الآثار البيولوجية للأشعة المؤينة:

تقسم التأثيرات البيولوجية للأشعة المؤينة في الكائن الحي إلى نوعين:

أ.تأثيرات ذاتية: وهي التأثيرات الناتجة في الكائن الحي نفسه الذي يتعرض لجرعات إشعاعية كبيرة وعادة ما تكون هذه التأثيرات حتمية أو عشوائية .

ب.تأثيرات وراثية: وهي التأثيرات في ذرّيّة الكائن الحي نتيجة للتلف الإشعاعي للخلايا الوراثية أو للأعضاء التناسلية.

عند مرور الإشعاعات المؤينة خلال خلايا الأنسجة الحية فإنها تؤدي إلى إتلافها إما عن طريق تأيين مكوناتها مباشرة أو عن طريق تأيين جزيئات محتوياتها من الماء والذي تقوم نواتجه بعد ذلك بإتلاف المكونات الأخرى لها.

 

..1التأثيرات العشوائية والحتمية للإشعاع :

أ- التأثيرات العشوائية:

تظهر التأثيرات غير المباشرة  للإشعاعات في فترات لاحقة وتدعى بالآثار المتأخرة، وهي تنتج عن تراكم الآثار الأولية وتطورها، وتظهر بعد فترة كمون متبدلة تتجلى بظهور بعض الأورام الخبيثة. لا تحتاج هذه الآثار لحد عتبة جرعة محددة وتعتمد على الصدفة لذا تسمى بالآثار العشوائية. وتتجلى بشكل سرطان أو آثار وراثية .

 

ب- التأثيرات الحتمية :

تظهر التأثيرات المباشرة أو الحتمية للإشعاع بعد التعرض للأشعة مباشرة, ويسبب التعرض لمستويات عالية من الإشعاعات أضراراً سريرية لدى الأشخاص المتعرضين لها بعد وقت قصير من التعرض، تتجلى في الغثيان والإقياء واحمرار الجلد وأعراض نسيجية حادة أخرى. وتزداد حدة هذه الآثار مع ارتفاع الجرعة الإشعاعية. ويستطيع الإشعاع أن يكون مميتاً للإنسان عند 4000 ميلي سيفرت (4 سيفرت) , وتتحدد حتمية تضرر كامل المتعضية بعاملين أساسيين هما:

1. الحساسية الإشعاعية للنسيج، العضو، الجملة الوظيفية الهامة من أجل البقاء.

2. كمية الجرعة الممتصة، وتوزعها الزمني والفراغي.

أ.1.الآثار البيولوجيّة للجرع الإشعاعيّة:

ظهرت في الآونة الأخيرة العديد من الدراسات الخاصة بتقدير الجرعة الإشعاعية بيولوجياً, اعتماداً على الضرر الناجم عن الأشعة فيها.

سنستعرض فيما يلي بعض التقانات المنشورة والمعتمدة، والتي تعتبر نتائجها كقيم مرجعية لقياس الجرعة الإشعاعية بيولوجياً:

أولاً:أثر الأشعة المؤينة على الزيوغ الصبغية (CA): Chromosomal Aberrations:

تحرض الأشعة المؤينة زيوغاً صبغية بنيوية والتي يكون بعضها قابلاً للكشف باستخدام المجهر الضوئي حيث تظهر النتائج في حال وجود الزيوغ الصبغية زيادة في الأجزاء أو الشظايا الصبغية، حيث نحصل مخبرياً على منحني جرعة أثر لإعطاء فكرة عن التأثير الناتج عن الأشعة.

ثانياً.أثر الأشعة على تعداد النوى الصغيرةMicronuclei:

تؤثر الأشعة على تعداد النوى الصغيرة، والنوى الصغيرة هي جسيمات توجد في السيتوبلاسما وتتألف من المادة نفسها الموجودة في النواة الرئيسية. وهي غير موجودة في النواة الرئيسية أثناء الانقسام الخيطي بسبب:فقدان الجسيم المركزي، أو وجود أكثر من جسيم مركزي واحد، أو خلل في الحركية، أو تخرب ألياف المغزل.

و يمكن كشف النوى الصغيرة، بعد التعرض الإشعاعي، في كل الأنماط الخلويةحيث يتطلب الأمر من أجل قياس الجرعة بهذه الطريقة أن تكون الخلايا قد انقسمت مرة واحدة على الأقل بعد التعرض.

كل باحث ينوي استخدام مقايسة النوى الصغيرة كمقياس بيولوجي للجرعة يجب أن يكوِّن لديه منحنيات جرعة-أثر خاصة به من أجل أنواع الأشعة المختلفة ومختلف شروط التعرض الإشعاعي.

 

ثالثاً.أثر الأشعة على الجذور الحرة في الجسم وقياس الأثر بطريقة التجاوب السبيني الالكتروني:Electron Spin Resonance (ESR)
تحرض الأشعة المؤينة تشكل الجذور الحرة في عدد من المواد الطبيعية والصنعية، يمكن تحديد عدد هذه الجذور الحرة بطريقةESR،وتحتاج هذه الطريقة لمادة محتواها منخفض من الماءمن ناحية أولى،ومن ناحية أخرى يجب أن يكون عمر الجذور كافياً.

يمكن الحصول على بعض المواد التي تسمح بقياس الجذوربسهولة (الأظافر) أو بعد جراحة مجهرية (الأسنان – العظم). ويمكن تطبيق طريقة ESR مباشرةً بعد التعرض الإشعاعي، لأن تشكل الجذور يحدث تلقائياً بعد التشعيع ولا يدوم طويلاً.

رابعاً.أثر الأشعة المؤينة على المستضداتAntigens  في اللمفاويات البشرية وتقاس بطريقة القياس الخلوي بالتدفق  Flow Cytometry:

تؤثر الأشعة المؤينة على المستضدات  الخلوية زيادة أو نقصاناً وتعتمد  هذه الطريقة على الكشف عن مستضد أو عدة مستضدات خلوية غشائية أو سيتوبلاسمية  في الخلايا المعلقة بوسط مناسب.

كما وتستخدم الأضداد وحيدة النسيلة موسومة بأصبغة متفلورة، و تحدد درجة التمايز أودرجة الشذوذ الذي تبديه بعض الخلايا بالمقارنة مع الخلايا الطبيعية المولدة لخلايا الدم.

 

خامساً.آثار حيوية أخرى على ناتجة عن الجرعة الإشعاعية المؤينة:

أ- تكون النّطافSpermatogenesis ::..........................................
إن تعرض النطاف في مراحل تطور الخلايا المولدة للنطافspermatogonia إلى أروماتspermatidsهي حساسة جداً للإشعاع،وبالتالي يمكن حدوث التأثيرات الإشعاعية على بعض المراحل التطورية  وتقاس بواسطة القياس الخلوي التدفق، بشكل سريع ودقيق...........................................................................

ب- أثر الأشعة المؤينة على قياس قطر الشعرة:.............................
يحدث تناقص في قطرالشعرة بتأثير الجرعات الإشعاعية بسبب الموت الخلوي في جريبات الشعر، ينتج عنه فقدان ليونة الشعر، وحدوث الزيوغ الصبغية، ووجود نسبة من الخلايا الميتةفي جريبات الشعرة، أو عدد نوى الخلية في لب الشعرة. 

سادساً.آثار حيوية على سلاسل  DNA ناتجة عن الجرعة الإشعاعية المؤينة:

أ‌-        الآثار غير المباشرة على DNA: قطع أحد أجزاء السلسلة .

ب‌-    الآثار المباشرة على DNA: تشريد جزيئات الماء وإنتاج جذور حرة تقطع سلاسل DNA.

 

 

يوضح الجدول التالي بعض الأضرار الناجمة عن التعرض المباشر للأشعة المؤينة:

	التأثير المرضي	العضو/النسيج المتضرر	فترة ظهور الأثر (الضرر)		مقدار الجرعة الممتصة (Gy)
	-1عقم مؤقت	الخصى	9 – 3	أسابيع	~0.1
	-2عقم دائم	الخصى	3	أسابيع	~6
	-3عقم دائم	المبيض	<1	أسبوع	~3
	-4انخفاض معدل انتاج الدم	نقي العظم	7 – 3	أيام	~ 0.5
	-5المرحلة الأولى لاحمرار الجلد	الجلد (مساحة واسعة)	4 – 1	أسابيع	~6 – 3
	-6حروق الجلد	الجلد (مساحة واسعة)	3 – 2	أسابيع	~10 – 5
	-7تساقط شعر مؤقت	الجلد	3 – 2	أسابيع	~ 4
	-8الساد (اعتام عدسة العين)	العين	3 – 2	عدة سنوات	~1.5
	-9تأثير يسبب الموت:
	-متلازمة نقي العظم:
	- بدون رعاية طبية	نقي العظم	60 - 30	يوم	~1
	- رعاية طبية جيدة	نقي العظم	60 - 30	يوم	~3-2
	-تناذر معدي-معوي:
	- بدون رعاية طبية	جزء من الأمعاء	9 – 6	أيام	~6
	- رعاية طبية جيدة	جزء من الأمعاء	9 – 6	أيام	6<
	-التهاب رئوي	الرئة	7 – 1	أشهر	6

 

 

المرجع رسالة الدكتوراه للدكتور عمار شاكر رئيس مكتب الوقاية والأمان الإشعاعي في وزارة الصحة