0
Экологический клуб
 
"STENUS"
 
 
 
Калужский краеведческий Интернет-портал


 
Писаренко С.С., Гришин В.Н., Писаренко И.С.   Особенности влияния малых доз радиации на мужскую репродуктивную функцию человека и млекопитающих   / /   ИЗВЕСТИЯ КАЛУЖСКОГО ОБЩЕСТВА ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ. Книга седьмая. (Сборник научных трудов)   Под ред. С.К. Алексеева и В.Е. Кузьмичева   Калуга:   КГПУ им. К.Э. Циолковского   -   2006 C. 215-221.



Особенности влияния малых доз радиации на мужскую репродуктивную функцию человека и млекопитающих


С.С. Писаренко, В.Н. Гришин, И.С. Писаренко

Российского университета дружбы народов (РУДН), Москва


Резюме: Комбинированное взаимодействие внутреннего и внешнего облучения организмов, фракционированный эффект и стимулирующий эффект малых доз радиации, являются теми скрытыми звеньями механизма, который способен вызывать самые глубокие патологические изменения репродуктивной системы у человека и животных, проживающих на территориях с низким уровнем радиационного загрязнения.


Вековое исследование по изучению воздействия ионизирующего излучения на гонады и плод млекопитающих базируется в основном на результатах лабораторных данных и небольшом числе наблюдений за животными и людьми в условиях радиационного загрязнения естественной их среды обитания Цыб, Палыга, 1988; Горпинченко, 1992; Алексахин, 1993.

Чернобыльская катастрофа привела к расширению экспериментальных и клинических исследований в области эффектов малых доз ионизирующего излучения на организм человека и млекопитающих. Обращено внимание на увеличение числа случаев, когда дозы облучения от природного фона оказываются близкими к предельно допустимым уровням профессионального облучения или даже превышают эти пределы Алексахин и др., 1986. Анализ многочисленных работ свидетельствует о том, что радиобиологам, среди которых были морфологи, генетики, иммунологи, физиологи, медики и др., не удалось найти статистически достоверных различий в биологических эффектах, которые хорошо изучены в лабораторном эксперименте Писаренко С., Писаренко Т., 1999.

Ведущие радиобиологи связывают слабое проявление биологического эффекта в зоне радиационного загрязнения с весьма ограниченными, неполными и по многим ключевым аспектам противоречивыми представлениями о механизмах биологического действия малых доз ионизирующего излучения Барабой, 1990; Гераськин, 1991. Современный период в радиобиологии ставит новые научные проблемы, главными из которых являются углубленные радиоэкологические исследования Кудряшов,1991.

Репродуктивная система является одной из наиболее чувствительных звеньев, быстро реагирующих на воздействие неблагоприятных факторов среды, особенно на радиационное загрязнение и достаточно хорошо изучена в лабораторных условия Кузин, Каушинский,1981; Москалев, 1991; Кирпатовский и др., 1998; Писаренко, 1999. В настоящее время назрела необходимость провести параллель и сопоставить неадекватные реакции репродуктивной системы на действие малых доз ионизирующего излучения в естественных условиях радиационного загрязнения и эксперимента.

В связи с этим на первый план выступают исследования по выяснению степени тяжести нарушения сперматогенеза у мужчин и самцом диких и домашних видов животных от уровня радиационного загрязнения при хроническом воздействии ионизирующего излучения. На территории Калужской области жители и млекопитающие постоянно контактируют с радионуклидами в процессе своей жизнедеятельности. Диапазон радиационного загрязнения в местах их проживания колеблется в пределах от 0,04 до 25 Ku/км2 Писаренко, 2002.

Приведенные в табл. 1 сведения о морфологическом состоянии семенников в разных радиоэкологических условиях свидетельствуют о том, что из 82 биоптатов 53,6% имели разную степень поражения гонад. В этой группе доля особей с задержкой развития канальцев составила 11,4%, с гипосперматогенезом I, II и III степени соответственно 20,4, 9,1 и 34,4%, синдром клеток Сертоли 13,6% и склероз семенных канальцев 9,1%. По мере ухудшения радиоэкологической обстановки доля индивидуумов с нормальным сперматогенезом резко сокращается с 61 до 25%.

В местах с уровнем радиационного загрязнения от 0,04 до 1 до Ки/км2 проживало 27 или 71,1% биоптатов, которые имели нормальный сперматогенез. В тоже время наиболее тяжелые формы поражения яичек в виде асперматогенеза чаще встречаются также в первой зоне. Исходя из того, что в первой зоне выявлено проявление всех форм нарушения сперматогенеза у человека и животных, регионы (места проживания, обитания) с уровнем загрязнения до 1 Ku/км2 следует рассматривать как территории повышенного риска.

Таблица 1. Степень нарушения сперматогенеза у млекопитающих и человека в зависимости от уровня радиационного загрязнения местности

З
о
н
ы

Уровень радиаци-онного

загрязнения (Ku/км2)

С т е п е н ь п о р а ж е н и я

Всего

Нормальный сперматогенез

Задержка

развития сменных кнальцев

Гипосперматогенеза

Асперматогенез

степени

Синдром клеток Сертоли

Склероз семенных канальцев

I

II

III

1

0,04 – 1

27


3

2

6

3

3

44

2

1 – 5

9

3

5

1

9

3


30

3

5 >

2

2

1

1

1


1

8

Итого

38

5

9

4

16

6

4

82


Проведенные дозиметрическое изучение содержания Cs137 в гонадах человека, а также домашних и диких млекопитающих показало наличие в них радионуклида вне зависимости от уровня загряз-нения мест их обитания видовой принадлежности. Самое высокое содержание Cs137 в гонадах отмечено у мелких млекопитающих: бурозубки – 324 – 378 Бк/кг и грызунов (мыши) – 272 – 340 Бк/кг. У крупных животных, по мере возрастания размеров тела, уровень концентрации радиоцезия снижается и составляет у кролика – 75 – 160 Бк/кг, кота – 11 – 45 Бк/кг, быка – 8 – 22 Бк/кг и человека – 11 – 45 Бк/кг. Налицо биологический ряд накопления животными радионуклида. Он свидетельствует о тенденции уменьшения концентрации цезия137 в гонадах человека и млекопитающих по мере возрастания размеров их тела. Данный биологический ряд интенсивности накопления Cs137 практически полностью совпадает с рядом изменчивости интенсивности метаболизма у животных разных размеров (веса) тела. Все формы нарушения сперматогенеза у человека, крупных диких и домашних животных имели место при его концентрации от 8,5 до 85 Бк/кг. Несмотря на более высокое содержание радионуклида в яичках мелких диких млекопитающих (грызуны, насекомоядные) до 378 Бк/кг, в них реже встречаются случаи нарушения сперматогенеза, чем у крупных диких и домашних млекопитающих, представителей отрядов хищных, парнопалых, зайцеобразных. Все формы патологии сперматогенеза у мужчин выявлены при наличии в их яичках Cs137 в диапазоне от 11 до 22 Бк/кг.

Вышеприведенные данные свидетельствуют о том, что одни и те же малые уровни радиационного загрязнения среды обитания способны вызывать различные по степени тяжести нарушения сперматогенеза. Этому явлению можно найти объяснение, если обратиться к многочисленным опытам проведенных в лабораторных условиях и связанных с изучением фракционированного или дробного облучения семенников.

Фракционированное облучение собак с мощностью дозы 0,03 Гр сут-1 до суммарной дозы 3,75 Гр вызывало более высокую степень необратимого подавления выработки спермы, чем однократное воздействие в дозе 3,75 Гр Casarett, Eddy, 1985. Дальнейшие исследования показали, что при фракционированном облучении мышей степень поражения сперматогенного эпителия усиливается с увеличением интервала воздействия Hacker-Klom, 1985. Так, фракционированное облучение с интервалом между дозами 24 и 48 ч обладало большим повреждающим действием, чем с интервалами в 4 и 8 ч. или однократно. Более этого, реакция семенников на фракционированное воздействие или облучение с низкой мощностью дозы не дает так называемого щадящего эффекта, а воздействие может быть более эффективным, чем однократное Москалев, 1991. Облучение семенников приводит к временной стерильности, которая при больших дозах может стать необратимой, причем дробное, а также хроническое облучение, делает ткани семенников более чувствительными к радиации Hacker-Klom and al, 1985.

Ввиду того, что все установленные формы нарушения сперматогенеза у представителей мужского пола, вплоть до полной стерильности, возникли при незначительных уровнях глобального радиационного загрязнения внешней среды, то действия малых доз на проявление биологического эффекта в условиях внутреннего и внешнего хронического облучения организмов, следует рассматривать с двух позиций. Во-первых, хроническое стимулирующее действие внутреннего и внешнего воздействия малых доз ионизирующего облучения, является фактором, ускоряющим износ, способствующим истощению и преждевременному старению, в частности, репродуктивной системы. Во-вторых, само по себе негативное влияние малых доз может усиливаться в зависимости от неоднородности (мозаичности, пятнистости) уровней радиационного загрязнения мест обитания. Так, выпадения радионуклидов на территории Калужской области характеризуются большой мозаичностью, что обуславливает «пятнистую» структуру загрязнения местности радиоцезием Плохих, 1998. Она характерна не только для больших территорий, но и для населенных пунктов и отдельных подворий Питкевич, Дуба, 1992; Петров и др., 199б; Крышев и др., 1993. Следовательно, в процессе жизнедеятельности индивиды постоянно пересекают участки с разным уровнем радиационного загрязнения и тем самым, они стабильно подвергаются фракционированному внешнему облучению.

На основании вышеизложенного можно предположить, что комбинированное взаимодействие внутреннего и внешнего облучения организмов, фракционированного эффекта и стимулирующего эффекта малых доз радиации, являются теми скрытыми звеньями механизма, который способен вызывать самые глубокие патологические изменения различных систем, и, в частности, репродуктивной у человека и животных, проживающих на территориях с низким уровнем радиационного загрязнения.




Литература

Алексахин Р.М. Радиоэкологические уроки Чернобыля. Радиобиология. 1993; 33: 1: 3-14.

Алексахин Р.М., Книжников В.А., Таскаев А.И. Естественный радиационный фон: Проблемы миграций радионуклидов и биологического действия. Радиобиология. 1986; 26: 3; 292-301.

Барабой В.А. Радиобиология и уроки Чернобыля. Радиобиол. 1990; 30: 4: 435-440.

Гераськин С.А. Концепция биологического действия малых доз ионизирующего излучения на клетки. Радиационная биология. Радиоэкология. 1995; 35: 5: 571-580.

Горпинченко И.И. Состояние половой функции у мужчин, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации в результате аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Андрология, репродукция и сексуальные расстройства. 1992; 1: 2: 4-9.

Кирпатовский И.Д., Лысенко А.И., Писаренко С.С. Окружающая радиационная среда и репродуктивное здоровье. «Здоровье работающих и проблемы здравоохранения. Новые технологии в медицине» Сборник докладов Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 50-летию ЦМСЧ № 11. М.: 1998; 69 – 71.

Крышев И.И., Никитин А.И., Катрич И.Ю., Драголюбова И.В., Бовкин Л.В. Оценка последствия Чернобыльской аварии. Радиоэкологические проблемы в ядерной энергетике и при конверсии производства. XV Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Обнинский симпозиум. Обнинск 1993; 165.

Кудряшов Ю.Б. Радиобиология в системе естественных наук (предмет, методы, уровни исследований, теоретические и прикладные аспекты). Радиобиол. 1991; 31: 1: 6-15.

Кузин А.М., Каушинский Д.А. Прикладная радиобиология: (Теоретические и технические основы). М.: Энергоиздат. 1981; 224.

Москалев Ю.И. Отдаленные последствия ионизирующего излучения. М.: 1991; 464.

Петров Э.Е., Садохин И.П., Забудько А.Н., Фролов О.В. Неравномерность загрязнения населенных пунктов и концепция проведения подробных радиологических обследований личных подсобных хозяйств (ЛПХ). Наследие Чернобыля. Сбор труд. Калуга, Обнинск. 199б; 189 – 193.

Писаренко С.С. Состояние репродуктивной функции у человека и млекопитающих животных на территории Калужской области после очередного радионуклидного загрязнения среды их обитания. «Инновационное развитие: достижения ученых Калужской области для народного хозяйства».– Обнинск, 1999. С. 86-87. для народного хозяйства». Сбор тезис докл. Обнинск 1999; 86 – 87.

Писаренко С.С. Радиоэкологическая обстановка в Калужской области до и после аварии на Чернобыльской АЭС. Калуга 2002; 76.

Писаренко С.С., Писаренко Т.С. Проблемы медико-биологических исследований на территориях, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС. «Инновационное развитие: достижения ученых Калужской области для народного хозяйства». Сбор Тез докл. Обнинск 1999; 83 – 84.

Питкевич В.А., Дуба В.В. Полевая методика оценки содержания альфа-излучающих нуклидов на территориях, загрязненных выпадениями после аварии на Чернобыльской АЭС. Наследие Чернобыля. Сборник трудов. Калуга, Обнинск. 1992; 221 – 229.

Плохих Г.П. Радиация и здоровье. Влияние малых доз радиации. Челябинск 1998; 34

Цыб А.Ф., Палыга Г.Ф. Состояние и перспективы развития научных исследований действия малых доз ионизирующих излучений на гонады и плод млекопитающих. Действие малых доз ионизирующих изучений на гонады и плод: Тезисы докладов Всесоюзной конференции. Обнинск: НИИМР АМН СССР, 1988; 3-5.

Casarett G.W., Eddy H.A. Fractionation of dose in radiation-inducer male sterility. Dose Rate in Mammalian Radiation Biology. 1968; 14.

Hacker-Klom V. Long term effects of ionizing radiation on mouse spermatogenesis. Acta. radiol. Oncol. 1985; 24: 4: 363 – 367.

Hacker-Klom V., Meier E., Gohde W. Saugetier spermatogenese als biologischer indikator fur ionisierende strahlung. Z. Naturforsch. 1985; 40: 11-12: 898 – 907.


***


Features of influence of small dozes of radiation on reproductive function of the person and mammals


S.S. Pisarenko, V.N. Grishen, I.S. Pisarenko

Peoples Friendship Russian University of, Moscow

The combined interaction of an internal and external irradiation of organisms, fractionating effect and stimulating effect of small dozes of radiation, are those latent parts of the mechanism which is capable to cause the deepest pathological changes of reproductive system in the person and the animals living in territories with a low level of radiating pollution.





Скачать.rar



Сайт создан при поддержке РОССИЙСКОГО ГУМАНИТАРНОГО НАУЧНОГО ФОНДА проект № 09-06-59610 а/Ц "Создание экологического Интернет-портала, как регионального компонента экологического образования"; № 10-06-59629 а/Ц"Создание региональной экологической Интернет-библиотеки"


© Авторы статей