Статья: Лучевые поражения организма

Лучевые поражения организма

1. Радиочувствительность или радиорезистентность

радиорезистентность ионизирующий лучевой болезнь

Живые организмы существенно различаются по способности воспринимать действие ионизирующих излучений. Для оценки восприимчивости биологических объектов к радиационному воздействию введен термин радиочувствительность.

Чувствительность- это чувствительность живых организмов к действию ионизирующих излучений. к радиационному воздействию определяют на организменном, органном клеточном и тканевом уровнях. Радиочувствительность различных организмов представлена на таблице 1.

Таблица 1. Диапазоны радиочувствительности различных организмов (цит. по Стожарову и соавт. 2007).

Примечание: ЛД₅₀ - доза облучения, вызывающая гибель 50% облученных организмов.

Поскольку не только различные организмы отличаются по радиочувствитвельнсоти, но и отдельные органы и системы в каждом организме различаются по степени чувствительности к действию ионизирующих излучений, следует учитывать эти факты при определении степени поражения и при планировании и разработке мероприятий по предупреждению и уменьшению последствий радиационного поражения человека и животных. Радиочувствительность оргаов и систем организма представлена в таблице 2.

Таблица 2. Чувствительность различных органов и систем к внешнему радиационному воздействию.

Кроме того, не все клетки организма обладают одинаковой радиочувствительностью. Чувствительность клетки к действию ионизирующих излучений определяется многими факторами: интенсивностью обмена, состоянием хромосомного аппарата, активностью внутриклеточных ферментов и др. Более чувствительны молодые не закончившие дифференциацию клетки, менее чувствительны «старые» клетки.

Что касается чувствительности к действию ионизирующих излучений на тканевом уровне, то она определяется степенью зрелости ее клеток и активностью образования новых клеток. Поэтому наибольшей радиочувствительностью обладает ткани с большим количеством размножающихся и созревающихся клеток: костный мозг (кроветворная ткань), половые железы, тонкий кишечник.

Значительно меньшей радиочувствительностью обладают медленно и мало обновляющиеся ткани: костно-мышечная, нервная.

2. Эффекты действия ионизирующих излучений

В развитии повреждений за счет воздействия радиационных излучений выделяют две фазы: первая - короткая, за счет изменений на субклеточном уровне и вторая - длинная, обусловленная изменениями клетки, ткани, органа и целого организма. По характеру проявления радиационные повреждения делятся на детерминированные, стохастические и генетические.

2.1 Детерминированные эффекты

(от лат. determinare - определять) возникают в ближайшее время после радиационного воздействия и определяются воздействием.

Для детерминированных эффектов характерно наличие пороговой дозы облучения, т.е. они возникают при превышении пороговых значений и отсутствуют при снижении дозы облучения ниже пороговых значений. Детерминированные эффекты нарастают пропорционально повышению дозы облучения и, таким образом, с повышением дозы увеличивается вероятность заболевания. В этих случаях патогенез радиационных поражений определяется превышением числа погибших клеток над количеством вновь появившихся. В зависимости от функционального предназначения поврежденной ткани будут формироваться клинические проявления.

§ Подавление кроветворения и развитие лучевой болезни. При остром облучении поглощенная доза превышает 0,15 Гр., а при многолетнем облучении - 0,4 Гр/год.

§ Подавление репродуктивной функции. При однократном облучении временное подавление репродуктивности мужчины происходит при поглощенной дозе 0,15 Гр., а при многолетнем облучении - 0,4 Гр/год. Постоянная стерильность мужчин возникает при однократном облучении с пороговой мощностью дозы ? 4,5 Гр, а женщин ? 4Гр.

§ Лучевая катаракта - помутнение хрусталика. Под действием радиационного облучения прозрачный слой эпителиальных клеток мигрирует к тыльной стороне хрусталика и мутнеет. При остром облучении помутнение хрусталика происходит при мощности дозы ? 6 Гр., а при многолетнем - выше 0,15 Гр/год.

§ Неопухолевые формы поражения кожи (при мощности дозы ?1Гр.): лучевой дерматит, изменение пигментации, атрофия эпидермиса, фиброз дермы, появление эрозий, язв, дисфункция потовых и сальных желез, поседение и выпадение волос.

§ Сокращение продолжительности жизни за счет развития опухолей.

2.2 Стохастические эффекты

(от греч. stochasis - догадка) - вероятные последствия облучения организма. Суть стохастических эффектов состоит в том, что в результате облучения поврежденная соматическая клетка у одного индивидуума может полностью восстановить структуру и функцию, у другого - способна индуцировать болезнь.

Различают сомато-стохастические эффекты и генетические эффекты.

Сомато-стохастические эффекты радиационного воздействия: лейкозы, рак щитовидной железы, рак легкого, рак желудка, рак молочной железы, яичников. Латентный период сомато-стохастических эффектов составляет 5-20 лет. По поводу значения радиационного воздействия в появлении того или иного заболевания нет единого мнения.

Общесоматические эффекты проявляются в увеличении общесоматической заболеваемости населения после радиационного облучения. Некоторые исследователи утверждают, что в таких случаях увеличивается риск развития доброкачественных опухолей матки, щитовидной железы, заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Генетические эффекты радиационного воздействия:

1) нарушения развития у потомства (1-2 поколение ) облученных родителей (гибель плода в утробе матери и смерть в периоде новорожденности, задержка и врожденные пороки развития, снижение плодовитости, морфологические и биохимические изменения);

2) физиологическая неполноценность потомства (нарушение адаптации к меняющимся условиям среды, склонность к нарушениям генотипа);

3) увеличение риска канцерогенеза (появления опухолей у облученных родителей и у потомства).

3. Лучевая болезнь

Возникает при воздействии на организм ионизирующих излучений в дозах, превышающих предельно-допустимые. У человека может развиваться острая и хроническая формы лучевой болезни.

3.1 Острая лучевая болезнь

возникает при однократном внешнем облучении в дозе 1 Гр. По клиническим проявлениям выделяют следующие формы острой лучевой болезни: костно-мозговую, кишечную, токсемическую и церебральную. Пороговые дозы облучения для проявления этих форм составляют соответственно 10, 20, 60, 80 Гр.

Костно-мозговая форма острой лучевой болезни протекает с определенной периодизацией. Первый период (формирование) подразделяется на 4 фазы: 1 - острая первичная реакция; 2 - латентная; 3 - разгара болезни; 4 - раннего восстановления.

Фаза острой первичной реакции может развиться в первые часы после облучения и проявляется диспепсией (тошнота, рвота, анорексия, диарея), головокружением, слабостью, нарушением сознания, гиподинамией, повышением температуры тела, покраснением кожи и слизистых оболочек в местах большего облучения. Появление рвоты в первые минуты (в течение 15 мин.) свидетельствует о тяжелой степени облучения и о неблагоприятном прогнозе. Неблагоприятными признаками также являются: резкая головная боль с кратковременной потерей сознания, фебрильная температура тела и диарея в первые часы после облучения.

В этот период могут появиться изменения в периферической крови: нейтрофильный лейкоцитоз, лимфопения. В костном мозге через 2 суток исчезают молодые формы клеток.

Латентная фаза проявляется мнимым благополучием: улучшается общее состояние, прекращается тошнота и рвота, значительно уменьшается или исчезает головная боль, нормализуется температура тела, исчезает гиперемия. Примерно через неделю на пораженных участках кожи появляется болезненность, отечность, гиперемия. Через 5-6 дней указанные кожные симптомы исчезают, оставляя шелушения и пигментацию.

В периферической крови усугубляется лимфопения, лейкоцитоз сменяется лейкопенией и тромбоцитопенией.

Фаза разгара болезни формируется на фоне резкого уменьшения количества лейкоцитов. При этом значительно ухудшается общее состояние больных: опять появляется слабость, резкая головная боль, рвота, анорексия, диарея. Возникают кровоизлияния в кожу, слизистые оболочки, сердце, легкие, мозг. В области этих кровоизлияний возникают изъязвления, которые осложняются воспалительными процессами. В фазу разгара интенсивно выпадают волосы. В периферической крови продолжает снижаться количество лейкоцитов и лимфоцитов. Уменьшается количество тромбоцитов, что усугубляет риск кровотечений. Уменьшается количество эритроцитов, возникает выраженная анемия. В костном мозге могут появиться признаки восстановления кроветворения. Продолжительность фазы разгара болезни около 2 недель.

Фаза раннего восстановления характеризуется улучшением самочувствия, исчезновением диспептических явлений, прекращается кровоточивость. Происходит восстановление показателей периферической крови. Продолжительность этой фазы около 2 мес.

Кишечная форма острой лучевой болезни развивается при более высоких дозах облучения. Уже через 15-20 минут возникает неукротимая рвота, анореския, диарея. При этом страдает общее состояние больных: появляется резкая головная боль, слабость, адинамия. В периферической крови вслед за кратковременным лейкоцитозом появляется лейкопения, снижение количества лимфо- и тромбоцитов.

3.2 Хроническая лучевая болезнь

Хроническая лучевая болезнь - заболевание всего организма, развивающееся при длительном воздействии на организм ионизирующего излучения в дозах, превышающих предельно допустимые уровни. Выделяют два варианта развития хронической лучевой болезни:

1) возникает при длительном равномерном воздействии внешнего облучения либо попаданием в организм изотопов, равномерно распределяющихся в органах и тканях;

2) обусловлен неравномерным внешним облучением органов и тканей или попаданием в организм органотропных радионуклидов.

Радионуклиды могут поступать в организм тремя путями: через кожу, через легкие, через желудочно-кишечный тракт.

§ Кожа эффективно препятствует проникновению радионуклидов во внутреннюю среду организма. При повреждении кожи радионуклиды быстро всасываются в кровь и тканевую жидкость и разносятся по органам и тканям. При этом некоторые радионуклиды равномерно распределяются по всему организму (щелочные элементы), другие избирательно накапливаются в костях (стронций, барий, радий, кальций) или в ретикулоэндотелиальной системе (цинк, торий, трансурановые элементы) или в отдельных органах (йод в щитовидной железе). Радиоактивные вещества выделяются из организма с выдыхаемым воздухом, мочой, калом, потом.

§ Легкие имеют большую площадь (? 100м²) за счет огромного количества альвеол. Радионуклиды, поступающие в организм в вдыхаемым воздухом быстро всасываются (растворимые радионуклиды) или откладываются в дыхательных путях и постепенно удаляются вместе со слизью в носоглотку и затем в желудочно-кишечный тракт или задерживаются в альвеолах, частично переходя в легочные лимфатические узлы (цезий, плутоний).

§ Желудочно-кишечный тракт наиболее часто подвергается облучению инкорпорированными радионуклидами. Нерастворимые и растворимые радионуклиды находятся в желудочно-кишечном тракте и облучают кишечник и органы брюшной полости 24-36 часов. Затем они выделяются с калом. Растворимые радионуклиды проникают через слизистую оболочку тонкого кишечника в кровь и разносятся во все органы и ткани.