آثار الإشعاع على الحيوانات

في حين أن الإشعاع يمكن أن يشير إلى جميع أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك موجات الضوء والراديو ، فإنه غالبًا ما يستخدم متى وصف الإشعاع المؤين - إشعاع عالي الطاقة يمكن أن يؤين الذرات ، مثل الإشعاع الصادر عن تحلل المواد المشعة النظائر. الأشعة السينية وأشعة جاما وجسيمات ألفا وبيتا كلها أشكال من الإشعاع المؤين. إذا كانت موجودة بمستويات كافية ، فإنها يمكن أن تضر بصحة الإنسان والحيوانات الأخرى.

تُعطى طاقة الفوتون ذي العلاقة الكهرومغناطيسية بواسطة معادلة بلانك-أينشتاين ، E = hν ، حيث E هي الطاقة ، h هو ثابت بلانك و هو التردد. من هذه المعادلة ، نعلم أنه كلما زاد التردد ، زادت الطاقة.

تقع أشعة جاما والأشعة السينية في الجزء العلوي من الطيف الترددي ، وبالتالي تتمتع بطاقة عالية. عندما يضرب فوتون من أشعة جاما أو الأشعة السينية إلكترونًا أو جسيمًا ، فإنه ينقل طاقته إلى هدفه. يمكن أن يؤدي هذا النقل للطاقة إلى إزالة الإلكترونات من الذرات ، أو تأينها ، وكسر الروابط الكيميائية بين الذرات.

إشعاع ألفا وبيتا عبارة عن جسيمات عالية الطاقة تقذفها النوى المتحللة للنظائر غير المستقرة. لديهم قدرة أكبر على تأين الذرات وتعطيل الروابط الكيميائية ، على الرغم من أن حجبها أسهل من الأشعة السينية وأشعة جاما. البولونيوم 210 هو أحد النظائر المشعة التي تنبعث منها جسيمات ألفا. تصدرت عناوين الصحف في عام 2006 عندما تم تسميم ضابط المخابرات الروسية السابق ألكسندر ليتفينينكو بالبولونيوم.

عندما يضرب الإشعاع المؤين خلية حيوانية ، يمكنه كسر الروابط الكيميائية داخل الجزيئات أو تكوين روابط جديدة. تعتمد الدرجة التي تلحق بها هذه التغييرات الضرر بالخلية على الجزيئات التي يتم تغييرها وطبيعة هذه التغييرات. يعد تلف الحمض النووي ضارًا بشكل خاص ، لأن التغييرات المتراكمة في الحمض النووي الخلوي يمكن أن تؤدي إلى الإصابة بالسرطان.

تحتوي الخلايا على آليات إصلاح داخلية يمكنها التعامل مع التلف حتى نقطة معينة. ومع ذلك ، إذا ضرب ما يكفي من الإشعاع المؤين خلية حيوانية أو كان الضرر خطيرًا بدرجة كافية ، تموت الخلية.

تُقاس جرعات الإشعاع عمومًا باستخدام وحدة تسمى الرمادي أو Gy ، على الرغم من تفضيل وحدة تسمى الراد حتى وقت قريب جدًا ولا تزال شائعة الاستخدام إلى حد ما. راد يعادل سنتيغراي واحد. الجرعات الكبيرة من المحتمل أن تكون أكثر فتكًا بالحيوانات. الجرعة الحادة من الإشعاع تساوي راد واحد أو أكثر ؛ التعرض المزمن هو التعرض المتكرر لجرعات منخفضة على مدى فترة طويلة من الزمن.

تبدو بعض الحيوانات أكثر صلابة من غيرها. حلقة 2008 من برنامج قناة ديسكفري "Mythbusters" لاحظت أنه على الرغم من الصراصير والطحين يمكن أن تتحمل الخنافس مستويات أعلى من الإشعاع من البشر ، وتموت هذه الحشرات أيضًا عند تعرضها لضغط هائل جرعات.

تعاني الخلايا الحيوانية التي تنقسم بسرعة من أخطر الأضرار أثناء التعرض الحاد. الخلايا الموجودة في نخاع العظام والأنسجة اللمفاوية ، على سبيل المثال ، معرضة بشكل خاص ، مثلها مثل الخلايا سريعة الانقسام في بطانة الجهاز الهضمي للثدييات. يمكن أن تسبب الجرعات الهائلة من الإشعاع الإسهال والقيء والنزيف الداخلي وفقر الدم والإرهاق والتعقيم الدائم والموت.

يمكن أن يتسبب التعرض لمستويات عالية أيضًا في تلف دائم للحمض النووي الخلوي يمكن أن يؤدي إلى الإصابة بالسرطان. ربما تمت دراسة التأثيرات على الفئران على نطاق واسع ، حيث تم استخدام الفئران في العديد من تجارب الإشعاع.

ومن المفارقات أن بعض الخصائص نفسها التي تجعل الإشعاع المؤين خطرًا محتملاً قد جعلها مفيدة في الطب البيطري. تعتبر الأشعة السينية أداة تشخيصية مفيدة لأنها يمكن أن تخترق الأنسجة الرخوة بسهولة تامة ولكن تمتصها العظام ، التي لديها كثافة إلكترون أعلى.

يمكن أن تساعد الأشعة السينية الأطباء البيطريين في العثور على كسور العظام وحصى المثانة وتشخيص الاضطرابات الأخرى. مستوى الإشعاع المستخدم في الأشعة السينية التشخيصية منخفض بدرجة كافية بحيث تكون المخاطر ضئيلة. كما هو الحال في البشر ، غالبًا ما يستخدم العلاج الإشعاعي لعلاج السرطان في الكلاب والقطط. تركز حزم الإشعاع المؤين على الورم في محاولة لقتل الخلايا السرطانية وتقليص الورم. تشمل الآثار الجانبية عادةً مشاكل الجلد التي قد تشجع الحيوان على الحك. في حين أن التعب والغثيان من الآثار الجانبية المحتملة للعلاج الإشعاعي لدى البشر ، إلا أن هذه الأعراض غير معتادة في القطط والكلاب.