15. Лучевые поражения

Острые лучевые поражения при внешнем облучении хорошо исследованы в эпидемиологических наблюдениях и в опытах на различных видах животных. Последствия облучения человека могут проявиться в форме детерминированных и стохастических эффектов. Первые развиваются лишь после гибели критического числа функциональных клеток в органах и тканях, т.е. имеют порог. Потеря даже значительного числа клеток на большинство органов и тканей организма заметного вредного влияния не оказывает. Величина порога зависит от радиочувствительности органа и для отдельных органов существенно различается. Повышенной радиочувствительностью отличаются красный костный мозг, семенники, хрусталики глаз и особенно зародыш и плод. Тяжесть поражения, включая формирование отдалённой патологии, зависит от поглощённой дозы, мощности дозы, вида излучения и физиологического состояния организма. В таблице 1 приведены данные о тяжести лучевого поражения человека в зависимости от дозы острого внешнего облучения.

При неравномерном облучении тяжесть болезни меньшая. Чем неравномернее облучение критических органов, тем меньше тяжесть болезни. Эффективность хронического облучения ниже острого. Клинические проявления болезни зависят от мощности дозы. При облучении с низкой мощностью дозы защитные механизмы организма могут обеспечить гомеостаз организма в течение длительного времени и даже в течение всей жизни (облучение от естественного фона).

--------

Под радиоактивностью понимают свойство некоторых химических элементов, например урана и его солей, самопроизвольно выделять лучистую энергию (радиоактивные элементы).

Естественная радиоактивность — это радиоактивность химических элементов, встречающихся в природе в естественном виде. Искусственная радиоактивность — это радиоактивность изотопов, полученных искусственным путем.

Излучение радиоактивных элементов бывает разных видов, обозначаемых буквами греческого алфавита: а-, р- и Y-лучи (последние обладают наибольшей проникающей способностью и имеют ту же природу, что и рентгеновы лучи). Единицей дозы излучения является рентген (Р).

Применяют еще производные единицы: миллирентген (мР) — одна тысячная рентгена и микрорентген (мкР) — одна миллионная рентгена. Доза, равная 0,05 Р, воспринимаемая человеком за сутки в течение многих дней и месяцев, является, как считают, безвредной.

Существуют различные формы лучевых поражений: острое "лучевое похмелье", сопровождающееся утомляемостью, потерей аппетита, головными болями, изменениями в составе крови; местные поражения определенных тканей (например, дерматит, облысение, поражения слизистых мочевого пузыря и кишечника в сочетании с изъязвлениями); отдаленные последствия облучений (индукция лейкемии и злокачественных опухолей, генетические последствия).

16. Детерминированные эффекты — это клинически значимые эффекты, которые проявляются в виде явной патологии, например острая или хроническая лучевая болезнь, лучевые ожоги (так называемые местные лучевые поражения), катаракты хрусталика глаз, клинически регистрируемые нарушения гемопоэза, временная или постоянная стерильность и др.

В подавляющем большинстве случаев эти эффекты возникают при кратковременном действии больших доз и больших мощностей доз радиации. Например, при атомных взрывах в Хиросиме и Нагасаки поражающие дозы γ-нейтронного облучения людей (несколько грей) были реализованы в течение миллионных долей секунды.

Главной отличительной особенностью детерминированных эффектов является их пороговый характер. Иными словами, для возникновения той или иной болезни необходимо достижение неких пороговых уровней доз облучения человека, ниже которых эти эффекты клинически не проявляются. Степень тяжести детерминированных эффектов напрямую зависит от поглощенной дозы облучения: чем больше доза, тем глубже тяжесть поражения. Например, для кожных покровов порог эритемы и сухого шелушения составляет примерно 3—5 Гр; гибель клеток в эпидермальном и дермальном слоях, приводящая к некрозу тканей, наступает после острого облучения в дозе около 50 Гр.

При остром, кратковременном облучении могут возникать различные формы острой лучевой болезни. Так при общем облучении всего тела человека в дозе порядка 1 Гр острая лучевая болезнь не возникает и смертельные исходы исключены; при дозах 3—5 Гр в результате повреждения стволовых клеток костного мозга 50 % облученных могут погибнуть (без лечения) в течение 60 сут. При дозах 5—15 Гр вследствие поражения клеточного пула желудочно-кишечного тракта возникает так называемая кишечная форма острой лучевой болезни, и гибель возможна через 10—20 сут, а при дозах свыше 15 Гр (церебральная форма острой лучевой болезни) летальный исход у всех облученных наступает в течение 5 сут.

В настоящее время спектр детерминированных эффектов и зависимость их от уровней облучения человека достаточно изучены, однако еще нет окончательных суждений относительно количественных различий в порогах облучения за счет индивидуальной радиочувствительности отдельных представителей гетерогенных групп населения.

В качестве примера в таблице 1 приведены пороговые дозы некоторых детерминированных эффектов в наиболее радиочувствительных тканях и органах человека. Диапазон пороговых доз для различных радиочувствительных органов и тканей неодинаков. В то же время важно отметить, что пороги доз облучения для острого, кратковременного радиационного воздействия и для протяженного во времени облучения существенно различаются. Следовательно, облучение (в аналогичных суммарных дозах), растянутое во времени, в общем повышает уровень порога. Несомненно, что эта закономерность, определяемая прежде всего процессами репарации повреждений в целостном организме, характерна и для воздействия так называемых малых доз облучения (под малыми дозами понимают уровни воздействия в диапазонах менее 0,2 Гр и мощности дозы менее 0,1 Гр/ч), особенно если учесть, что системы клеточного восстановления в организме функционируют более эффективно после облучения дозой малой мощности, чем после воздействия дозы большой мощности. Иными словами, при прочих равных условиях острое воздействие ионизирующего излучения всегда опаснее хронического, длительного облучения в эквивалентных дозах. Так, Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) подчеркивает, что «…протяженные (малая мощность дозы) и фракционированные облучения менее эффективны в отношении многих биологических последствий, включая индуцирование опухолей, чем однократные с большой мощностью дозы».

17. Следующий класс последствий радиационного облучения получил название стохастических (вероятностных, случайных) эффектов, которые иногда называют отдаленными последствиями облучения. В отличие от детерминированных эффектов, для которых доказан и существует дозовый порог проявления и которые, как правило, возникают при значительных дозах облучения в основном за счет гибели большей части клеток в поврежденных органах или тканях, для стохастических последствий, по современным представлениям, не существует дозового порога. Это в свою очередь означает, что реализация стохастических эффектов теоретически возможна при сколь угодно малой дозе облучения, при этом вероятность их возникновения тем меньше, чем ниже доза. Вопрос о том, какова же эта вероятность, является ключевым вопросом для объективного понимания всей проблемы.

Научный комитет по действию атомной радиации (НКДАР) ООН и Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) пришли к выводу, что доказано только два основных вида стохастических эффектов облучения. Первый возникает в соматических клетках и может быть причиной развития рака у облученного индивида. Второй вид, появляющийся в зародышевой ткани половых желез, может привести к наследуемым нарушениям у потомства облученных людей. Важно подчеркнуть, что если возможность индукции злокачественных опухолей у облученных людей является фактом, доказанным мировой наукой, то до настоящего времени прямых научных подтверждений генетически обусловленных эффектов облучения человека не получено. Тем не менее, располагая прямыми данными о наличии таких эффектов на других биологических объектах (растениях, клеточных культурах, микроорганизмах, мелких лабораторных животных), МКРЗ в целях исключения возможной недооценки их значимости признала необходимым включить наследственные эффекты в перечень стохастических последствий облучения человека. В этом контексте необходимо обратить внимание на следующее принципиальное обстоятельство.

Нередко многие ученые и врачи, недостаточно знакомые с современными представлениями о патогенезе стохастических эффектов облучения, наряду со злокачественными опухолями и генетическими дефектами к этой категории последствий облучения относят различные соматические заболевания у облученных людей, не имеющие радиационного генеза и патогенетически не обусловленные ионизирующим излучением. Например, в свое время к этому классу эффектов относили так называемый синдром преждевременного старения (преждевременной смерти). Впоследствии после тщательного анализа научной информации этот синдром был исключен из класса стохастических эффектов облучения, так как было установлено, что любое сокращение продолжительности жизни у облученных людей или экспериментальных животных связано с избыточной смертностью от вызванного излучением рака. Таким образом, при прогностических оценках последствий радиоактивного облучения человека, уточнения регламентов облучения и т.п. необходимо исходить из положения о том, что радиологически обусловленными стохастическими последствиями облучения являются только злокачественные опухоли (в том числе доброкачественные опухоли в некоторых органах) и генетические (наследственные) дефекты у потомства облученных людей.

----------

Стохастические эффекты — это вредные биологические эффекты излучения, не имеющие дозового порога возникновения. В соответствии с общепринятой консервативной радиобиологической гипотезой, любой сколь угодно малый уровень облучения обусловливает определенный риск возникновения стохастических эффектов. Стохастические эффекты — это вероятностные эффекты, возникающие при облучении, в основном, малыми дозами. Они делятся на соматико-стохастические(лейкозы и опухоли различной локализации), генетические (доминантные и рецессивные генные мутации и хромосомные аберрации) и тератогенные (умственная отсталость, другие уродства развития; возможен риск возникновения рака и генетических эффектов облучения плода).

18. Острая лучевая болезнь возникает при однократно внешнем облучении в дозе 1 Гр. По клиническим проявлениям выделяют следующие формы острой лучевой болезни: костно-мозговую, кишечную, токсемическую и церебральную. Пороговые доз облучения для проявления этих форм составляют соответственн 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, рвот, анорексия, диарея), головокружением, слабостью, нарушением со¬щипни, гиподинамией, повышением температуры тела, покрасне¬нием 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: улуч-шается общее состояние, прекращается тошнота и рвота, значи-тельно 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 исчеза¬ют, оставляя шелушения и пигментацию.

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

Фаза разгара болезни формируется на фоне резкого уменьше¬ния количества лейкоцитов. При этом значительно ухудшается об¬щее состояние больных: опять появляется слабость, резкая голов¬ная 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 выпада¬ют волосы. В периферической крови продолжает снижаться коли¬чество лейкоцитов и лимфоцитов. Уменьшается количество тром-боцитов, что усугубляет риск кровотечений. Уменьшается количество эритроцитов, возникает выраженная анемия. В кост-ном мозге могут появиться признаки восстановления кроветворе-ния. Продолжительность фазы разгара болезни около 2 недель.

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

Кишечная форма острой лучевой болезни развивается при бо-лее высоких дозах облучения. Уже через 15-20 мин возникает не укротимая рвота, анорексия, диарея. При этом страдает общее со стояние больных: появляется резкая головная боль, слабость адинамия. В периферической крови вслед за кратковременны лейкоцитозом появляется лейкопения, снижение количества лимфо- и тромбоцитов.

19. 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 луче вой болезни: