигнальные, лимфоузлы, которые находятся ближе всего к опухоли и первыми принимают от нее лимфу. Сигнальные лимфоузлы обнаруживают с помощью специального устройства – гамма-камеры. Радиофармпрепарат заставляет их «светиться». Эти лимфоузлы удаляют и исследуют под микроскопом. Если они «чистые», значит, опухолевые клетки не успели распространиться с током лимфы, и регионарные лимфоузлы можно не удалять.

Справедливости ради стоит отметить, что сентинель-биопсию можно проводить не только с помощью радиофармпрепаратов и гамма-камеры. Сегодня есть более безопасные методы, например, флуоресцентные красители. 

Ядерное оружие против неправильных клеток

Ионизирующее излучение опасно для человека и других живых организмов в первую очередь за счет того, что оно повреждает ДНК – хранилище генетической информации. Это происходит двумя путями:

  • Поток частиц может непосредственно повреждать ДНК путем ионизации.
  • Вода, которая находится в клетках, поглощает радиацию, в ней образуются свободные радикалы, они повреждают генетический материал.

Повреждение ДНК приводит к апоптозу — запрограммированной клеточной смерти, вредным мутациям, которые могут передаваться потомкам, злокачественному перерождению клеток. К радиации наиболее чувствительны ткани, в которых происходит активное размножение клеток: кожа и слизистые оболочки, красный костный мозг, тестикулы и женские яичники.

Очень быстро размножаются опухолевые клетки – а значит, ионизирующее излучение можно поставить на службу медицине для борьбы с раком. Эта идея возникла почти сто лет назад, она привела к возникновению лучевой терапии. Для облучения опухолей используют разные виды ионизирующих излучений: рентгеновское (доза при этом многократно выше, чем при обычной рентгенографии), альфа-, бета- и гамма-излучение, поток нейтронов, протонов.

Lori.ru

Главная проблема лучевой терапии в том, что облучать нужно только опухолевую, но не здоровые ткани. В противном случае возникают серьезные осложнения. Решения есть. Например, при 3D-конформной лучевой терапии выполняют объемное планирование, процедуру проводят специальным аппаратом. Пациент должен быть неподвижен, чтобы облучаемый объем в точности соответствовал положению опухоли. Это помогает существенно снизить лучевую нагрузку на здоровые ткани.

При некоторых типах рака применяют брахитерапию — источник излучения помещают прямо в организм пациента, рядом с опухолью. Например, при раке простаты в предстательную железу можно поместить небольшую капсулу размером с рисовое зернышко. Она в течение нескольких месяцев выделяет ионизирующее излучение, которое задерживается в опухоли и не распространяется в окружающую здоровую ткань.

Нож без ножа

Радиация способна «вырезать» некоторые патологические образования не хуже скальпеля. При этом не нужно делать разрез: гамма-лучи отлично проникают через кожу. Высокая точность вмешательства, отсутствие выраженной травмы тканей и кровопотери, быстрое восстановление (заниматься привычными делами можно уже спустя несколько часов после операции) — все это преимущества стереотаксической радиохирургии. Правда, пока она нашла применение только в неврологии.

Читайте также:  Цветная и брокколи польза и вред

Операции без скальпеля проводят с помощью специального аппарата – гамма-ножа, разработанного в 1968 году. Он генерирует 201 луч, который сходится в одной точке — там, где находится опухоль или другое патологическое образование. Каждый луч по отдельности очень слаб и не может навредить тканям, через которые проходит. Но в «эпицентре» доза разрушительна. С помощью гамма-ножа можно лечить метастазы разных опухолей в головном мозге, артериовенозные мальформации, невралгию тройничного нерва, менингиомы, акустические невриномы, глиомы, опухоли гипофиза. На данный момент процедуру прошло более 850 000 пациентов.

В России есть три установки гамма-нож: в Москве, Санкт-Петербурге и в Ханты-Мансийске. Аналог гамма-ножа – кибернож. Он работает по схожему принципу, но использует рентгеновские лучи. Кибернож появился позднее – в 1992 году. На данный момент в мире 250 таких аппаратов, лечение прошло более 100 000 пациентов.

Убийца микробов

Ионизирующее излучение отлично убивает болезнетворные микроорганизмы, вирусы, насекомых-вредителей. С помощью радиации можно стерилизовать разные предметы и даже продукты.

Например, гамма-излучением можно быстро обрабатывать огромные партии шприцев, катетеров, наборов для переливания крови и других медицинских изделий прямо в упаковке. При этом для микроорганизмов наступает самый настоящий конец света – в живых остается лишь одна бактерия на миллион изделий.

Сегодня  в Европе и США радиацией обрабатывают более 68 видов пищевых продуктов: полуфабрикаты, мясо, рыбу, морепродукты, картофель, концентраты фруктовых соков, ягоды и фрукты, корма для сельскохозяйственных животных. В западных странах процесс поставлен на промышленный поток.

Lori.ru

Исследования показывают, что ионизирующее излучение не делает продукты «зараженными» радиацией и опасными для людей. И все же для облученных продуктов существует специальная международная маркировка – в магазине их можно легко отличить по яркому зеленому значку. Из ионизирующих излучений для дезинфекции используют гамма- и рентгеновские лучи. А для обработки поверхностей применяют неионизирующее излучение – ультрафиолетовое. Лампы для «кварцевания» можно встретить в любой больнице.

Читайте также, как защититься от радиации в экстренных ситуациях.

Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Всегда считалось, что большие дозы облучения наносят серьезный вред организму, а маленькие — практически никакого. Но если первое бесспорно, то с малыми дозами не все так однозначно. 

Заместитель директора института биохимической физики имени Н. Эмануэля Елена БУРЛАКОВА рассказывает о малоизвестных закономерностях взаимодействия живых организмов с малыми и сверхмалыми дозами облучения.

— Елена Борисовна, давайте сразу уточним, какие дозы радиации считать малыми?

— Научный комитет по атомной энергии при ООН относит к малым дозам излучение менее 20 рентген. Но такого рода определения не подходят , например, для радиоустойчивых организмов. На мой взгляд, более удачное определение дал А.М.Кузин, назвав малыми те дозы, при которых эффект меняет знак — скажем, когда подавление клеточного роста сменяется стимуляцией.

— Итак, в чем же заключается феномен низкоинтенсивного излучения?

— Исследованиями доказано, что облучение в малых дозах вызывает многочисленные структурные перестройки в клетках, приводя к изменению их функциональной активности. Более того, когда мы воздействуем на клеточную мембрану, облучая весь организм, практически одинаковые изменения происходят и при очень больших, и при очень малых дозах. То есть малыми дозами радиации можно, например, убить клетку также, как и большими. Разумеется, речь идет не о разовом, а длительном воздействии.

Никакого противоречия с фундаментальной наукой здесь нет: в силу биологической организации любого живого существа организм может давать разные ответы на разные концентрации. И не обязательно они будут подчиняться линейной зависимости «доза —эффект». В большинстве случаев максимальный эффект наблюдается именно в определенных интервалах малых доз, разделенных между собой «мертвыми зонами»,в которых не происходит никаких изменений. Есть, кстати, такие интервалы малых доз облучения (иногда их называют окнами), на которые организм реагирует даже сильнее, чем на более высокие дозы.

— Чем это объясняется?

— На малые дозы не реагируют наши системы репарации (восстановления). Человек, в принципе, лучше подстраивается под средние воздействия: справиться с очень сильным, как правило, не хватает ресурса, а слишком слабое мы просто не чувствуем. Наш организм не распознает малые дозы облучения как опасность, не мобилизуется, не пытается адаптироваться, словом, не защищается.

Одно из глубочайших заблуждений – полагать, что в нашем организме хорошо развиты все репарационные системы. Мол, если мы при 100 рентгенах можем что-то восстановить, то уж при 1 рентгене обязательно ликвидируем повреждения. Но 99 процентов неприятностей, которые мы можем «снять» при высокой дозе и мощности, остаются при малых. Стоит чуть увеличить мощность, и мы попадаем в более благоприятные условия—организм начинает работать, спасать себя.

— А почему мы не воспринимаем слабое облучение как вред?

— Это «программная» ошибка. А вернее, это и есть естественный отбор. Мы запрограммированы на жизнь в определенных условиях – атмосферное давление, ионизирующее излучение, состав воздуха и т.д. Организм не может отвечать на любое отклонение от нормы набором защитных реакций. Поэтому выживает тот, у кого все-таки получается адаптироваться.

Читайте также:  Промывка для двигателя польза и вред

— От чего зависит радиочувствительность?

— От очень многих факторов, например от объема ДНК, от работы ферментов, отвечающих за репарацию. Я бы связала все эти факторы в систему адаптации. Ее состоянием и определяется радиочувствительность конкретного человека: в работе системы появляется сбой — радиочувствительность повышается. Кстати, постоянное низкоинтенсивное облучение может сделать нас более чувствительными к действию самых разных повреждающих факторов помимо радиации. Известно ведь, что на облученных территориях больше не только лейкозов, но и инфарктов, инсультов… 

— Каков механизм действия малых доз радиации?

— Слабое облучение действует опосредованно, запуская механизмы геномной регуляции. Например, можно спровоцировать апоптоз – запрограммированную гибель клетки. Просто высокие дозы радиации приводят к гибели, непосредственно повреждая молекулу ДНК, а малые – через экспрессию гена и появление белков, которые и запустят механизм запрограммированной гибели.

— Большие дозы – плохо, и малые – плохо…

— Нет, облучение в малых дозах может вызвать самые разные эффекты — не только повреждения. Кстати, тот же апоптоз для организма в целом может быть очень положительным явлением, например, когда самоуничтожается раковая клетка. На слабое облучение организм может дать «адаптивный ответ» – клетки перестроят свой метаболизм таким образом, чтобы встретить большую дозу во всеоружии. Малые дозы могут вызвать и стимулирующий эффект – гормезис.
Радиоактивность в принципе не надо воспринимать исключительно как вред. Благодаря наличию радиационного фона в нашем организме индуцируются очень важные процессы. — Но ведь под действием радиоактивности образуются свободные радикалы, а это—плохо!

— Нет. Так считали очень долгое время, но на самом деле свободнорадикальные реакции необходимы нам, как воздух. На них строятся регуляторные системы организма, а также фагоцитоз, например. В ДНК без участия свободных радикалов не восстанавливаются повреждения. Известно, что животные, которых экранировали от радиационного фона в специальных клетках, не могли нормально развиваться.

— И все-таки, раз уж малые и даже сверхмалые дозы могут привести к повреждениям, стоит, наверное, пересмотреть беспороговый подход к оценке радиационного риска? — Риск нельзя вычислять для всего интервала доз, которые получила та или иная популяция. Риск будет разным в разных дозовых интервалах и рассчитывать его надо для определенной дозы и мощности излучения.

Для наглядности приведу такой пример. Можно получить 100 рентген за один раз, а можно растянуть эту дозу на длительное время. И в этом случае 100 рентген единовременно – это хуже. Доза в 15 рентген – и сразу, и частями – даст примерно одинаковые последствия. А вот 1 рентген, полученный за раз, может нанести меньший вред, чем та же доза, растяну тая на несколько приемов, скажем, в течение месяца.
— Почему наши нормы радиационной безопасности до сих пор этого не учитывают?

— Долгое время вся радиобиология занималась именно большими дозами, потому что в первую очередь продумывалась защита от атомного оружия. Малые дозы интересовали в основном специалистов, изучающих стимулирующий эффект радиации. Многие и это считали глупостью –явления гормезиса не воспринимали всерьез.

И сегодня полученные нами результаты далеко не всех убеждают. Во-первых, у нас действительно нет достоверной статистики по заболеваемости, а это основная доказательная база для того, чтобы менять НРБ. Мы располагаем лишь качественными результатами экспериментов, хотя они и неоспоримы. А во-вторых, есть же ведомственные интересы. Большинство наших радиобиологов и атомщиков не заинтересованы пересматривать нормы, ведь в этом случае за ущерб, нанесенный здоровью, придется платить компенсацию. — Вы пока проигрываете этот «бой»?

— Истина может проиграть сражение, но не войну. С эффектами, которые возникают при действии малых доз облучения, нельзя не считаться. Все равно к этому придут. Я недавно получила письмо от австралийских коллег, которые совершенно независимо от нас изучали влияние малых доз на организм и получили те же результаты, один к одному. Никита Николаевич Моисеев, создавший вместе с Владимиром Александровым модель «ядерной зимы», уже в конце своей жизни пришел к выводу, что не менее опасно малое, но постоянное воздействие самых разных факторов, в том числе и радиации. Он полагал, что при больших дозах биосфера «срывается» из-за нехватки сил на адаптацию, а при малых -погибает, потому что не знает о том, что должна адаптироваться, и не запускает защитные механизмы.

Беседу вела Мария НАДЕЖКИНА
Журнал “Барьер безопасности” №2 2005

Источник

Малые дозы радиации стимулируют обновление клеток

В условиях повышенного фона заболеваемость раком снижается, продолжительность жизни увеличивается.

Похоже, 2011 году суждено пройти под знаком радиации и, соответственно, мы обречены вздрагивать от очередных сообщениях об утечках. Только за последнее время появились новые объекты для народного беспокойства – еще одна японская АЭС под названием Цуруга и наш ледокол «Таймыр». Специалисты, правда, уверяют, что ничего страшного, повода для волнений нет. Но у нас достаточно граждан, склонных к радиофобии.

Между тем многие российские и зарубежные ученые, занимающиеся изучением воздействия радиации на человека, уверяют: малые дозы радиации ничего фатального за собой не несут. Наоборот, они могут достаточно благотворно влиять на здоровье человека. Об этом наш разговор с Вольдемаром ТАРИТОЙ, начальником Научно-исследовательской лаборатории спектрометрии излучений человека Всероссийского центра экстренной и радиационной медицины МЧС России, кандидатом медицинских наук.

Читайте также:  О пользе сока из картофеля

– Серьезным изучением влияния радиоактивности на здоровье ученые занялись после смерти Марии Склодовской-Кюри (1867 – 1934) – дважды лауреата Нобелевской премии, автора основополагающих работ по радиоактивности. Предполагается, что причиной ее смерти стала острая лучевая болезнь. Ведь в те годы никто особенно не заботился о соблюдении техники безопасности при работе с радиоактивными веществами. 

Что же касается так называемых малых доз, то до сих пор это понятие не имеет четкого определения. Но в целом можно считать малыми дозы, в десятки (но не в сотни!) раз превышающие естественный радиационный фон. 

Влияние малых доз на здоровье было достаточно хорошо исследовано японскими и американскими специалистами за время, прошедшее после взрывов атомных бомб. Ведь с научной точки зрения этот ужас 1945 года можно рассматривать как некий эксперимент по выживанию в условиях облучения. Долгое время об отдаленных результатах «эксперимента» в открытой печати не сообщалось. Сейчас многие документы рассекречены. 

Результаты вполне оптимистичны: у японцев, получивших малые дозы, а также у потомков этих людей (до четвертого поколения) уровень онкозаболеваемости и генетических нарушений ничуть не больше, чем среди граждан, облучению не подвергшихся. А уровень смертности от лейкоза и ряда других форм рака – даже ниже (но это, возможно, за счет более ранней выявляемости недугов). Эти данные согласуются и с нашими исследованиями состояния здоровья чернобыльцев, получивших малые дозы облучения. 

Очень интересны исследования состояния здоровья людей, проживающих на большой высоте, в горах (где природный радиационный фон в десятки раз выше нашего). Получается, что в условиях повышенного фона заболеваемость раком снижается, увеличивается продолжительность жизни. Ведь именно в горах самое большое число долгожителей! 

На планете есть места, где уровень естественной радиации в несколько сотен раз выше нашего. И ничего, живут люди. Да и средняя продолжительность жизни у них больше, чем у нас. 

– Но одно дело – природная радиация, другое – искусственная, даже если они и в равных дозах…

– Нет, естественная и искусственная радиация не отличаются друг от друга (в равных дозах). Те же фотоны или кванты. 

Кстати, дотошные японцы проанализировали состояние здоровья более 2 тысяч техников-радиологов. То есть людей, работающих с источниками излучения. Выяснилось, что средняя продолжительность жизни у рентгенологов – больше, смертность – значительно меньше. 

– Как же малые дозы действуют на организм?

– Положительное действие низких доз ионизирующего излучения связано с активизацией перестройки на молекулярном уровне, особенно на уровне ДНК. В подвергшихся радиации тканях организма увеличивается антиоксидантный потенциал, что стимулирует активность ДНК. В результате повышается иммунитет, устойчивость организма к различным инфекциям, ускоряется процесс выведения поврежденных и предраковых клеток. Можно сказать, что происходит омоложение организма. Это так называемый эффект гормезиса (от греческого слова «hormesis» – «возбуждать»). 

Здесь легко провести аналогию с эффектом гомеопатии. В гомеопатии используются в том числе и ядовитые вещества. В крайне малых дозах. Получается так, что, например, мышьяк, к которому любили прибегать отравители всех времен, в большой степени разведения используется во благо больного, для его выздоровления. Аналогично и с радиацией. Большие дозы калечат, малые – оздоравливают. Но это ни в коем случае не значит, что малые дозы радиации можно применять для продления жизни как загадочный эликсир бессмертия.

Я уж не говорю о том, что и достаточно большие дозы радиации могут быть на службе здоровья. Например, при лечении онкологии. А бывают и вовсе парадоксальные ситуации. Скажем, всем известно: большая доза радиоактивного йода может спровоцировать рак щитовидной железы. И при этом один из действенных методов лечения именно этой локализации рака – введение в организм больного… больших доз того же радиоактивного йода. 

А возьмем радоновые ванны. Эффективные, широко применяемые в схемах санаторно-курортного лечения. Хотя радон – это продукт распада радия, и он, сами понимаете, радиоактивен (при принятии таких ванн нужно строго следовать предписаниям врача). 

Так что не нужно делать из радиации этакое чудовище и впадать в панику от сообщений о том, что где-то в воздухе обнаружены следы радиоактивных йода с цезием. 

– Но некоторые горожане, начитавшись информации о том, что при лучевой болезни слоятся ногти, выпадают волосы, портятся зубы и десны, – сразу же обнаружили эти признаки у себя лично. И вспомнили о радиоактивных дождичках и прочем… 

– В Санкт-Петербурге радиационный фон не повышен и после Чернобыля не повышался. А вышеперечисленные признаки – это может быть обыкновенный весенний авитаминоз. Обратитесь к участковому терапевту за консультацией. 

Бояться радиации не нужно, но она требует уважительного отношения к себе.

Одним из основных источников естественной радиации является радон – невидимый, не имеющий вкуса и запаха газ, который в 7,5 раза тяжелее воздуха. Радон высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрации в воздухе сильно варьируются в разных точках планеты. Интересно, что основную часть облучения от радона люди могут получить, находясь в закрытом непроветриваемом помещении.

Источник