ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.02.2019
Просмотров: 3408
Скачиваний: 4
Критические органы - это жизненно важные органы и системы, которые повреждаются первыми в данном диапазоне доз, что обусловливает гибель организма в определенные сроки после облучения.
В зависимости от критического органа выделяют 3 основных радиационных синдрома:
1. Костно-мозговой - развивается при облучении в диапазоне доз 1-10 Гр, средняя продолжительность жизни - не более 40 суток, на первый план выступают нарушения гемопоэза.
В костном мозге находится два типа клеток: молодые делящиеся клетки и зрелые функциональные клетки периферической крови. В соответствии с правилом Бергонье-Трибондо первые отличаются высокой радиочувствительностью, а зрелые клетки (за исключением лимфоцитов) будут более радиорезистентны.
Уменьшение численности клеток костного мозга начинается тотчас после облучения и постепенно достигает минимума, т.к. клеточное деление резко тормозится, а поступление зрелых элементов из костного мозга на периферию продолжается.
На характер изменения морфологического состава крови влияет время жизни зрелых клеток (скорость их выбывания из кровеносного русла):
а) эритроциты - наиболее долгоживущие форменные элементы крови (среднее время жизни 120 дней), их численность падает довольно медленно, т.к. даже при полном отсутствии продукции их количество уменьшается со скоростью 1% в сутки.
б) гранулоциты - их число падает значительно быстрее, т.к. они имеют короткую продолжительность жизни. В динамике их изменения выделяют несколько фаз:
1. фаза дегенерации - характеризуется небольшим порогом и быстрым спадом, в крови обнаруживаются только повреждённые клетки
2. фаза абортивного подъёма - обусловлена размножением в костном мозге повреждённых облучением клеток со сниженной пролиферативной способностью; когда эти клетки исчерпают свой пролиферативный потенциал (сами и все их потомки погибнут), число гранулоцитов вновь снизится до минимального (или нулевого) уровня
3. фаза восстановления - обеспечивается небольшим количеством стволовых клеток, сохранившихся в костном мозге и полностью сохранивших пролиферативную способность.
в) тромбоциты - по своей кинетике занимают промежуточное положение между гранулоцитами и эритроцитами.
г) лимфоциты - наиболее радиочувствительные клетки крови, гибнут даже при небольших дозах не только в местах их образования (лимфоузлы, костный мозг), но и в периферической крови.
2. Желудочно-кишечный - развивается при облучении в диапазоне доз 10-80 Гр, средняя продолжительность жизни около 8 суток, ведущим является поражение тонкого кишечника.
Наиболее значительные изменения возникают в тонком кишечнике, где происходит клеточное опустошение ворсинок и крипт вследствие интерфазной гибели клеток сразу после облучения. В результате развивается язвенно-некротическая энтеропатия и последующая аутоинтоксикация в результате прорыва «кишечного барьера». Летальному исходу способствуют инфекционные осложнения, поражение кровеносных сосудов, нарушение баланса жидкостей и электролитов.
3. Церебральный - развивается при облучении в дозах более 80-100 Гр, продолжительность жизни менее 2 суток, развиваются необратимые изменения в ЦНС.
ЦНС состоит из высокодифференцированных непролиферирующих клеток, отличающихся высокой радиорезистентностью, поэтому при облучении выраженных клеточных потерь не будет. Гибель нервных клеток происходит при огромных дозах порядка сотен Гр. В летальном исходе важную роль играет также поражение кровеносных сосудов с быстрым развитием отека мозга.
28. Детерминированные последствия радиационного воздействия, их типы и характеристика.
Последствия, сформировавшиеся на 4-ой фазе радиационного поражения (биологической стадии), делятся по:
а) времени:
1. ближайшие (ранние) эффекты - появляются спустя часы, дни или недели после облучения
2. отдаленные (поздние) эффекты - появляются спустя годы или десятки лет после облучения
б) характеру проявления:
1. детерминированные эффекты (лат. - определять) - возникают в организме вскоре после облучения, являются ближайшими
2. стохастические (лат. - случайный, вероятностный) - возникают в организме в отдаленные сроки после облучения, являются отдаленными, носят вероятностный характер и могут обнаруживаться при длительном наблюдении больших контингентов (когорт) людей
3. генетические - последствия, связанные с повреждением половых клеток, проявляются в последующих поколениях, носят вероятностный характер.
Детерминированные последствия радиационного воздействия.
Механизм возникновения детерминированных эффектов: превышение количества погибших клеток над числом вновь образованных после облучения.
Клинические проявления детерминированных эффектов определяются специфической функцией облученной ткани:
а) если ткань жизненно важна и существенно повреждена, конечным результатом может быть смерть организма
б) если, наряду с гибелью функциональных клеток
органа или ткани, повреждаются сосуды, кровоснабжающие данную ткань, происходит вторичное повреждение ткани с замещением функциональных клеток фиброзной тканью.
в) если повреждение не слишком тяжелое, некоторые из детерминированных эффектов могут быть обратимы (например, уменьшение секреции экзо- и эндокринных желез, неврологические эффекты - изменение ЭЭГ, сосудистые реакции - ранняя эритема или подкожный отек и др.).
Типы детерминированных эффектов и их характеристика:
1) опустошение красного костного мозга - клинически значимое подавление кроветворения при остром облучении наблюдается при превышении порогового значения поглощенной дозы 0,15 Гр; при протяженном облучении в течение многих лет порог мощности дозы превышает 0,4 Гр/год. При остром равномерном облучении однородной группы людей без высококачественного медицинского обслуживания ЛД50 за 60 суток для развития костно-мозгового синдрома составляет примерно 3-5 Гр.
2) нарушение репродуктивной функции - порог для временной стерильности мужчины при однократном облучении семенников составляет около 0,15 Гр, в условиях протяженного облучения порог мощности дозы составляет 0,4 Гр/год, для постоянной стерильности соответствующие значения составляют 3,5-6 Гр и 2 Гр/год. Порог для постоянной стерильности женщины при остром облучении 2,5-6 Гр, причем с возрастом женщины чувствительность увеличивается, при протяженном облучении в течение многих лет пороговая мощность дозы превышает 0,2 Гр/год.
3) лучевая катаракта - помутнение хрусталика, вызванное облучением. Функцию хрусталика поддерживает прозрачный слой эпителиальных клеток на внутренней стороне капсулы, который медленно смещается в радиальном направлении к центру за счет деление клеток на периферии (экваторе) хрусталика. Именно эти клетки особенно чувствительны к радиации. По неизвестным еще причинам, поврежденные клетки мигрируют к тылу хрусталика. Они поглощают световые лучи, что приводит к помутнению. При остром воздействии излучений с малой ЛПЭ порог для помутнения хрусталика, достаточного для ослабления зрения, лежит в диапазоне 2-10 Гр, для излучений с большой ЛПЭ (в частности, нейтронов) порог поглощенной дозы в 2-3 раза ниже. При протяженном многолетнем облучении порог мощности дозы выше 0,15 Гр/год. Первые клинические проявления развиваются спустя 4-13 лет. Длительность латентного периода увеличивается с возрастом облученного.
4) неопухолевые формы поражения кожи:
- лучевой дерматит;
- изменения пигментации;
- уплотнение и атрофия эпидермиса, атрофия или фиброз дермы;
- хроническое изъязвление;
- дисфункция потовых и сальных желез;
- повышенная чувствительность кожи к травме;
- поседение и выпадение волос - потеря волос незначительная при дозе 1 Гр; свыше 1 Гр она возрастает, а при дозах более 5 Гр не выражена, т.к. эти дозы являются уже летальными.
5) сокращение продолжительности жизни - в качестве порога для этого эффекта у млекопитающих называет дозу 0,04 Гр. По расчетам при облучении человека в больших дозах сокращение продолжительности жизни составит 1-15 сут на каждую 0,01 Гр при однократном облучении. Сокращение продолжительности жизни у облученных в малых дозах групп людей связано с избыточной смертностью от вызванных облучением опухолей, лейкозов; т.е. это сокращение продолжительности жизни вследствие развития стохастических эффектов. В то же время считают, что облучение в дозах до 0,01 Гр в неделю не вызывает поддающегося обнаружению неспецифического сокращения продолжительности жизни.
Дозовая зависимость детерминированных эффектов
Доза, Гр |
Орган, ткань |
Эффект |
0,1 |
Плод |
Тератогенез |
0,15 |
Семенники |
Временная стерильность |
0,5 |
Костный мозг |
Нарушение гематопоэза |
> 1 |
Волосы |
Выпадение |
0,5-2,0 |
Хрусталик |
Нарушение прозрачности |
3 |
Кожа |
Эритема |
2,5-6,0 |
Яичники |
Стерильность |
3,5-6,0 |
Семенники |
Постоянная стерильность |
5,0 |
Хрусталик |
Катаракта |
10,0 |
Легкие |
Пневмония, смерть |
10,0 |
Щитовидная железа |
Гипотиреоидизм |
29. Стохастические последствия облучения, их характеристика.
Основа патогенеза стохастических эффектов - появление в организме выжившей, но поврежденной в результате облучения соматической клетки. При этом важнейшую роль играет принцип вероятностных событий. Вероятность событий выражается в том, что у одинаковых индивидуумов с одинаковыми молекулярными повреждениями на уровне ДНК процессы репарации могут, в силу определенных генетических особенностей, протекать с разной интенсивностью. При этом у одного из индивидуумов репарация будет полной и последствия не будут иметь место. У другого репарация пройдет не до конца, что приведет к возможности появления клетки с поврежденным генетическим аппаратом, способным индуцировать болезнь. В свою очередь существует вероятность уничтожения измененной клетки с помощью компонентов иммунной системы, которая будет предотвращать возникновение заболевания.
Следовательно, последующие эффекты будут зависеть от множества причин, которые могут происходить или могут не возникнуть. В этом и проявляется принцип неопределенности, т.е. вероятности того или иного события.
В зависимости от вида клеток, в которых происходят наследственные изменения, различают:
а) сомато-стохастические (соматические) эффекты - их регистрируют у лиц подвергшихся облучению, к ним относят злокачественные новообразования, которые могут возникать практически во всех органах.
Ионизирующая радиация индуцирует:
- лейкозы (латентный период 5-7 лет)
- рак щитовидной железы (латентный период 10-20 лет)
- рак легких (латентный период 15-20 лет), желудка
- эндокринно-зависимые опухоли (рак молочной железы, яичников)
- злокачественные опухоли костей и кожи (чаще развиваются при местном облучении)
Вследствие аварии на ЧАЭС латентный период ряда опухолей изменился.
Первые в группе раковых заболеваний, поражающие население в результате облучения, - лейкозы, они вызывают гибель людей в среднем через 6 лет с момента облучения. Согласно оценкам НКДАР ООН, от дозы облучения в 1 Гр в среднем 2 человека из 1.000 умрут от лейкозов (т.е. если кто-то получит дозу в 1 Гр при облучении всего тела, то существует один шанс из 500, что этот человек умрет в дальнейшем от лейкоза).
Самые распространенные виды рака, вызванные действием радиации, - рак щитовидной и молочной железы. По оценкам НКДАР, примерно у 10 человек из 1.000 облученных отмечается рак щитовидной железы, а у 10 женщин из 1.000 - рак молочной железы (в перерасчете на каждый Гр индивидуальной поглощенной дозы).Однако обе разновидности рака, в принципе, излечимы, и поэтому смертность от рака щитовидной железы поэтому особенно низка: лишь 5 женщин из 1.000, по-видимому, умрут от рака молочной железы на каждый Гр облучения и лишь 1 человек из 1.000 облученных, возможно, умрет от рака щитовидной железы.
Рак легких - один из тяжелых видов онкологической патологии. Он также принадлежит к распространенным разновидностям раковых заболеваний среди облученных групп населения. Согласно оценкам, из группы людей в 1.000 человек, возраст которых в момент облучения превышает 35 лет, вероятно, 5 человек умрут от рака легких в расчете на каждый Гр средней индивидуальной дозы облучения.
Рак других органов и тканей встречается среди облученных групп населения реже. Согласно оценкам НКДАР, вероятность умереть от рака желудка, печени или толстой кишки составляет примерно всего лишь 1/1000 на каждый Гр средней индивидуальной дозы облучения, а риск возникновения рака костных тканей, пищевода, тонкой кишки, мочевого пузыря, поджелудочной железы, прямой кишки и лимфатических тканей еще меньше и составляет примерно от 0,2 до 0,5 на каждую 1.000 на каждый Гр средней индивидуальной дозы облучения.
б) наследуемые (генетические) эффекты - их регистрируют у потомков лиц, подвергшихся облучению
Генетические последствия действия радиации можно разделить на 3 группы:
1. Серьезные нарушения развития у потомства облученных родителей - в их основе лежат "крупные" мутации - хромосомные, геномные, доминантные генные. Эффекты этой группы проявляются преимущественно в первом и втором поколениях после облучения.
- эмбриональная и ранняя постнатальная гибель
- врожденные пороки и задержка развития
- снижение фертильности
- изменение морфологических и биохимических признаков.
2. Физиологическая неполноценность потомства:
- снижение устойчивости к неблагоприятным воздействиям
- функциональные сдвиги
- дестабилизация генетического аппарата.
3. Увеличение риска канцерогенеза - мутагенные воздействия на родителей создают наследственную предрасположенность к бластомогенезу у потомства.
30. Сравнительная характеристика детерминированных и стохастических последствий облучения.
Детерминированные последствия |
Стохастические последствия |
Являются ближайшими |
Являются отдаленными |
Механизм возникновения: превышение количества погибших клеток над числом вновь образованных после облучения |
Механизм возникновения: появление в организме выжившей, но поврежденной в результате облучения соматической клетки. |
Достоверно предсказуемы |
Носят вероятностный характер |
Для начала проявления эффекта необходимо достигнуть определенный порог дозы облучения |
Для начала проявления эффекта порог дозы облучения отсутствует; эффект может проявиться при любой дозе облучения |
Риск может быть сведен к нулю при снижении дозы облучения ниже пороговой |
Риск есть при любых дозах облучения, его можно лишь уменьшить |
Индивидуальная доза определяет тяжесть проявления |
Доза определяет не тяжесть, а частоту проявлений той или иной патологии |