16. Патогенное действие на организм ионизирующего излучения.

К ионизирующим излучениям относят лучи высокой энергии (рентгеновские и γ-излучение), также ά- и β-частицы (радионуклиды). Все виды ионизирующих излучений обладают способностью проникать в облучаемую среду и производить ионизацию. Облучение организма может быть внешним и внутренним (инкорпорированное облучение, вызванное поступлением радионуклидов во внутренние среды организма). Возможно комбинированное облучение.

Чувствительность различных тканей к воздействию ионизирующего излучения неодинакова. Самой высокой радиочувствительностью обладают те ткани, в которых процессы деления клеток протекают наиболее интенсивно. Это, в первую очередь, тимус, половые железы, кроветворная и лимфоидная ткань. Следующей в этом ряду стоит эпителиальная ткань и эндотелий сосудов. Хрящевая, костная, мышечная и нервная ткань являются относительно радиорезистентными. Нервные клетки не способны к делению и гибнут только при действии на них больших доз радиации (интерфазная гибель).

Механизм прямого повреждающего воздействия ионизирующего излучения на организм заключается в ионизации, возбуждении, разрыве наименее прочных связей, прежде всего, высокомолекулярных соединений. Первичной мишенью могут стать белки, липиды, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеидные комплексы, липопротеиды.

Механизм опосредованного повреждающего воздействия ионизирующего излучения заключается в повреждении клеточных структур свободными радикалами и перекисями. Они способны вызывать радиохимическое окисление пиримидиновых и пуриновых оснований, нарушая тем самым структуру нуклеиновых кислот. Продукты радиолиза воды окисляют свободные жирные кислоты и аминокислоты, в результате чего образуются, соответственно, липидные и хиноновые радиотоксины.

Радиотоксины способны угентать синтез нуклеиновых кислот, непосредственно повреждать структуру ДНК, изменять активность ферментов. 

Воздействие ионизирующего излучения приводит к нарушению всех процессов жизнедеятельности клетки. Могут наблюдаться любые виды поломок генетического аппарата (генные, хромосомные, геномные мутации).

К наиболее уязвимым системам для воздействия ионизирующего излучения относится система крови. После облучении отмечается уменьшение количества всех форменных элементов крови, а также их функциональная неполноценность. В первые часы после облучения наблюдается лимфопения, позднее – недостаток гранулоцитов и тромбоцитов, еще позже – эритроцитов. Возможно опустошение костного мозга.

Снижается иммунная реактивность. Угнетается активность фагоцитоза и антителообразование.

Для лучевой болезни характерно развитие геморрагического синдрома.

Острая лучевая болезнь может развиваться в одной из четырех форм, в зависимости от поглощенной дозы тотального облучения.

1. Костномозговая форма (0,8 – 10 Гр). Различают четыре клинических периода. Период первичных реакций представляет собой реакции нервных и гуморальных механизмов на облучение: возбуждение, головная боль, лабильность артериального давления и пульса, нарушения функций внутренних органов. Отмечается кратковременный лейкоцитоз с лимфопенией. Период мнимого благополучия характеризуется сохранением лабильности пульса и артериального давления, лейкопенией. Период развернутых клинических проявлений сопровождается панцитопенией, развитием инфекционных осложнений (некротическая ангина, пневмония), геморрагическим синдромом. Период исходов. Выздоровление начинается с нормализации картины крови. Долгое время сохраняются астения, неустойчивость гемопоэза, ослабление иммунитета.

2. Кишечная форма (10 – 20 Гр) характеризуется массовой интерфазной гибелью клеток кишечного эпителия, нарушением его барьерной и моторной функций. Наблюдаются рвота, боль по ходу кишечника, возможно развитие паралитической кишечной непроходимости.

3. Токсемическая форма (20 – 80 Гр) сопровождается выраженной интоксикацией продуктами жизнедеятельности кишечных бактерий и биологически активными веществами.

4. Церебральная форма (более 80 Гр). Наблюдаются структурные изменения и гибель нейронов коры больших полушарий, грубые повреждения эндотелия сосудов. Тяжелые необратимые нарушения в центральной нервной системе приводят к развитию судорожно-паралитического синдрома. Смерть наступает в ходе самого облучения или через несколько минут после него.

Хроническая лучевая болезнь является результатом повторных облучений небольшими дозами. Различают три степени тяжести хронической лучевой болезни.

1. Наблюдаются обратимые функциональные расстройства наиболее чувствительных систем. В периферической крови обнаруживаются нестойкая лейкопения, тромбоцитопения.

2. Развиваются выраженные изменения со стороны кроветворения и нервной системы, геморрагический синдром, иммунодефицит. В анализе крови отмечаются стойкая лейкопения, лимфопения, тромбоцитопения.

3. Наблюдаются глубокие необратимые дистрофические изменения в органах. Истощена функция эндокринных желез. В нервной системе выражены признаки органического поражения. Резко угнетено кроветворение, тонус сосудов понижен, а проницаемость их стенки повышена.

В настоящее время выделяют две группы эффектов воздействия ионизирующего излучения:

• пороговые или нестохастические эффекты – имеющие порог вредного воздействия (острая и хроническая лучевая болезнь, лучевые ожоги);

• беспороговые или стохастические эффекты – не имеющие количественного порога (мутагенное, канцерогенное, эмбриотропное действие).

Одного кванта энергии достаточно для мутации, а последствия единственной мутации могут оказаться для организма трагическими, особенно в тех случаях, когда имеет место нарушение функции репаразной системы или клеточного иммунного ответа.

Известно, что малые дозы излучения, не вызывающие в ранние сроки видимых функциональных и морфологических нарушений, могут вызывать патологические изменения в организме в отдаленные сроки, в частности, повышать частоту новообразований.