体の回復機能って

質問

このところ、原発事故の放射線の影響を考えていて、こんなことを
疑問に思いました。

日焼けをすると、皮が剥けますが、その下には皮ができています。
人間の体は、細胞が死んでは、新しい細胞によって置き換わっているんだと思います。

こういう回復力（または再生のサイクル）は、体の場所によって異なるのでしょうか？

また、火傷なんかの場合は、体の一部であれば、人間の回復力で治癒しますが、
その面積が大きくなると、回復が間に合わず、皮膚移植なんてことになります。
機能に障害が出るダメージの比率も、場所によって異なるのでしょうか？

皮膚、胃や腸などの外側と言っても良いような部分、血管、
そして、肝臓、腎臓、甲状腺などで、教えてください。
（後は、骨に蓄積する放射性物質もあるそうなので、骨に溜まった場合には
　骨髄ってことになるのかな？）

回答No.1

tenntekomai · ベストアンサー

こんにちは、
放射線はDNAを破壊しますが、その程度によって大きく分けて以下の3つの損害レベルがあります。
1、細胞が機能できなくなるほどのダメージを与え、その細胞を殺す（100sV以上が目安）
2、幹細胞が分裂できず、分裂中にそのまま死ぬ（250msV以上が目安）
3、ダメージは受けるが、修復可能な損傷なので細胞は死なない。

＞＞こういう回復力（または再生のサイクル）は、体の場所によって異なるのでしょうか？
異なっています。
たとえば、被曝してから2週間ほどで脱毛、皮膚出血斑（紫斑）、下痢、嘔吐、食欲不振、倦怠感、発熱などが起こる、いわゆる急性障害があらわれますが、これは皮膚（消化管含む）の再生のサイクルが場所によって差がありますが、大体2週間くらいだからです。
被曝したときに分裂中の幹細胞がたくさん分裂できずに死んだため、2週間後には組織を構成する細胞が激減し、機能を維持が難しくなることでで上記のような症状が出ます。
（機能維持が難しくなるくらい細胞が減った時点で症状が出るので、被曝量が多いほど早く症状があらわれます。）
細胞周期が早い細胞には、骨髄にある造血細胞、小腸内壁の上皮細胞、眼の水晶体前面の上皮細胞などがあります。
特に小腸が完全に機能不全に陥ると、水分も栄養分も吸収されず、それどころか胃液などから小腸を守る機能も働かなくなるので、小腸自体がダメになってしまって死亡します。
しかし、心臓や神経など細胞分裂をほとんどしない臓器では、放射線の影響が出にくいことが知られています。
100ｓV以上の放射線を浴びると、幹細胞の分裂不可による死亡どころか、既存の細胞の機能維持ができなくなるほどのダメージを負うため、ショック症状を起こしてすぐに死にます。
このように細胞周期が早い組織ほど被曝の影響を受けることをベルゴニー・トリボンドーの法則といいます。
100個の細胞の細胞周期が3日であれば1日33個の細胞が新しく生まれますが、細胞周期が100日であれば1日1個の細胞が新しくなります。放射線はとくに被曝したその日その時新しく分裂する細胞を殺すのですから、細胞周期の早いほうがダメージが大きいのは自明ですね。

＞＞（後は、骨に蓄積する放射性物質もあるそうなので、骨に溜まった場合には
　骨髄ってことになるのかな？）
被曝による影響は確定的影響と確率的影響に分かれます。
上記の症状は確定的影響であり、放射線によりたくさんの幹細胞が一度に分裂できず死んでしまうことが原因です。
甲状腺（ヨウ素）や骨（セシウム・ストロンチウムなど）に放射性物質が蓄積する、いわゆる内部被ばくで問題になるのは確率的影響のほうです。
放射線はDNAを破壊しますが、細胞には傷ついたDNAを修復する機能があります。
多量の放射線により修復ができないほどDNAがズタズタにされますと細胞が死滅し、上記のような急性障害を起こしますが、それほどでなければ、壊れたDNAを修復して細胞は元気に復活します。
ただし、この修復の時に一定の確率で修復ミスを犯します。
修復ミスが起こった場所がDNAの中で重要でない部分であればあまり問題はありませんが、場所によっては細胞の機能が狂ってしまい、異常増殖をするようになったりします。
いわゆる「がん」の発生ですね。
少量の放射性物質が体を構成するタンパク質や骨の一部に組み込まれることで、体外に排出さず長期間放射線を出し続けますと、「致命的ではないけれど、DNAを修復しなくてはならない程度のダメージ」を長期間体に与え続けることになります。
何度も何度も修復を繰り返せば、その分修復ミスも増えるわけですから、がんになる可能性も高くなります。

補足

ありがとうございます。

おっと、回復力の早い部分の方がダメージを受けやすいんですね。
でも、それは、一度に大量に浴びた場合の話なんですね。

次のことも教えていただけるでしょうか？
（最初から詳しく調べるのはたいへんなので、少しずつ知識を増やしているんですが、
現在の理解で正しいのかが、不安なんで...)

ヨウ素の場合は、成人で5g程度という小さな甲状腺に、集中して蓄積するために、
体内に広く蓄積されるセシウムや、成人で5kgほどと言われる骨に蓄積される
ストロンチウムよりも、ガンが発症しやすい、ということで良いでしょうか？
（また、内部被爆では、β線も影響を及ぼし、透過性が低いことから、
放射性物質のすぐ近くの細胞が影響を受けてしまう）

外部被爆の場合は、α線、β線は放射性物質から遠くにまで届かなかったり、
服や建物で防ぐことができる（放射性物質が体に付着するのはあぶない）。
γ線は、次のようなことから、どこか集中的に影響される訳ではないので、
悪影響が出るのは確率が非常に小さいということでしょうか？

γ線の影響は、次のような感じなのかな？と思っています。
物を通り抜けることができ、レントゲンに用いられる10MeV程度の
ものでは、半分位が吸収されるということらしい。吸収されるのは、骨での
割合が多い。細胞に影響を及ぼすのは、半分よりずっと少なく、それも
DNAを傷つけるほどの影響はもっと確率が少ない。また、通り抜けると
いうことから、どこかに集中的に破壊が起きるのではないので、
障害は出にくい。
（さらに、教えていただいた、DNAを修復する機能があり、DNAに異常を
残してしまうことは少なくなる、ということになりますね。）