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방사능과 건강(21): 방사선과 불임 |
사람의 고환에 있는 생식세포(生植細胞)나 배세포(配細胞)들은 방사선에 아주 예민한데, 0.1그레이(Gy)의 전신 혹은 국소 고환에 대한 방사선 피폭으로도 일시적 불임이 오며, 0.7Gy 피폭시에는 50%에서 불임이 발생한다. 정자세포들은 정조세포에서 정자로 성숙정자로 발육될수록 점점 더 방사선에 저항적이 되어 정자세포에 가시적인 손상을 보이려면 6Gy의 저선형 에너지 전달 방사선량이 필요하다. 방사선 붕괴 물질에 의한 무정자증은 방사선 피폭 후 조혈세포에서 보이는 성국 결핍과정이 원인이다. 방사선이 정조세포로 발육될 줄기세포들을 죽이거나 유사분열을 지연시킴으로써 분화 중인 세포들이 새로운 세포들의 치환없이 계속 분화하게 되어, 방사능 피폭 후 무정자증의 잠복기는 약 2개월이며 회복기는 수 개원에서 수년이 소요된다.
만성적이며 지연적인 반복 피폭이 급성 대량 피폭보다 훨씬 더 많은 고환손상을 발생시키고, 이런 손상의 정도가 당연히 무정자증의 기간을 반영하고, 방사선에 민감한 정조세포의 줄기세포에서 방사선에 민감한 정조세포로의 순환 때문으로 생각되고 있다.약 0.35Gy의 방사선량에 1~10일간 지연피폭되면 무정자증의 발생률이 약 50%에서 나타나는데, 피폭 방사선률이 낮을수록 회복기간이 총피폭 방사선량에 의존하게 되어 1Gy 피폭시 약 1년, 2~3Gy에서는 3년, 6Gy에서는 5년 이상의 회복기간이 필요하다. 2~3Gy씩 분할하여 반복 피폭되면 회복에 14년까지 소요되기도 했다.
0.08Gy의 방사선량에서는 정자의 수에 유의한 영향을 끼치지 않으며, 여성의 혈장 난포호르몬 수준을 변화시키지 않는다. 6Gy까지의 방사선량으로는 남성호르몬인 혈장 테스토스테론의 수준이 변화되지 않고, 2Gy의 국소 혹은 전신 피폭 후에도 영구 남성 불임이 올 수는 있지만, 일반적으로는 5~9Gy의 방사선량이 필요하고 이런 선량의 전신피폭은 치명적인 수준에 해당한다.
난소는 방사선에 의한 일시 불임에 고환만큼 민감하지는 않지만, 영구 불임에는 훨씬 더 예민하다. 이런 차이는 두 생식세포의 차별화된 발육기의 변화 때문이다. 여아들은 출생직후 난조세포들의 증식이 정지되고 감수분열 혹은 성숙분열의 분열전기가 계속되다가 사춘기에 이르러 배란에 의해 개개세포들을 위한 성숙분열이 다시 시작된다. 난자들은 출생 후에 새롭게 회복되는 능력을 상실하여 방사선에 의해 죽거나 손상된 줄기세포들을 치환할 수 없고, 임신 중인 태아기 동안에 유사 분열이 멈추고 성숙분열로 들어가기 전의 증식 줄기세포로 존재하기 때문에 방사선에 가장 예민하다.
1.5~6.4Gy의 급성 방사선에 노출되면 여성에서는 일시적 불임이 유도될 수 있으며, 나이와 피폭시간에 따라 2~10Gy의 선량 피폭 때문에 영구 불임이 올 수도 있다. 폐경기가 가까워올수록 불임에 특히 민감하여 2Gy의 저선형 에너지 전달 방사선에 40세 이상 여성의 50%에서 영구불임이 오지만, 40세 미만에서는 3.5Gy가 되어야 50%에서 영구불임이 나타난다. 이것은 피폭시기의 난자의 수 때문에 오는 간단한 문제로 사춘기에는 난자 수가 약 150개에 달하지만, 폐경 이후에는 소실되어 거의 폐쇄된다.
피폭이 지연되거나 분할되면 여성의 불임화에는 3.6~20GY 이상의 방사선량이 필요하며, 1.25Gy 정도의 저선형 에너지 전달 방사선이 월경 주기의 지연을 초래할 수 있다. 1920년대에서 1950년대까지 불임증이나 불임의 치료를 위해 난소와 뇌하수체에 저선형 방사선 피폭이 처방되기도 했으며, 644명 중 351명이 임신을 할 수 있어서 55%의 성공률을 보이기도 했으나 유전적 및 신체적 손상의 동반 위험 때문에 중단되기도 했다.
오늘도 즐겁고 건강한 하루 만드시길 빕니다. 이동윤 드림 |
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