В семенниках половозрелых животных в течение всего репродуктивного периода протекают процессы дифференцировки гамет. Поэтому облучению подвергаются клетки, находящиеся на разных стадиях формирования, и имеется возможность восстановления популяции сперматозоидов за счет стволовых клеток.
Облучение вызывает сильные изменения в тканях семенника: клетки зародышевого эпителия слущиваются с базальных мембран, их ядра пикнотизируются, цитоплазма вакуолизируется, митоз подавляется, хотя синтетические процессы продолжаются, что приводит зачастую к образованию гигантских клеток. Сперматогонии, находящиеся на разных стадиях митоза, более чувствительны к облучению, зрелые спермии более устойчивы.
В зиготе, образованной при оплодотворении яйцеклетки облученным спермием, отмечают задержку первого деления дробления, клеточные аномалии, аномалии в строении отдельных органов и всего тела.
Отдаленные последствия проявляются в снижении или потере плодовитости самцов.
Начальные стадии гаметогенеза у самок происходят в эмбриональном периоде, фаза размножения половых клеток заканчивается к моменту начала ювенильного периода, у млекопитающих – к моменту рождения. Оогонии плодов в стадии мейоза очень чувствительны к повреждающему действию радиации. При облучении зрелых яиц отмечают задержку первого дробления зиготы после оплодотворения ее нормальным спермием.
Отдаленные последствия также проявляются в снижении или потере плодовитости самок.
Дробящиеся яйца относительно устойчивы к действию облучения, видимо потому, что основным регулятором деления дробления выступает цитоплазма яйца, а не ядро.
Органогенез характеризуется интенсивными формообразовательными процессами, идет закладка и дифференцировка органов. В этот период радиочувствительность варьирует: в первые дни подавляющее большинство эмбрионов гибнет, но выжившие не имеют видимых повреждений. В следующие 5-10 дней гибель незначительна, но число и разнообразие аномалий огромно. Облучение плодов поздних сроков развития приводит к незначительной гибели плодов и не вызывает видимых аномалий строения новорожденных. Облучение молодых животных приводит к резким изменениям в составе крови, задержке роста, возникает лучевая болезнь.
В настоящее время доказано существование критических периодов в развитии животных. Именно в эти периоды организм наиболее чувствителен к действию радиации.
Вопросы для самоконтроля:
1 Какие существуют виды радиации?
2 Каким образом идет образование ионов, радикалов? Чем различаются между собой эти виды частиц?
3 Чем обусловлено действие радиации?
4 Каковы механизмы радиационного повреждения?
5 Что такое «отдаленные последствия» действия радиации?
6 Почему возникают отдалённые последствия радиации?
7 Какой период в жизни клетки наиболее устойчив к действию радиации? Почему?
8 В чём проявляется повреждение клеток?
9 Какие клетки наиболее и наименее устойчивы к действию радиации?
10 Какие системы органов наиболее и наименее устойчивы к действию радиации?
11 В чем проявляются особенности действия радиации на живые объекты?
12 Какие таксоны биообъектов наиболее и наименее чувствительны к действию радиации? Почему? Приведите примеры.
13 Опишите действие радиации на стадии развития организмов.