hrameleon

Idąc na prześwietlenie każdy pacjent jest informowany o niegroźnej dawce promieniowania. U niejednej osoby nastąpił lekki dysonans poznawczy, gdy chwilę później została owinięta ołowianymi fartuchami zaś obsługa wycofała się do innego pomieszczenia. Sytuacja ta sprawia, że nieraz pacjent czuje jakby prawda odbiegała od rzeczywistości („skoro jest bezpieczna, to dlaczego się wycofali?”). Zapewne zaskakującym byłoby uświadomienie go, że bzdurą jest ołowiany fartuch, zaś promieniowanie może pozytywnie wpłynąć jego zdrowie.


Zasadniczo ten mem nie ma sensu, ale musicie przeczytać do końca by wiedzieć czemu.

Jednym z pierwszych pytań powstałych po odkryciu promieniowania brzmiało „jak wpłynie na nasze zdrowie?”. Było ono całkowicie uzasadnione, ponieważ każdy czynnik fizyczny czy chemiczny musi w jakiś sposób wpłynąć na nasz organizm. Pierwsze lata badań nad promieniotwórczością przyniosły ogólny zachwyt nad nowymi możliwościami. Promieniotwórczość umożliwiła dokładne diagnozowanie złamań a nawet pomogła w leczeniu nowotworów. Z czasem jednak zaczęła objawiać też ciemniejsze oblicze. Śmiertelne zatrucia radem i nowotwory u tzw. „Radium Girls” (pracownic malujących lumą radową tarcze zegarków), spowodowały podejrzliwość i niechęć do nowoodkrytych substancji. Zrzucenie bomby atomowej na Hiroszimę i Nagasaki sprawiło, że promieniowanie stało się synonimem śmierci i zniszczenia. W 1946 nagrodę Nobla z dziedziny fizjologii i medycyny otrzymał Hermann J. Muller - odkrywca mutacji następujących na skutek promieniowania rentgenowskiego. Jego badania i mowa noblowska leżały u podstaw hipotezy LNT.


Promieniowanie może spowodować wiele rodzajów uszkodzeń DNA, jak również reakcji organizmu. Warto zauważyć, że najczęstszym uszkodzeniem DNA przez radiację jest radioliza wody na rodniki, które następnie uszkadzają materiał genetyczny. Jest to istotne zjawisko, które może nastąpić również w wyniku działania wielu naturalnych związków chemicznych.
Sprawia to, że wpływ promieniowania jest niewielki w porównaniu do naturalnych procesów zachodzących w organizmie. Uszkodzona komórka może przystąpić do samonaprawy często prowadzącej do polepszenia stanu całego materiału genetycznego lub pozostać uszkodzona. Trwałe uszkodzenia mogą prowadzić albo do śmierci komórki poprzez apoptozę, albo do jej dalszego rozwoju skutkującego mutacjami nowotworami. Mutacje mogą być również korzystne. Pamiętajmy, że cały rozwój ewolucyjny od poziomu bakterii aż do człowieka zawdzięczamy właśnie mutacjom.

Hipoteza LNT (Linear No-Threshold – liniowa bezprogowa) zakłada, że ryzyko nowotworów jest wprost proporcjonalne do dawki przyjętego promieniowania. [1] Hipoteza ta spotkała się z ogólną aprobatą środowiska naukowego. Wydawała się spójna i logiczna – im więcej promieniowania przyjmiesz, tym więcej uszkodzeń DNA a więc i większe ryzyko nowotworów. [2,3] Na początku lat 50 rozpoczęły się tzw. badania dożywotnie mieszkańców Hiroszimy. [4]Wyniki badań zdawały się potwierdzać, że im wyższa dawka promieniowania tym większe prawdopodobieństwo nowotworów.

Dodatkowo szkodliwy wpływ promieniowania stał się niezwykle potężnym argumentem potrzebnym naukowcom walczących z rozpowszechnianiem broni jądrowej. Powyższe czynniki sprawiły, że hipoteza LNT szybko stała się modelem obowiązującym we wszystkich systemach prawnych na całym świecie, zaś obywatele osaczeni realiami zimnej wojny zaczęli obawiać się wszystkiego, co mogło mieć związek z promieniotwórczością. Okazuje się jednak, że hipoteza LNT jest jednym z największych antynaukowych mitów. Jak to możliwe? W celu zrozumienia tego paradoksu należy uważniej przyjrzeć się badaniom, które miały ją udowodnić.

Badania Hermanna Mullera prowadzone w latach 20. i 30. dotyczyły wpływu wysokich dawek promieniowania na Drosophila melanogaster powszechnie znanymi jako tzw. Muszki Owocówki. Te małe owady posiadają jedynie 4 chromosomy osiągają dojrzałość płciową już tydzień po wykluciu. Sprawia to, że są idealnymi organizmami do eksperymentów dotyczących modyfikacji genetycznych. Tym samym w trakcie badań występowało wysokie prawdopodobieństwo, że dojdzie do uszkodzenia materiału genetycznego w szybko rosnącym organizmie. Ponadto, aby umożliwić zaobserwowanie przyspieszonego zgonu Drosophili (żyjącej normalnie poniżej 50 dni) zdecydowano się na ekspozycję muszek na bardzo wysokie dawki promieniowania (bliskie poziomom śmiertelnym). Uzyskane wyniki były przełomowe. Po raz pierwszy udowodniono, że promieniowanie jonizujące może powodować uszkodzenia DNA i mutacje. Niemniej dane te były uzyskane wyłącznie dla wysokich dawek. [1,2,3]

Również badania dożywotnie prowadzone w Hiroszimie były obarczone szeregiem błędów. Pierwszym błędem było rozpoczęcie badań dopiero w 1950 roku (5 lat po wybuchu bomby). Sprawiło to, że dawki promieniowania przyjęte przez mieszkańców miasta były szacowane na podstawie dzielnic, w których się znajdowali w trakcie eksplozji. Ponad to niemożliwe było przeprowadzenie badań dotyczących napromieniowania przez izotopy krótkożyciowe które dostały się do organizmu po eksplozji często znacząco podnosząc otrzymaną dawkę promieniowania. [3] Dziś wiemy, że skażenie wewnętrzne powoduje nawet 75% ofiar śmiertelnych bomby atomowej. Trzecią i największą wadą badań dożywotnich był fakt, że większość dawki promieniowania została przyjęta w czasie kilku minut a nawet sekund następujących bezpośrednio po eksplozji. Sprawia to, że tego typu ekspozycja na promieniowanie ma niewiele wspólnego z pochłonięciem analogicznej dawki w dłuższym okresie. Tę różnicę wyraźnie widać w przypadku alkoholu. Tak, jak wypicie kilku butelek wina na raz może skończyć się ciężkim zatruciem a nawet śmiercią, tak picie tej samej ilości trunku po jednym kieliszku dziennie będzie stosunkowo bezpieczne.

W efekcie powyższych badań uzyskano bardzo duży zestaw danych na temat wpływu wysokich dawek promieniowania i bardzo skromny dotyczący małych dawek promieniowania. Wyniki badań wpływu wysokich dawek wskazywały, że prawdopodobieństwo śmierci lub nowotworu jest prawie proporcjonalne do otrzymanej dawki. Niestety, to „prawie” w tym przypadku robi wielką różnicę. Okazuje się że poniżej dawki 0,5 Sv (Siwerta) negatywne skutki promieniowania gwałtownie spadają.

Współczesne badania jednoznacznie wskazują, że dawki poniżej 0,1 Sv nie powodują negatywnych skutków zdrowotnych. Jednocześnie nawet wyższe dawki promieniowania stają się nieszkodliwe jeśli zostaną przyjęte w dłuższym czasie. Sprawia to, że hipoteza LNT jest całkowicie błędna gdy mówimy o niskich oraz średnich dawkach. [5,6]Czym w takim razie jest Hormeza radiacyjna?


Zazwyczaj podawaną dawką NOAEL jest 260 mSv/rok (13 razy więcej niż w świetle prawa mogą przyjmować pracownicy przemysłu jądrowego w Polsce). Hipoteza LNT zakłada, że promieniowanie jest zawsze szkodliwe bez względu na dawkę. Jest to założenie które byłoby poprawne gdybyśmy zignorowali procesy samonaprawy organizmu pobudzane przez promieniowanie (czyli gdybyśmy podeszli bardzo wąsko i krótkowzrocznie do tematu). Istnieje jeszcze hipoteza progowa, która jest próbą pogodzenia hipotezy LNT z wynikami laboratoryjnymi dla niskich dawek. Nie uwzględnia ona pozytywnego wpływu promieniowania, ale przyznaje że do pewnego poziomu promieniowanie nie jest szkodliwe. (obraz na podstawie publikacji K.Fornalskiego)

Hormezą możemy nazwać proces autonaprawy organizmu pod wpływem danej substancji lub czynnika. Aby to zrozumieć warto pomyśleć o działaniu popularnych leków. Aspiryna (kwas acetylosalicylowy) stosowana w małych dawkach ma działanie lecznicze (przeciwzapalne, przeciwzakrzepowe czy przeciwbólowe). Wielu pacjentów przyjmuje ją codziennie aby zapobiec chorobom sercowo-naczyniowym. Jednocześnie w przypadku przyjęcia bardzo wysokich dawek leku może dojść do uszkodzenia wątroby i śmierci. Jest to zgodne z sentencją Paracelsusa: dawka (a nie substancja) czyni truciznę (łac. Dosis facit venenum). W przypadku promieniowania ta zasada jest szczególnie zauważalna.

Wszystkie organizmy żywe mają liczne mechanizmy naprawy DNA. Jest to spowodowane ogromną ilością uszkodzeń którym ulega nasz kod genetyczny pod wpływem substancji chemicznych obecnych w naszym organizmie. Szacuje się że na skutek naturalnych procesów, dziennie dochodzi do uszkodzenia DNA aż 109 (1 000 000 000) razy. [3,7] Każde z tych uszkodzeń mogłoby się skończyć mutacją która doprowadziłaby do nowotworu i śmierci organizmu (ewentualnie do zmian ewolucyjnych i stopniowego tworzenia nowych gatunków). Aby temu zapobiegać organizm posiada wiele mechanizmów mających na celu naprawę DNA, a w skrajnych przypadkach uśmiercenie zmutowanej komórki. W przypadku gdy dochodzi do wzrostu uszkodzeń DNA, dochodzi również do wzrostu procesów naprawczych. Sprawia to, że po uszkodzeniu DNA przez promieniowanie dojdzie do naprawy tego uszkodzenia, a często przy okazji zostanie naprawione uszkodzenie które dotychczas pozostawało niezauważone. Jednocześnie organizm może stwierdzić, że dana komórka teraz posiada zbyt dużo uszkodzeń żeby mogła dalej funkcjonować i ją uśmierci. [8] W efekcie często promieniowanie powoduje skłonienie organizmu do uśmiercenia już wcześniej zmutowanych komórek.

Na podstawie badań wiemy, że niewielkie dawki promieniowania powodują, że organizm usuwa więcej uszkodzeń DNA niż zostało spowodowane przez samo promieniowanie. Można więc powiedzieć, że organizm jest zdrowszy niż był przed napromieniowaniem.


1. Początkowo organizm odczuwa negatywne skutki dawki, tym większe, im dawka jest większa. Linia przerywana odnosi się do stanu równowagi (homeostazy).
2. W następnej kolejności organizm zaczyna kompensować ujemne skutki, a w obszarze małych dawek pojawia się efekt stymulacyjny. Niekorzystne skutki w obszarze najmniejszych dawek są jedynie spekulacją.
3. Efekt kompensacyjny osiąga swe maksimum w obszarze małych dawek. W obszarze dużych dawek organizm nie jest w stanie usunąć uszkodzeń.
4. W dalszej kolejności organizm wraca do stanu równowagi.

Zjawisko Hormezy radiacyjnej jest łatwe do zauważenia na skale globalną. Badania prowadzone na terenach o podwyższonym poziomie promieniowania wykazują niższą zachorowalność na nowotwory niż na obszarach o niskim poziomie promieniowania. [9] Obszary objęte badaniami to Guarapari w Brazylii, gdzie promieniowanie jest aż 35 razy wyższe niż w Polsce, czy miejscowość Ramsar w Iranie, gdzie promieniowanie wynosi aż 260 mSv/rok, czyli 260 razy więcej niż w Polsce. Warto zwrócić uwagę, że normy bezpieczeństwa w Polsce zakładają, że pracownicy przemysłu jądrowego nie mogą otrzymać dawki większej niż 20 mSv/rok (miliSiwertów na rok) od sztucznych źródeł promieniowania, zaś dla ludności cywilnej norma wynosi zaledwie 1 mSv/rok.


Na świecie występuje wiele obszarów o naturalnie podwyższonym poziomie promieniowania. Najczęściej są to obszary o skałach pochodzenia wulkanicznego, które uwalniają znaczne ilości radioaktywnego Radonu.
Najbardziej znanymi miejscami są plaża w Guarapari w Brazylii, gdzie można zmierzyć dawkę nawet 36 mSv/rok oraz Ramsar w Iranie z rekordowym poziomem 260 mSv/rok. Pierwsza plaża jest niezmiernie popularna wśród zamożniejszych pasjonatów promieniotwórczości, którzy przyjeżdżają nacieszyć się rajską pogodą, brazylijską plażą oraz stosowną ilością promieniowania.

Rozbieżność pomiędzy wynikami badań a normami prawnymi wskazuje, jak wielkie oddziaływanie na nas ma strach przed promieniowaniem wynikający z modelu LNT.Współcześnie podejmuje się kolejne próby spopularyzowania wiedzy o promieniowaniu i Hormezie radiacyjnej. Jednym z największych osiągnięć naukowców jest raport UNSCEAR (komitetu naukowego ONZ ds. promieniowania), który w 2012 po raz pierwszy stwierdził, że model LNT jest niepoprawny. [10,11] W raportach i opracowaniach z 2013 i 2014 jako poprawny model wskazywany jest model hormezy radiacyjnej. Jest to niezwykle istotny krok, ponieważ UNSCEAR znana jest z niezwykle ostrożnego podejścia do promieniotwórczości. Wcześniej podobne stanowisko przyjęła m.in. Francuska Akademia Nauk i Narodowa Akademia Medyczna we Francji (Académie des Sciences, Académie Nationale de Médecine), Health Physics Society czy American Nuclear Society.

Ponieważ przewiduję komentarze nt. Czarnobyla, to pragnę zauważyć, że badania prowadzone na ludności przesiedlonej i likwidatorach jako najczęstszą przyczynę chorób wskazują przede wszystkim alkoholizm oraz depresję i problemy psychologiczne spowodowane przesiedleniem, ostracyzmem społecznym oraz stresem związanym z warunkami pracy. Spowodowało to, że współczesne instrukcje ONZ odradzają ewakuację ludności z terenów skażonych tak, jak miało to miejsce na większości terenów Czarnobylskiej Strefy Wykluczenia. [12]

Pisząc o likwidatorach należy pamiętać, że w całym procesie likwidacji uczestniczyło około 800 tysięcy ludzi pochodzących z rożnych obszarów Związku Radzieckiego. Jednocześnie w czyszczeniu dachu reaktora nr 3 uczestniczyło jedynie 4 tysiące żołnierzy. Powoduje to, że dane o likwidatorach są bardzo zróżnicowane i często uogólniane w odniesieniu do całej grupy. Uszczerbek na zdrowiu przypisywany chorobie popromiennej często jest skutkiem skażenia wewnętrznego pyłami (w tym radioaktywnymi). Skażenie wewnętrzne powodowanego zatruciem metalami ciężkimi (np. ołowiem, który był masowo wrzucany do płonącego reaktora, gdzie odparowywał…). Rzeczywiste skutki są trudne do ustalenia z powodu sprzecznych publikacji przedstawiających poglądy autorów nie zaś dane badawcze. Dodatkowym utrudnieniem jest znaczący wzrost badań ludności a dzięki temu wzrost wykrywalności nowotworów niezależnie od tego czy były związane z promieniowaniem, czy też nie. Podręcznikowym przykładem są guzki tarczycy, które pierwotnie wykryte w trakcie badań dzieci dotkniętych katastrofą, okazały się występować powszechnie na całym świecie. W wielu rejonach bloku wschodniego przyjęło się przypisywanie wszelkich anomalii zdrowotnych Czarnobylowi. Ułatwiało to lokalnym władzom zatajanie skutków wielu mniejszych katastrof przemysłowych. Na dzień dzisiejszy jedynie 30 zgonów jest uznawanych za spowodowane ostrą chorobą popromienną [12]. Osoby te (w większości strażacy) przyjęły dawki od 2 do 8 Sv, czyli dawki klasyfikowane jako śmiertelne.

Jeśli ktoś jest chętny głębiej zgłębić zagadnienia Hormezy radiacyjnej i wpływu promieniowania na organizm to bez problemu znajdzie znaczną ilość publikacji na ten temat w języku polskim. Warto zaznaczyć, że profesorowie Ludwik Dobrzyński, (NCBJ), Zbigniew Jaworowski (CLOR) i Andrzej Strupczewski (NCBJ) są uznawani za jednych z najlepszych specjalistów na świecie w zakresie wpływu promieniowania na organizm i hormezy radiacyjnej. Ich działalność naukowa jest ściśle powiązana z UNSCEAR (LD i ZJ) oraz MAEA (AS). Tym samym można bez trudu zapoznać się z jednymi z najlepszych publikacji na ten temat.

A na koniec Bibliografia:
„Muller’s Nobel lecture on dose–response for ionizing radiation: ideology or science?” - Edward J. Calabrese, Archives of Toxicology vol. 85, str. 1495–1498 (2011)
„Epidemiology Without Biology: False Paradigms, Unfounded Assumptions, and Specious Statistics in Radiation Science (with Commentaries by Inge Schmitz-Feuerhake and Christopher Busby and a Reply by the Authors)”- Bill Sacks, Gregory Meyerson, Jeffry A. Siegel Biological Theory vol. 11, str. 69–101 (2016)
„Hormeza – Zjawisko Powszechne I Powszechnie Nieznane” – prof. Ludwik Dobrzyński.
„Czarnobyl Instrukcje przetrwania” – Kate Brown, Wydawnictwo Czarne, Wołowiec 2019
„Biologiczne skutki promieniowania jonizującego”, L.Dobrzyński, Postępy Techniki Jądrowej 44 (2001) 14-29 [przeczenie LNT]
„Low-dose radiation from A-bombs elongated lifespan and reduced cancer mortality relative to un-irradiated individuals” - Shizuyo Sutou, Genes and Environment volume 40, Article number: 26 (2018)
M.Pollycove, L.E.Feinendegen, „Radiation-induced versus endogenous DNA damage: possible effect of inducible protective responses in mitigating endogenous damage”, Human&Experimental Toxicology 22 (2003) str. 290-306
„Biofizyka radiacyjna: ryzyko nowotworowe dla niskich dawek promieniowania jonizującego” - Krzysztof Wojciech Fornalski Seminarium Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, 11.10.2018
„High Natural Background Radiation Areas in Ramsar, Iran. Can Inhabitants feel safe?” – A.S. Monfared, F.Jalali, S.Sedaghat International Journal of Low Radiation 3(2)2006„
The Ability to Attribute Risks and Effects to Radiation Exposure” – UNSCEAR 25.05.2012 UNSCEAR Report to the General Assembly, Annex B: Adaptive Response, United Nations, New York, 1994
„Sources And Effects Of Ionizing Radiation” United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation UNSCEAR 2008, vol. II Scientific Annexes C, D and ERadiation hormesis and the linear-no-threshold assumption” – Charles L. Sanders, Springer 2010