ЯРОСЛАВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра факультетской терапии

П. А. ЧИЖОВ, С. Б. СОБОЛЕВ

КЛИНИКА, ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ЛУЧЕВЫХ ПОРАЖЕНИЙ

Ярославль 2004

Учебно-методическое пособие рекомендовано к изданию цикловой методической комиссией по терапевтическим дис­циплинам.

Утверждено центральным координационным методиче­ским советом Ярославской государственной медицинской ака­демии. Авторы:

Чижов Петр Александрович - д. м. н., профессор, заве­дующий кафедрой факультетской терапии ЯГМА.

Соболев Сергей Борисович - к. м. н., ассистент кафедры факультетской терапии ЯГМА.

Рецензент:

Хохлов Александр Леонидович - д. м. н., профессор, заве­дующий кафедрой клинической фармакологии ЯГМА.

Ионизирующие излучения широко вошли в разные сферы нашей жизни, в связи с чем возможность облучения и возник­новение радиационного поражения стали вполне реальной ве­щью. Что касается огромной разрушительной силы и повреж­дающего действия ядерного взрыва, они известны давно. Иной взгляд длительное время был в отношении объектов ядерной энергетики, т.е. атомных электростанций. Они считались со­вершенно безопасными, а огромные запасы ядерного топлива, заложенные в каждый реактор, именовались добродушно-снисходительно как «мирный атом». Так, в 1980 г. академик Стырикович в журнале «Огонек» писал: ((АЭС - это дневные звезды. Мы усеем ими всю нашу землю. Совершенно безопас­ны». Между тем анализ развития атомной энергетики у нас и за рубежом показал, что это далеко не так.

Наиболее наглядно это показала авария на Чернобыль­ской атомной электростанции 26 апреля 1986 года. Для того, чтобы оценить масштабы и опасность подобных аварий, при­ведем следующие данные. Вес атомной бомбы, сброшенной в Хиросиме, точнее, ее ядерного заряда, был 4,5 тонны. В ре­зультате взрыва реактора в Чернобыле было выброшено в ат­мосферу 50 тонн испарившегося топлива, в результате чего создался огромный атмосферный резервуар (депо) долгоживу-щих радионуклидов. Плюс к этому было выброшено в твердом виде 70 тонн топлива и около 700 тоня радиоактивного реак­торного графита, осевших в районе взорвавшегося энергобло­ка. В результате этого радиоактивность в районе аварийного энергоблока после взрыва в разных участках составляла от 1000 до 15000 рентген в час. Справедливости ради сразу следу­ет сказать, что факт значительно большего выброса радионук­лидов во время аварии в Чернобыле не означает, что из-за нее были и большие острые санитарные потери. Число погибших после взрывов в Хиросиме и Нагасаки за 1 год составило 180 тысяч человек в дополнение к 160 тысячам заболевших.

Оценивая медицинский аспект аварии в Чернобыле, в на­стоящее время можно сказать следующее: в результате аварии возникло более 150 случаев острой лучевой болезни {из них 27 человек с наиболее тяжелыми формами погибли в первые ме­сяцы), но тысячи и даже десятки тысяч людей получили облу­чение в дозах, не вызывающих острой лучевой болезни, но вы­зывавших острую лучевую реакцию. Ну и еще большее коли­чество людей, проживавших и проживающих до настоящего времени на зараженных территориях, а их число измеряется миллионами (около 4 миллионов человек), получили и про­должают получать облучение в малых дозах, последствия ко­торого пока еще очень мало изучены, и оценивать их предстоит в дальнейшем. А для того, чтобы более наглядно оценить риск от облучения в небольших дозах, приводим данные, которые дают международные организации (это данные 1988 г.). Так вот, в результате облучения всего тела у одного миллиона че­ловек дозой 1 бэр прогнозируется в течение всей жизни появ­ление в дополнение к обычной заболеваемости от 400 до 1100 смертельных опухолей (спустя 2-10 и более лет после облуче­ния) и от 0 до 200 наследственных заболеваний во всех поколе­ниях.

Все вышесказанное свидетельствует о том, что радиаци­онная патология становится очень актуальной проблемой и ее знание необходимо любому врачу.

1. Основные виды ионизирующих излучений ядерного взрыва. Единицы доз ионизирующих излучений

В результате ядерного взрыва образуются различные ви­ды ионизирующих излучений, в частности, У-излучение, поток нейтронов, β-частицы и относительно небольшое количество а-частиц.

Нейтроны и часть общего потока У-лучей испускаются мгновенно в момент ядерного взрыва. Это так называемая пер­вичная мгновенная проникающая радиация. Время действия данного потока У-лучей около 10 секунд, а потока нейтронов - несколько десятых долей секунды. Возникающий при взрыве поток β- и а-частиц ввиду их малой проникающей способности и небольшого пробега в воздухе не оказывает общего воздейст­вия. Помимо мгновенной проникающей радиации, в результате ядерного взрыва имеет место еще остаточная радиация (или так называемое радиоактивное заражение местности).

На местности, зараженной продуктами ядерного взрыва, и на следе радиоактивного облака поражения людей могут воз­никать в результате внешнего воздействия смешанного V-излучения, и β-излучения, а также в результате попадания ра­дионуклидов на кожные покровы и внутрь организма (инкор­порация).

Величина дозы V -излучения выражается в рентгенах. 1 рентген - такая доза У -излучения, при которой в 1 см³ сухого воздуха при температуре 0° и давлении 760 мм рт. ст. образует­ся 2,08 х 10⁹ пар ионов, несущих одну электростатическую единицу заряда. Поглощенная доза У-нейтронного излучения выражается в радах. 1 Рад - единица поглощенной дозы излу­чения, равная 100 эргам на 1 грамм облучаемого вещества. В системе СИ поглощенная доза выражается в Греях. 1 грей =100 радам - 1дж/кг. В литературе может встретиться еще такая единица, как Зиверт. Зиверт - это единица, в которой выража­ется эквивалентная доза. Эквивалентная доза - это поглощен­ная доза с учетом повреждающей способности данного вида излучения. Так, например, а-излучение считается в 20 раз опаснее всех других видов излучения.

2.Патогенез лучевой болезни

Патогенез лучевой болезни сложен и не во всем еще до конца изучен. Выделяют первичный и вторичный радиобиоло­гический эффект. Первичный радиобиологический эффект - это физико-химические и биохимические изменения на молеку­лярном и субмолекулярном уровне, которые возникают в ре­зультате действия ионизирующих излучений. Вторичный ра­диобиологический эффект - это изменения биологических про­цессов в клетках, ведущие к нарушению функции тканей, органов, систем и, в конечном итоге, к формированию собственно лучевой болезни.

Для всех видов ионизирующих излучений основным ме­ханизмом действия является образование ионов и возбуждение атомов и молекул.

В основе первичного радиобиологического эффекта ле­жат два механизма:

1. прямое повреждающее действие ионизирующих излу­чений на биологические молекулы;

2. непрямое повреждающее действие.

Прямое повреждающее действие возникает в результате непосредственного взаимодействия ионизирующей частицы или гамма кванта с биологической молекулой. При этом по­глощенная энергия вызывает возбуждение молекулы, ее иони­зацию, может мигрировать по ней, реализуясь в наиболее уяз­вимых местах, разрывая внутриклеточные связи.

Наиболее вероятной мишенью прямого повреждающего действия будут служить гигантские макромолекулы, к которым в первую очередь относятся молекулы ДНК. В результате воз­никают структурные изменения ДНК. Прямому повреждению подвержены также макромолекулы ферментов, липопротеидов, гиалуроновая кислота, которая подвергается деполимеризации.

Непрямое действие обусловлено химическими вещества­ми, образующимися в результате первичной ионизации моле­кул воды (радиолиза воды). При этом образуются так называе­мые активные свободные радикалы и перекиси (Н, ОН, О', НО₂, Н₂О₂), которые обладают очень высокой биологической актив­ностью и способны вызвать окисление по любым связям. Наи­более подвержены их действию соединения, содержащие 5Н-группы, например, тиоловые ферменты. Свободные радикалы и перекиси способны изменять также и химическое строение ДНК. Окислению подвергаются также ненасыщенные жирные кислоты и фенолы, в результате чего образуются липидные и хиноновые радиотоксины. Они, в свою очередь, тоже угнетают синтез нуклеиновых кислот, обладают мутагенным действием на ДНК, изменяют активность ферментов, реагируют с внутриклеточными белково-липидными мембранами и повреждают их. В конечном итоге это ведет к нарушению функции различ­ных органоидов клетки. В частности, в связи с повреждением мембран лизосом из них выделяются различные гидролитиче­ские ферменты - липазы, фосфолипаза, протеазы, эластаза, коллагеназа, фосфатазы и др., а это еще больше усиливает де­струкцию клетки. В мембранах митохондрий нарушается окис­лительное фосфорилирование, следствием чего является нару­шение образования энергии. В результате действия всех ука­занных выше факторов наблюдается еще большее нарушение деятельности генетического аппарата (генные мутации, хромо­сомные аберрации), нарушение синтеза нуклеиновых кислот и ядерных белков, уменьшение митозов.

В конечном итоге возможны следующие результаты по­вреждающего действия ионизирующих излучений:

1. гибель клеток, находящихся в покое (интерфазная ги­бель);

2. подавление митотической активности, в результате че­го происходит опустошение ткани, поскольку не восполняется естественная убыль клеток;

3. нарушение хромосомного аппарата, что обусловливает так называемую генетическую гибель клеток.

Согласно закону Бергонье и Трибондо (1906 г.), радиопоражаемость отдельных тканей находится в пропорциональной зависимости от их митотической активности и обратно про­порциональна степени дифференциации клеток.

Радиопоражаемость тканей в порядке убывания следую­щая: лимфоидная ткань, гемопоэтическая ткань, эпителий ки­шечника, половых желез, кожи, хрусталик, эндотелий сосудов, серозные оболочки, паренхиматозные органы, мышцы, соеди­нительная ткань, хрящи, кости, нервная ткань. Нервная ткань в смысле радиопоражаемости, т е, по возможности возникнове­ния грубых структурных нарушений, стоит на последнем мес­те, однако в функциональном смысле она является высоко ра­диочувствительной. Буквально через несколько секунд после облучения нервные рецепторы подвергаются раздражению веществами, образующимися в результате радиолиза и распада тканей. Импульсы поступают в измененные непосредственным облучением нервные центры, нарушая их функциональное со­стояние. В результате этого нарушается нервная регуляция, что способствует развитию дистрофических явлений в тканях и на­рушению компенсаторных процессов.

Под влиянием ионизирующих излучений возникают зна­чительные изменения функциональной активности эндокрин­ных желез, в первую очередь, симпатогипофизарнонадпочечниковой системы - сначала - усиление, а затем - истощение.

В конечном итоге изменения нейроэндокринной регуля­ции, возникающие при облучении, вносят существенный вклад в поражение органов и систем.

Таковы общие механизмы, ведущие к повреждению кле­ток под влиянием ионизирующих излучений.

Однако в зависимости от вида облучения, длительности, геометрии и, главным образом, дозы облучения будет наблю­даться различное соотношение интерфазной гибели клеток, на­рушения митотической активности и генетической гибели кле­ток в различных тканях. Это, в свою очередь, будет определять различные ведущие симптомокомплексы (синдромы) в клинике лучевой болезни и, в конечном итоге, ту или иную форму луче­вой болезни.