Ефектите на радиацията върху животните

Докато лъчението може да се отнася до всички форми на електромагнитно излъчване, включително светлина и радиовълни, то е по-често използвано, когато описване на йонизиращо лъчение - високоенергийна радиация, която може да йонизира атоми, като радиацията, отделена от разпадането на радиоактивното изотопи. Рентгеновите лъчи, гама лъчите и алфа и бета частиците са всички форми на йонизиращо лъчение. Ако присъстват на достатъчни нива, те могат да навредят на здравето на хората и другите животни.

Енергията на фотон от електромагнитна връзка се дава от уравнението на Планк-Айнщайн, E = hν, където E е енергия, h е константата на Planck и ν е честотата. От това уравнение знаем, че колкото по-висока е честотата, толкова по-висока е енергията.

Гама лъчите и рентгеновите лъчи са в горната част на честотния спектър и следователно имат висока енергия. Когато фотонът на гама или рентгеново лъчение удари електрон или частица, той предава енергията си на целта си. Този трансфер на енергия може потенциално да отстрани електроните от атомите или да ги йонизира и да разруши химическите връзки между атомите.

Алфа и бета лъчението са високоенергийни частици, изхвърлени от разлагащите се ядра на нестабилни изотопи. Те имат още по-голяма способност да йонизират атомите и да нарушават химическите връзки, въпреки че са по-лесно блокирани от рентгеновите и гама лъчите. Полоний 210 ​​е един радиоактивен изотоп, който излъчва алфа частици; то попадна в заглавията през 2006 г., когато бившият офицер от руското КГБ Александър Литвиненко беше отровен с полоний.

Когато йонизиращото лъчение удари животинска клетка, то може да разруши химическите връзки в молекулите или да образува нови връзки. Степента, до която тези промени увреждат клетката, зависи от това кои молекули са променени и естеството на тези изменения. Увреждането на ДНК е особено вредно, тъй като натрупаните промени в клетъчната ДНК могат потенциално да доведат до рак.

Клетките имат вътрешни механизми за ремонт, които могат да се справят с повреди до определен момент. Ако обаче достатъчно йонизиращо лъчение удари животинска клетка или увреждането е достатъчно сериозно, клетката ще умре.

Дозите радиация обикновено се измерват с помощта на единица, наречена сиво или Gy, въпреки че единица, наречена rad, е била предпочитана доскоро и все още се използва доста често. Радът е еквивалентен на една стотинка. По-големите дози са потенциално по-смъртоносни за животните. Остра доза радиация е един рад или повече; хроничната експозиция е многократно излагане на ниски дози за дълъг период от време.

Някои животни изглеждат по-твърди от други. Епизод от 2008 г. на програмата на Discovery Channel "Mythbusters" отбелязва, че макар и хлебарки и брашно бръмбарите могат да понасят по-високи нива на радиация от хората, тези насекоми също ще умрат, когато бъдат изложени на масивна дози.

Животинските клетки, които се делят бързо, претърпяват най-сериозни щети по време на острото излагане. Клетките в костния мозък и лимфната тъкан например са особено уязвими, както и бързо делящите се клетки в лигавицата на стомашно-чревния тракт на бозайниците. Масивните дози радиация могат да причинят диария, повръщане, вътрешно кървене, анемия, изтощение, трайна стерилизация и смърт.

Излагането на високи нива може също да причини трайно увреждане на клетъчната ДНК, което потенциално може да доведе до рак. Ефектите върху мишките са може би изследвани най-подробно, тъй като мишките са били използвани в много експерименти с радиация.

По ирония на съдбата някои от същите свойства, които правят йонизиращото лъчение потенциална опасност, са ги направили полезни във ветеринарната медицина. Рентгеновите лъчи са полезен диагностичен инструмент, тъй като те могат да проникнат доста лесно в меките тъкани, но се абсорбират от костите, които имат по-висока електронна плътност.

Рентгеновите лъчи могат да помогнат на ветеринарите да открият костни фрактури и камъни в пикочния мехур и да диагностицират други нарушения. Нивото на радиация, използвано при диагностична рентгенова снимка, е достатъчно ниско, че рисковете са незначителни. Точно както при хората, лъчетерапията често се използва за лечение на рак при кучета и котки. Лъчите от йонизиращо лъчение са фокусирани върху тумора в опит да убият раковите клетки и да свият тумора. Страничните ефекти обикновено включват кожни проблеми, които могат да насърчат животното да се почеше. Докато умората и гаденето са възможни странични ефекти на лъчетерапията при хората, те са необичайни при котките и кучетата.