32

Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение образования

« Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра внутренних болезней № 1 с курсом гематологии

Обсуждено на заседании кафедры __________________________

Протокол № __________

Методическая разработка

Для проведения занятия для студентов

5 курса лечебного факультета и ФПСЗС по военно-полевой терапии

Т Е М А: ОСТРАЯ ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ.

КОМБИНИРОВАННЫЕ РАДИАЦИОННЫЕ ПОРАЖЕНИЯ.

Время 5 часов

ВВЕДЕНИЕ: Актуальность изучения клинической проблемы острой лучевой болезни обусловлена сохраняющейся опасностью применения ядерного оружия в связи с политической нестабильностью на земном шаре. Кроме того, на территории Беларуси находится значительное число людей, участвовавших в ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС и (или) проживавших определенное время на радиоактивно зараженных территориях и планируется строительство собственной АЭС.

ЦЕЛЬ: Изучить патогенез, клинику, диагностику и лечение острой лучевой болезни (ОЛБ), апластической анемии.

ЗАДАЧИ:

1. Повторить основные повреждающие факторы при радиационных авариях и ядерных взрывах.

2. Повторить механизмы действия ионизирующей радиации на ткани человека.

3. Изучить зависимость степени поражения органов от дозы и времени облучения.

4. Изучить патогенез острой лучевой болезни, апластической анемии.

5. Изучить клинику, диагностику и лечение ОЛБ, апластической анемии .

6. Изучить отдаленные последствия воздействия ионизирующего излучения на организм.

7. Изучить последствия воздействия малых доз ионизирующего излучения на организм.

Студент должен знать:

1. Общую характеристику радиационных поражений.

2. Биологическое действие ионизирующих излучений.

3. Классификацию острых радиационных поражений.

4. Патогенез, клинику, диагностику острой лучевой болезни.

5. Патогенез, клинику, диагностику апластической анемии.

6. Современные методы лечения острой лучевой болезни, апластической анемии.

Студент должен уметь:

1. Диагностировать основные формы острой лучевой болезни.

2. Определять стадию острой лучевой болезни, исходя из клинико-лабораторной картины.

3. Оказывать неотложную помощь при угрожающих жизни состояниях, возникших вследствие радиационного воздействия.

4. Осуществлять лечебные мероприятия при острой лучевой болезни.

5. Проводить профилактику дальнейшего попадания радионуклидо в организм.

Практические навыки:

1. Оказание медицинской помощи пораженным в очагах радиоактивного заражения и на этапах медицинской эвакуации.

2. Сортировка пострадавших из очагов радиационного поражения.

3. Диагностика и лечебная тактика при геморрагическом синдроме.

4. Диагностика и врачебные мероприятия при геморрагическом шоке.

5. Диагностика и неотложные лечебные мероприятия при анемической коме.

6. Дезинтоксикационая терапия при ОЛБ.

7. Неотложные мероприятия при внезапной остановке сердца.

8. Неотложные мероприятия при острой дыхательной недостаточности.

9. Неотложные мероприятия при острой почечной недостаточности.

ОСНОВНЫЕ УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Основы биологического действия ионизирующих излучений.

2. Острая лучевая болезнь от внешнего равномерного облучения. Этиология. Патогенез. Клинические проявления. Стадии течения. Острейшие формы. Принципы лечения.

3. Острая лучевая болезнь от внутреннего и сочетанного облучения. Этиология. Патогенез. Клинические проявления. Принципы лечения.

4. Комбинированные радиационные поражения. Синдром взаимного отягощения.

5. Апластическая анемия. Этиология. Патогенез. Роль аутоиммунного механизма. Клинические проявления. Диагностика. Дифференциальная диагностика. Течение. Принципы лечения. Возможности трансплантации костного мозга. Прогноз.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:

Набор учебных таблиц, ситуационных задач по теме. Тестовый контроль по теме.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Перечислите поражающие факторы при радиационных авариях и ядерных взрывах.

2. Какие изменения происходят в органах и тканях на различных уровнях при воздействии ионизирующего излучения (и.и.)?

3. Дайте характеристику дозы и.и. при котором развивается острая лучевая болезнь. Зависит ли степень тяжести лучевой болезни от дозы и.и.?

4. Какие периоды выделяют в течении острой лучевой болезни (ОЛБ)?

5. Опишите клинические проявления ОЛБ.

6. Какие клинические формы ОЛБ вы знаете?

7. Перечислите основные лабораторные и инструментальные методы, позволяющие подтвердить диагноз ОЛБ.

8. Каковы осложнения ОЛБ?

9. В чем суть лечебных мероприятий при ОЛБ?

10. Какие этапы оказания медицинской помощи при радиационных поражениях вы знаете и в чем особенность оказания помощи на каждом из этапов?

11. Что такое апластическая анемия и какова ее природа?

12. Опишите клинические и лабораторные признаки апластической анемии.

13. Какие лечебные мероприятия необходимы при апластической анемии?

14. Охарактеризуйте механизмы воздействия малых доз и.и. на организм.

15. В чем особенности клинических проявлений воздействия малых доз и.и.?

16. Какие меры профилактики необходимы при проживании населения на территориях, загрязненных радионуклидами?

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ И УИРС:

1. Составить алгоритм диагностического поиска при основных формах ОЛБ.

2. Подготовить рефераты на тему по выбору:

«Способы выведения радионуклидов из организма»

«Стохастические и нестохастические эффекты радиационного воздействия»

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ:

Общая характеристика радиационных поражений

Основным свойством ионизирующего излучения, обусловливающим его биологическое (в том числе и поражающее) действие, является способность проникать в различные ткани, клетки, субклеточные структуры и вызывать ионизацию атомов и молекул в облучаемом веществе. При этом под влиянием поглощенной энергии ионизирующего излучения атомы или молекулы переходят в возбужденное состояние вплоть до высвобождения электрона (ионизации). Оставшаяся часть атома или молекулы приобретает положительный заряд и становится положительным ионом. Ионизация большинства элементов, входящих в состав биосубстрата, происходит лишь в том случае, если поглощенная энергия составляет не менее 10—12 эВ (так называемый потенциал ионизации). Если же передаваемая атому или молекуле энергия кванта излучения меньше потенциала ионизации облучаемого вещества, происходит лишь их возбуждение. Таким образом, основными процессами, в которых расходуется энергия излучений, поглощенная в облучаемом биообъекте, являются ионизация (потеря атомом или молекулой электронов) или возбуждение (переход электронов на более высокий энергетический уровень).

Радиационные поражения возникают в результате воздействия на организм различных видов ионизирующих излучений, которые подразделяются на два класса: корпускулярные и электромагнитные.

Корпускулярные излучения представляют собой поток атомных и субатомных частиц, движущихся с изменяющимися скоростями, и характеризуются определенной массой и зарядом. К легким заряженным частицам относятся электроны и позитроны; к тяжелым заряженным частицам — протоны, альфа-частицы и дейтроны; к нейтральным частицам—нейтроны.

В отличие от корпускулярных излучений электромагнитные излучения распространяются в вакууме с одинаковой скоростью, равной скорости видимого света — 300 000 км/с, и состоят из периодических электрических и магнитных колебаний, отличающихся одни от других длиной волн.

Чем короче волны излучения, тем больше частота его колебаний и соответственно выше его энергия и проникающая способность. К наиболее коротковолновым и высокочастотным излучениям относятся рентгеновы и гамма-лучи. Они испускаются в виде сгустков энергии (или квантов, фотонов), измеряемой в злектронвольтах (эв) и производных от них—тысячах электронвольт (Кэв) и миллионах электронвольт (Мэв).

Источником рентгеновых лучей являются трубки рентгеновских аппаратов, бетатроны, линейные ускорители. Гамма-кванты выделяются в ходе ядерных реакций и при распаде многих радиоактивных веществ. Энергия рентгеновых лучей и гамма-квантов различного происхождения неодинакова и колеблется от десятков тысяч до миллионов электронвольт. Так, энергия квантов рентгеновых лучей, используемых для диагностики, равна 30000 эв, а гамма-квантов, испускаемых кобальтом-60, —1,16—1,33 Мэв.

Рентгеновы и гамма-лучи благодаря малой длине волны и большой энергии обладают глубокой проникающей способностью, измеряемой для водных растворов и живой ткани десятками сантиметров. Чем меньше энергия фотонов (мягкие излучения), тем больше они поглощаются в поверхностных слоях тканей. При воздействии очень жестких излучений глубинная доза может быть больше поверхностной.

Рентгеновы лучи и гамма-кванты при воздействии на вещество передают свою энергию электрону (фотоэффект) или полностью, или только часть ее и после соударения изменяют направление своего движения (эффект квантового рассеяния). В результате фотоэффекта и эффекта квантового рассеяния образуются быстро летящие электроны, расходующие свою энергию на ионизацию молекул вещества. Очень богатые энергией фотоны рентгеновых лучей и гамма-квантов (жесткие гамма-лучи и ультражесткие рентгеновы лучи) при столкновении с ядром атома могут исчезать с образованием пары из электрона и позитрона.

Бета-частицы по своим физическим свойствам представляют собой электроны, обладающие отрицательным зарядом, и позитроны, несущие положительный заряд. Величина пробега бета-частиц в воздухе измеряется десятками сантиметров, а у высокоэнергетических электронных пучков — несколькими метрами. Бета-излучения наиболее распространенных источников проникают в живые ткани на глубину 0,2—0,5 см. Бета-частицы, проходя через вещество, взаимодействуют в основном с электронами электронных оболочек атомов и молекул, вызывая при этом ионизацию или возбуждение последних.

Альфа-частицы представляют собой положительно заряженные ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Они образуются при распаде многих радиоактивных веществ (радий, уран, торий, полоний). Благодаря большой энергии, относительно большой массе и двойному положительному заряду они обладают высокой ионизирующей способностью. Альфа-частицы хорошо поглощаются веществом, что обусловливает их малую проникающую способность. В воздухе пробег альфа-частиц равен 8—10 см, а в воде и тканях организма он составляет сотые доли миллиметров.

Нейтроны— элементарные частицы с массой 1,0089 ат. ед. и зарядом, равным нулю. Они вылетают из ядер атомов при некоторых ядерных реакциях, при распаде ядер урана, плутония, америция, особенно большой поток нейтронов образуется при термоядерных реакциях синтеза, возникающих в жидкой смеси дейтерия, трития и лития при повышении температуры в несколько сот миллионов градусов. В зависимости от энергии и скорости движения различают быстрые (с энергией в несколько мегаэлектронвольт), медленные (с энергией до 10 Кэв) и тепловые (с энергией в несколько сот электронвольт) нейтроны.

Величина биологического эффекта ионизирующих излучений определяется количеством поглощенной энергии, но зависит также от плотности ионизации излучения. Плотность образуемых ионов при воздействии различных видов излучений неодинакова. Альфа-частицы и нейтроны вызывают возникновение большой плотности ионизации в веществе, а гамма-кванты и бета-частицы создают несравнимо меньшую плотность ионизации.

Единицы измерения ионизирующих излучений. Сразу же после открытия ионизирующих излучений и начала контакта с ними было установлено, что поражающее действие в основном зависит от энергии излучения, поглощенной облученными тканями. Исходя из этого необходимо различать энергию излучения, падающую на облучаемый организм, и энергию, поглощаемую тканями. Первую называют экспозиционной, а вторую—поглощенной дозой. За единицу рентгеновского и гамма-излучения принят рентген (Р) -— количество излучения, которое образует в 1 см³ сухого воздуха (0,001293 г) при температуре 0° и давлении 760 мм рт. ст. 2,0810⁹ пар ионов, несущих одну электростатическую единицу электричества каждого знака. Для оценки биологической активности нейтронов пользуются единицей, называемой биологическим эквивалентом рентгена (бэр), которой соответствует поток нейтронов с биологическим действием, эквивалентным действию 1 Р гамма-излучения.

Поглощенная доза - это количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы облученного организма. Измеряется в системе СИ в греях (Гр). Внесистемная единица поглощенной дозы, наиболее чисто используемая у нас - рад (1 рад = 0,01 Гр). Однако эта величина не учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе альфа-излучение гораздо опаснее бета- или гамма-излучений.

Если принимать во внимание этот факт, то дозу следует умножить на коэффициент, отражающий способность излучения данного вида повреждать ткани организма. Альфа-излучение считается при этом в 20 раз опаснее других видов излучений. Пересчитанную таким образом дозу называют эквивалентной дозой. Ее измеряют в системе СИ в единицах, называемых зивертами (Зв). Внесистемные единицы эквивалентной дозы - бэр (1 бэр = 0,01 Зв).

Следует также учитывать различную чувствительность тканей и органов к ионизирующему излучению. Поэтому дозу их облучения следует рассчитывать, умножив эквивалентную дозу на соответствующие коэффициенты. Просуммировав полученные значения по всем органам и тканям мы будем знать эффективную эквивалентную дозу, отражающую суммарный эффект облучения для организма. Она также измеряется в зивертах.

Эти три понятия описывают только индивидуально получаемые дозы. Просуммировав индивидуальные эффективные эквивалентные доза, полученные группой людей, мы получим коллективную эффективную эквивалентную дозу. Международной комиссией по радиационной защите рекомендованы для вычисления эффективной эквивалентной дозы следующие коэффициенты радиационного риска для различных тканей (органов) человека при равномерном облучении всего тела:

1. Организм в целом - 1,0

2. Красный костный мозг - 0,12

3. Яичники и семенники - 0,25

4. Молочная железа - 0,15

5. Легкие - 0,12

6. Щитовидная железа - 0,03

7. Костная ткань - 0.03

8. Другие органы - 0,3

Единицей измерения поглощенной дозы является рад. Рад определяется как доза поглощения любого ионизирующего излучения, которая сопровождается выделением 100 эрг энергии в 1 г поглощающего материала (1 рад = 100 эрг/г). Производные единицы поглощенной дозы—килорад (крад) = 10³ рад, миллирад (мрад) = 10^-3 рад, микрорад (мкрад) = 10^-6 рад. В международной системе единиц (СИ) единицей поглощенной дозы излучения является грей (Гр), который определяется как 1 Дж/кг. Единицы рад и грей связаны следующим соотношением: 1 рад = 10^-2 Гр.

Физическая величина	Единица, ее наименование, обозначение (международное, русское)		Соотношение между единицами
	внесистемная	система СИ	внесистемной и системы СИ	системы СИ и внесистемной
Активность радионуклида	кюри (Ci, Ки)	беккерель (Bq, Бк)	1 Ки = 3,7∙1010 Бк	1 Бк = 2,7∙10-11 Ки
Экспозиционная доза	рентген (R, P)	кулон на килограмм (Cu/kg, Кл/кг)	1 Р = 2,58∙10-4 Кл/кг	1 Кл/кг = 3876 Р
Мощность экспозиционной дозы	рентген в секунду (R/s, P/c)	ампер на килограмм (A/kg, А/кг)	1 Р/с = 2,58∙10-4 А/кг	1 А/кг = 3876 Р/с
Поглощенная доза	рад (rad, рад)	грей (Gy, Гр)	1 рад = 0,01 Гр	1 Гр = 100 рад
Мощность поглощенной дозы	рад в секунду (rad/s, рад/с)	грей в секунду (Gy/s, Гр/с)	1 рад/с = 0,01 Гр/c	1 Гр/с = 100 рад/с
Эквивалентная доза	бэр (rem, бэр)	зиверт (Sv, Зв)	1 бэр = 0,01 Зв	1 Зв = 100 бэр
Мощность эквивалентной дозы	бэр в секунду (rem/s, эр/с)	зиверт в секунду (Sv, Зв/с)	1 бэр/с = 0,01 Зв/с	1 Зв/с = 100 бэр/с

Классификация радиационных поражений.

В зависимости от вида излучения, расстояния до его источника, геометрических, физических и других параметров радиационного воздействия могут развиваться разнообразные формы поражения, основные из которых:

• острая лучевая болезнь от импульсного, кратковременного внешнего равномерного облучения;

• острая лучевая болезнь, вызванная внешним равномерным пролонгированным облучением;

• острая лучевая болезнь от неравномерного облучения;

• местные радиационные поражения;

• острая лучевая болезнь от сочетанного облучения;

• комбинированные поражения;

• хроническая лучевая болезнь.

Тяжесть радиационного поражения зависит от общей дозы и мощности излучения. Под мощностью понимают количество рентген в единицу времени. При прочих равных условиях тяжесть поражения возрастает с увеличением дозы и мощности облучения. В зависимости от тяжести клинических проявлений выделяют легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые радиационные заболевания.

В мирное время радиационные поражения могут возникнуть на производствах, связанных с использованием ионизирующих излучений, при несоблюдении правил безопасности, а также при возникновении аварийных ситуаций (аварии реакторов), в том числе на атомных электростанциях (АЭС). В этих условиях наиболее характерны хронические радиационные поражения, местные радиационные поражения и острые радиационные поражения, вызванные внешним неравномерным и сочетанным облучением.

В условиях применения ядерного оружия радиационные поражения вызываются проникающей радиацией ядерного взрыва и излучением от зараженной радиоактивными веществами поверхности земли. Эти поражения комбинируются с термическими ожогами тела и механическими травмами (комбинированные радиационные поражения). Проникающая радиация ядерного взрыва представлена гамма-лучами и потоком нейтронов. Источником гамма-лучей является процесс деления ядер вещества заряда в момент цепной реакции и последующий распад осколков деления этих ядер. Поток нейтронов образуется в основном в момент развития цепной реакции, поэтому на окружающие предметы он воздействует на протяжении десятых долей секунды. Радиоактивное заражение земли вызывается наведенной радиоактивностью, образующейся в результате захвата нейтронов атомами различных элементов почвы, и выпадением радиоактивных продуктов из столба пыли и облака ядерного взрыва по следу его движения. В состав радиоактивных осадков входят в основном радиоактивные продукты деления и в небольшой части непрореагировавшие ядра урана и плутония, а также продукты активации стабильных изотопов. Степень заражения и распределение радиоактивных продуктов взрыва на поверхности зависят от вида и мощности ядерного взрыва, расстояния от эпицентра взрыва и метеорологических условий.

Радиоактивное заражение местности при воздушных взрывах незначительно. Наземный же и подводный взрывы сопровождаются интенсивным радиоактивным заражением как в районе взрыва, так и по следу движения радиоактивного облака. При нахождении на зараженной территории организм подвергается в основном гамма- и в меньшей степени бета-облучению. Степень радиоактивного заражения местности оценивается уровнем радиации, измеряемым в рентгенах в час на расстоянии 70—100 см от поверхности земли.

Среди радиационных поражений, возникающих при воздействии на организм ядерного оружия, наиболее характерными будут острые радиационные поражения от внешнего одномоментного, кратковременного (импульсного) гамма-нейтронного или преимущественно нейтронного (при взрывах нейтронных зарядов) облучения с общим равномерным или более или менее неравномерным поражением тела, острые радиационные поражения, вызванные повторным фракционированным гамма- и бета-облучением, и хронические поражения, возникающие при повторном или длительном воздействии небольших доз гамма-излучений и попадании внутрь радиоактивных веществ.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ И ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ

В настоящее время признаны два возможных пути взаимодействия ионизирующего излучения на уровне органических молекул:

1. Путь прямого непосредственного взаимодействия на радиочувствительные органические вещества с индуцированием в них радиохимических реакций. Согласно одной из наиболее ранних теорий прямого действия (теория "мишени") повреждение и гибель облученной клетки наступает лишь тогда, когда ионизирующий акт поражает определенную радиочувствительную часть или "мишень" клетки. К ним, прежде всего, относятся нуклеопротеиды и некоторые ферменты.

2. Непрямой путь воздействия предполагает изменения органических молекул под влиянием различных суперактивных свободных радикалов. Последние образуются при радиолизе воды, активации перекисного окисления липидов.