Роль нервной системы

Широко распространенное среди зарубежных исследователей мнение о нечувствительности нервных клеток к проникающему ионизирующему излучению основано главным образов на отсутствии выраженных гистологических изменений в нервных клетках при действии даже смертельных доз общего облучения. Констатируемые изменения в головном мозгу при облучении головы в условиях эксперимента или у умерших облучавшихся пациентов большинство авторов рассматривает как результат вторичных изменений вследствие нарушения мозгового кровообращения.

Высокая радиочувствительность нервных клеток отмеча­лась только у молодых животных. Клетки коры головного мозга новорожденных мышей разрушаются даже при дозах облучения в 80—120 р. Считали, что в процессе индивидуального развития по мере дифференцировки нервных элементов их рентгеночувствительность понижается. Однако имеются данные, свидетельствующие, что, при облучении ИР, гистологические изменения клеток головного мозга, свойственные гипоксическим состояниям, развиваются раньше, чем наступают видимые поражения сосудов (было показано на крысах). Таким образом, есть основание считать возможным первичные изменения в клетках нервной системы при воздействии уже сравнительно небольших доз радиации и пересмотреть мнение о нервной ткани, как о самой нечувствительной к воздействию ионизирующих излучений.

Все же механизмы нарушений в деятельности нервной системы сложнее, чем простое повреждение клеток в следствие первичного воздействия ИР. П. С. Купалов впервые применил метод условных рефлексов для изучения корковых функций облученных собак. М. И. Неменов своими исследованиями установил, что услов­ные рефлексы после облучения головы сначала возрастают, а затем снижаются на длительный срок. При изменении стереотипа, при переделке дифференцировочного раздражителя на положительный или при применении дополнительного раздражителя М. И. Неменов получал нару­шения условнорефлекторной деятельности у собак от облуче­ния головы даже в дозе в 1000 р. В то же время для получе­ния таких же изменений без дополнительных нагрузок на нервную систему нужны были дозы порядка 3000 р.

Показано, что нарушения корковой динамики определяются не только количеством поглощенной энергии, но зависят также от функционального состояния высших от­делов центральной нервной системы в момент действия иони­зирующей радиации. Участки нервной системы, находящиеся в состоянии возбуждения, являются более чувствительными. Данное положение было подтверждено другими исследовате­лями. Уже на основании этого можно судить об исключительном значении нервной системы в развитии луче­вых поражений.

Наиболее обстоятельные исследования по изучению физио­логического состояния головного мозга были проведены на кроликах М. Н. Ливановым и его сотрудниками (1954, 1956). Работы проводились с применением электроэнцефалографических исследований у кроликов, однократно тотально облучен­ных дозами в 500—1000 р. Наблюдения показали, что сразу же после облучения было усиление биотоков, сопровождаю­щееся резким повышением корковой возбудимости и реактив­ности. В ближайшие часы происходило снижение функцио­нальной активности коры головного мозга. Вслед за фазой угнетения наступало восстановление активности, за которым следовал период относительной нормализации, отличающийся неустойчивостью корковой деятельности. На фоне относитель­ного благополучия через 10—14 суток после облучения могла наступить гибель животного. В это время наблюдалось паде­ние корковой активности, проходящее через стадию кратких приступов возбуждения.

Работы А.А. Графова помогли внести бóльшую ясность в вопросе участия нервной системы в патогенезе лучевой болезни. Оказалось, что при этой патологии, так же как и при других заболеваниях, по-видимому, раньше всего происхо­дит ослабление процессов внутреннего торможения. Клиническая симптоматология развива­ющейся лучевой болезни могла проходить как на фоне резкого угнетения условнорефлекторной деятельности, так и на фоне ее относительной нормализации. Таким образом, функциональ­ное состояние высшей нервной деятельности не всегда может служить показателем последующего течения и исхода лучевой болезни. Эти факты имеют принципиальное значение, так как они свидетельствуют о том, что наступающая нормализация корковой деятельности вследствие ее высокой пластичности уже не может предотвратить глубоких дистрофических изме­нений, возникающих в облученном организме. Очевидно, про­грессирующее ухудшение состояния обусловливается более стойкими изменениями других отделов нервной системы или включением других патогенетических механизмов в виде рас­стройств эндокринной регуляции, появления токсемии и др.

Большой эффект имеет облучение иони­зирующей радиацией спинного мозга. Такое облучение сопровождается нарушение спинномозговых рефлексов. Отмечается наличие фазного изме­нения рефлекторной возбудимости в виде начального повыше­ния возбудимости и последующего ее понижения, в зависимости от исходного физиологического фона. При этом наблюдаются парезы, параличи, изменения структуры поперечно-полосатой мускулатуры, гистологические изменения элементов спинного мозга. Была установлена решающая роль сенсорной части спинного мозга в развитии судорожного процесса (при облучении спинного мозга с перерезанными задними корешками судороги не развивались).

Все сказанное относилось к патологии, развивающейся в результате локального облучения, непосредственного воздействия на центры нервной системы. Долгое время сравнительно мало проводилось исследований с общим облучением организма. Между тем в большинстве случаев приходится сталкиваться с острой лучевой болезнью, развившейся после тотального облучения организма. В этих случаях механизмы развития болезни гораздо сложнее.

Исследования Ю. Г. Григорьева показали, что изменения функционального состояния ко­ры больших полушарий головного мозга наступают в течение первых секунд от начала облучения, когда нет никаких осно­ваний думать о возможном повреждении каких-либо тканей. В экспериментальных и клинических наблюдениях различных ученых было показано, что облучение области про­межуточного мозга в дозах в 5—10 р уже может вызвать це­лый ряд изменений в тканях, обусловленных ионизирующей радиацией: кратковременную лейкопению, повышение про­ницаемости сосудов. Роль рефлекторных механизмов в этих сдвигах не может быть исключена. Таким образом, можно считать несомненным, что вовлечение в процесс нервной си­стемы может быть вызвано не только повреждением радио­чувствительных тканей организма, но в первую очередь и реакциями самой нервной системы, которые определяются уже в момент действия ионизирующей радиации.

Далее возникает вопрос, каким образом можно представить пути нарушения функциональной деятельности, а затем, оче­видно, и структурных поражений в нервной системе. Ответ на этот вопрос может быть дан пока что в самой общей форме. Здесь нужно учитывать: 1) влияние эффектов ионизации в тканях самой нервной системы; 2) возникающие изменения внутренней среды организма, которые ведут к нарушению центрально-периферических взаимоотно-шений в нервной си­стеме; 3) функциональные нарушения нервной системы, вызы­вающие изменения регуляции кровообращения, которые в свою очередь ведут к дальнейшим структурным изменениям в нерв­ной системе.

Наиболее важное значение имеет, по-видимому, второй путь нарушений. Он был подвергнут обстоятельному изучению в лаборатории М. Н. Ливанова. На основе фактов, добытых в его лаборатории, можно утверждать, что при лучевой болез­ни действительно происходят нарушения центрально-перифе­рических отношений в нервной системе. Так, исследование периферических анализаторов кожи показало, что после облучения возникает повышение чувствительности рецепторов, периодически меняющееся, которое в период усиления активности может вести к появлению в нерве так называемых «спонтанных» разрядов, т. е. разрядов возникающих вне видимой связи с наносимым на кожу тактильным раздражением. Очевидно, слабые подпороговые раздражения, действующие на кожные покровы после облучения становявятся надпороговыми. В том же направлении меняется возбудимость других рецепторных приборов (интерорецепторов) и анализаторов в целом. При этом патологическая импульсация с периферии оказывается чрезмерной для высших отделов центральной нервной системы. Изменения в центральной нервной системе в свою очередь отражаются на периферии. Разумеется, не исключается и роль прямого влияния ионизирующей радиации на нервные центры.

Учитывая сказанное становится понятным, по­чему тотальное облучение оказывается наиболее тяжелым, так как при этом происходит взаимное усиление влияний ионизации: с периферии через соответствующие рецепторы и в результате прямого воздействия на центры.

Возникающие изменения в различных отделах центральной нервной системы ведут к нарушениям нервной регуляции, ко­торые сопровождаются изменениями кровоснабжения, обмена, функций и структуры. Все это может быть объединено под общим названием нервных дистрофий.

Возможность возникновения таких дистрофических изме­нений под влиянием облучения была показана в лаборатории М. Н. Ливанова прямыми опытами с облучением у кроликов одной конечности. Облучение дозами в 3000—5000 р ведет к возникновению язвы не только на облученной, но и на необ­лученной конечности на строго симметричном участке. Эти опыты показывают, что при облучении одной конечности, воз­никающая патологическая импульсация вызывает изменения в центрах, а изменения, возникающие в центрах нервной си­стемы, в свою очередь отражаются на состоянии периферии, вызывая дистрофические изменения кожных покровов даже на необлученной конечности. Деафферентация облученной конечности предотвращает развитие подобного рода дистрофических изменений на не­облученных контралатеральных участках.

Общие механизмы раз­вития болезни могут быть представлены в виде схемы:

Учитывая возможность возникновения патологических процессов в результате воздействия на рецепторный аппарат нервной системы, можно понять, почему тяжесть общих явлений зависит не только от дозы поглощенной энергии, но и от величины объема и площади облученной части организма. Чем больше площадь, тем тяжелее общие явления, что, по-видимому, объясняется количеством афферентных систем, вовлеченных в сферу действия ионизирующей радиации. С этой и зрения становится понятным, почему именно облучением, живота, т.е. области, наиболее богатой чувствитель-ными эле­ментами, легче всего вызвать общие изменения организма, свойственные лучевому заболеванию.

Особенно велико значение нарушений нервной системы в тех дистрофических процессах организма, которые наступа­ют в отдаленные сроки после облучения. Разнообразные ди­строфии развиваются уже на основе структурных изменений в сосудах и тканях центральной нервной системы.