معلومة

ما الذي تسبب في إشعاع حقب الحياة الوسطى؟


شهد دهر دهر الحياة 5 أحداث انقراض رئيسية و 3 أحداث إشعاعية كبرى. بعد الإشعاع الكمبري والأوردوفيشي ، جاءت جميع أحداث الانقراض الخمسة الرئيسية ، وآخرها (العصر الطباشيري - الباليوجيني) حدث خلال آخر حدث إشعاعي كبير (الدهر الوسيط - العصر الحجري القديم). يشير هذا الجدول الزمني إلى أن تحرير المنافذ البيئية المشغولة سابقًا ليس المحرك الأساسي للإشعاعات الرئيسية. (ومع ذلك ، فإن انقراض العصر الطباشيري - الباليوجيني حرر منافذ خلال إشعاع الدهر الوسيط - حقب الحياة الحديثة ، وقد يكون هذا جزءًا من سبب استمراره لفترة طويلة بدلاً من كونه حدثًا بحتًا من الدهر الوسيط). الانقراضات ، وكذلك بالنسبة لأحداث الإشعاع الكمبري والأوردوفيشي ، فإنه لا يوفر مثل هذه التفاصيل الحقيقية لإشعاع الدهر الوسيط والحقبة الوسطى. ما هي أسبابه التخمينية؟


لا توجد بداية حقيقية لحدث إشعاعي.

أولاً ، هناك العديد من حالات الانقراض الجماعي والعديد من الأحداث الإشعاعية ، وما تشير إليه هو فقط أبرزها. أيضا الخمسة الكبار لا تحدث بعد odrivian الأول يحدث مباشرة من قبل. تحدث الأحداث الإشعاعية بعد كل انقراض جماعي حتى وإن كان طفيفًا ، وتتوافق كمية الإشعاع جيدًا مع شدة الانقراض. الخمسة الكبار والثلاثة الكبار هم فقط الرسم البياني الأكثر إثارة للاهتمام ، وليس الأكبر ، لاحظ الرسم البياني أدناه). حدث الإشعاع الأوردوفيشي مباشرة بعد حدث الانقراض الكمبري-الأوردوفيشي على سبيل المثال. وكان هناك تنوع هائل بعد انقراض P_T ، إلا أنه لم يحصل على نفس القدر من الضغط لأن جميع اللاعبين الرئيسيين تقريبًا انقرضوا في أحداث الانقراض اللاحقة ولأن هناك عددًا أقل من الحفريات من تلك الفترة الزمنية. يتبع كل حدث انقراض حدث إشعاعي. إشعاع الدهر الوسيط - حقب الحياة الحديثة هو إشعاع كبير بسبب الانقراض الجماعي KT وإلا فسيكون مجرد دوران طبيعي للتنوع البيولوجي في الخلفية.

تحدث الإشعاعات بشكل أساسي دائمًا ، وهناك دائمًا بعض الإشعاعات التي تحدث في بعض الفروع. ولكن إذا قضيت فجأة على عدد كبير من الأنواع والكائنات الحية ، فإن العديد من تلك الكائنات الحية ستكون تلك التي كانت تشع ببساطة لأنها كانت صغيرة عمومية سريعة التكاثر وهي أيضًا المجموعة التي تشع كثيرًا. إن خبراء التكاثر السريع الصغار هم أفضل ما ينجو من الانقراض الجماعي والمجموعة التي تقوم بالكثير من الإشعاع. هناك أيضًا عنصر مجسم كبير لهذا ، إذا أخذت شجرة الحياة وقمت بعمل شريحة رادوم عبرها في أي مكان ستبدو كأن العديد من المجموعات التي بقيت على قيد الحياة تشع لأن جميع أحداث الإشعاع الأخرى قد توقفت ، بينما نتجاهل مجموعات مستقرة لأنها مستقرة. يمكنك حتى ملاحظة أن إشعاع المجموعات المختلفة يبدأ في أوقات مختلفة ثم ينفجر بعد الحدث. تقريبا كما لو أن خطوطنا الاصطناعية بين المجموعات ليست مؤشرا كبيرا على أحداث التنويع. الأحداث الإشعاعية ليست حوادث متكررة مع بدايات ونهايات واضحة المعالم ، بل هي زيادة مطولة في نظام مستمر مع الكثير من التباين. لا توجد بداية واضحة للأحداث الإشعاعية ، تخيل محاولة اختيار الصيف الثاني بالضبط أو الشتاء يبدأ باستخدام بيانات درجة الحرارة فقط ، هناك الكثير من الضوضاء بسبب الظروف المحلية واليومية لجعل أي نقطة من هذا القبيل أي شيء غير اعتباطية.

لذا فإن الإشعاعات واسعة النطاق لا تزال ناتجة عن حدث الانقراض ، ومع ذلك ستبدو دائمًا تقريبًا كما لو كانت تحدث في وقت سابق لأنها على نطاق صغير لا تتوقف أبدًا ، وحيث نرسم الخطوط للمجموعات لا ترتبط بشكل جيد بأحداث الإشعاع ، ومع ذلك ، ما زلنا نستخدمها لتحديد "المجموعات" التي تشع.

مصادر

إذا نظرت إلى هذه الورقة والرسم البياني الخاص بها ، يمكنك رؤية هذا التأثير في كاسيات البذور. نشأت المجموعة وتبدأ في التنويع قبل KT ولكن حدوث طفرة هائلة في التنوع بعد ذلك (في الواقع بعد فترة طويلة إلى حد ما ، بمجرد استقرار المناخ / الانقراض)


أسباب تغير المناخ

يعزو العلماء اتجاه الاحتباس الحراري الذي لوحظ منذ منتصف القرن العشرين إلى التوسع البشري في & quot؛ تأثير الدفيئة & quot 1 & mdash الاحترار الذي ينتج عندما يحبس الغلاف الجوي الحرارة المشعة من الأرض باتجاه الفضاء.

تمنع غازات معينة في الغلاف الجوي الحرارة من الهروب. توصف الغازات طويلة العمر التي تظل شبه دائمة في الغلاف الجوي ولا تستجيب فيزيائيًا أو كيميائيًا للتغيرات في درجات الحرارة بأنها & quot ؛ قوة & quot تغير المناخ. الغازات ، مثل بخار الماء ، التي تستجيب فيزيائيًا أو كيميائيًا للتغيرات في درجات الحرارة ، يُنظر إليها على أنها & quot؛ تغذية مرتدة & quot؛

تشمل الغازات التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري ما يلي:

  • بخار الماء. أكثر غازات الدفيئة وفرة ، ولكن الأهم من ذلك ، أنها تعمل كتغذية مرتدة للمناخ. يزداد بخار الماء مع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض ، وكذلك يزداد احتمال حدوث السحب وهطول الأمطار ، مما يجعل هذه بعضًا من أهم آليات التغذية المرتدة لتأثير الاحتباس الحراري.
  • ثاني أكسيد الكربون (CO2). يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون ، وهو عنصر ثانوي ولكنه مهم للغاية في الغلاف الجوي ، من خلال العمليات الطبيعية مثل التنفس وثوران البراكين ومن خلال الأنشطة البشرية مثل إزالة الغابات وتغييرات استخدام الأراضي وحرق الوقود الأحفوري. زاد البشر من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 التركيز بنسبة 48٪ منذ بدء الثورة الصناعية. هذا هو أهم وأثر ومقارنة التغير المناخي.
  • الميثان. غاز هيدروكربوني يتم إنتاجه من خلال المصادر الطبيعية والأنشطة البشرية ، بما في ذلك تحلل النفايات في مدافن القمامة والزراعة وخاصة زراعة الأرز ، وكذلك هضم المجترات وإدارة السماد المرتبط بالماشية المنزلية. على أساس جزيء مقابل جزيء ، الميثان هو غاز دفيئة أكثر نشاطًا بكثير من ثاني أكسيد الكربون ، ولكنه أيضًا غاز أقل وفرة في الغلاف الجوي.
  • أكسيد النيتروز. غاز دفيئة قوي ينتج عن ممارسات زراعة التربة ، وخاصة استخدام الأسمدة التجارية والعضوية ، واحتراق الوقود الأحفوري ، وإنتاج حمض النيتريك ، وحرق الكتلة الحيوية.
  • مركبات الكربون الكلورية فلورية. مركبات اصطناعية بالكامل من أصل صناعي تُستخدم في عدد من التطبيقات ، ولكنها الآن منظمة إلى حد كبير في الإنتاج والإطلاق في الغلاف الجوي بموجب اتفاق دولي لقدرتها على المساهمة في تدمير طبقة الأوزون. وهي أيضًا غازات دفيئة.

تأثير الاحتباس الحراري غير كافٍ: كوكب المريخ له غلاف جوي رقيق للغاية ، كل ثاني أكسيد الكربون تقريبًا. بسبب الضغط الجوي المنخفض ، مع وجود القليل من الميثان أو بخار الماء أو انعدامه لتعزيز تأثير الاحتباس الحراري الضعيف ، فإن سطح المريخ متجمد إلى حد كبير ولا يظهر أي دليل على وجود الحياة.

تأثير الاحتباس الحراري أكثر من اللازم: يتكون الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، مثل المريخ ، من ثاني أكسيد الكربون تقريبًا. لكن كوكب الزهرة يحتوي على ما يقرب من 154000 مرة من ثاني أكسيد الكربون في غلافه الجوي مثل الأرض (وحوالي 19000 مرة مثل المريخ) ، مما ينتج عنه تأثير الاحتباس الحراري ودرجة حرارة سطح ساخنة بدرجة كافية لإذابة الرصاص.

على الأرض ، تعمل الأنشطة البشرية على تغيير الدفيئة الطبيعية. على مدى القرن الماضي ، أدى حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO.2). يحدث هذا لأن عملية حرق الفحم أو الزيت تجمع بين الكربون والأكسجين في الهواء لإنتاج ثاني أكسيد الكربون2. إلى حد أقل ، أدى إخلاء الأراضي للزراعة والصناعة والأنشطة البشرية الأخرى إلى زيادة تركيزات غازات الاحتباس الحراري.

من الصعب التنبؤ بعواقب تغيير الدفيئة الطبيعية في الغلاف الجوي ، ولكن يبدو أن بعض التأثيرات محتملة:

  • في المتوسط ​​، ستصبح الأرض أكثر دفئًا. قد ترحب بعض المناطق بدرجات حرارة أكثر دفئًا ، لكن البعض الآخر قد لا.
  • من المحتمل أن تؤدي الظروف الأكثر دفئًا إلى مزيد من التبخر وهطول الأمطار بشكل عام ، ولكن تختلف المناطق الفردية ، حيث يصبح بعضها أكثر رطوبة والبعض الآخر أكثر جفافاً.
  • سيؤدي تأثير الدفيئة الأقوى إلى تدفئة المحيط ويذوب الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية جزئيًا ، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر. ستتوسع مياه المحيط أيضًا إذا ارتفعت درجة حرارتها ، مما يساهم في زيادة مستوى سطح البحر.

خارج الدفيئة ، يرتفع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO2) يمكن أن يكون للمستويات تأثيرات إيجابية وسلبية على غلة المحاصيل. تشير بعض التجارب المعملية إلى ارتفاع ثاني أكسيد الكربون2 يمكن أن تزيد المستويات من نمو النبات. ومع ذلك ، فإن العوامل الأخرى ، مثل تغير درجات الحرارة ، والأوزون ، والقيود المفروضة على الماء والمغذيات ، قد تعوض أي زيادة محتملة في المحصول. إذا تم تجاوز نطاقات درجات الحرارة المثلى لبعض المحاصيل ، فقد يتم تقليل المكاسب المبكرة المحتملة في المحصول أو عكسها تمامًا.

يمكن أن تؤدي الظواهر المناخية المتطرفة ، مثل الجفاف والفيضانات ودرجات الحرارة القصوى ، إلى خسائر في المحاصيل وتهدد سبل عيش المنتجين الزراعيين والأمن الغذائي للمجتمعات في جميع أنحاء العالم. اعتمادًا على المحصول والنظام البيئي ، يمكن أن تزدهر الأعشاب الضارة والآفات والفطريات أيضًا في ظل درجات الحرارة الأكثر دفئًا والمناخات الرطبة وزيادة ثاني أكسيد الكربون2 المستويات ، ومن المرجح أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة الحشائش والآفات.

أخيرًا ، على الرغم من ارتفاع ثاني أكسيد الكربون2 يمكن أن يحفز نمو النبات ، وقد أظهرت الأبحاث أنه يمكن أيضًا أن يقلل من القيمة الغذائية لمعظم المحاصيل الغذائية عن طريق تقليل تركيزات البروتين والمعادن الأساسية في معظم الأنواع النباتية. يمكن أن يتسبب تغير المناخ في ظهور أنماط جديدة من الآفات والأمراض ، مما يؤثر على النباتات والحيوانات والبشر ، ويشكل مخاطر جديدة على الأمن الغذائي وسلامة الأغذية وصحة الإنسان. 2

دور النشاط البشري

في تقرير التقييم الخامس ، خلص الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ ، وهو مجموعة مؤلفة من 1300 خبير علمي مستقل من دول في جميع أنحاء العالم تحت رعاية الأمم المتحدة ، إلى أن هناك احتمالية تزيد عن 95 في المائة بأن الأنشطة البشرية على مدار الماضي خمسون عامًا أدت إلى ارتفاع درجة حرارة كوكبنا.

أدت الأنشطة الصناعية التي تعتمد عليها حضارتنا الحديثة إلى رفع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من 280 جزءًا في المليون إلى 416 جزءًا في المليون في الـ 150 عامًا الماضية. وخلصت اللجنة أيضًا إلى أن هناك احتمالًا أفضل من 95 في المائة بأن غازات الدفيئة التي ينتجها الإنسان مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز قد تسببت في الكثير من الزيادة الملحوظة في درجات حرارة الأرض على مدار الخمسين عامًا الماضية.

الإشعاع الشمسي

يقارن الرسم البياني أعلاه التغيرات العالمية في درجة حرارة سطح الأرض (الخط الأحمر) وطاقة الشمس التي تتلقاها الأرض (الخط الأصفر) بالواط (وحدات الطاقة) لكل متر مربع منذ عام 1880. تُظهر الخطوط الأخف / الأقل سمكًا المستويات السنوية بينما الأثقل / تظهر الخطوط الأكثر سمكًا متوسط ​​الاتجاهات على مدار 11 عامًا. تُستخدم متوسطات أحد عشر عامًا لتقليل الضوضاء الطبيعية من عام لآخر في البيانات ، مما يجعل الاتجاهات الأساسية أكثر وضوحًا.

لقد اتبعت كمية الطاقة الشمسية التي تتلقاها الأرض دورة الشمس و rsquos الطبيعية لمدة 11 عامًا من الصعود والهبوط الصغير دون زيادة صافية منذ الخمسينيات. خلال نفس الفترة ، ارتفعت درجة الحرارة العالمية بشكل ملحوظ. لذلك فمن غير المرجح أن تكون الشمس قد تسببت في اتجاه الاحترار العالمي الملحوظ خلال نصف القرن الماضي. الائتمان: NASA / JPL-Caltech

من المعقول أن نفترض أن التغيرات في ناتج طاقة الشمس من شأنها أن تتسبب في تغير المناخ ، لأن الشمس هي المصدر الأساسي للطاقة التي تحرك نظامنا المناخي.

في الواقع ، تظهر الدراسات أن تقلبية الطاقة الشمسية لعبت دورًا في تغيرات المناخ الماضية. على سبيل المثال ، يُعتقد أن انخفاض النشاط الشمسي مقترنًا بزيادة النشاط البركاني قد ساعد في إطلاق العصر الجليدي الصغير بين عامي 1650 و 1850 تقريبًا ، عندما بردت جرينلاند من عام 1410 إلى عشرينيات القرن الثامن عشر وتقدمت الأنهار الجليدية في جبال الألب.

لكن تظهر عدة خطوط من الأدلة أن الاحترار العالمي الحالي لا يمكن تفسيره بالتغيرات في الطاقة القادمة من الشمس:

  • منذ عام 1750 ، ظل متوسط ​​كمية الطاقة القادمة من الشمس ثابتًا أو زاد قليلاً.
  • إذا كان الاحترار ناتجًا عن شمس أكثر نشاطًا ، فإن العلماء يتوقعون رؤية درجات حرارة أكثر دفئًا في جميع طبقات الغلاف الجوي. وبدلاً من ذلك ، لاحظوا برودة في الغلاف الجوي العلوي ، واحترارًا على السطح وفي الأجزاء السفلية من الغلاف الجوي. هذا لأن غازات الدفيئة تحبس الحرارة في الغلاف الجوي السفلي.
  • يمكن للنماذج المناخية التي تتضمن تغييرات الإشعاع الشمسي إعادة إنتاج اتجاه درجات الحرارة الملحوظ خلال القرن الماضي أو أكثر دون تضمين ارتفاع في غازات الدفيئة.

مراجع

مايك لوكوود ، & ldquo تغير الطاقة الشمسية والمناخ: تحديث في ضوء الحد الأدنى الاستثنائي الحالي للطاقة الشمسية ، & rdquo وقائع الجمعية الملكية أ ، 2 ديسمبر 2009 ، دوى 10.1098 / rspa.2009.0519

جوديث لين & ldquo دورات واتجاهات الإشعاع الشمسي والمناخ ، rdquo مراجعات وايلي متعددة التخصصات: تغير المناخ ، المجلد. 1 ، يناير / فبراير 2010 ، 111-122.


متلازمة الإشعاع الحادة من التعرضات الكبيرة

يمكن أن يتسبب المستوى العالي جدًا من التعرض للإشعاع خلال فترة زمنية قصيرة في ظهور أعراض مثل الغثيان والقيء في غضون ساعات ويمكن أن يؤدي في بعض الأحيان إلى الوفاة خلال الأيام أو الأسابيع التالية. يُعرف هذا باسم متلازمة الإشعاع الحاد ، والمعروف باسم "داء الإشعاع".

يتطلب التعرض للإشعاع عاليًا جدًا التسبب في متلازمة الإشعاع الحادة - أكثر من 0.75 رمادي رماديالرمادي هو الوحدة الدولية المستخدمة لقياس الجرعة الممتصة (كمية الإشعاع التي يمتصها جسم أو شخص). الوحدة الأمريكية للجرعة الممتصة هي الراد. واحد رمادي يساوي 100 راد. (75 رادًا) رادتستخدم الوحدة الأمريكية لقياس جرعة الإشعاع الممتصة (كمية الإشعاع التي يمتصها جسم أو شخص). المكافئ الدولي هو الرمادي (Gy). مائة راد تساوي 1 رمادي. في فترة زمنية قصيرة (دقائق إلى ساعات). هذا المستوى من الإشعاع يشبه الحصول على إشعاع من 18000 صورة شعاعية للصدر موزعة على جسمك بالكامل في هذه الفترة القصيرة. تعد متلازمة الإشعاع الحادة نادرة الحدوث ، وتأتي من الأحداث المتطرفة مثل الانفجار النووي أو التعامل العرضي أو التمزق لمصدر شديد النشاط الإشعاعي.


تسبب إشعاع الميكروويف في الإجهاد التأكسدي وضعف الإدراك والتهاب في دماغ فئران فيشر

تتزايد المخاوف العامة بشأن الآثار الضارة المحتملة لإشعاع الميكروويف المنبعث من الهواتف المحمولة على الصحة. لتقييم شدة الإجهاد التأكسدي والضعف الإدراكي والالتهاب في دماغ فئران فيشر المعرضة لإشعاع الميكروويف ، تعرض ذكور الفئران Fischer-344 لإشعاع ميكروويف 900 ميجاهرتز (SAR = 5.953 x 10 (-4) W / kg) و 1800 إشعاع الميكروويف ميجاهرتز (SAR = 5.835 × 10 (-4) واط / كجم) لمدة 30 يومًا (2 ساعة / يوم). لوحظ ضعف كبير في الوظيفة المعرفية وتحريض الإجهاد التأكسدي في أنسجة المخ للفئران المعرضة للميكروويف بالمقارنة مع المجموعات المعرضة الزائفة. علاوة على ذلك ، لوحظ أيضًا زيادة كبيرة في مستوى السيتوكينات (IL-6 و TNF-alpha) بعد التعرض للميكروويف. أشارت نتائج الدراسة الحالية إلى أن زيادة الإجهاد التأكسدي بسبب التعرض للميكروويف قد يساهم في ضعف الإدراك والتهاب الدماغ.


متلازمة الإشعاع الجلدي (CRS)

تم تقديم مفهوم متلازمة الإشعاع الجلدي (CRS) في السنوات الأخيرة لوصف المتلازمة المرضية المعقدة التي تنتج عن التعرض الحاد للإشعاع على الجلد.

عادة ما يكون ARS مصحوبًا ببعض تلف الجلد. من الممكن أيضًا تلقي جرعة ضارة للجلد بدون أعراض ARS ، خاصةً مع التعرض الحاد لإشعاع بيتا أو الأشعة السينية. يحدث هذا أحيانًا عندما تلوث المواد المشعة جلد المريض أو ملابسه.

عندما تتضرر طبقة الخلايا القاعدية من الجلد بسبب الإشعاع ، يمكن أن يحدث الالتهاب والحمامي والتقشر الجاف أو الرطب. أيضًا ، قد تتلف بصيلات الشعر ، مما يؤدي إلى إزالة الشعر. في غضون ساعات قليلة بعد التشعيع ، يمكن أن تحدث حمامي عابرة وغير متسقة (مرتبطة بالحكة). بعد ذلك ، قد تحدث مرحلة كامنة وتستمر من بضعة أيام إلى عدة أسابيع ، عندما يكون الاحمرار الشديد ، والتقرح ، والتقرح في الموقع المشع مرئيًا.

في معظم الحالات ، يحدث الشفاء عن طريق الوسائل التجديدية ، ومع ذلك ، فإن الجرعات الكبيرة جدًا من الجلد يمكن أن تسبب تساقط الشعر الدائم ، وتلف الغدد الدهنية والعرقية ، والضمور ، والتليف ، وانخفاض أو زيادة تصبغ الجلد ، وتقرح أو نخر في الأنسجة المكشوفة.


عوامل الخطر المرتبطة بالمريض

عوامل المريض والاختلافات الفردية

تم اقتراح العوامل المظهرية الفردية للمريض للتأثير على القابلية للإصابة الإشعاعية المعوية. تم الإبلاغ عن أن عمر المريض الأكبر سناً مرتبط بزيادة خطر الإصابة بوظائف الأعضاء المنخفضة بعد العلاج الإشعاعي [102-104]. تم الإبلاغ عن موطن الجسم كعامل حساسية آخر ، حيث يمكن أن يعاني المرضى النحيفون ذوو القطر الخلفي الخلفي الضيق من زيادة خطر التسمم الإشعاعي المعوي مقارنة بالأفراد العاديين [36]. ارتبطت حالة التدخين بخطر التسمم المعوي المزمن [20،105] بالإضافة إلى التاريخ السابق للجراحة [13،35،36].

الاعتلالات الطبية المشتركة

أمراض الأوعية الدموية: تم اقتراح أمراض الأوعية الدموية المرضية المشتركة مثل ارتفاع ضغط الدم والسكري وتصلب الشرايين لتعريض المرضى لإصابة الأوعية الدموية المتزايدة بعد الإشعاع وما تلاه من نقص تروية جدار الأمعاء وضعف إصلاح الأنسجة [74]. تم اقتراح أن مرض الأوعية الدموية الدقيقة بالإضافة إلى زيادة لزوجة الدم في مرض السكري يؤهب لنقص التروية في الأنسجة المعوية [106107]. بحثت إحدى الدراسات في التأثير المحتمل لمرض السكري أثناء العلاج الإشعاعي لسرطان البروستاتا. أشارت الدراسة إلى ارتفاع معدلات التسمم البولي التناسلي / الجهاز الهضمي المتأخر في مرضى السكري مقارنة بغير مرضى السكري (34٪ و 23٪ على التوالي). كما لوحظ أن مرضى السكر أصيبوا بمضاعفات في وقت أبكر من غير المصابين بالسكري (10 شهور و 24 شهرًا على التوالي) [108].

مرض التهاب الأمعاء: يعتبر داء الأمعاء الالتهابي المشترك (IBD) في بعض المؤسسات موانعًا نسبيًا للعلاج الإشعاعي للمخاوف من زيادة مخاطر الآثار الجانبية الحادة والمتأخرة [109-111]. تم إثبات عدم تحمل العلاج الإشعاعي في مرضى داء الأمعاء الالتهابي في تقارير الحالة [112،113] وفي تحليل استعادي أكبر حيث كان معدل حدوث الأحداث الحادة والمتأخرة الوخيمة 21 ٪ و 29 ٪ على التوالي [114،115]. ومع ذلك ، في تحليل بأثر رجعي كبير في المرضى الذين يعانون من سرطان القولون والمستقيم ، لم تجد البيانات الخاصة بطريقة العلاج التي تم تلقيها لـ 170 مريضًا بسرطان القولون والمستقيم لديهم تاريخ من مرض التهاب الأمعاء ، أي فرق كبير في طرق علاج السرطان بين المرضى الذين لديهم تاريخ من مرض التهاب الأمعاء أو ليس لديهم تاريخ. تشير هذه الملاحظة إلى أن تاريخ مرض التهاب الأمعاء لم يكن عائقاً لتلقي العلاج الإشعاعي في هذه المجموعة من المرضى [116].

تم افتراض أن التهاب الأمعاء والالتهاب المعوي المرضي المشترك قد يغير استجابة الأنسجة الحادة للعلاج الإشعاعي من خلال الوسطاء الالتهابيين وعوامل النمو وشلالات السيتوكين التي يتم إنتاجها في موقع الإصابة المعوية. تم اقتراح بعض الوسطاء والسيتوكينات لتقليل الحساسية للإصابة الإشعاعية ، على سبيل المثال ، عامل نمو الخلايا الليفية 2 ، البروستاغلاندين- E2 ، عامل نخر الورم - & # x003b1 والإنترلوكين (IL) -1 و IL-11. ومع ذلك ، اقترح البعض الآخر أن يكون له تأثيرات مختلطة مثل IL-12 الذي يحمي الخلايا المشتقة من نخاع العظام ولكن يحسس الخلايا الظهارية المعوية للإصابة بالإشعاع [117-123].

أمراض الأوعية الدموية بالكولاجين: تزيد أمراض الأوعية الدموية للكولاجين (CVD) من خطر كل من التسمم الإشعاعي الحاد والمزمن ، كما أفاد تشون وآخرون [105] في 4 دراسات مختلفة في المرضى الذين يعانون من أمراض القلب والأوعية الدموية والذين لا يعانون منها. من ناحية أخرى ، قد يتسبب الإشعاع في تفاقم حاد للأعراض الجهازية لدى المرضى المصابين بأمراض القلب والأوعية الدموية [124] ، وهو احتمال من خلال إطلاق وسطاء محفزين للخلايا الليفية بواسطة الخلايا الالتهابية [105].

عدوى فيروس نقص المناعة البشرية: تم الإبلاغ عن أن عدوى فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) تسبب حالة من الحساسية الإشعاعية لأنه لوحظ التهاب الغشاء المخاطي الحاد في مرضى فيروس نقص المناعة البشرية الذين تلقوا علاجًا إشعاعيًا لعلاج ساركوما كابوزي [125،126]. تم العثور على دعم لهذه الفرضية من خلال زيادة الحساسية الإشعاعية للأرومات الليفية الجلدية لمرضى فيروس نقص المناعة البشرية المصابين بساركوما كابوزي مقارنة بالتحكم الصحي [127]. لوحظ أيضًا في دراسة شملت 59 مريضًا مصابًا بفيروس نقص المناعة البشرية أن الخلايا الليمفاوية التائية للأفراد المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية كانت أكثر حساسية للأشعة السينية مقارنةً بالمتبرعين السلبيين لفيروس نقص المناعة البشرية [128]. راجع Housri et al [129] الأدلة الحديثة واقترحوا توصيات للعلاج الإشعاعي لمرضى فيروس نقص المناعة البشرية ، بناءً على قوة أفضل الأدلة المتاحة ، وتم تصنيفهم وفقًا لقوة تصنيف التوصيات. لم يكن هناك دليل قاطع لدعم الحاجة إلى احتياطات خاصة لمرضى فيروس نقص المناعة البشرية أثناء العلاج الإشعاعي [130].

الاختلافات الوراثية

لقد تم اقتراح أن التركيب الوراثي للمريض قد يؤثر على قابليته الفردية للتسمم الإشعاعي. يمكن أن يحدث هذا من خلال طفرات الخط الجرثومي الموروثة في الجينات المشاركة في الكشف عن تلف الحمض النووي ، وإصلاح الحمض النووي أو تنظيم دورة الخلية [131-133]. تم مؤخرًا تقديم مصطلح Radiogenomics للإشارة إلى العلم الذي يهدف إلى التنبؤ بحساسية الإشعاع السريرية وتحسين العلاج الإشعاعي من الملامح الجينية الفردية [134].

يُعتقد أن الاختلافات الجينية هي المحدد الرئيسي لحساسية الأنسجة الطبيعية للإشعاع ويمكن أن تمثل ما يصل إلى 80٪ من الاختلافات بين الأفراد في تفاعل الأنسجة الطبيعي مع العلاج الإشعاعي [135،136]. تم تقديم دعم لهذه الفرضية في دراسة عن العلاج الإشعاعي لسرطان الثدي ، والتي أبلغت عن حدوث ووقت تطور توسع الشعيرات الناجم عن الإشعاع [137]. كشفت نتائج الدراسة عن مجموعة واسعة من الاختلافات التي تشير إلى أن العوامل المتعلقة بالمريض يمكن أن تفسر 81٪ -90٪ من التباين من مريض لآخر في مستوى توسع الشعيرات بعد العلاج الإشعاعي على الرغم من العلاج الإشعاعي المماثل المعطى. كما دعمت النتائج تقارير دراسات أخرى [138،139].

إن حالة الحساسية الإشعاعية الشديدة للأنسجة التي تم تحديدها في المرضى الذين يعانون من طفرات الخط الجرثومي في الجينات المشاركة في الكشف عن تلف الحمض النووي أو إصلاح الحمض النووي ، مثل متلازمة كسر Nijmegen وفقر الدم Fanconi & # x02019s و Ataxia Telangiectasia قد دعمت الدور المحتمل للاختلافات الجينية باعتبارها محدد مهم للاستجابة الفردية للإشعاع. ومع ذلك ، فمن المحتمل أن يقتصر هذا الخطر على المرضى وناقلات تلك الجينات الطافرة ولا يُعرف أنه ذو صلة بالمرضى الآخرين الذين يتلقون العلاج الإشعاعي [31،45،140،141].

لقد بحثت دراسات الجينات المرشحة ، [دراسات ارتباط تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNP)] دور العديد من الجينات التي تم ربطها بعناصر مختلفة من الآليات المتعلقة بإحداث سمية الإشعاع. تشمل الجينات التي تم فحصها أولئك المشاركين في إصلاح الحمض النووي مثل ماكينة الصراف الآلي, BRCA1, BRCA2[142143] ، موت الخلايا المبرمج مثل TP53 ، BCL2[144145] ، مثل الإنزيمات المضادة للأكسدة SOD1[146] ، وعوامل النمو FGF2[147،148] و VEGF[147148]. في هذا الصدد ، تم اقتراح وجود ارتباط بين مرشح SNPs في الجينات TGFB1, SOD2, XRCC3, XRCC1 والتسمم الإشعاعي المتأخر لدى مرضى سرطان الثدي [١٣٣١٤٩]. وبالمثل ، اقترحت دراسات ارتباط SNP في أنسجة الحوض وجود ارتباطات بين بعض جينات الخطر مثل XRCC1, XRCC3, TGFB1, OGG1 وزيادة خطر الإصابة بالتسمم الإشعاعي المتأخر في الجهاز الهضمي والجهاز البولي التناسلي بعد العلاج الإشعاعي [150-152].


إصابات الرئة الناجمة عن الإشعاع: التقييم والإدارة

تشمل إصابة الرئة الناجمة عن الإشعاع (RILI) أي سمية رئوية ناجمة عن العلاج الإشعاعي (RT) وتتجلى بشكل حاد على أنها التهاب رئوي إشعاعي ومزمن على شكل تليف رئوي إشعاعي. نظرًا لأنه من المتوقع أن يخضع معظم المرضى الذين يعانون من الأورام الخبيثة في الصدر والثدي للعلاج الشعاعي في حياتهم ، وكثير منهم بقصد علاجي ، فإن السكان المعرضين للخطر كبير. علاوة على ذلك ، فإن مؤشرات RT الصدري آخذة في التوسع نظرًا لظهور العلاج الإشعاعي التجسيمي للجسم (SBRT) أو العلاج الإشعاعي الاستئصالي التجسيمي (SABR) لسرطان الرئة في مراحله المبكرة في المرشحين غير الجراحيين وكذلك مرض رئوي قليل الضرس من أي ورم صلب. لحسن الحظ ، انخفض معدل حدوث المضاعفات الرئوية الخطيرة من RT بشكل ثانوي للتقدم في تقنيات توصيل الإشعاع. إن فهم العلاقة الزمنية بين RT والإصابة وكذلك المريض والمرض وعوامل الإشعاع التي تساعد في تمييز RILI عن المسببات الأخرى أمر ضروري لمنع التشخيص الخاطئ. على الرغم من أن علاج الالتهاب الرئوي الحاد يعتمد على الشدة السريرية ويستجيب عادةً بالكامل للكورتيكوستيرويدات ، فإن التشخيص الدقيق وتحديد المرضى الذين قد يتطورون إلى التليف يعد أمرًا صعبًا. تشمل التطورات البحثية الحالية تقنيات إشعاع عالية الدقة ، وتحسين فهم الأساس الجزيئي لـ RILI ، وتطوير نماذج حيوانية صغيرة وكبيرة ، وتحديد الأدوية المرشحة للوقاية والعلاج.

الكلمات الدالة: سرطان تليف الرئة إصابة الرئة التهاب رئوي إشعاع صدري.

حقوق النشر © 2019 الكلية الأمريكية لأطباء الصدر. تم النشر بواسطة Elsevier Inc. جميع الحقوق محفوظة.

الأرقام

البيولوجيا المرضية للالتهاب الرئوي الإشعاعي ...

البيولوجيا المرضية للالتهاب الرئوي الإشعاعي وإصابات الرئة الناتجة عن الإشعاع. يدفع الإشعاع المؤين ...

العلاج الإشعاعي بالتوضيع التجسيمي للجسم (SBRT) ...

العلاج الإشعاعي بالتوضيع التجسيمي للجسم (SBRT) للعقدة الليمفاوية المنصفية. SBRT يسمح بـ ...

تقنيات الإشعاع المطابقة (3DCRT مقابل ...

تقنيات الإشعاع المطابقة (3DCRT مقابل IMRT مقابل PSPT). يتم عرض ثلاث حالات مع ...

خوارزمية إكلينيكية تحدد التقييم ...

الخوارزمية السريرية التي تحدد تقييم وإدارة RILI. الشك في RILI يجب ...

علاج سرطان الرئة المتقدم محليا ...

يتم علاج سرطان الرئة المتقدم محليًا باستخدام العلاج الكيميائي النهائي. نقدم حالة ...

المظهر الشعاعي لـ RILI. ال…

المظهر الشعاعي لـ RILI. تطور المريض الموصوف سابقًا (الشكل 5) مهمًا سريريًا ...


أنواع المطفرات: إشعاع و كيميائي | علم الوراثة

هناك نوعان من المطفرات يتأثران في الغالب بالبشر مما ينتج عنه طفرات مختلفة تؤدي إلى عدد من التشوهات: 1. التعرض للإشعاع 2. الطفرات الكيميائية.

اكتب # 1. إشعاع E.التعريض:

ينتج عن الإشعاع عالي الطاقة أو الإشعاع المؤين والخدش تغيرًا جينيًا أو طفرة بجرعة منخفضة جدًا أيضًا. لقد ثبت بشكل تجريبي أن جرعة منخفضة من الأشعة السينية (100R) ستدمر جزءًا كبيرًا من الحيوانات المنوية في ذكور الثدييات مما يؤدي إلى العقم. وبالمثل ، هناك مستوى عالٍ من المخاطر إذا حدث الإخصاب والتكاثر في غضون الأسابيع القليلة الأولى بعد التعرض للإشعاع لدى الذكور من البشر.

في حالة التعرض للإشعاع الحاد ، يمكن أن يحدث نوعان من الخطر بشكل عام:

(أ) الضرر الفوري الذي يصيب الشخص المعرض ، والذي قد تدل عليه الحروق أو غيرها من الآثار المباشرة أو الثانوية على أنسجة الجسم.

(ب) الضرر الأكثر خطورة الذي يلحق بالحمض النووي في خلاياه / خلاياها الإنجابية والذي من شأنه أن يؤثر على الأجيال القادمة.

من بين نوعي الخطر المذكورين أعلاه ، لا يمكن اكتشاف النوع الأول إذا كانت الجرعات تبلغ قوتها 50 مللي ثانية (milliroentgens) ولكنها قد تؤدي إلى الخطر الثاني.

في هذا الصدد ، يجب أن نتذكر شيئًا مهمًا: الأنثى البشرية أكثر شيوعًا وخجلًا من الذكر نتيجة لتأثير الإشعاع في الخلايا الجرثومية ، لأنه ثبت بالتجربة أن البويضات الناضجة (في وقت الإخصاب تقريبًا) هي نواة وخطية. عرضة للإشعاع.

إن تأثير معدل جرعة الإشعاع المؤين واللف هو أيضًا تأثير مهم جدًا. تؤدي جرعة الإشعاع التي يتم إعطاؤها على مدى فترة زمنية أطول بمعدل أقل إلى 1/4 عدد طفرات النقطة المتنحية في البويضات والحيوانات المنوية مثل نفس الجرعة التي تُعطى دفعة واحدة ، وربما يرجع ذلك إلى عمل إنزيمات الإصلاح.

لذلك ، يجب أن نتذكر أن التعرض الممتد والشيشور بمعدل جرعة أقل أقل خطورة بكثير على البشر من التعرض لفترة وجيزة مع معدل جرعة عالية. في الواقع ، من وجهة النظر الوراثية ، لا توجد جرعة آمنة من الإشعاع المؤين ، أو بعبارة أخرى ، لا توجد مثل هذه الجرعة التي يمكن أن تؤدي إلى حدوث تأثير عتبة.

العامل الآخر الأكثر أهمية فيما يتعلق بتأثير الإشعاع المؤين على معدل الطفرة هو توتر الأكسجين وتغير درجة الحرارة والضغط. هذان العاملان يمكن أن يعززوا تأثير التردد المتغير الناتج عن الإشعاع.

لقد وجد بشكل عام أن توتر الأكسجين المنخفض يقلل من معدل الطفرات ، أو بعبارة أخرى ، يمكن للأكسجين أن يضخم تأثير الإشعاع إذا كان موجودًا خلال فترة التشعيع.

يكون للأكسجين تأثير أقل مع الظروف الشديدة من تأثيره في ظروف التأين الوضعي والخجول. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن العوامل البيئية التي تحمي الخلايا الجرثومية من التلف الإشعاعي عن طريق خفض تركيز الأكسجين في الأنسجة.

العواقب الرئيسية للإشعاع E.التعريض:

1. يضر الإشعاع بالحيوانات المنوية ويمكن أن يحدث تلف الخلايا الجرثومية لفترة طويلة جدًا ، ربما مدى الحياة.

2. يتسبب الإشعاع أيضًا في حدوث طفرات نقطية متنحية ومهيمنة.

3. في بعض الأحيان قد يحدث ضرر جسيم للكروموسومات.

4. ستكون غالبية الطفرات بعد التعرض للإشعاع من النوع المتنحي ، وبالتالي لن تؤثر على النمط الظاهري في الجيل الأول.

5. البويضات الناضجة أكثر عرضة للطفرة التي يسببها الإشعاع من الحيوانات المنوية.

6. إذا حدث الحمل بعد فترة وجيزة من التعرض للإشعاع ، فسيكون أكثر خطورة وخجلًا.

جرعة الإشعاع التي ستحث على Mالمنافع:

فيما يلي الجرعة المضاعفة (جرعة dou & shybling هي شدة الأعصاب الإشعاعية & shysary لمضاعفة معدل الطفرة والطفرة العفوية الطبيعية في الحيوانات المنوية) للفئران في مرحلة الخلايا الجرثومية قبل الانقسام ويمكن أن تكون بمثابة إطار مرجعي للإنسان:

1. الطفرات المورفولوجية السائدة: 16-26 ر

2. الطفرات المتنحية: 32 ص

3. صفة مميتة متنحية: 51 ص

4. الانحرافات الهيكلية الكروموسومية: 31 ص

نوع # 2. الطفرات الكيميائية:

إن تأثيرات المطفرات الكيميائية أقل سهولة في التعميم عنها من تأثيرات الطفرات الإشعاعية والخجولة.

من الأمور المهمة أن نتذكر أن الطفرات الكيميائية محددة جدًا للمرحلة ، وبالتالي ، يمكن تصنيف المطفرات الكيميائية إلى فئتين:

(أ) المواد الكيميائية التي تسبب الطفرات الجينية لكل من الحمض النووي المتماثل وغير المتكرر.

(ب) المواد الكيميائية التي تسبب الطفرات الجينية فقط لتكرار الحمض النووي. لقد تم الاعتراف والتألق منذ فترة طويلة بأن معظم العوامل الكيميائية المؤثرة والمسببة للخدش هي أيضًا عوامل مسرطنة ، لأن معظم علماء الوراثة يتفقون على أن الطفرة الجسدية يمكن أن تسبب السرطان. هناك عدد من المواد الكيميائية التي يمكن أن تعمل كعامل مطفر محتمل في البشر وبعض هذه المواد الكيميائية تستخدم أيضًا كأدوية لعلاج بعض الأمراض.

تعمل معظم الأدوية المضادة للخلايا والخدر ومضادات الأيض والهلوسة وبعض المضادات الحيوية كعوامل مطفرة محتملة في الجرعات العلاجية العادية. لذلك ، إذا تم علاج المريض بجرعة عالية من عقار غير عادي أو يحتمل أن يكون خجولًا ، فيجب على الطبيب اتخاذ بعض الإجراءات الحذرة والخجولة مثل التوصية باستخدام موانع الحمل خلال فترة العلاج وما لا يقل عن 8-10 أسابيع بعد العلاج وما إلى ذلك. ..

مقالات ذات صلة:

مرحبا بكم في BiologyDiscussion! مهمتنا هي توفير منصة عبر الإنترنت لمساعدة الطلاب على مشاركة الملاحظات في علم الأحياء. يتضمن هذا الموقع ملاحظات دراسية وأوراق بحثية ومقالات ومقالات ومعلومات أخرى مرتبطة بها مقدمة من زوار مثلك.

قبل مشاركة معرفتك على هذا الموقع ، يرجى قراءة الصفحات التالية:

أسئلة

معلومات عنا

اقتراحات

أسئلة وأجوبة جديدة وفئات المنتدى

هذا منتدى للأسئلة والأجوبة للطلاب والمدرسين والزائرين العامين لتبادل المقالات والإجابات والملاحظات. أجب الآن وساعد الآخرين.


محتويات

تشمل الأسباب المحتملة التغييرات في الجغرافيا القديمة أو النشاط التكتوني ، بالإضافة إلى تعديل الإمداد بالمغذيات. [8] The dispersed positions of the continents, high level of tectonic/volcanic activity, warm climate, and high CO2 levels would have created a large, nutrient-rich ecospace, favoring diversification. [2] In addition, the changing geography led to a more diverse landscape, with more different and isolated environments this no doubt facilitated the emergence of bioprovinciality, and speciation by isolation of populations. [1] On the other hand, global cooling has also been offered as a cause of the radiation, [9] [10] and another alternative is that the breakup of an asteroid led to the Earth being consistently pummelled by meteorites, [3] although the proposed Ordovician meteor event happened at 467.5±0.28 million years ago. [11] [12] Another effect of a collision between two asteroids, possibly beyond the orbit of Mars, is a reduction in sunlight reaching the Earth's surface due to the vast dust clouds created. Evidence for this event comes from the relative abundance of the isotope helium-3, found in ocean sediments laid down at the time of the biodiversification event. The most likely cause of the production of high levels of helium-3 is the bombardment of lithium by cosmic rays, something which could only have happened to material which travelled through space. [13] The volcanic activity that created the Flat Landing Brook Formation in New Brunswick, Canada may have caused rapid climatic cooling and biodiversification. [14]

The above triggers would have been amplified by ecological escalation, whereby any new species would co-evolve with others, creating new niches through niche partitioning, trophic layering, or by providing a new habitat. [ التوضيح المطلوب ] [8] As with the Cambrian Explosion, it is likely that environmental changes drove the diversification of plankton, which permitted an increase in diversity and abundance of plankton-feeding lifeforms, including suspension feeders on the sea floor, and nektonic organisms in the water column. [3] After the SPICE event about 500 million years ago, the extinction in the ocean would have opened up new niches for photosynthetic plankton, who would absorb CO2 from the atmosphere and release large amount of oxygen. More oxygen and a more diversified photosynthetic plankton as the bottom of the food chain, would have affected the diversity of higher marine organisms and their ecosystems. [15]

If the Cambrian Explosion is thought of as producing the modern phyla, [16] the GOBE can be considered as the "filling out" of these phyla with the modern (and many extinct) classes and lower-level taxa. [3] The GOBE is considered to be one of the most potent speciation events of the Phanerozoic era increasing global diversity severalfold. [17]

Notable taxonomic diversity explosions during this period include that of articulated brachiopods, gastropods and bivalves. [17]

Taxonomic diversity increased manifold the total number of marine orders doubled, and families tripled. [4] In addition to a diversification, the event also marked an increase in the complexity of both organisms and food webs. [1] Taxa began to have localized ranges, with different faunas at different parts of the globe. [1] Communities in reefs and deeper water began to take on a character of their own, becoming more clearly distinct from other marine ecosystems. [1] And as ecosystems became more diverse, with more species being squeezed into the food web, a more complex tangle of ecological interactions resulted, promoting strategies such as ecological tiering. [1] The global fauna that emerged during the GOBE went on to be remarkably stable until the catastrophic end-Permian extinction and the ensuing Mesozoic Marine Revolution. [1]

The acritarch record (the majority of acritarchs were probably marine algae) [3] displays the Ordovician radiation beautifully both diversity and disparity peaked in the middle Ordovician. [2] The warm waters and high sea level (which had been rising steadily since the early Cambrian) permitted large numbers of phytoplankton to prosper the accompanying diversification of the phytoplankton may have caused an accompanying radiation of zooplankton and suspension feeders. [2]

The planktonic realm was invaded as never before, with several invertebrate lineages colonising the open waters and initiating new food chains at the end of the Cambrian into the early Ordovician. [18]


Cigarette Smoking and Radiation

CDC estimates that cigarettes and tobacco use kill more Americans each year than alcohol, car accidents, suicide, AIDS, homicide, and illegal drugs combined. Most people know that cigarette smoke and tobacco contain many toxic substances including tar, arsenic, nicotine and cyanide.The common dangers of cigarettes have been known for decades. However, few people know that tobacco also contains radioactive materials: polonium-210 and lead-210. Together, the toxic and radioactive substances in cigarettes harm smokers. They also harm people exposed to secondhand smoke. For more information on secondhand smoke, please see the CDC website, Smoking and Tobacco Use.

What are Polonium-210 and Lead-210?

Radioactive materials, like polonium-210 and lead-210 are found naturally in the soil and air. They are also found in the high-phosphate fertilizers that farmers use on their crops. Polonium-210 and lead-210 get into and onto tobacco leaves and remain there even after the tobacco has been processed.

When a smoker lights a cigarette and inhales the tobacco smoke, the toxic and radioactive substances in the smoke enter the lungs where they can cause direct and immediate damage to the cells and tissues. The same toxic and radioactive substances can also damage the lungs of people nearby.

How can Cigarettes, Tobacco, and Radiation Affect Your Health?

Polonium-210 and lead-210 accumulate for decades in the lungs of smokers. Sticky tar in the tobacco builds up in the small air passageways in the lungs (bronchioles) and radioactive substances get trapped. Over time, these substances can lead to lung cancer. CDC studies show that smoking causes 80% of all lung cancer deaths in women and 90% of all lung cancer deaths in men. For more information about the increased health risks of smoking, see CDC&rsquos Health Effects of Cigarette Smoking.


شاهد الفيديو: ما الذي يختبئ تحت رمال الصحراء (كانون الثاني 2022).