Vážený návštevník, toto je strojovo preložený článok. Vo svojom pôvodnom znení (česky) je plne zrozumiteľný a je podložený nezávislou vedeckou literatúrou. Strojový preklad však má ďaleko k dokonalosti a jeho čítanie vyžaduje veľkú dávku trpezlivosti a fantázie.

Drobečková navigace

Radiačná záťaž

radiácia

Rádioaktivita je jav, kedy atómové jadrá pri štiepení či iných jadrových reakciách vysielajú žiarenie. Izotopy náchylné k rádioaktívnemu rozpadu sa nazývajú rádionuklidy. Rádioaktívne žiarenie možno v praxi deliť na elektromagnetické (röntgenové, gama) a časticovej (alfa, beta, neutróny).

Nepronikavá radiácie

  • Žiarenie α - vlastne jadrá hélia (dva protóny a neutróny) bez elektrónového obalu. Zachytí je už tenká fólia a v tele už rohová vrstva pokožky. Veľmi nebezpečným sa ale α-žiarenie stane vtedy, vstrebe Ak sa pri radiačnom zamorenie α rádioaktívny izotop do tela a tam ožaruje bunky zblízka.
  • Žiarenie β - rýchlo sa pohybujúce elektróny. Je trochu prenikavejší ako α radiácie, ale nebezpečné predovšetkým až vtedy, ak sa dostane β-rádioaktívny nuklid zo zamoreného prostredia dovnútra tela.

prenikavá radiácie

  • Žiarenie γ - často (ale nie vždy) sprevádza pri jadrových reakciách α a β žiarenia. Existujú tiež čisté γ-žiariče. Prenikavosť γ-lúčov je daná ich obrovskou energiou, inak sú to obyčajné fotóny.
  • Neutrónová radiácie - tok neutrónov z rádioaktívneho zdroja. Neutróny hmotou prechádzajú takmer bez prekážky a zastaví ich, populárno povedané, len čelný náraz do atómového jadra. Aj keď sa nám môže tuhá hmota zdať dostatočne hustá, v mikroskopickom meradle je to tá najjemnejšia kvantová pena tvorená predovšetkým prázdnotou. Atómové jadrá sú neuveriteľne malá. Zrážka neutrónu s jadrom nejakého atómu pri prelete hmotou (ako napríklad blok železa) je ešte menej pravdepodobná, než letecké nešťastie spôsobené vzdušnou kolízií dvoch lietadiel. Neutróny v hmote letí mnoho metrov, než sa konečne niekde uchytí. Neutrónové žiarenie je zvláštne tým, že keď ku zrážke s jadrom konečne dôjde, neutrón v ňom môže uviaznuť a zmeniť ho na rádioaktívne izotop. To je dôvodom, prečo je neutrónové žiarenie tak nebezpečné - ožiarený objekt sa sám stane rádioaktívnym. Ak je neutróny ožiarený ľudský organizmus, rádionuklidy pod vplyvom zachytených neutrónov vzniknú priamo v tele, kde sú oveľa nebezpečnejšie ako vo vonkajšom prostredí (pretože sa uplatní aj ich α a β žiarenie).

Z vlastností prenikavé radiácie vyplýva aj spôsob ochrany:

  1. Štvorec vzdialenosti. Najúčinnejšou ochranou pred prenikavou radiáciou je nebyť pri zdroji. Intenzita žiarenia klesá s druhou mocninou vzdialenosti - keď zväčšíme svoju vzdialenosť od zdroja desaťnásobne, dostane sa nám 100 × menšie dávky žiarenia.
  2. Ťažké tienenie. Používajú sa materiály z ťažkých prvkov, ale pri patričnej hrúbke (veľa metrov) sú účinné aj materiály obyčajné (hlina, betón, kameň, voda). Obvyklé býva olovo, ale ochudobnený urán, hoci sám slabo rádioaktívny, je ešte viac ako dvakrát lepším tieniacim materiálom ako olovo.

rádioaktívne zamorenie

Ochrana pred prenikavou radiáciou je dôležitá u jadrových zbraní. U civilných radiačných nešťastie sa skôr stretávame iba so zákernejšími rádioaktívnym zamorením, kedy sa nuklidy dostanú do prostredia, pôdy, vody a potravinového reťazca, často na veľkú vzdialenosť. Dá sa povedať, že rádioaktívne zamorenie typu Černobyľ (kde sa vyparilo do ovzdušia okolo 100 ton obohateného uránu), alebo typu Fallúdža, je v určitom zmysle horšie ako atómová explózia typu Hirošima. Rádioaktívne jadra, ktorá sa dostanú do nášho tela, ožarujú bunky zblízka a nepronikavé alfa a beta žiarenia je potom rovnako škodlivé, ako žiarenie prenikavé. To je dôvodom, prečo nám pri radiačných nešťastiach radí neotvárať okná a vyhýbať sa konzumácii potravín pochádzajúcich zo zamorených oblastí. Ak sa rádionuklidy dostanú do tela, nie je žiadny spôsob ako je odtieniť alebo neutralizovať. Je možné sa snažiť dostať rádioaktívne izotopy z tela von (napríklad cheláty) a potom možno už len spoliehať na samoopravný schopnosť živé tkanivá.

Biologický účinok radiácie

Patrične energetickému rádioaktívnemu žiareniu sa hovorí ionizujúce - ionizácie je to, čím žiarenie škodí najviac. Naše biomolekuly sa totiž (až na zriedkavé prípady transmutácia prvkov) nestarajú o izotopové zmeny v atómových jadrách, ale vadí im keď α, β a γ žiarenia excituje elektróny a tým pretrhnúť kovalentnej väzby, alebo vytvorí voľný radikál. Voľný radikál je excitácia s nespárovanými elektrónom, ktorý má relatívne dlhú životnosť (aj desiatky minút, hoci zvyčajne nemá kam udať spin), ale nakoniec spôsobí to isté - pomieša kovalentnej väzby. Najcitlivejšie na nevhodné zásahy je prekvapivá DNA, v ktorej aj malá zmena (mutácia) môže mať smrtiaci účinok (napr. Spôsobiť nádor). S určitým množstvom poškodených väzieb sa údržbárske enzýmy DNA vyrovnajú, ale ak je toho príliš, dochádza bunka k záveru, že jej ďalšia existencia by bola vzhľadom k možnosti rakovinového zvrhnutie nežiaduce a podstúpi riadenú demontáž - apoptózu . Tá je príčinou smrti u akútnej choroby z ožiarenia: Pacientom sa niekoľko dní darí zdanlivo dobre (tzv. Chodiace mŕtvola), ale potom rýchlo umierajú na masívne apoptózu, hlavne slizníc tráviaceho traktu (krvavé hnačky, dehydratácia), ale aj koža (zlúpané), nemajú ani kedy prísť o vlasy. Keď už prežijú dosť dlho na to, aby im vypadali vlasy, majú šancu na rekonvalescenciu, avšak s trvalým následkom čiastočné až úplné pohlavný sterilizácie. Po zvyšok života potom majú zvýšené riziko rakoviny: Preživší bunky s poškodenou DNA sa ľahšie vyvinú vo zhubné nádory.

Ďalším zaujímavým škodlivým vplyvom radiácie je genetické poškodenie v germinálne línii - teda u potomkov. Mutácie totiž vznikajú aj v pohlavných bunkách a zvyšujú tým pravdepodobnosť vrodené úchylky. Tá môže byť negatívne i pozitívne, ale vzhľadom k tomu, že sa naše genetické parametre nachádzajú v evolučnom lokálnom minime, býva prakticky vždy negatívne (s výnimkou seriálu Simpsonovci). Situácia ale nie je tak hrozná. Genetické poškodenie v germinálne línii je prirodzenými opravnými mechanizmami z veľkej časti eliminované, takže zdravotné cena, ktorú deti a vnúčatá platia za ožiarenia predkov je vcelku veľmi nízka (s výnimkou Falúdže, ktorá je v tomto ohľade horšie ako Hirošima ( pdf ).

Radiácia nie je strašidlo

Informácie o radiácii je dobré mať, ale nie je potrebné sa jej príliš obávať. Je nutné si uvedomiť, že radiačné poškodenie buniek nie je kvalitatívne nijako horší, než ultrafialové žiarenie na pláži. UV žiarenie ničí baktérie preto, že je ionizujúce. Keby sme boli priesvitní ako kopinatec plžovitý, pobyt na pláži by bol ekvivalentný menšiemu jadrovému výbuchu sledovanému zo vzdialenosti 10km. Žiarenie α, β aj γ nie je v princípe o nič horšie ako UV, len dosvieti hlbšie do tela. Neutróny sú o niečo silnejší, ale nakoniec aj tie spôsobí uvoľnenie ionizujúceho žiarenia, takže kvalitatívny efekt je rovnaký. Pokiaľ dôjde k vnútornému zamoreniu tela rádioaktívnymi izotopmi, tak sú naše bunky stále na slniečku, ktoré nejde vypnúť. Aj na to sme ale zvyknutí, nie ani tak z prírodného radiačného pozadia (ktoré je veľmi nízke), ako skôr z rôznych radikálových jedov, ktoré sa nám stále dostávajú do tela. Radikály totiž účinkujú takmer na chlp rovnako ako radiácie. Najhoršie z týchto jedov je za normálnych okolností kyslík - jed, ktorý sme sa naučili tolerovať, pretože sa ním živíme. Ale inak sú naše bunky plné enzýmov a vymožeností, ktoré škody po kyslíka stále upratujú. Ďalším významným zdrojom radikálov sú potom naše vlastné imunitné bunky, ktoré používajú peroxidy, superoxidy a ďalšie exotické molekuly ako bežnú súčasť svojej výstroje a výzbroje.

Suma sumárum, ak dodržíme patričnú životosprávu, tak sa bežných ani mierne zvýšených úrovní radiácie nemusíme nijako obávať.

Poznámka

Tento text som písal po pamäti. Nie je kánonický, ale snáď osvetlí niektoré fakty, ktorá nenájdete v neurotické Wikipédii, ani v převzorcovaných učebniciach biofyziky. Téma radiácie nevyčerpávam - dalo by sa písať o smrteľných a škodlivých dávkach, o meranie žiarenia, o Sievert, radoch, remech, becquereloch, Gray, Curie, až sa z toho hlava točí, o radónové emanáciu, o poloniu 210, ktoré rozpadom radónu vzniká ao Litvinenkovi, ktorý ním bol otrávený, o nešťastiach v Černobyle, Fukušime a ďalších jadrových elektrárňach, o ochudobnený urán v "konvenčnej" muníciu, o tom, čo hovoril Einstein po vojne, o tom, ako sa v rádioaktívnom prostredí kazí elektronika a fungujú len mozgy hydraulické, pneumatické a ľudské, o jódových pilulkách a ich náhrade v podobe morských rias, o radiácii v popolčeka tepelných elektrární, o rádioaktívnych stavebných materiáloch, ktoré sa z neho vyrábajú, o kozmickom žiarení a radiácii pri letoch lietadlom, o röntgenovania a rádioterapiu, o kontrole zvarov radiačnom presvietením, o radiačnú sterilizáciu potravín, o breberce Deinococcus Radiodurans, ktorá v radi acne sterilizovaných potravinách prežíva, o mikrovlnka, mobilných telefónoch a rádiových vysielačoch ... Ale to by sa sem nezmestilo. Ak máte o niektorom z týchto tém nevšednou stránku, napíšte, zlinkuji.

Ochrana pred radiačnej záťažou

Radiácia je tým menej dôležitým z dvoch hlavných mechanizmov starnutia - tým dôležitejším je oxidácia vzdušným kyslíkom a ďalšími radikálovými jedy. Starnutie môžeme mierne spomaliť tým, že sa prebytočné radiačnej záťaži budeme vyhýbať. Rovnako ako kyslík a radikáli jedy, aj radiácia zvyšuje nebezpečenstvo rakoviny. Proti starnutiu aj rakovine nám navyše pomôžu prírodné adaptogény.

Kto je vystavený riziku radiácia

Dva najdôležitejšie praktické zdroje radiácie u nás sú (1) kozmické žiarenie a (2) radónová emanácia. Zvýšené dávke kozmického žiarenia sú vystavení piloti a palubný personál lietadiel. Z hľadiska radiácie sú na tom piloti a kozmonauti horšie, než zamestnanci atómových elektrární. Aj preto tieto povolania idú skôr do dôchodku a v aktívnom období tak potrebujú vyšší plat. My, ktorí sa pohybujeme na zemskom povrchu, sme pred kozmickým žiarením z väčšej časti chránení atmosférou. Snaha chrániť sa pred žiarením z vesmíru ešte viac pobytom vnútri budov by sa nám mohla vypomstiť kvôli radónové emanáciu. Zvlášť v SR máme radónu požehnane. Radón prirodzene vzniká v zemskej kôre z uránu, ktorý je v nízkych koncentráciách prítomný všade. Hoci koncentrovaná uránová ložiská boli politickými väzňami vyťažená a odvezená do zahraničia už v 50. rokoch 20. storočia, urán rozptýlený v horninách nám tu zostal a navonok sa prejavuje práve radónovou zosobnením ( pdf ). Z uránu vzniknutý radón stúpa v krajine nahor a puklinami preniká zvlášť do pivníc a nevetraných prízemných poschodí starších budov (kde je puklín viac). Koncentráciu radónu si môžete nechať zadarmo zmerať, čo vykonáva Štátny ústav radiačnej ochrany . Radón ani radiácie však nie je hastrman, ktorých by sme sa museli iracionálne báť. Práve preto naše normy povoľujú až 4x vyššiu koncentráciu radónu než je zvykom inde vo svete. Najlepšou ochranou proti radónu je dobre vyriešené neustále odvetrávanie (nestačí vetrať raz za týždeň). Mierne zvýšenej radiačnej záťaži sú vystavení tiež rentgenologové a fajčiari - dym totiž obsahuje nezanedbateľná množstvo rádionuklidov.

Rádioprotektívny účinok ženšenu

Platí, že v oblasti ochrany pred radiácii vynikajú adaptogény na čele so ženšenom nad iné lieky. Ženšen by mal byť štandardnou súčasťou medikácie pri onkologickej rádioterapii. Zrejme prvý, kto jeho rádioprotektívny vlastnosti opísal, bol samotný Izrael Brechman, autor definície adaptogénu ( Brekhman1960ecp ). Na sovietsky výskum nadviazali Japonci ( Yonezawa1976rri , Takeda1981rri , Yonezawa1981rri , Takeda1982rri , Yonezawa1985rri ). Ich pokusy preukázali, že ženšen podporuje regeneráciu imunitného systému a aj pri ťažkom ožiarení chráni pred smrťou. Rádiológ z Morio Jonezava z Osackej univerzity považuje ženšen za najúčinnejší prostriedok na ochranu pred radiačným poškodením. Po Jonezavovi je pomenovaný tiež Jonezavův efekt - rádioprotektívny (adaptogénny) účinok nízkych dávok žiarenia ( Yonezawa2006irb , Wang2013rrd ), ktorý je dnes už dobre známy. Účinok ženšenu proti radiácii potvrdili pokusy u mnohých ďalších organizmov, tkanív a druhov žiarenia (RTG, γ, UV). Z konkrétnych štúdií vyberám:

  • Kumar2003rep - rádioprotektívny účinok ženšenu (myš).
  • Verma2011arh - zlepšenie krvného obrazu po ožiarení extraktom P. ginseng (myš).
  • Kim1998pgp - P. ginseng účinný proti proti strate ochlpenia z ožiarenia (myš).
  • Ženšenový extrakt chráni pred karcinogénne a mutagénne vplyvom radiácie in vitro ( Rhee1991imt ) a in vivo ( Kim1993vra ) a tiež pred poškodením nervovej sústavy, poškodením zažívacieho epitelu a bunkovú apoptózou ( Kim2001mrr ). Pri všetkých troch uvedených štúdií bol pozitívny kontrolou dietylditiokarbamát.
  • Zhang1987mrr - ženšen najlepšie chráni ako fytokomplex, celkový extrakt je vraj účinnejší ako ktorákoľvek frakcie.
  • Lee2006ivr - vo troch parametroch ochrany pred radiáciou (regenerácia leukocytov, ochrana epitelu a inhibícia apoptózy) dominuje v rebríčku účinnosti päť ginsenoidov: Rg 1 , Re , Rc , Rb 2 a Rd .
  • Song2003reg - ženšenový polysacharid ginsan chránil myši pred smrtiacim účinkom ionizujúceho žiarenia. Navyše ginsan po ožiarení špecificky zlepšoval imunitnú odpoveď 1. typu ( Han2005git ), mal antimutagénna účinok ( Ivanova2006aep ) a podporoval reparáciu prirodzených antioxidačných systémov po ožiarení ( Han2005mrd ), všetko myš.
  • Kim2007rea - kyslý ženšenový polysacharid (APG) chránil kostnej drene pred radiáciou (myš).
  • Kim2008erg , Kim2009sed - ochrana kože pred ultrafialovým žiarením (myš).
  • Lee2009per , Kim2009egs - ochrana pred zrýchleným starnutím pokožky v dôsledku UV žiarenia (myš).
  • Chang2013pek - červený ženšen (ginseng radix rubra) chránil ľudské keratocytov pred apoptózou z ožiarenia.
  • Lee2004grm - reparácie počtu lymfocytov.
  • Han2005git - reparácie počtu T lymfocytov.
  • Lee2008ena - rovnaká metodika, podobný výsledok u ženšenu amerického (P. quinquefolius).
  • Tamura2008grp - Ginsenosidy Rd chráni pred črevnej smrťou pri akútnej choroby z ožiarenia.
  • Park2011app - podobný účinok u polysacharidu ginsanu.
  • Kostyleva2009gpb - zvýšenie dožitého veku na myšom modeli starnutie zrýchleného radiáciou.
  • Kang2009erg - červený ženšen (giseng radix rubra) účinný proti starnutiu kože vystavenej UVB žiarenia (myš).
  • Kostyleva2010rab - červený ženšen účinný proti vývoju kožných novotvarov pri radiačne zrýchlenom starnutí (myš).
  • Chae2009ecm - podivná správa o selektívnom účinku zlúčeniny K , črevného metabolitu protopanaxadiolových panaxosidů, proti γ ožiareným rakovinovým bunkám . Mechanizmus takejto selektivity by ma veľmi zaujímal.
  • Lee2009agm , Lee2010rea - ženšen americký (Panax quinquefolius) chráni biele krvinky na modeli radiačnej otravy 137 Cs (periférne lymfocyty človeka).

Vedecké prehľady, ktoré rádioprotektívny účinok ženšenu sumarizujú ( Lee2005rpg , Jia2009cem , Chen2008cpe , Christensen2009gcb a novšie) túto rastlinu z týchto dôvodov jednoznačne odporúčajú zvlášť pri rádioterapii a chemoterapii nádorov.

Ďalší rádioprotektívny rastliny

Kým vedci radi skúmajú účinky na modelových rostinách, ako je ženšen, praktická TČM uprednostňuje používanie kombináciou viacerých rastlín. Napríklad podľa Kim2002reb je proti radiácii účinná kombinácia ženšenu (Panax ginseng), děhel (radix angelicae), ploštičníka (rhizoma cimicifugae) a prerastlík (radix bupleuri). Děhel čínsky má rovnako ako ženšen preukázané protiradiačné účinky ( Zhao2012scr ) a na Taiwane je najčastejšie predpisovanou TČM Roslin u pacientov s rakovinou prsné žľazy ( Lai2012ppc ), ktorí podstupujú rádioterapiu a chemoterapiu. Z hľadiska obsahových látok sa děhel čínskemu podobajú aj iné druhy děhel, vrátane nášho děhel lekárskeho (Angelica archangelica).

Dá sa povedať, že všetky adaptogény majú väčšie či menšie cytoprotektívny účinok, ktorý sa prejaví tiež ako väčšie či menšie zvýšenie odolnosti voči radiácii. Už od začiatku výskumu adaptogénov sa preto ich protiradiačnímu účinku venovala pozornosť. Skúmal sa napríklad aj eleuterokok ostnatý ( Benhur1981epg , Miyanomae1988rhc ). Indická štúdie Jagetia2007rpp zistila väčšie alebo menšie rádioprotektívny potenciál u ginka dvojlaločného , pupočníka ázijského (Centella asiatica), rakytníka rešetliakového (Hippophae rhamnoides), bazalky posvätné , ženšenu pravého , noholistu himalájskeho (Podophyllum hexandrum), láskavce latnatého (Amaranthus paniculatus), embliky lekárske ( emblica officinalis), smutne horké (Phyllantus Amarus), piepra dlhého (Piper longum), chebule srdcovité (Tinospora cordifolia), mäty roľnej (Mentha arvensis), mäty piepornej (Mentha piperita), klinčekovca šabrejového (Syzygium rasca), zázvoru lekárskeho , nestařce hnidákovitého (Ageratum conizoides), oslizáku líbezného (Aegli Marmelos) a afanamixisu mnohoklasého (Aphanamixis polystachya).

Prírodných adaptogénov, ktorých protiradiačné účinok možno skúmať, je samozrejme oveľa viac. Dá sa povedať, že účinok ionizujúceho žiarenia nízkej intenzity je identický s oxidačným poškodením, takže sa tu uplatní prírodné antioxidanty (černice, čučoriedky , čierne ríbezle, kustovnice , granátovník, hrozno, cvikla a mnohé ďalšie). Slovko antioxidant ale už dnes nie je kúzelné - prospešnosť ovocia, zeleniny a šťavy z vyklíčených semienok (tip!) Nespočíva len v ich antioxidačným pôsobenia a nemožno ju redukovať na nejaké antioxidačné skóre namerané v skúmavke.

| 21.10.2010