L'étude des effets à long terme des rayonnements a commencé dans les années 20 du XXe siècle. Des études ont montré que les rayonnements ionisants sont à l'origine de mutations chromosomiques. Une étude sur la santé des habitants des villes japonaises d'Hiroshima et de Nagasaki a montré que 12 ans après le bombardement nucléaire, l'incidence du cancer chez les personnes exposées aux radiations avait augmenté. Par ailleurs, le risque de développer un cancer n'est pas associé au modèle à seuil, lorsque la maladie survient à la suite d'un dépassement de la valeur « critique » de la dose reçue. Elle augmente linéairement, même avec une irradiation de courte durée. Ces phénomènes sont associés à l'effet stochastique du rayonnement. Selon les scientifiques, toute dose de rayonnement augmente le risque de tumeurs malignes et de troubles génétiques.
Quel est l'effet stochastique des rayonnements ionisants ?
Les radiations ont un effet destructeur sur les tissus biologiques. Dans la science moderne, il existe 2 variantes de ces conséquences: les effets déterministes et stochastiques. Le premier type est aussi appeléprédéterminé (du mot latin determino - "déterminer"), c'est-à-dire que les conséquences se produisent lorsque le seuil de dose est atteint. S'il est dépassé, le risque d'écarts augmente.
Les pathologies résultant d'effets déterministes comprennent les radiolésions aiguës, les syndromes d'irradiation (moelle osseuse, gastro-intestinal, cérébral), la détérioration de la fonction reproductrice, les cataractes. Ils sont notés dès que possible après avoir reçu une dose de rayonnement, moins souvent - à long terme.
Les effets stochastiques ou aléatoires (du mot grec stochastikos - "savoir deviner") sont de tels effets dont la gravité ne dépend pas de la dose de rayonnement. La dépendance à la dose se manifeste par une augmentation de l'incidence de la pathologie parmi une population d'organismes vivants. Le potentiel d'effets indésirables existe même avec une exposition à court terme.
Différences
Les différences entre l'effet de rayonnement stochastique et l'effet déterministe sont décrites dans le tableau ci-dessous.
| Critère | Effets déterministes | Effets stochastiques |
| Dose seuil | Se manifeste à fortes doses (>1 Gy). Si la valeur seuil est dépassée, la maladie est inévitable (prédéterminée, déterminée). La gravité de la blessure augmente avec l'augmentation de la dose | Observé à des doses faibles et moyennes. La pathogenèse est dose-indépendante |
| Mécanisme des dommages | Mort cellulaire entraînant un dysfonctionnement des tissus et des organes |
Les cellules irradiées restent vivantes, mais changent et donnent une progéniture mutante. Les clones peuvent être supprimés par le système immunitaire de l'organisme. Sinon, le cancer se développe et si les cellules germinales sont affectées, les défauts héréditaires réduisent l'espérance de vie |
| Heure de réapparition | Dans les heures ou les jours suivant l'exposition | Après la période de latence. La maladie est aléatoire |
L'une des caractéristiques des phénomènes stochastiques est qu'ils peuvent se produire simultanément avec le mal des rayons chronique.
Vues
Les effets stochastiques incluent 2 types de changements selon le type de cellule concerné:
- Effets somatiques (tumeurs malignes, leucémies). Ils sont révélés lors d'observations à long terme.
- Effets héréditaires enregistrés chez la progéniture des individus exposés. Survenir en raison de dommages au génome dans les cellules germinales.
Les deux types de défauts peuvent apparaître à la fois dans le corps d'une personne exposée et dans sa progéniture.
Mutation cellulaire
Les processus de mutation dans une cellule exposée aux radiations ne conduisent pas à sa mort, mais stimulent la transformation génétique. Il existe une soi-disant mutation radio-induite - un changement induit artificiellement dans les structurescellules responsables de la transmission des informations héréditaires. Ils sont permanents.
Les mutations cellulaires sont toujours présentes dans les mécanismes naturels. En conséquence, les enfants sont différents de leurs parents. Ce facteur est très important pour le développement biologique. Les pathologies cancéreuses et génétiques spontanées sont constamment présentes dans la population humaine. Le rayonnement ionisant est un agent supplémentaire qui augmente la probabilité que de tels changements se produisent.
En science médicale, il est généralement admis que même une cellule transformée peut initier le développement d'un processus tumoral. Une rupture de l'ADN et des aberrations chromosomiques peuvent survenir après un seul incident d'ionisation.
Maladies
Un lien fiable entre certaines maladies et les effets accidentels des rayonnements n'a été prouvé que dans les années 90 du XXe siècle. Voici la liste des effets stochastiques des rayonnements ionisants:
- Tumeurs malignes de la peau, de l'estomac, du tissu osseux, des glandes mammaires chez la femme, des poumons, des ovaires, de la glande thyroïde, du côlon. Maladies néoplasiques du système hématopoïétique.
- Maladies non tumorales: hyperplasie (reproduction cellulaire excessive) ou aplasie (processus inverse) des organes constitués de tissu conjonctif (foie, rate, pancréas et autres), pathologies sclérotiques, troubles hormonaux.
- Conséquences génétiques.
Anomalies héréditaires
Dans le groupe des effets génétiques, on distingue 3 types d'anomalies:
- Modifications du génome (le nombre et la forme des chromosomes), entraînant le développement de diverses anomalies - syndrome de Down, malformations cardiaques, épilepsie, cataractes et autres.
- Mutations dominantes qui apparaissent immédiatement dans la première ou la deuxième génération d'enfants.
- Mutations récessives. Ils ne se produisent que lorsque le même gène est muté chez les deux parents. Sinon, les aberrations génétiques peuvent ne pas apparaître avant plusieurs générations, voire ne pas se produire du tout.
Les rayonnements ionisants entraînent une instabilité génétique dans la cellule en raison de perturbations dans le système de réparation de l'ADN endommagé. Une modification du cours normal de la biosynthèse entraîne une diminution de la viabilité et l'apparition de maladies héréditaires. L'instabilité du génome cellulaire est également un signe précoce du développement du cancer.
Niveau d'oncopathie et période de latence
Étant donné que les effets stochastiques sont de nature aléatoire, il est impossible de savoir de manière fiable qui les développera et qui ne le fera pas. Le taux naturel de cancer dans la population humaine est d'environ 16 % tout au long de la vie. Ce chiffre est plus élevé avec l'augmentation de la dose de rayonnement collective, mais il n'y a pas de données exactes à ce sujet dans la science médicale.
Étant donné que le développement des tumeurs malignes est un processus en plusieurs étapes, les oncopathologies dues à des effets stochastiques ont une période de latence assez longue (cachée) précédant la détection de la maladie. Ainsi, avec le développement de la leucémie, ce chiffre est en moyenne d'environ 8 ans. Après le nucléaireattentats à la bombe dans les villes japonaises d'Hiroshima et de Nagasaki, le cancer de la thyroïde a été diagnostiqué après 7 à 12 ans et la leucémie après 3 à 5 ans. Les scientifiques pensent que la durée de la période de latence des maladies malignes dans une localisation particulière dépend de la dose de rayonnement.
Conséquences des mutations génétiques
Les conséquences des mutations héréditaires sont divisées en trois groupes selon la gravité de l'évolution:
- Aberrations majeures - décès au début de la période embryonnaire et post-partum, malformations congénitales graves (hernie craniocérébrale, absence d'os de la voûte crânienne, micro- et hydrocéphalie; sous-développement ou absence totale du globe oculaire, anomalies du système squelettique - doigts supplémentaires, membres absents et autres), retard de développement.
- Handicap physique (instabilité par rapport au stockage et à la transmission du matériel génétique de génération en génération, détérioration de la résistance de l'organisme aux facteurs externes défavorables).
- Risque accru de développer des tumeurs malignes en raison d'une prédisposition héréditaire.
