Влияние радиации на эмбрион, плод человека и животных

На радиочувствительность живого организма оказывают влияние многие факторы. Но чем больше степень организации животного, чем более дифференцированы его ткани, тем больше оно чувствительно к радиации. Установлено, что при внешнем воздействии среднелетальной дозы (ЛД 50, при которой возможна гибель до 50 % облучённых особей) для человека равна 4,5 Гр (грея), для черепахи - 15 Гр, а для простейших - 1000 Гр и более. Имеются данные, что ионизирующее излучение оказывает большое влияние и на развитие плода в утробе матери во время пренатального периода, что в последствии может привести к развитию мутаций или к гибели.

Цель нашей работы направлена на изучение вопроса о влиянии ионизирующего излучения на формирование эмбриона и плода.

Рассматривая ионизирующее излучение, необходимо отметить, что это особый вид энергии, который выпускает свои кванты в виде альфа, гамма или бета излучений. Однако действует на ещё не родившийся плод по-разному: может вызвать гибель, мёртворождение или уродства. Доказано, что основное влияние осуществляется непосредственно в пренатальный период, который начинается с момента оплодотворения яйцеклетки  и прикрепления его к слизистой оболочки матки и заканчивается выходом  из плодных оболочек. Зародыш на этой стадии состоит всего из нескольких клеток и поэтому больше всего подвержен действию радиации и возникновению мутагенеза.

Установлено, что в период внутриутробного развития организм обладает высокой чувствительностью к действию повреждающих факторов. Основными этапами антенатального развития являются: предимплантация (до 9 дня с момента зачатия), органогенез (с 9 дня по 6 неделю), фетогенез (с 6 недели после зачатия) характеризуются различной чувствительностью и возможными последствиями. Существуют определенные периоды, когда чувствительность к повреждению особенно высока - это критические (сенситивные) периоды. Отмечено, что чем моложе плод, тем более высока у него радиочувствительность.

Кроме этого мутагенез, возникающий на этом этапе развития в большинстве своём проявляется мутациями  не летальными, а хромосомные, не летальные мутации, могут передаваться по наследству и быть причиной возникновения уродств в последующих поколениях. Поглощение дозы радиации 0,1 Гр может быть причиной развития хромосомных мутаций. Необходимо подчеркнуть, что ионизирующее излучение вызывает поражения целых систем органов, так как плод в этот период представляет собой скопление быстро делящийся клеток и их дифференцировка притягивает к себе квантовые волны.

Все поражения можно разделить на 4 группы дефектов:  головного мозга,  скелета,внутренних органов, перефирического конца зрительного анализатора (рисунок 1).

 Рисунок 1- Последствия действия ионизирующего излучения 

В результате развиваются аномалии головного мозга, анэнцефалия, появляется у эмбрионов животных уже на 9 день развития и облучения. Данная патология представляет собой полное или частичное отсутствие костей свода черепа и мозга  и не совместима  с жизнью.  Экзенцефалия – это грыжа головного мозга, появляется на 8,5-9 день развития плода. Анофтальмия  - врождённое отсутствие глазного яблока и гидроцефалия – водянка плода, проявляется скопление жидкости в головном мозге (проявляются на 11-12 день внутриутробной жизни плода). Появляются и аномалии развития скелета связанные с уменьшением  размеров и деформации черепа, уменьшением или отсутствии хвоста, деформацией хвостовых позвонков, позвоночника, ребер, коротколапостью, олигодактилией,   нарушении развития зубов. Возможны также аномалии развития внутренних органов, что в основном проявляются отсутствием почки, заращением мочеиспускательного канала, пороками сердца, заращением заднепроходного отверстия (атрезия) и тому подобное (таблица 1).

Таблица 1

Развитие аномалий при ионизирующем облучении плода

В период имплантации независимо от дозы, ионизирующее  излучение повышает частоту генных и хромосомных мутаций, причем нелетальные мутации стойко передаются из поколения в поколение и являются причиной различных уродств потомства.

Воздействие радиации в период органогенеза вызывает тератогенный эффект - различные пороки развития - нарушения роста, развития, гибель новорожденного. А при облучении в плодный период у потомства возникают изменения, характерные для лучевого поражения - лейкопения, тромбоцитопения, геморрагические явления, изменения со стороны иммунной, эндокринной и других систем. Важно отметить, что последствия облучения эмбриона и плода человека, или животного заметно не отличаются.

Таким образом, радиация в определённых дозах, даже если она мала, может вызвать необратимые процессы в развитии и росте эмбриона, плода и привести к смерти или его неполноценности.