1 Семестр / 3. Повреждающее действие ионизирующей радиации и электрического тока
.pdf
За единицу дозы облучения — рентген — принимается такая поглощающая энергия, которая в 1 см3 воздуха при нормальных условиях образует 2,08 млрд. пар ионов. Различные ионизирующие излучения, вызывая одинаковый ионизационный эффект, обладают неодинаковым биологическим действием. Поэтому для оценки биологической активности введено понятие о биологическом эквиваленте рентгена (бэр). Единица измерения «бэр» приблизительно равна 1 рентгену.
10.Периоды лучевой болезни.
1.Период первичных проявлений
2.Скрытый период (мнимого благополучия)
3.Период клинически выраженных проявлений
4.Исход
разобраться 
Все 4 периода проявляются, как правило, при развитии лучевой болезни второй и третьей степени. Что касается четвертой степени, то для нее характерно отсутствие скрытого периода, в результате чего сразу после первичной реакции наступает период разгара клинических проявлений. Лучевая болезнь легкой степени характеризуется удлинением .второго периода до 2 —3 недель и сглаженностью всех ее симптомов. В первом периоде при легкой степени лучевой болезни жалобы могут отсутствовать, тогда как для второй и третьей степени характерно нарушение сна, тошнота, рвота, возможно нарушение сознания, повышение температуры до 38— 39 °С, причиной чего считается инфекция. В начальном периоде ведущую роль играют симптомы вегетативной дисфункции: вегетативно-сосудистые расстройства, гипотензия, тенденция к
брадикардии, нарушение пиломоторной реакции и дермографизма, имеет место эмоциональная неустойчивость, снижение памяти, повышенная утомляемость. Таким образом, уже первый период лучевой болезни сопровождается резко выраженными нарушениями функционального состояния нервной системы. Считают, что особенностью этого симптомокомплекса является сочетание функциональной недостаточности высших отделов нервной системы с расторможенностью и повышенной лабильностью вегетативных центров, главным образом гипоталамической области. Прослеживается прямая зависимость этих нарушений от дозы облучения. Чем выше полученная доза радиации, тем раньше проявляются мозговые симптомы. Так, при облучении дозой 7,5 Р/с (рентген/сек.), нарушения со стороны нервной системы проявляются в момент действия излучений. При дозе 0,36 Р/с реакция нервной системы на облучение отмечается значительно позже. Изучение биоэлектрической активности головного мозга при локальном облучении определенных участков тела — конечностей, области живота в эксперименте, а также у больных с терапевтическими целями — позволило установить резко выраженную активацию корковых биопотенциалов с последующей депрессией и нормализацией энцефалограммы к концу первых суток. Как в условиях преимущественного действия радиации на головной мозг, так и в случае, главным образом, рефлекторных влияний наступают сходные нарушения состояния высших корковых центров, главнейшими среди которых являются ослабление нервных процессов и развитите запредельного торможения. В формировании последнего М.Н. Ливанов решающее значение придает афферентной импульсации, значительно возрастающей сразу после воздействия радиации. Дальнейшее ослабление импульсации создает возможность восстановления корковой деятельности и уравновешивания центральнопериферических отношений, но уже на новом более низком уровне. Эта фаза, видимо, соответствует периоду кажущегося благополучия в течении лучевой болезни. Однако это относительное благополучие возможно лишь при сниженном уровне афферентации и легко нарушается при любом превышении рефлекторного фона. Формирующиеся при облучении адаптивные реакции в значительной мере зависят и от изменений деятельности желез внутренней секреции. Параллельно с реакциями гипофизарно-адренокортикальной системы при действии на организм ионизирующих излучений отмечены существенные сдвиги со стороны симпато-адреналовой системы. Обобщая имеющиеся в литературе сведения по этому вопросу, можно прийти к заключению о том, что в ранние сроки после воздействия радиации имеет место активация симпато-адреналовой системы, причем при использовании больших доз облучения степень выраженности этой активации настолько велика, что мозговой слой надпочечников опустошается от огромных количеств депонированных в нем катехоламинов (В.И. Кандрор, В.И. Кулинский). Значение этих реакций при развитии лучевой болезни весьма велико, т.к. изменения в состоянии симпато-адреналовой системы существенно сказываются на метаболизме, вызывая сдвиги в углеводном обмене, клеточном делении и других сторонах жизнедеятельности, которые участвуют как в развитии лучевого синдрома, так и в репаративных процессах. Рядом авторов описано защитное действие адреналина при радиационном поражении, что связывается с развитием гипоксии тканей циркуляторного происхождения (Э.Я. Граевский), а также важной ролью катехоламинов в формировании цепи нейрогуморальных реакций вообще и при лучевых воздействиях в частности (В.И. Кандрор). Необходимо отметить, что наблюдающиеся при лучевой болезни, сдвиги со стороны обмена веществ теснейшим образом связаны с изменениями нейрогормонального фона. Развитие лучевой болезни сопровождается нарушениями всех видов обмена веществ. Белковый обмен характеризуется интенсивным распадом тканевых белков, в результате чего азотистый баланс становится отрицательным. При этом происходит распад и таких жизненно важных элементов клетки, как РНК и ДНК. Характерно, что поддержание белкового питания жизненно важных органов (сердце, мозг) осуществляется за счет катаболизма, главным образом, мышечной и лимфоидной тканей, что, наряду с соображениями по этому поводу, позволяет связать наблюдающиеся при лучевой
болезни изменения в белковом обмене с повышенной секрецией глюкокортикоидов. Удаляя надпочечники перед облучением, Бетц сумел в значительной мере предупредить распад белковых веществ и выведение азота из организма. Белковые фракции сыворотки крови при действии радиации изменяются в сторону снижения альбуминов и возрастания количества глобулинов за счет альфа- и бета-глобулиновых фракций, причем адренал-эктомия препятствует как снижению общего белка сыворотки крови, так и уменьшению альбумин-глобулинового коэффициента. Углеводный обмен при лучевой болезни характеризуется резким увеличением такого суммарного показателя этого вида обмена, каким является уровень сахара в крови. Таким образом, под влиянием радиации усиливаются процессы глюконеогенеза, т.е. образования углеводов (сахар крови, гликоген печени) из продуктов расщепления белка. Учитывая, что практически все ключевые реакции глюконеогенеза контролируются кортикостероидами, можно полагать, что указанные изменения углеводного обмена в значительной мере обусловлены повышенной секрецией этих гормонов. На более поздних стадиях лучевой болезни, в особенности при использовании больших доз облучения, гликонеообразовательная функция печени нарушается, усиливаются процессы гликогенолиза, поддерживающие высокий уровень сахара в крови. Вследствие нарушения окислительного превращения глюкозы и усиления гликолитических процессов в крови накапливаются большие количества молочной кислоты. Одним из характерных симптомов лучевой болезни является жировая инфильтрация печени, развивающаяся как следствие грубых нарушений жирового обмена. Предварительная адреналэктомия предотвращает ожирение печени у облученных животных, и наоборот, подобное ожирение может быть вызвано повторным введением АКТГ и кортизона. С постоянством выявляется липемия, сопровождающаяся возрастанием в крови концентрации фосфолипидов и холестерина. Сдвиги со стороны водно-солевого обмена при действии радиации проявляются в увеличении концентрации ионов натрия и хлора, снижении содержания ионов калия, повышении диуреза. По всей вероятности, эти нарушения связаны с изменениями со стороны секреции минералокортикоидов корой надпочечников и антидиуретического гормона ядрами гипоталамуса (А.А. Войткевич). Однако с увеличением дозы радиации и прогрессированием лучевой болезни признаки активации минералокортикоидной функции надпочечников сменяются ее недостаточностью, что ведет к так называемой водной интоксикации, т.е. к задержке диуреза. Таким образом, сдвиги метаболизма при развитии лучевой болезни касаются всех видов обмена веществ и связаны с повреждением эндокринного равновесия, вызывающим изменения интенсивности и направленности ферментативных реакций, а отсюда — и нарушения обменных процессов (Л.С. Черкасова). Особая роль в этом отношении принадлежит гормонам коркового вещества надпочечников, с изменением деятельности которых можно связать такие кардинальные для радиационного поражения метаболические проявления, как массивный катаболизм белка, гипергликемия, жировая инфильтрация печени. Нейроэндокринные сдвиги, наблюдающиеся в организме облученных, играют важную роль в происхождении циркуляторных расстройств. Результаты многочисленных исследований (П.Д. Горизонтов, А.В. Лебединский) свидетельствуют о том, что наиболее постоянным эффектом со стороны артериального давления при действии радиации является гипотензия. Последняя усугубляется в случае развития недостаточности гипофизарно-надпочечниковой системы, а также дефицита катехоламинов при истощении депо этих соединений.
К числу наиболее радиочувствительных систем организма относится также система крови. Начальная реакция системы крови на облучение проявляется развитием нейтрофильного лейкоцитоза, лимфо- и эозинопенией. Со стороны лейкоцитарной формулы, как правило, регистрируется сдвиг влево, т.е. увеличение количества молодых форм лейкоцитов — палочкоядерных нейтрофилов, юных, вплоть до появления незрелых форм — миелоцитов и миелобластов. Красная кровь характеризуется наличием признаков раздражения костного мозга с появлением значительного количества ретикулоцитов (молодые формы эритроцитов) и
макроцитов, т.е. клеток большого диаметра (в норме последний равен 7—7,5 микрона). Наблюдается понижение осмотической резистентности эритроцитов, следствием чего является гемолиз. Во втором периоде лучевой болезни, несмотря на отсутствие жалоб со стороны больного, сдвиги в системе крови прогрессируют. Лейкоцитоз в этом периоде может уже сменяться лейкопенией. Лейкоцитарная формула характеризуется сдвигом вправо, что проявляется дегенеративными изменениями в структуре лейкоцитов, наличием гигантских форм нейтрофилов с гиперсегментацией ядра, вакуолизацией, пикнозом, явлениями цитолиза. В картине красной крови во втором периоде преобладают явления угнетения эритропоэза, в результате чего количество ретикулоцитов в периферической крови снижается вплоть до полного исчезновения. Средний диаметр эритроцитов уменьшается, развивается микроцитоз. Длительность второго периода зависит от дозы облучения. Если последняя невелика (100—200 бэр), то продолжительность второго периода увеличивается до 2—3 недель; при лучевой болезни средней тяжести и тяжелой скрытый период укорачивается до 3—7 дней; если доза облучения очень большая, то он может вообще отсутствовать и после начального периода сразу наступает период выраженных клинических проявлений. Во втором периоде лучевой болезни наблюдается резкое утяжеление тех симптомов, которые имели место уже в первом периоде. Температура достигает высоких цифр, а температурная кривая принимает гектический характер, что связано с присоединением инфекции и сепсиса в результате повышения проницаемости слизистых дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, а также угнетения иммунобиологической реактивности. Развиваются выраженные трофические нарушения, проявляющиеся выпадением волос, сухостью, шелушением и изъязвлением кожи и слизистых. Помимо присоединения инфекции и нарушения трофики тканей, весьма характерна для третьего периода лучевой болезни кровоточивость. Причиной кровоточивости является, с одной стороны, замедление свертываемости крови, с другой — повышение проницаемости сосудов. Нарушение гемостаза зависит преимущественно от снижения количества вырабатываемого в печени протромбина и резкого уменьшения числа тромбоцитов вследствие поражения костного мозга. В повышении сосудистой проницаемости, по-видимому, важную роль играет активация гиалуронидазы. Эти изменения могут приводить к опасным для жизни кровотечениям
Со стороны белой крови отмечается резко выраженная лейкопения, особенно лимфопения. Наряду с нарушением кроветворения наблюдается распад лейкоцитов, лизис их, дегенеративные изменения по типу сдвига лейкоцитарной формулы вправо. Состояние красной крови характеризуется значительной анемией с полным исчезновением ретикулоцитов, снижением осмотической резистентности эритроцитов и явлениями гемолиза. В период разгара клинических проявлений завершается начавшийся на более ранних стадиях лучевой болезни процесс опустошения красного костного мозга. В миелограмме практически отсутствуют родоначальные клетки эритроидного, миелоидного и тромбоцитарного ряда, более зрелые клетки резко уменьшены в количестве и находятся в состоянии дегенерации. Нормобластический тип кроветворения может сменяться мегалобластическим, с появлением в периферической крови мегалобластов и мегалоцитов — патологических форм эритроцитов, которые в норме не встречаются. Реакция сердечно-сосудистой системы на облучение находится в тесной связи с повреждением нейрогуморальных механизмов регуляции сосудистого тонуса. Немедленная реакция в виде кратковременного снижения артериального давления в начале лучевого воздействия, повидимому, является следствием рефлекторных и гуморальных сдвигов в ответ на ионизирующее излучение. Развитие так называемой лучевой гипотензии происходят на фоне повышения депрессорных и понижения прессорных рефлексов. Формирование стойкой гипотензии при лучевой болезни связывают с развитием торможения в основных вегетативных центрах, нарушением эндокринного равновесия, накоплением биологически активных веществ вазодилятаторного действия, в том числе гистамина, кининов, простагландинов. Параллельно с этим можно наблюдать нарушения основных функций миокарда; дистрофические изменения в
сердечной мышце сочетаются с нарушениями сократительных свойств актомиозина. В соответствии с этим у пораженных ионизирующим излучением выявляются различные варианты расстройств возбудимости, проводимости и сократительной функции сердца. Изменения со стороны желудочно-кишечного тракта при развитии лучевой болезни были зарегистрированы в большом проценте случаев как у людей после взрыва атомной бомбы в Хиросиме и Нагасаки, так и в эксперименте на животных. Первичная реакция на облучение, характеризующаяся тошнотой, рвотой, анорексией, диспептическими явлениями, не связывается с поражением желудочно-кишечного тракта, а рассматривается как один из компонентов общей рефлекторновегетативной реакции. У людей, а также экспериментальных животных, погибших по истечении первой недели после облучения, с постоянством наблюдались язвеннонекротические поражения в слизистой желудка, тонкого и толстого кишечника. Дистрофические и некробиотические изменения локализовались как в зоне обширных кровоизлияний, так и вне этих участков. Характерным признаком язвенного гастроэнтероколита у облученных является отсутствие лейкоцитарной реакции или слабая ее выраженность
11. Механизм развития геморрагического синдрома и иммунодефицитного состояния при лучевой болезни.
Механизм развития приобретенного иммунодефицита при действии ионизирующей радиации Подавление митозов и интенсивная митотическая и интерфазная гибель клеток в лимфоидных органах с последующим развитием их аплазии и лимфопении.
Большое значение приобретают нарушения, возникающие на уровне различных систем организма. Особенно нарушается система иммунитета. Ибо в связи с наибольшей чувствительностью клеток костного мозга и лимфоидных узлов происходит опустошение костного мозга, уменьшение количества лимфоцитов. На этом фоне выявляются нарушения клеточной и гуморальной формы иммунитета, резко ослабляется фагоцитарная способность лейкоцитов. Таким образом, возникает явление вторичного иммунодефицита, для которого характерны ослабления как неспецифических факторов защиты (фагоцитоза, комплемента), так и иммунологических механизмов. Следствием таких изменений является развитие инфекционных процессов, вызываемых как патогенной, так и сапрофитной флорой, с явлениями резко выраженной интоксикации продуктами распада микроорганизмов, в т.ч. их всасыванием из желудочно-кишечного тракта. Это нередко приводит к язвеннонекротическим изменениям, особенно в желудочно-кишечном тракте, и воспалению в других органах, особенно в легких. Присоединение инфекции и образование экзо- и эндогенных пирогенов служит причиной лихорадочной реакции различной интенсивности. Указанные изменения происходят на уровне системы иммунитета и резко усиливают и усложняют биологические эффекты ионизирующих излучений; их можно назвать иммунологическими механизмами усиления повреждающего действия ионизирующих излучений
Механизм развития геморрагического синдрома при лучевой болезни Нарушение всех механизмов гемостаза:
1.Тромбоцитарного (тромбоцитопения и тромбоцитопатия)
2.Сосудистого (поражение сосудистой стенки, повышение ее проницаемости)
3.Фибринового (дефицит факторов свертывания, активация противосвертывающей и фибринолитической систем).
Второй важнейшей системой, нарушения которой значительно усиливает патогенный эффект ионизирующих излучений, является система гемостаза. Нарушения ее достаточно сложны и связаны с расстройствами основных гемостатических механизмов — тромбоцитарного, сосудистого и
фибринового. В результате угнетения, а в некоторых случаях опустошения костного мозга, возникает тромбоцитопения различной интенсивности, следствием которой являются нарушения первой фазы свертывания крови — образование протромбиназы. Одновременно с этим имеют место нарушения функций печени и снижение образования фибриногена, протромбина, проконвертина. В результате чего нарушается превращение фибриногена в фибрин, и таким образом страдает фибриновый механизм свертывания. Не менее важное значение принадлежит, с одной стороны, повреждению эндотелия сосудов, с другой, повышению их проницаемости в результате образования биологически активных веществ (серотонина, простагландинов). Одновременно с этим имеет место активация противосвертывающей системы, особенно фибринолитической. Таким образом, в результате нарушения тромбоцитарного, фибринового и сосудистого механизмов, активации фибринолиза возникает расстройство гемостаза, проявляющееся замедлением свертывания крови и возникновением кровоизлияний различной интенсивности, вплоть до формирования профузных кровотечений, которые нередко являются причиной гибели больных (тромбогеморрагический синдром)
12.Отдаленные последствия облучения организма ионизирующим излучением.
1.Укорочение жизни;
2.Склонность к различным заболеваниям, особенно опухолевой природы;
3.Нарушения половой функции;
4.Наследственные нарушения у потомков.
Так, при лучевой терапии злокачественных опухолей больному дается большая доза, измеряемая тысячами рентген. При этом в тканях, 46 окружающих опухоль, и на облучаемом участке кожи могут развиваться лучевые поражения. Опасность возникновения тяжелых лучевых поражений ограничивает лечебные возможности лучевой терапии. В значительной степени искусство врачарадиотерапевта заключается в умении не допустить их развития. К этой категории лучевых изменений следует отнести и так называемые отдаленные последствия лучевых воздействий, развивающиеся через некоторое время, иногда спустя много лет после облучения. Среди них наибольшую опасность представляют злокачественные опухоли, возникающие нередко через 5—10 лет и более после облучения. Не менее серьезны генетические изменения, наследуемые потомками облученных, а также такие поздние эффекты, как сокращение продолжительности жизни, раннее старение, снижение устойчивости к неблагоприятным воздействиям, в том числе и инфекционным, расстройства сексуальной функции. Таким образом, предельно допустимый уровень в 20—50 раз превышает уровень естественной радиации. Для получения дозы, вызывающей развитие лучевой болезни, необходимо в 100—500 тысяч раз превысить суточную дозу, получаемую человеком от естественных источников ионизирующей радиации. Принято считать для человека дозу в 300—400 Р при однократном облучении всего тела полулетальной, т.е. вызывающей гибель 50 % облученных, и дозу