Радиобиология, радиационная физиология и медицина. Словарь-справочник

МЕДИЦИНСКИЕ СРЕДСТВА ПРОТИВОРАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

Лекарственные препараты, применяемые для профилактики и лече- ния радиационных поражений человека. Медицинские средства противорадиационной защиты могут применяться до облучения (профилактические средства) или после облучения (лечебные средства).

Профилактика негативных последствий внешнего облучения обеспечивается применением радиопротекторов и радиомитигаторов, длительно повышающих радиорезистентность организма (последние могут применяться как до облучения, так и в ранние сроки после облучения). Отдельная группа лекарственных препаратов предназначена для целей профилактики внутреннего облучения и оказания неотложной помощи при попадании радиоактивных веществ внутрь организма. Среди них выделяют средства, применение которых в ходе проведения санитарной обработки позволяет добиться снижения уровня радиоактивного заражения кожных покровов и слизистых оболочек и этим предотвратить как развитие местных лучевых поражений, так и инкорпорацию радионуклидов.

К числу лечебных относятся специальные средства лечения костномозгового и орофарингеального синдромов ОЛБ, средства симптоматической терапии, а также средства и методы консервативной терапии местных лучевых поражений. Препараты, применяемые в Ì ранние сроки (часы) после радиационного воздействия с целью устранения негативных симптомов поражения и ускорения восстановительных процессов в облученном организме, называются средствами неотложной терапии лучевых поражений. Они включают в себя средства профилактики и купирования проявлений первичной реакции на облучение, а также средства и методы ранней (или экстренной) патогенетической терапии радиационных поражений.

МЕСТНЫЕ ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ (определение)

Лучевые поражения кожи и слизистых оболочек, возникают в результате локального и крайне неравномерного облучения. Относятся к одним из наиболее частых вариантов лучевого поражения человека при боевом применении ядерного оружия, радиационных авариях и нештатных ситуациях, связанных с некомпетентностью или низкой квалификацией работников, нарушениями техники безопасности при работе с источниками ионизирующих изучений и т. д. МЛП занимают одно из ведущих мест среди осложнений лучевой терапии у онкологических больных.

Различают МЛП кожи (лучевые ожоги, лучевые поражения кожи) и слизистых оболочек (лучевые мукозиты, орофарингеальный синдром).

МЕСТНЫЕ ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ КОЖИ (патогенез)

Патогенетические механизмы МЛП кожи включают процессы повреждения и восстановления в клетках эпидермиса, дермы, придатков

81

кожи (волосяных фолликулов, сальных и потовых желез), сосудистой системе дермы и мышц, костях, суставах, внутренних органов. Вследствие различной радиочувствительности отдельных органов и тканей организма их повреждения возникают не одновременно, а лишь после достижения определенной для каждой ткани пороговой дозы, а также некоторого «скрытого» периода.

Существенно различаются по патогенетическим механизмам ранние (первичная эритема; сухой, влажный, буллезный эпидермит или язвенно-некротический дерматит периода разгара; некроз кожи) и поздние (склерозирование кожи или дермофиброз, атрофия мышеч- ной ткани, поздние язвы кожи и подлежащих тканей) лучевые повреждения кожи. В частности, первичная или транзиторная эритема (пороговая доза — 3 Гр) вызвана рефлекторным расширением подкожных сосудов в ответ на индуцированный ионизирующим излуче- нием выброс гистамина из мастоцитов. Буллезный эпидермит периода разгара развивается вследствие поражения стволовых и пролиферирующих клеток эпидермиса с последующей клеточной инфильтрацией и расширением поверхностных сосудов дермы (пороговая доза для буллезного дерматита 12–30 Гр).

Язвенно-некротический дерматит возникает после облучения в дозах 30–50 Гр и связан с лучевым поражением сосудов и отеком дермы. Наконец, ранние некротические изменения в коже, возникающие после воздействия редкоионизирующего излучения в дозах 50–100 Гр и выше, обусловлены гибелью эндотелия и фибробластов с последующим развитием тромбоза. Причиной поздних луче- вых повреждений кожи (6 мес после облучения и более) являются стойкое поражение кожных кровеносных и лимфатических сосудов, неполноценность соединительной ткани, гибель фибробластов, приводящая к снижению продукции коллагена, эластина, глюкозаминогликанов. В совокупности все эти нарушения приводят к склерозированию кожи (дермофиброз), ухудшению трофики, появлению поздних язв кожи и подлежащих тканей.

МЕСТНЫЕ ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ КОЖИ (степени тяжести)

Различают следующие степени тяжести МЛП кожи:

–I степень (легкая воспалительная реакция);

–II степень (частичная гибель эпидермиса);

–III А степень (частичная гибель собственно кожи, эпителизация происходит главным образом из сохранивших жизнеспособность клеток волосяных фолликулов, сальных и потовых желез, на месте ожогов могут остаться глубокие рубцы);

–III Б степень (гибель всех слоев кожи, нередко и подкожной жировой клетчатки, за счет рубцевания и краевой эпителизации возможно самостоятельное заживление лишь небольших ожогов);

82

–IV степень (омертвение кожи и более глубоких анатомических образований — мышц, сухожилий, суставов; самостоятельное заживление невозможно).

Лучевые ожоги I, II и III А степени — поверхностные и обычно заживают самостоятельно при консервативной терапии. Поражения III Б и IV степени относят к глубоким, они требуют оперативного восстановления кожного покрова.

Степень тяжести поражения зависит от поглощенной дозы, энергии и вида излучения. Наиболее тяжелые поражения с вовле- чением в процесс клетчатки и других подлежащих тканей возникают при воздействии нейтронов и γ-излучения. β-Частицы проникают не глубже базального слоя, а α-частицы почти полностью по-

глощаются ороговевшим слоем эпидермиса и практически не способны вызвать кожные поражения.

МЕСТНЫЕ ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ КОЖИ (стадии, периоды клини- ческого течения)

В клиническом течении лучевых ожогов выделяют следующие стадии поражения:

–первичная эритема, продолжительностью от нескольких часов до 4–6 сут; Ì

–скрытый период, продолжительностью 7–15 сут (при IV ст. отсутствует);

–период разгара, длительность и клиническая картина которого зависит от степени тяжести МЛП — от вторичной эритемы длительностью около 10 сут до отека, эрозий, пузырей до местных кровоизлияний и некроза, первичных радиационных язв и т. д., длительность которых — несколько месяцев;

–период разрешения процесса, который при ожогах I–II ст. завершается появлением нового эпителия к концу 1–2-го месяца либо длится месяцами; возможно заживление язв, но чаще всего только после оперативного лечения (пересадки кожи);

–период отдаленных последствий, протекающий в зависимости от тяжести ожогов в течение нескольких месяцев или лет; характеризуется сухостью кожи, пигментными нарушениями (I ст.); атрофией кожи, клетчатки, мышц, возможно образование язв (II ст.); глубокими трофическими, дегенеративными и склеротическими изменениями (III А ст.); ампутационными дефектами, рецидивами язв, развитием контрактур (III Б ст.).

МЕСТНЫЕ ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ КОЖИ (принципы лечения)

В соответствии с современными представлениями о патогенезе МЛП кожи, основными принципами их консервативного лечения являются: ограничение зоны некробиотических процессов; уменьшение воспалительной реакции; улучшение микроциркуляции и

83

кровообращения в пораженных тканях; профилактика и лечение раневой инфекции; борьба с болевым синдромом; дезинтоксикация; стимуляция репаративных процессов (эпителизации); профилактика фиброзирования. Хирургическое лечение (резекция и пластика раневых дефектов) применяется при тяжелых и обширных МЛП, а также при неэффективности консервативного лечения.

Порядок и последовательность применения различных средств и методов лечения МЛП кожи зависит главным образом от фазы раневого процесса.

Âпервой фазе (стадии воспаления) применяют средства борьбы с инфекцией, противовоспалительные и обезболивающие препараты,

àтакже средства, способствующие очищению ожоговой раны от некротизированных тканей.

Âфазе регенерации используют препараты, стимулирующие репаративные процессы, способствующие росту грануляций, ускоряющие эпителизацию, защищающие грануляционную ткань от вторич- ной инфекции и подавляющие вегетирующую в ткани микрофлору, обладающие противовоспалительным действием, улучшающие микроциркуляцию и обменные процессы в тканях.

Лечение лучевых ожогов в третьей фазе (стадии эпителизации) направлено на предохранение раны от дополнительного травмирования и стимуляцию процессов эпителизации. Наиболее эффективны комплексные препараты, контролирующие инфекцию в ране, защищающие от вредных влияний (высушивание, механическая травма) грануляционную ткань, обеспечивающие адекватное дренирование и т. д.

Тактика консервативного лечения в период развития поздних луче- вых язв заключается в применении средств, улучшающих кровообращение в тканях, главным образом за счет усиления венозного оттока.

Недостаточная эффективность консервативной терапии МЛП определяет необходимость хирургического вмешательства, которое в ряде случаев может оказаться единственным способом спасения больного. Основные показания к оперативному вмешательству — тяжелая интоксикация и септические осложнения, обусловленные некрозом кожи и подлежащих тканей, а в позднем периоде — незаживающие лучевые язвы и озлокачествление.

МЕСТНЫЕ ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ КОЖИ (средства профилактики и лечения)

Для профилактики местных лучевых поражений кожи как осложнений лучевой терапии (особенно в случае фракционированного курса облучения) могут быть использованы препараты как системного, так и местного лечения.

Для системного применения рекомендован амифостин и димексид:

84

–амифостин (этиол) — применяется один раз в сутки внутривенно (медленно, в течение 15 мин) в дозе 200–500 мг/м2 поверхности тела за 30 мин перед каждой фракцией облучения;

–димексид (диметилсульфоксид) — применяется в виде аппликации 10% водного раствора в месте предполагаемого облучения (за 30 мин). ФИД препарата по критерию снижения острого лучевого поражения кожи составляет 1,1–1,2.

Лечение МЛП, возникших при проведении лучевой терапии, осуществляют лиоксазином и метилурациловой мазью:

–лиоксазин — противоожоговый препарат на основе гидроксипропилцеллюлозы с иммобилизованными 2-аллилоксиэтанолом и лидокаином. Предназначен для профилактики и лечения острых МЛП кожи I и II степени. Применяется в виде геля (лиокса- зин-гель) или гидрогелевой салфетки (лиоксазин-СП). Для профилактики поражения гель (гидрогелевую салфетку) наносят на облученную кожу в течение первого часа после окончания радиационного воздействия и в дальнейшем ежедневно в течение всего курса лучевой терапии. С лечебной целью лиоксазоль наносят на

кожу, начиная с появления первых клинических признаков луче- вого поражения и продолжая курс в течение 10–20 сут;

– метилурациловая мазь — препарат, улучшающий трофику тканей и Ì стимулирующий процесс регенерации. Метилурацил обладает анаболической активностью, противовоспалительным эффектом, стимулирует лейкопоэз. Нормализуя нуклеиновый обмен, ускоряет процессы клеточной регенерации в ранах и ожогах, ускоряя рост и грануляционное созревание ткани, а также эпителизацию. На основе метилурацила созданы мази «Левомеколь» (метилурацил, левомицетин, полиэтиленоксид), «Левосин» (метилурацил, левомицетин, сульфадиметоксин, тримекаин), «Диоксиколь» (метилурацил, тримекаин, диоксисидин), обладающие комплексным метаболиче- ским, антибактериальным и противовоспалительным действием.

Мази могут применяться как профилактически, так и лечебно.

МИКРОВОЛНЫ

Радиоволны миллиметрового, сантиметрового и дециметрового диапазонов.

МИКРОДОЗИМЕТРИЯ

Раздел дозиметрии, изучающий распределение поглощенной энергии ИИ объектами живой и неживой природы. Предмет исследования — изучение связи микрораспределения актов ионизации с различными клеточными эффектами, прежде всего с кривыми выживаемости при различных условиях облучения.

85

МИКРОЯДЕРНЫЙ ТЕСТ

Метод биологической дозиметрии, основанный на подсчете числа микроядер в лимфоцитах и полихроматофильных эритроцитах костного мозга.

Увеличение выхода микроядер (образований, возникающих из хромосомных и хроматидных фрагментов или из целых хромосом, которые отстают в анафазе и не включаются в дочерние ядра во время деления) происходит под влиянием радиационного воздействия. Между поглощенной дозой редкоионизирующего излучения и выходом микроядер в лимфоцитах в диапазоне от 1 до 5 Гр существует линейно-квадратичная зависимость, что позволяет использовать тест в целях биологической дозиметрии.

ÌÊÐÇ (ICRP)

Международная комиссия по радиологической защите (International Commission on Radiological Protection). Международная неправительственная организация, деятельность которой состоит в выработке основных принципов противорадиационной защиты и издании рекомендаций по их практическому применению. Учреждена в 1928 г. на II Международном конгрессе по радиобиологии. Основные материалы комиссии под общим названием «Рекомендации МКРЗ» издаются в виде публикаций, посвященных отдельным вопросам противорадиационной защиты.

МОЗЖУХИН Александр Сергеевич (1921–2001)

Известный отечественный физиолог, радиобиолог, фармаколог, доктор биологических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ.

Ученик Л. А. Орбели и А. В. Лебединского, с 1950 по 1963 г. работал в области радиобиологии в научно-исследовательских организациях МО СССР (в т. ч. в НИЛ-1 Военно-медицинской академии). С 1964 по 1975 г. возглавлял кафедру нормальной физиологии Военномедицинской академии, с 1975 по 1984 г. — кафедру физиологии Государственного института физической культуры имени П. Ф. Лесгафта.

Внес существенный вклад в развитие радиобиологии, в частности в решение проблем радиационной физиологии сердечно-сосу- дистой, мышечной и центральной нервной системы, исследование функциональных резервов организма при действии радиации, изу- чение патогенеза первичной реакции на облучение, разработку принципов химической защиты от радиации, изыскание средств, способов и методов радиопротекции. Совместно с Ф. Ю. Рачинским разработал несколько радиопротекторов, в т. ч. цистамин, а также подготовил одну из первых монографий по радиационной фармакологии «Химическая профилактика радиационных поражений» (1967).

86

87

следственных изменений на плодовой мушке дрозофиле Нобелевский лауреат Г. Меллер в США получил только в 1927 г.). Еще раньше, в статье, опубликованной в первом номере журнала «Вестник рентгенологии и радиологии» в 1920 г., описывая результаты воздействия лу- чей радия на строение и развитие дрожжей, Г. А. Надсон пришел к выводу, что «действие радия передается наследственно потомству», и показал, что скорость возникновения мутаций под влиянием облуче- ния увеличивается более чем в 100 раз. В дальнейшем в лаборатории Г. А. Надсона мутагенное действие радиации было показано и в отношении бактерий, а кроме того, было впервые описано возникновение наследственных изменений при действии химических факторов (цианистых солей и каменноугольной смолы).

НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ (неионизирующая радиация)

Совокупность излучений электромагнитного спектра в диапазоне ча- стот от 0 до 3 × 105 Гц и акустических полей (или колебаний упругих

волн) с частотой менее 20 Гц и более 20 кГц. Излучения электромагнитного спектра включают постоянные и переменные электрические и магнитные поля; сверхнизкие частоты (от 0 до 3 кГц); радиочастотный и оптический (видимый) диапазон ЭМИ (инфракрасное, ультрафиолетовое, лазерное излучения). Акустические поля включают частоты менее 20 Гц (инфразвук) и более 20 кГц (ультразвук).

НЕЙРОВАСКУЛЯРНЫЙ СИНДРОМ РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИ- РОВАННЫЙ

Принятый в зарубежной литературе термин для обозначения основных проявлений реакции ЦНС на радиационное воздействие.

Включает функциональные нарушения, развивающиеся в период первичной реакции на облучение — гастроинтестинальные и астеногиподинамические симптомы (тошнота, рвота, диарея, общая слабость, повышенная утомляемость и др.).

Астеногиподинамические проявления нейроваскулярного синдрома (астения, головная боль, когнитивные расстройства и др.) сохраняются в период разгара и отдаленных последствий костномозговой формы ОЛБ.

При воздействии сверхвысоких доз облучения развивается органическое поражение ЦНС, характерное для церебрального лучевого синдрома.

НЕЙРОРАДИОБИОЛОГИЯ

Раздел радиобиологии, изучающий действие ИИ на центральную и периферическую нервную систему.

НЕЙТРОН

Нейтральная элементарная частица с массой, близкой к массе протона. Вместе с протонами нейтроны образуют атомное ядро. В сво-

88

бодном состоянии нейтрон нестабилен и распадается на протон и электрон.

НЕЙТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Корпускулярное излучение, состоящее из потока нейтронов — не имеющих заряда ядерных частиц, вызывающих ионизацию атомов и молекул опосредовано, за счет образующихся при поглощении нейтронов ядрами или упругом рассеянии на них заряженных частиц и фотонов γ-излучения.

Различают быстрые (энергия более 100 кэВ), промежуточные (энергия от 100 до 1 кэВ), медленные (энергия меньше 100 кэВ) и тепловые нейтроны (энергия около 0,025 эВ). По другой классификации, нейтроны подразделяются на сверхбыстрые (энергия более 20 МэВ), быстрые (энергия 200 кэВ — 20 МэВ), промежуточные (энергия 100–200 кэВ), медленные (энергия меньше 100 кэВ) и тепловые (нейтроны, находящиеся в равновесии с рассеивающимися атомами среды).

Наибольшей проникающей и ионизирующей способностью обладают быстрые (и сверхбыстрые) нейтроны, имеющие наибольшую энергию. Их относят к плотноионизирующим излучениям, т. к. образуемые ими протоны отдачи сильно ионизируют вещество.

89

желое течение основных синдромов заболевания при более благоприятном прогнозе.

НЕЙТРОННЫЕ ПОРАЖЕНИЯ (особенности клинических проявлений)

К числу основных особенностей поражений нейтронами относятся: более выраженное, чем при облучении γ- или рентгеновскими луча-

ми, повреждение биомолекул; выраженная неравномерность поражения (большая часть энергии поглощенной дозы приходится на сторону, обращенную к источнику); зависимость поглощенной дозы от характера облучаемых тканей — она тем больше, чем выше содержание в ткани легких элементов (особенно водорода), поэтому при нейтронном облучении наибольшее поглощение энергии происходит в мозговой, мышечной и жировой ткани; наличие повреждающего действия на биосубстрат в анаэробных условиях; значительная роль вторичного γ-излучения, возникающего в процессе неупругого

взаимодействия нейтронов с атомами водорода (чем больше масса облучаемого тела, тем значительнее вклад вторичного γ-излучения в

общую дозу, поглощенную организмом).

Перечисленные особенности биологического действия нейтронов определяют ряд особенностей клинического течения этого вида поражений, наиболее существенными из которых являются: раннее на- чало и бурное течение первичной реакции на облучение; укорочение скрытого периода; более раннее развитие периода разгара (агранулоцитоза, признаков кишечного синдрома и др.); высокая вероятность развития местных поражений слизистых оболочек и кожных покровов (орофарингеальный синдром и радиационный дерматит); замедление процессов репарации и реконвалесценции; высокая частота соматических и генетических отдаленных последствий (катаракты, опухоли, генетические дефекты).

НЕЙТРОПЕНИЯ ФЕБРИЛЬНАЯ РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРО- ВАННАЯ

Повышение температуры тела выше 38° С не менее чем два раза в сутки или однократное повышение температуры тела выше 38,3° С у пациентов с содержанием нейтрофилов менее 0,5 × 109/ë èëè íèæå 1,0 × 109/л с тенденцией к снижению. Фебрильная нейтропения

представляет угрозу для жизни пациента в связи с высоким риском септического шока и летального исхода.

НЕЙТРОФИЛЕЗ ПЕРВИЧНЫЙ РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРО- ВАННЫЙ

Временное (в первые часы после облучения) увеличение числа гранулоцитов в периферической крови, обусловленное ускоренным выходом в кровеносное русло клеток созревающего пула под влиянием выброса катехоламинов.

90