Вплив радіації на тварин

Хоча випромінювання може стосуватися всіх форм електромагнітного випромінювання, включаючи світло та радіохвилі, воно частіше використовується, коли опис іонізуючого випромінювання - високоенергетичне випромінювання, яке може іонізувати атоми, таке як випромінювання, що виділяється при розпаді радіоактивних ізотопи. Рентген, гамма-промені та альфа- та бета-частинки - усі форми іонізуючого випромінювання. Якщо вони присутні на достатньому рівні, вони можуть завдати шкоди здоров’ю людей та інших тварин.

Енергія фотона електромагнітного відношення задається рівнянням Планка-Ейнштейна, E = hν, де E - енергія, h - постійна Планка, ν - частота. З цього рівняння ми знаємо, що чим вище частота, тим вища енергія.

Гамма-промені та рентгенівські промені знаходяться у верхній частині спектру частот і, отже, мають високу енергію. Коли фотон гамма-або рентгенівського випромінювання вражає електрон або частинку, він передає свою енергію цілі. Цей перенос енергії може потенційно видалити електрони з атомів або іонізувати їх та порушити хімічні зв’язки між атомами.

Альфа- і бета-випромінювання - це високоенергетичні частинки, що викидаються розкладаються ядрами нестійких ізотопів. Вони мають ще більшу здатність іонізувати атоми і порушувати хімічні зв’язки, хоча вони легше блокуються, ніж рентгенівські та гамма-промені. Полоній 210 ​​- це один радіоактивний ізотоп, який виділяє альфа-частинки; він потрапив у заголовки у 2006 році, коли колишній російський офіцер КДБ Олександр Литвиненко був отруєний полонієм.

Коли іонізуюче випромінювання вражає клітину тварини, воно може розірвати хімічні зв’язки всередині молекул або утворити нові зв’язки. Ступінь, в якій ці зміни шкодять клітині, залежить від того, які молекули змінені, і від характеру цих змін. Пошкодження ДНК є особливо шкідливим, оскільки накопичені зміни клітинної ДНК потенційно можуть призвести до раку.

Клітини мають внутрішні механізми ремонту, які можуть впоратися з пошкодженнями до певного моменту. Однак, якщо достатня кількість іонізуючого випромінювання потрапляє на клітину тварини або пошкодження є досить серйозним, клітина загине.

Дози випромінювання, як правило, вимірюють за допомогою одиниці, що називається сірим або Gy, хоча одиниця, що називається рад, була переважною до недавнього часу і досі використовується досить часто. Рад еквівалентний одному сантиграві. Більші дози потенційно більш смертельні для тварин. Гостра доза опромінення становить один рад або вище; хронічний вплив - це повторний вплив низьких доз протягом тривалого періоду часу.

Деякі тварини здаються витривалішими за інших. Епізод 2008 року в програмі Discovery Channel "Розбивачі міфів" зазначив, що хоча таргани та борошно жуки можуть переносити вищий рівень радіації, ніж люди, ці комахи також загинуть під впливом маси дози.

Клітини тварин, які швидко діляться, зазнають найсерйозніших пошкоджень під час гострого впливу. Наприклад, клітини кісткового мозку та лімфатичної тканини особливо вразливі, як і клітини, що швидко діляться в оболонці шлунково-кишкового тракту ссавців. Великі дози опромінення можуть викликати діарею, блювоту, внутрішні кровотечі, анемію, виснаження, постійну стерилізацію та смерть.

Вплив високого рівня також може спричинити постійне пошкодження клітинної ДНК, що потенційно може призвести до раку. Ефекти на мишах, можливо, були вивчені найбільш широко, оскільки мишей використовували в багатьох експериментах з радіацією.

Як не дивно, але ті самі властивості, які роблять іонізуюче випромінювання потенційною небезпекою, зробили їх корисними у ветеринарній медицині. Рентген є корисним діагностичним інструментом, оскільки вони можуть досить легко проникати в м’які тканини, але поглинаються кістками, які мають вищу електронну щільність.

Рентген може допомогти ветеринарам виявити переломи кісток і сечового міхура та діагностувати інші порушення. Рівень радіації, що використовується в діагностичному рентгені, є досить низьким, щоб ризики були незначними. Подібно до людей, радіотерапія часто використовується для лікування раку у собак та котів. Пучки іонізуючого випромінювання спрямовані на пухлину, намагаючись знищити ракові клітини і зменшити пухлину. Побічні ефекти, як правило, включають проблеми зі шкірою, які можуть спонукати тварину почухатися. Хоча втома і нудота є можливими побічними ефектами променевої терапії у людей, вони незвичні для котів і собак.