Стохастическая гипотеза рассматривает клетку как лабильную динамическую систему, постоянно находящуюся в стадии перехода из одного состояния в другое. Вследствие крайней сложности системы любой такой переход связан с множеством сопряженных реакций отдельных клеточных органелл и макромолекул. В процессе жизнедеятельности благодаря влиянию самых разнообразных, не подлежащих учету факторов и малейших неопределенностей исходного состояния возникает вероятность «отказов» в элементарных звеньях, а вследствие этого и (или) независимо от них «крушения» всей системы. На биологическую стохастичность (вероятность) первого порядка при облучении клетки накладывается стохастика второго порядка вследствие случайного взаимодействие излучения с веществом. Это увеличивает вероятность крушений системы, происходящих со значительно меньшей частотой и в необлученном контроле.
Таким образом, как справедливо замечает В. И. Корогодин, стохастическая гипотеза, отражая дух
времени, пытается рассмотреть различные возмущения биологической системы, возникающие как в процессе жизнедеятельности, так и под влиянием облучения, с позиций теории вероятностей, стремясь описать их моделями, максимально соответствующими представлениям динамической биохимии и молекулярной радиобиологии. Нельзя не заметить, что остались незыблемыми оба определяющих фактора классического принципа попаданий дискретность радиационного агента и функциональная негомогенность биологического объекта. Существенно отличным является лишь толкование второго фактора: если с формальных позиций он определяется наличием фиксированных мишеней, то в системе новых представлений показана несостоятельность такой точки зрения, взамен которой развита идея определяющей ролл стохастической природы физиологических процессов и их радиационных нарушений.
Стохастическая гипотеза, учитывающая современные данные о микрораспределении энергии излучения, вариабельность радиочувствительности, роль процессов восстановления и временную кинетику биологических процессов, несомненно более биологична, чем классический формализм. Но и она не в состоянии удовлетворительно объяснить все многообразие экспериментальных фактов.
В последние 23 года была предпринята новая попытка теоретического анализа. На сей раз Юрий Капульцевич (представитель школы Н. В. Тимофеева-Рессовского и В. И. Корогодина) предложил так называемую вероятностную модель радиационного поражения клетки. Согласно этой модели разные клетки, подвергнутые облучению в одной и той же дозе, поражаются в разной степени в соответствии с принципом попадания. Однако в рамках предлагаемой модели радиационные повреждения проявляются с вероятностью меньше единицы и в зависимости от условий жизнедеятельности клеток, увеличиваясь при ухудшении этих условий.
Таким образом, вероятностная модель, являясь как бы синтезом принципа попадания и стохастической концепции, использует сохранившие значения основные положения первого и дополняет последнюю, расширяя диапазон явлений, которые могут быть интерпретированы с позиций биологической стохастики. Однако уже сегодня сам автор модели указывает на ряд ее ограничений, свидетельствующих о необходимости дальнейшего совершенствования наших теоретических представлений.
Существует еще один теоретический подход к объяснению радиобиологического эффекта; он постулирует различные биофизические и биохимические механизмы усиления первичных элементарных процессов размена энергии излучения. Роль таких усилителей поражения приписывается высокореакционным продуктам, образующимся в облучаемом биосубстрате, получившим название радиотоксинов. По мнению академика Николая Марковича Эмануэля, профессора Бориса Николаевича Тарусова и профессора Юрия Борисовича Кудряшова, в качестве таковых выступают различные ненасыщенные жирные кислоты и перекиси липидной природы, инициирующие цепные окислительные реакции радикального типа. Наиболее широкие исследования в этом направлении на протяжении двух десятков лет осуществляются членом-корреспондентом АН СССР Александром Михайловичем Кузиным. В настоящее время развиваемая им концепция известна под названием структурно-метаболической гипотезы. В рамках этой гипотезы наряду с липидными токсинами большое значение придается хинонам и ортохинонам. Усиленное образование их в клетке под влиянием облучения нарушает ее строго упорядоченную структурную организацию, что приводит к нарушению мембран, сопряжению важных метаболических процессов, активации ферментов, расстройству управляющих систем и другим тяжелым последствиям вплоть до гибели. Таким образом, структурно-метаболическая гипотеза решающую роль отводит фактору функциональной гетерогенности клетки и опосредованным (через образование радиотоксинов) эффектам ионизирующих излучений.
К сожалению, и эта гипотеза не позволяет объяснить многие факты, в частности, такие важные, как разную эффективность электромагнитных излучений и тяжелых ядерных частиц, отличающихся, как упоминалось, лишь пространственным распределением энергии.
Подводя итог современному состоянию вопроса о первичных механизмах радиобиологического эффекта, следует исходить из того, что классические представления принципа попаданий претерпели серьезную модификацию. Очевидно, наиболее правильное решение рас- сматриваемой проблемы лежит на пути признания решающей роли совокупности повреждений, возникающих в отдельных звеньях многокомпонентной, чрезвычайно сложной, строго упорядоченной в структурном и функциональном