РБ8. Факторы, вызывающие поражения личного состава войск и населения при ядерных взрывах и радиационных авариях. Общая характеристика радиационных поражений

Факторы поражения при использования ЯО:

- ударная волна (травматические поражения средней тяжести);

- световое (ожоги 2 степени тяжести);

- проникающая радиация: нейтроны и гамма-излучения (тяжелые лучевые поражения);

- источники радиоактивного заражения местности: непрореагировавший уран (альфа-излучение), осколки деления (бета- и альфа-), нейтроны.

В развитии крупных радиационных аварий выделяют три этапа: ранний, промежуточный и восстановительный.

Ранний этап характеризуется выбросом РВ в атмосферу, продолжающимся от получаса до нескольких суток. При этом люди могут подвергаться прямому внешнему -облучению от образующегося при выбросе радиоактивного облака, а также внутреннему облучению вследствие поступления в организм (прежде всего ингаляционным путем) радионуклидов, содержащихся в воздухе.

На промежуточном этапе, когда выброс радиоактивных материалов в атмосферу резко уменьшается или прекращается, облучение населения происходит главным образом за счет внешнего гамма- и жесткого -излучения радионуклидов, выпавших на почву и растительность, а также внутреннего облучения вследствие инкорпорации РВ, которые могут попасть в организм как с воздухом (особенно в результате вторичного пылеобразования), так и с водой и пищей.

После промежуточного этапа, продолжающегося несколько суток, наступает наиболее длительный восстановительный этап, во время которого происходит переход от аварийного состояния к обычному с постепенной отменой режимных ограничений по мере уменьшения радиационной опасности. Основным ее источником на этом этапе являются долгоживущие радионуклиды, остающиеся во внешней среде и обусловливающие как повышенные уровни внешнего -излучения (гамма-фон), так и внутреннее облучение за счет преимущественно перорального поступления радионуклидов.

Лучевые поражения:

Острая лучевая болезнь от внешнего равномерного облучения

- Костномозговая форма острой лучевой болезни

- Кишечная форма острой лучевой болезни

- Токсемическая форма острой лучевой болезни

- Церебральная форма острой лучевой болезни

Острая лучевая болезнь от внешнего неравномерного облучения

Хроническая лучевая болезнь

Местные радиационные повреждения

Радиационные поражения при радиоактивном заражении

- Радиоактивноезаражение кожных покровов

- Внутреннее радиоактивное заражение

Комбинированные и сочетанные радиационные поражения

Отдаленные последствия облучения

- Детерминированные отдаленные эффекты облучения

- Общесоматические отдаленные последствия облучения

Отдаленные последствия облучения различных органов и тканей

- Радиационно-индуцированный тератогенез

- Стохастические отдаленные последствия облучения

- Радиационный канцерогенез

- Наследственные эффекты

 

РБ9. Костномозговая форма острой лучевой болезни. Условия возникновения, степени тяжести, периоды течения. Патогенез ведущих синдромов периода разгара. Обоснование принципов лечения.

Острая лучевая болезнь представляет собой заболевание, которое развивается при внешнем равномерном облучении в дозе, превышающей 1 Гр. Облучение при этом должно быть одномоментным, т.е. должно произойти за период времени меньший, чем 10 дней.Кишечная форма ЛБ:при общем облучении в дозах1-10Гр.В течении ОЛБ выделяют:1.период общей первичной реакции на облучении2.скрытый период3.период разгара4.период восстановления.

1. повышение проницаемости сосудистой стенки,нарушение регуляции сосудистого тонуса,гиперстимуляция триггер-зоны рвотного центра.Диспептический синдром:тошнота,рвота,диарея.Астено-вегетативный:головная боль,слабость,гиподинамия,артериальная гипотензия.В периферической крови-снижение лимфоцитов,в течение 1х суток-перераспределенный нейтрофильный лейкоцитоз. 2. жалобы на состояние здоровья отсутствуют или слабо выражены. Могут отмечаться симптомы астенизации и вегето-сосудистой неустойчивости (повышенная утомляемость, потливость, периодическая головная боль, расстройства сна и т.д.) продолжается постепенное опустошение костного мозга, начиная со снижения числа наименее зрелых и завершаясь исчезновением клеток, уже закончивших процесс созревания, а затем и уменьшение содержания функциональных клеток в крови.3.клинически характеризуется развитием инфекционного и геморрагического синдромов, обусловленных агранулоцитарным иммунодефицитом и тромбоцитарной недостаточностью гемостаза.

Инфекционный синдром ОЛБ начинается с резкого ухудшения самочувствия, появляются общая слабость, головокружения, головная боль. Повышается температура тела, появляются ознобы и проливные поты, учащается пульс, нарушаются сон и аппетит. К наиболее частым типам инфекционных осложнений ОЛБ относятся: язвенно-некротический тонзиллит, бронхит, очаговая пневмония, язвенно-некротические поражения кожи и слизистых.

Некротическая энтеропатия клинически проявляется болями в животе, вздутием живота, частым жидким стулом, лихорадкой. В отдельных случаях может развиваться непроходимость кишечника (вследствие инвагинации кишки), прободение кишки и перитонит. При патологоанатомическом исследовании обнаруживаются атрофия слизистой кишечника, отек, кровоизлияния, участки некроза.

Геморрагические проявления чаще всего начинаются с появления кровоизлияний в слизистые полости рта, а затем и на коже. Появляются носовые кровотечения, кровь в кале, иногда гематурия. Резко удлиняются время кровотечения и время свертывания крови, нарушается ретракция кровяного сгустка, увеличивается фибринолитическая активность крови.4.если в период разгара не наступает смерть,регенераторные процессы в кроветворной системе обеспечивают через определенный срок увеличение числа зрелых клеток крови.Происходит полная или частичная нормализация функций критических систем орг-ма. Принципы терапии:

купирования проявлений первичной реакции на облучение;

лечения инфекционных осложнений ОЛБ;

профилактики и борьбы с интоксикацией;

терапии геморрагического синдрома и анемии;

борьбы с костномозговым синдромом.

 

РБ 10. Первичная реакция на облучение. Патогенез основных симптомов, их значение для оценки тяжести поражения. Средства профилактики и купирования симптомов первичной реакции на облучение. Синдром ПРО относится к числу наиболее ранних клинических синдромов радиационного поражения организма. Он имеет достаточно четко очерченную картину, которая характеризуется комплексом диспептических (анорексия, тошнота, рвота, диарея, дискинезия кишечника), нейромоторных (быстрая утомляемость, апатия, общая слабость) и нейрососудистых (потливость, гипертермия, гипотензия, головокружение, головная боль) проявлений, а также местными реакциями кожи и слизистых (гиперемия, зуд, жжение и т.д.).

Весь перечисленный выше симптомокомплекс ПРО наблюдается только при облучении в дозах, близких к абсолютно смертельным (порядка 8-10 Гр). Наиболее низок дозовый порог (0,5-1 Гр) для возникновения анорексии, тошноты и рвоты, слабость и повышенная утомляемость типичны при облучении в дозах 1-2 Гр, головная боль и диарея - при 4-6 Гр, головокружение - при 6-8 Гр, а гипертермия появляется при облучении в дозе свыше 8-10 Гр. По мере возрастания дозы радиационного воздействия не только обогащается симптоматология ПРО, но и увеличивается выраженность и продолжительность ее проявлений, отмечается более раннее их возникновение.

При объективном исследовании в этот период обычно обнаруживаются гиперемия кожи, гипергидроз, лабильность вазомоторных реакций, тремор пальцев рук, тахикардия, при больших дозах - повышенная температура тела.

В костном мозге обнаруживают клетки с признаками пикноза ядер, апоптоза, цитолиза, снижение митотического индекса. После восстановления митотической активности увеличивается доля клеток с хромосомными аберрациями. К концу начального периода может развиться довольно выраженное снижение числа кариоцитов в костном мозге, особенно наиболее молодых стадий их созревания. В крови наблюдают прогрессирующее снижение числа лимфоцитов. В течение первых 12-24 ч отмечается перераспределительный нейтрофильный лейкоцитоз.

Установлено, в частности, что тошнота и рвота при облучении индуцируются раздражением хеморецепторной триггерной зоны рвотного центра биологически активным веществами, в избытке появляющимися в крови после радиационного воздействия (биогенные амины, регуляторные пептиды, простагландины и другие эндогенные биорегуляторы). Кроме того, рвотный центр возбуждается за счет патологической афферентной импульсации с интероцепторов желудочно-кишечного тракта, возникающей, в свою очередь, вследствие гастростаза, обусловленного постлучевыми расстройствами периферической дофамин- и серотонинергической медиации.

Спазмы и боли в области живота, тенезмы и диарея связаны с усилением моторной и секреторной функции кишечника, а также угнетением процессов реабсорбции жидкости из его просвета в кровь. Механизм этих нарушений также напрямую связан с расстройствами нейрогуморальной регуляции функций желудочно-кишечного тракта - гиперпродукцией биогенных аминов (прежде всего, серотонина и гистамина), простагландинов и кишечных пептидов (мотилин и др.).

Ранние нейромоторные и нейрососудистые эффекты облучения в значительной мере связаны с расстройствами центральной катехоламинергической регуляции корковых и подкорково-стволовых функций ЦНС, нарушениями гемо- и ликворообращения в головном мозге, общей интоксикацией организма продуктами свободно-радикального окисления и распада радиочувствительных тканей.

К концу начального периода находящиеся в тканях и циркулирующие в крови токсические продукты в значительной мере разрушаются или выводятся, уровень патологической импульсации в нервную систему снижается, высокие компенсаторные возможности нервной системы обеспечивают восстановление ее функций и, тем самым, устраняются причины проявления симптомов первичной реакции. Изменения же в костном мозге к этому времени не достигают еще крайней степени выраженности и скомпенсированы за счет сохранившихся резервов. Поэтому клинических проявлений, связанных с повреждением гемопоэза, еще нет, и в развитии лучевой болезни наступает скрытый период.

 

РБ 11. Радиационное поражение системы крови. Прогностическое значение изменений показателей периферической крови для оценки тяжести лучевого поражения. Механизмы восстановления кроветворения после облучения. Наиболее ранней реакцией миелокариоцитов на облучение является временное прекращение деления клеток. Часть клеток стволового отдела (тем большая, чем выше доза) утрачивает пролиферативную активность практически сразу после облучения. Наибольшая радиочувствительность отмечается у стволовых и коммитированных клеток. Миелобласты более устойчивы к действию радиации, а промиелоциты и миелоциты весьма радиорезистентны. Далее резистентность увеличивается: эритробласты, базофильные нормобласты, полихроматофильные нормобласты, оксифильные нормобласты, ретикулоциты. Зрелые клеточные элементы крови (лейкоциты, тромбоциты и эритроциты) достаточно устойчивы к действию ионизирующего излучения, и изменение их количественного содержания в крови после облучения связано только с естественным процессом их убыли после завершения жизненного цикла и отсутствием поступления в периферическую кровь новых зрелых клеток. Продолжительность блока митозов в клетках пролиферативно-созревающего отдела тем дольше, чем выше доза облучения. Часть этих клеток (опять же чем выше доза, тем большая) погибает в интерфазе или после восстановления деления в одном из ближайших митозов. Клетки созревающего отдела при облучении практически не погибают. Созревание клеток и выход их в периферическую кровь продолжаются в том же темпе, что и без облучения. Мало меняется и продолжительность жизни зрелых клеток функционального отдела. В результате в костном мозге быстро убывает число клеток, вначале наименее дифференцированных, а затем все более зрелых, так как естественная их убыль не компенсируется в достаточной степени поступлением новых клеток из истощенных предшествующих отделов.

Первичная реакция на облучение: относительная и абсолютная лимфопения, нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево, ретикулоцитоз, макроцитоз эритроцитов, наклонность к моноцитозу.

Со второй недели: нейтропения, лимфопения, тромбоцитопения, моноцитопения, анемизация; дегенеративные изменения в клетках: хроматинолиз, вакуолизация, токсическая зернистость, фрагментация и распад ядер.

На 4-5й неделе: восстановление (ретикулоциты-гранулоциты-моноциты), гиперпластическая реакция КМ.

Абсолютное содержание лимфоцитов в периферической крови является прогностическим критерием тяжести ОЛБ от внешнего облучения на 2-3 сутки после облучения.

Содержание лейкоцитов в периферической крови является прогностическим фактором тяжести ОЛБ от внешнего облучения на 7-9е сутки.

После первичного опустошения, прогрессирующего приблизительно в течение недели, следующей за облучением, наблюдается кратковременное увеличение их числа. Это так называемый "абортивный подъем", который объясняют тем, что сохранившие жизнеспособность клетки пролиферирующего отдела (а, возможно, и частично поврежденные, но способные к некоторому количеству делений стволовые клетки) после возобновления митотической активности обеспечивают некоторое повышение клеточности костного мозга. Однако этот источник при отсутствии пополнения из стволового отдела быстро истощается, и абортивный подъем сменяется прогрессирующим снижением числа клеток (вторичное опустошение). Характерно, что в начале процесса восстановления стволовые клетки пролиферируют, воспроизводя себе подобных, и практически не выходят в следующие пулы (так называемый "блок на дифференцировку"). И лишь когда их число достигнет уровня, приближающегося к нормальному, начинается поступление клеток в пролиферативно-созревающий отдел. Поэтому, для того, чтобы началось восстановление числа клеток в периферической крови, требуется довольно длительное время, необходимое для самовоспроизведения популяции стволовых клеток, прохождения через пролиферативно-созревающий и созревающий отделы. И только по завершении этих этапов потомки сохранившихся стволовых клеток начинают поступать в периферическую кровь (если, конечно, до этого организм не погибнет).

РБ 12. Радиационное поражение органов желудочно-кишечного тракта. Кишечная форма острой лучевой болезни. Наиболее радиочувствительными являются стволовые клетки крипт тонкого кишечника: большая их часть погибает уже при облучении в дозах 4-6 Гр. Пролиферирующий и созревающий пул крипты кишечника более устойчив к действию радиации. Зрелые эпителиоциты кишечных ворсинок являются значительно более радиорезистентными, основная их часть (так же, как и клетки функционального пула кроветворной ткани) погибает после облучения в дозах свыше 15 Гр. Большая (по сравнению с родоначальными элементами гемопоэтической системы) радиоустойчивость стволовых клеток кишечника связана с тем, что в последних процессы постлучевой репарации и регенерации протекают значительно быстрее, чем в костном мозге.

Клинические проявления кишечного синдрома могут отмечаться уже при тяжелой и крайне тяжелой степени острой лучевой болезни (доза облучения 6-10 Гр), однако дозовый порог полного опустошения стволового пула крипт, обусловливающего декомпенсацию функции кишечника при лучевом поражении, составляет для человека 10-20 Гр. Именно эти процессы и лежат в основе развития кишечной формы острой лучевой болезни.

Кинетические параметры развития кишечного синдрома определяются временем прохождения энтероцита по поверхности ворсинки от ее основания к вершине с последующим слущиванием. Сразу после облучения в "кишечном" диапазоне доз значительная часть стволовых клеток крипт погибает по интерфазному механизму, другие (по окончании фазы митотического блока) погибают после одного или нескольких делений (репродуктивная форма клеточной гибели). В результате опустошения выстланных зародышевым эпителием крипт прерывается процесс новообразования и поступления на ворсинку эпителиоцитов и, поскольку продвижение зрелых клеток по ворсинке и их слущивание продолжается с нормальной скоростью, происходит полное оголение ворсинки и денудация слизистой оболочки кишечника.

Хотя для человека время перехода энтероцита с крипты на кончик ворсинки составляет 3-4 сут, клинические проявления лучевого поражения кишечника развиваются обычно на 7-8 сут. Этот временной сдвиг обусловлен наличием так называемых "аномальных" энтероцитов, возникающих в результате деления поврежденных радиацией стволовых элементов кишечника, а также "растягиванием" оставшихся эпителиоцитов по поверхности кишечной ворсинки. Когда эти компенсаторные механизмы становятся уже недостаточными для того, чтобы покрыть всю поверхность слизистой оболочки кишечника, образуются дефекты эпителиального покрытия, приводящие, в свою очередь, к нарушению его основных функций - поддержания водно-электролитного баланса организма и барьерной функции.

Наиболее важным следствием денудации тонкой кишки являются дегидратация и гипонатриемия. Обезвоживание организма при кишечном синдроме обусловлено нарушением процессов активного всасывания и реабсорбции воды и электролитов, возрастанием экскреции жидкости в просвет кишечника и усилением его моторно-эвакуаторной функции, что в конечном итоге приводит к развитию тяжелой диареи. Обусловленное денудацией слизистой кишечника и опустошением пейеровых бляшек нарушение барьерной функции кишечной стенки является причиной поступления во внутреннюю среду токсических продуктов, в частности, эндотоксинов кишечной палочки, увеличивающих гибель эпителиоцитов и ускоряющих процесс оголения ворсинок.

По этой же причине во внутреннюю среду проникает кишечная микрофлора. Микробной инвазии и размножению микробов во внутренних органах способствует развивающаяся гранулоцитопения, еще более снижающая противоинфекционную резистентность организма.

Поскольку исчезновение эпителиальной выстилки тонкой кишки при гамма-облучении происходит уже в дозе 10 Гр (а именно с этим явлением связаны механизмы, приводящие к смертельному исходу после облучения в дозах 10-20 Гр), с увеличением дозы в кишечном диапазоне сроки гибели млекопитающих практически не меняются, составляя достаточно фиксированную величину: от 4 до 8 сут.

 

РБ 13. Радиационное поражение центральной нервной системы. Церебральная форма острой лучевой болезни. Средства профилактики ранней преходящей недееспособности. В отличие от кроветворных тканей, кишечного эпителия и кожных покровов, клетки ЦНС неспособны к самообновлению.

Радиационные поражения ЦНС представляют собой детерминированные (нестохастические) эффекты облучения, зависящие от величины суммарной дозы, ее временного и пространственного распределения, а также от степени зрелости мозга в момент облучения.

Реакции ЦНС на острое радиационное воздействие в зависимости от величины дозы облучения могут проявляться в виде:

- функциональных и морфологических изменений, связанных с патологической афферентной импульсацией от радиопоражаемых структур и тканей, эндотоксикозом и гемодинамическими нарушениями (реакции I типа);

- прямого повреждения различных структур ЦНС и головного мозга в целом (реакции II типа).

Спектр реакций первого типа включает самые различные виды нарушений, начиная от преходящих изменений нервно-психических функций, выявляемых с помощью специальных методов исследования ("субклинические" формы лучевого воздействия), до крайне тяжелых функциональных и структурных нарушений ЦНС, определяющих в значительной мере характер течения и прогноз заболевания (например, токсемическая форма ОЛБ). Первичное изменение витальных функций и структуры мозга возникает при общем облучении (или локальном облучении головы) в дозах порядка 50 Гр и выше и обозначается как церебральная форма лучевого поражения. Таким образом, ЦНС становится "критической" системой при облучении в дозах порядка нескольких десятков грей.

Больные погибают при явлениях терминального отека мозга, общемозговых нарушений в виде оглушенности, сопора и комы, острой недостаточности сердечно-сосудистой системы (прежде всего, ее микроциркуляторного русла) и дыхания.

В механизмах развития синдрома радиационно-токсической энцефалопатии при крайне тяжелых формах ОЛБ (IV степени тяжести костномозговой формы, кишечной и токсемической форм) ведущая роль принадлежит массивной патологической аффектации в ЦНС с облученных рецепторных полей (особенно при обширных радиодерматитах). Другой причиной является аутоинтоксикация, обусловленная продуктами распада радиочувствительных тканей, бактериальными токсинами, биологически активными веществами эндогенного происхождения (биогенные амины, различные олигопептиды, простагландины, компоненты ренин-ангиотензиновой системы и др.). Интоксикация, протекающая на фоне нарушений проницаемости гематоэнцефалического барьера, приводит к быстрому развитию нарушений мозгового кровотока, ликвородинамики и необратимому повреждению витальных функций головного мозга.

Прямое лучевое поражение головного мозга (церебральный лучевой синдром) возникает при облучении в дозах порядка 50 Гр и выше. Наиболее частой причиной развития церебрального лучевого синдрома является неравномерное краниокаудальное облучение или локальное облучение головного мозга. Непосредственно после мгновенного гамма-нейтронного облучения в указанных выше дозах развивается острейшее поражение ЦНС, проявляющееся кратковременной потерей сознания (так называемая "ранняя преходящая недееспособность" или РПН-синдром), типичными проявлениями первичной реакции с последующим развитием симптомов, указывающих на нарушение гемо- и ликвородинамики головного мозга и мозговых оболочек (сильная головная боль, симптом Кернига, ригидность затылочных мышц, фотофобия и др.). На фоне прогрессивного ухудшения общего состояния у больных быстро нарастает микроочаговая неврологическая симптоматика, признаки поражения стволовой вегетативной регуляции (расстройства гемодинамики и дыхания), нарушения функции черепно-мозговых нервов. Спустя 1-2 сут больные обычно погибают при явлениях нарастающего отека мозга и прогрессирующей сердечно-сосудистой недостаточности.

Развивающийся при облучении в высоких (более 50 Гр) дозах острый энергетический дефицит нейронов (связанный с резким уменьшением количества АТФ в клетках) является и одним из ведущих механизмов их интерфазной гибели.

Причиной нарушения состояния клеточных мембран при церебральном синдроме является повреждение их липопротеидной структуры, обусловленное, прежде всего, продуктами реакций свободно-радикального окисления, индуцируемых радиацией. С помощью электронно-микроскопических методов исследования показано, что уже в первые часы после облучения наблюдаются "слипание" синаптических пузырьков, утрата четкости их контуров, происходит также набухание периваскулярных отростков астроцитов, митохондрий нейтронов, вакуолизация органоидов нейронов и глиальных элементов и другие ультраструктурные изменения, свидетельствующие о выраженном изменении проницаемости клеточных мембран.

Нарушения региональной микроциркуляции обусловлены как прямым действием продуктов радиации на эндотелий сосудов (за счет продуктов свободно-радикальных реакций), так и повышением проницаемости гемато-энцефалического барьера и накоплением в головном мозге значительных количеств вазоактивных веществ. В совокупности с развивающейся гипоксией эти изменения приводят к быстрому развитию периваскулярного, а затем и перицеллюлярного отека, нарушению витальных функций головного мозга и летальному исходу.

Повреждение головного мозга при локальном терапевтическом облучении в суммарных дозах 60-80 Гр проявляются в виде ранних (транзиторная миело- или энцефалопатия, динамические нарушения гемо- и ликвородинамики, преходящая демиелинизация) и отерогенных (от нескольких месяцев до нескольких лет после окончания терапевтического курса) реакций. К числу поздних реакций относятся тяжелые интеллектуальные нарушения, гипоталамо-гипофизарная дисфункция, прогрессирующая миелопатия и некроз мозга - наиболее грозное осложнение, часто заканчивающееся летальным исходом. Патогенез таких отсроченных нейропатий изучен мало (возможно, он связан с развитием дистрофических и аутоиммунных процессов), а пути профилактики и тем более лечения - практически не разработаны.

 

РБ 14. Зависимость эффекта внешнего облучения от его продолжительности и от распределения поглощенной дозы в объеме тела. В зависимости от вида излучения, расстояния до его источника, других геометрических и физических параметров радиационного воздействия величины перепада дозы по телу человека могут варьировать от крайне малых (например, относительно равномерное гамма-облучение на следе радиоактивного облака) до весьма высоких. Для характеристики перепада дозы по телу используется так называемый коэффициент неравномерности (Кн) - отношение максимальной и минимальной величин доз, измеренных на поверхности тела. Если различия в распределении поглощенных по телу не превышают 10 %, то есть Кн близок к 1, облучение считается равномерным.

Различают общее неравномерное внешнее облучение (в поле действия радиации находится все тело), субтотальное (облучение порядка 50 % площади тела), парциальное (облучение отдельных частей тела, например головы, области живота и т.д.) и местное (отдельных органов или их частей, а также отдельных анатомических образований) неравномерное облучение. В свою очередь, общее неравномерное воздействие может быть многосторонним (перепад дозы от поверхности тела к центру) и односторонним (перепад дозы вдоль поперечной или продольной осей тела). Среди последних различают латеральные, дорзо-вентральные и вентро-дорзальные воздействия (перепад доз вдоль поперечной оси тела), кранио-каудальные и каудо-краниальные (перепад доз вдоль продольной оси тела) варианты неравномерного облучения.

При общем и субтотальном неравномерном облучении с небольшими перепадами дозы картина лучевого поражения мало отличается от "классической" ОЛБ от внешнего равномерного радиационного воздействия. С ростом Кн и приближением к вариантам крайне неравномерных или парциальных облучений все в большей мере проявляются особенности этого вида радиационных поражений. К наиболее общим особенностям неравномерного облучения относятся:

- снижение (в сравнении с равномерным воздействием) эффективности биологического действия излучений на критические системы организма. Это проявляется в более легком течении ОЛБ, чем этого следовало бы ожидать исходя из значения дозы в наиболее облученной части тела (в частности, костномозговой и кишечный синдромы развиваются при облучении в более высоких дозах);

- нарушение характерной для "классической" формы ОЛБ периодичности и временной зависимости основных ее проявлений. В частности, сроки возникновения симптомов болезни будут определяться (при прочих равных условиях) тем, какая область тела и какие органы подверглись наиболее сильному поражающему воздействию ионизирующих излучений;

- преобладание в клинической картине заболевания симптомов, отражающих нарушение функций органов и тканей, подвергшихся облучению в наибольшей степени.

- возможность развития у одного и того же пораженного нескольких радиационных синдромов. Н

- уменьшение с ростом Кн вклада кроветворного синдрома в суммарное поражение, и, соответственно, возрастание роли в тяжести и исходе ОЛБ орофарингеального и кишечного синдромов и признаков лучевого поражения кожных покровов.

- модификация клинического течения костномозгового и кишечного синдромов. В условиях неравномерного облучения депрессия кроветворения менее значительна, а темпы восстановления гемопоэза более высоки, чем при равномерном воздействии. Это происходит за счет включения в процесс регенераци костномозгового резерва из малооблученных участков гемопоэтической ткани.

- нарушение зависимости (особенно при Кн > 10) между числом лейкоцитов в крови и клеточностью костного мозга, с одной стороны, и тяжестью лучевого поражения (исходом болезни), а также снижение диагностической значимости отдельных симптомов первичной реакции на облучение.

При воздействии на организм ионизирующих излучений с преимущественным вкладом в дозу нейтронов неравномерность облучения обусловлена как различиями в поглощенной дозе для разнородных по химическому составу тканей, расположенных на одинаковой глубине, так и существенным уменьшением дозовой нагрузки вдоль поперечной оси тела. В зависимости от энергии нейтронов коэффициент перепада тканевых доз может колебаться от 10 до 100. Это связано с тем, что мягкие ткани организма характеризуются весьма высокой способностью поглощать энергию нейтронного излучения. Результатом такого сочетания поражающего действия нейтронов на тканевом и организменном уровне является клинически более тяжелое течение основных синдромов заболевания при более благоприятном прогнозе, то есть снижении общей тяжести поражения организма в сравнении с соответствующей по степени тяжести ОЛБ, вызванной гамма-излучением.

РБ 16. Местные лучевые поражения кожи и слизистых оболочек в результате внешнего облучения. Особенности местных лучевых поражений при наружном радиоактивном заражении. Обоснование принципов лечения. Облучение может вызывать лучевые ожоги (радиодерматиты) различной степени тяжести. Если поражается только эпидермис, формируется ожог I (легкой) или II (средней) степени тяжести. При поражении эпидермиса и дермы развивается ожог III (тяжелой) степени. Если лучевое воздействие затрагивает все слои кожи, а также анатомические образования, расположенные глубже собственной фасции (мышцы, сухожилия, кости, суставы) говорят об ожоге IV (крайне тяжелой) степени тяжести.

Говоря о факторах, влияющих на степень тяжести местного лучевого поражения, следует отметить, что лучевой ожог протекает тем тяжелее, чем выше поглощенная доза и ее мощность, чем больше площадь и глубина облученных тканей и их локализация. Определяющее влияние на глубину, а, следовательно, и степень тяжести лучевого ожога оказывает и проникающая способность ионизирующего излучения. Так, альфа-частицы проникают в кожу на несколько десятков микрон и почти полностью поглощаются в роговом слое. Бета-излучение проникает в ткань гораздо глубже - до 2-4 мм, в результате чего значительная доля энергии бета-частиц поглощается в базальном слое эпидермиса, сальными и потовыми железами, кровеносными сосудами и другими образованиями поверхностного слоя дермы. Наконец, гамма, рентгеновское и нейтронное излучения, обладающие высокой проникающей способностью, поражают кожу на всю ее глубину.

Ранние эффекты местных радиационных поражения (первичная и вторичная эритемы, отек и др.) связаны, в основном, с повреждением эпидермиса, поздние - с повреждением дермы и подлежащих слоев кожи. В эпидермисе наиболее чувствительными (D0 = 1,35 Гр) являются стволовые клетки, находящиеся в базальном слое и обеспечивающие клеточный гомеостаз и восстановление общей клеточной популяции после повреждений кожи. По способности к пострадиационной репарации стволовые клетки кожи занимают промежуточное положение между полипотентными клетками кроветворной системы и клетками крипт кишечника (Dq = 2-2,5 Гр). Высокой радиочувствительностью отличаются и клетки эндотелия сосудов дермы. Созревающие и функциональные клетки эпидермиса, фибробласты, мышечные и нервные клетки дермы значительно более радиорезистентны и практически не повреждаются при облучении в дозах, вызывающих острое лучевое поражение кожи. Таким образом, критическими структурами кожи при облучении являются стволовые клетки базального слоя эпидермиса и эпителия вокруг придатков кожи.

В механизмах развития лучевых поражений кожи большое значение имеет индуцированное облучением блокирование деления стволовых клеток базального слоя эпидермиса. Так, при облучении в дозах 15-25 Гр деление стволовых клеток блокируется на срок до 10-15 сут. Как следствие этого процесса, прекращается поступление новых клеток из базального слоя в слой шиповатых клеток. Поскольку продвижение созревающих и функционирующих клеток и их физиологическая потеря с поверхности кожи продолжается после облучения с прежней скоростью, то по мере того, как число стволовых клеток падает до нуля, эпидермис отслаивается, и оголяется дерма.

При облучении в высоких дозах имеет место и прямая (как митотическая, так и интерфазная) гибель базальных клеток, морфологические признаки которой проявляются в виде отека, нарастания клеточного полиморфизма, кариолизиса и кариорексиса, пикноза клеточных ядер, появления многоядерных клеток. В дерме обнаруживаются расширение поверхностных и глубоких кровеносных сосудов, набухание эпителия их стенок. В нервных окончаниях и волокнах изменяется структура миелиновых оболочек, начинается распад на глыбки и некроз осязательных клеток. В пораженных участках кожи накапливаются гистаминоподобные вещества, приводящие к повреждению клеточных мембран, повышению проницаемости сосудов. Гистологически на границе эпидермиса и дермы наблюдается вакуолизация клеток, накопление внеклеточной жидкости, разрушение межклеточных мостиков, набухание и разволокнение коллагеновых волокон, уменьшение их числа. При глубоких лучевых ожогах некротические и дегенеративные процессы охватывают все слои кожи, распространяясь постепенно на глубжележащие ткани, вплоть до костных, что в итоге приводит к развитию остеопороза.

Помимо повреждения стволовых клеток базального слоя эпидермиса, существенную роль в патогенезе лучевых ожогов играет поражение эндотелия сосудов кожи. Особенно важное значение этот процесс имеет в генезе поздних радиационных поражений кожи (атрофия дермы, лучевые некрозы и т.д.), развивающихся через месяцы-годы после облучения. На пораженных участках наблюдается прогрессирующая облитерация капилляров, развитие атрофической аваскулярной неэластичной дермы, неспособной питать лежащий поверх нее эпидермис, что, в свою очередь, приводит к его атрофии, изъязвлению и некрозу.

Лечение. Ранняя лучевая реакция и лучевая алопеция лечения не требуют. Лечение эритематозной и буллезной форм дерматита проводится по принципам терапии дерматитов, кроме того, следует применять средства, усиливающие регенеративные процессы. Больные с острым некротическим дерматитом и поздними лучевыми дерматитами нуждаются в хирургическом лечении.

РБ 17. Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения. Влияние на развитие поражения особенностей поступления, распределения, выведения и активности инкорпорированных радионуклидов. Труднорастворимые соединения радионуклидов в столь малых количествах часто оказываются в растворе в виде ионов, что значительно облегчает их проникновение через биологические барьеры, всасывание и распространение по организму.

Во внутреннюю среду РВ могут попасть ингаляционно, через стенки желудочно-кишечного тракта, через травматические и ожоговые повреждения, через неповрежденную кожу. Всосавшиеся РВ через лимфу и кровь могут попасть в ткани и органы, фиксироваться в них, проникнуть внутрь клеток, и связаться с внутриклеточными структурами.Знание пути поступления радионуклида в организм весьма важно в практическом отношении. У ряда РВ характер всасывания, распределение по органам и тканям, выведение и биологическое действие существенно зависят от пути поступления.По способности преимущественно накапливаться в тех или иных органах выделяют следующие основные группы радиоактивных элементов:- радионуклиды, избирательно откладывающиеся в костях ("остеотропные"). Это щелочноземельные элементы: радий, стронций, барий, кальций. Остеотропность проявляют некоторые соединения плутония и тория. Поражения, развивающиеся при поступлении в организм остеотропных радионуклидов, характеризуются изменениями, прежде всего, в кроветворной и костной системах. В начальные сроки после массивных поступлений патологический процесс может напоминать острую лучевую болезнь от внешнего облучения. На более поздние сроки, в том числе и после инкорпорации сравнительно небольших активностей, обнаруживаются костные опухоли, лейкозы;- радионуклиды, избирательно накапливающиеся в органах, богатых элементами ретикулоэндотелиальной системы ("гепатотропные"). Это изотопы редкоземельных элементов (лантан, церий, прометий, празеодим), а также актиний, торий и некоторые соединения плутония. При их поступлении наблюдаются поражения печени, проксимальных отделов кишки (эти элементы, выделяясь с желчью, реабсорбируются в кишечнике и, поэтому, могут неоднократно контактировать со слизистой тонкой кишки). На более поздние сроки наблюдаются циррозы, опухоли печени. Могут проявиться также опухоли скелета, желез внутренней секреции и опухоли другой локализации;- радионуклиды, равномерно распределяющиеся по организму. Это изотопы щелочных металлов (цезия, калия, натрия, рубидия), водорода, углерода, азота, а также изотопы некоторых других элементов, в частности, полония. При их поступлении поражения носят диффузный характер: развивается атрофия лимфоидной ткани, в том числе селезенки, атрофия семенников, нарушения функции мышц (при поступлении радиоактивного цезия). На поздние сроки наблюдаются опухоли мягких тканей: молочных желез, кишечника, почек и т.п.;в отдельную группу выделяют радиоактивные изотопы йода, избирательно накапливающиеся в щитовидной железе. При их поступлении в большом количестве вначале наблюдается стимуляция, а позже угнетение функции щитовидной железы. На поздние сроки развиваются опухоли этого органа;- плохо резорбирующиеся радионуклиды, которые являются причиной возникновения местных процессов, локализующихся в зависимости от путей поступления РВ.При поступлении радионуклидов в организм в количествах, обеспечивающих накопление в течение короткого срока (несколько дней) среднетканевой дозы, эквивалентной 1 Гр гамма облучения и выше, развивается острое лучевое поражение. При этом в значительной степени утрачивается специфичность действия различных радионуклидов, и поражение во многих чертах напоминает острую лучевую болезнь от внешнего облучения.

Вначале наиболее интенсивно облучаются органы дыхания и пищеварения, через которые ПЯД поступают в организм. Далее следуют органы преимущественного депонирования: щитовидная железа, печень, почки. В этих органах основная часть дозы формируется в ближайшие дни после заражения. В костях доза формируется гораздо медленнее по причине накопления в них таких долгоживущих радионуклидов как стронций.

В клинике лучевой болезни при алиментарном поступлении больших количеств ПЯД доминируют проявления поражения кишечника, вызванные контактным бета-облучением. Повреждения кишки часто имеют очаговый характер, особенно при поступлении плохо растворимых радионуклидов, длительно задерживающихся в криптах, регионарных лимфатических узлах, в результате чего местно формируются высокие дозы. Нарушается баланс жидкостей и электролитов, развиваются интоксикация, бактериемия, страдают секреция и ферментообразование в желудке, кишечнике.

Причиной смерти при острых поражениях ПЯД чаще всего являются повреждения желудочно-кишечного тракта и органов дыхания, развивающиеся на фоне глубоких нарушений кроветворной функции и приводящие к обезвоживанию, потере электролитов, интоксикации, генерализации инфекции.

РБ 18. Биологическое действие радиоактивных веществ. Радиационные поражения в результате алиментарного и ингаляционного поступления в организм продуктов ядерного деления. Влияние на развитие поражения особенностей распределения инкорпорированных радионуклидов.Специфика биологического действия отдельных радионуклидов (отличительные черты поражения, основные патогенетические механизмы его развития, причины смерти) определяется в первую очередь поражением определенных (критических) органов, нарушение жизнедеятельности которых может проявиться относительно рано, когда общие реакции и изменения в других системах выражены значительно слабее или могут вовсе отсутствовать.При внутреннем радиоактивном заражении концепция критического органа представляется сложнее, чем при общем внешнем облучении. В этом случае имеют значение, прежде всего, особенности распределения радионуклидов по органам и тканям (тропность радионуклидов), величины пороговых повреждающих доз для разных тканей, значение функционирования органа, по отношению к которому имеется повышенная тропность радионуклида, для жизнедеятельности организма.По способности преимущественно накапливаться в тех или иных органах выделяют следующие основные группы радиоактивных элементов.

1Радионуклиды, избирательно откладывающиеся в костях («остеотропные»). Это щелочноземельные элементы: радий, стронций, барий, кальций. Остеотропность проявляют некоторые соединения плутония. Поражения, развивающиеся при поступлении в организм остеотропных радионуклидов, характеризуются изменениями, прежде всего, в кроветворной и костной системах. В начальные сроки после массивных поступлений патологический процесс может напоминать острую лучевую болезнь от внешнего облучения. В более поздние сроки, в том числе и после инкорпорации сравнительно небольших активностей, обнаруживаются костные опухоли, лейкозы.

2Радионуклиды, избирателыю накапливающиеся в органах, богатых элементами ретикулоэвдотелиальной системы («гепатотропные»). Это изотопы редкоземельных элементов: лантана, церия, прометия, празеодима, а также актиний, торий, некоторые соединения плутония. При их поступлении наблюдаются поражения печени, проксимальных отделов кишки (эти элементы, выделяясь с желчью, реабсорбируются в кишечнике и поэтому могут неоднократно контактировать со слизистой оболочкой тонкой кишки). В более поздние сроки наблюдаются циррозы, опухоли печени. Могут проявиться также опухоли скелета, желез внутренней секреции и другой локализации.

3Радионуклвды, равномерно распределяющиеся по организму. Это изотопы щелочных металлов: цезия, калия, натрия, рубидия; изотопы водорода, углерода, азота, а также некоторых других элементов, в частности полония. При их поступлении поражения носят диффузный характер: атрофия лимфоидной ткани, в том числе селезенки, атрофия семенников, нарушения функции мышц (при поступлении радиоактивного цезия). В поздние сроки наблюдаются опухоли мягких тканей: молочных желез, кишечника, почек и т. п.

В отдельную группу выделяют радиоактивные изотопы йода, избирательно накапливаюшиеся в щитовидной железе. При их поступлении в большом количестве вначале наблюдается стимуляция, а позже угнетение функции щитовидной железы. В поздние сроки развиваются опухоли этого органа.

Плохо резорбирующиеся радионуклиды являются причиной возникновения местных процессов, локализующихся в зависимости от путей поступления РВ.В зависимости от физико-химической формы соединения, в состав которого входит радионуклид, особенно от его растворимости, в роли критических могут выступать разные органы. Так, при ингаляционном поступлении нерастворимых соединений элементов из группы остео-тропных или равномерно распределяющихся по телу критическим органом оказываются легкие. В разные сроки после поступления радионуклида в организм распределение его по органам может быть различным, т. е. роль критических могут выполнять различные органы.

Лучевые поражения в результате алиментарного и ингаляционного поступления продуктов ядерного деления

Представления о патогенезе и клинической картине поражений большими количествами продуктов ядерного деления (ПЯД) основываются на экспериментальных данных. В реальных условиях собственно ПЯД могут оказаться смешанными в разных соотношениях с продуктами наведенной радиоактивности и нераспавшейся частью урана или плутония.Радиоактивность поступивших в организм молодых ПЯД быстро снижается в первое время за счет распада короткоживущих изотопов, и интенсивность облучения организма со временем падает. Во всех органах, кроме костей, 30—50% всей накопленной дозы формируется в течение 1 сут после поступления ПЯД в организм, в течение недели — практически вся доза.При распаде ПЯД испускают р-, а во многих случаях и у-излучение. Характерна резкая неравномерность в распределении поглощенных доз (до 3 порядков) между различными органами и тканями, что зависит прежде всего от тропности отдельных радионуклидов к различным органам и низкой проникающей способности р-частиц. у-Излучение более равномерно поглощается различными участками тела. В экспериментах И. Я. Василенко после введения собакам ПЯД возрастом 36 ч соотношение поглощенных доз в щитовидной железе, кишечнике, печени и скелете составляло 1000:100:10:1 соответственно. Радионуклиды накапливались неравномерно и в пределах одного органа.Вначале наиболее интенсивно облучаются органы дыхания и пищеварения, через которые ПЯД поступают в организм. Далее следуют органы преимушественного депонирования: щитовидная железа, печень, почки. В этих органах основная часть дозы формируется в ближайшие дни после заражения. В костях доза формируется гораздо медленнее по причине накопления в них таких долгоживущих радионуклидов, как стронций.О количестве ПЯД, приводящих к развитию острых проявлений поражения, можно судить на основании следующих экспериментальных данных. При введении собакам через рот 111 МБк (3 мКи) на 1 кг массы ПЯД суточного возраста развивалась ОЛБ легкой степени, после 222 МБк/кг — болезнь средней степени тяжести, а большие дозы приводили к развитию тяжелого лучевого поражения. Дозы облучения кишечника при этом составили 10, 20 и более 20 Гр соответственно; дозы облучения щитовидной железы были примерно на порядок больше, а печени — на порядок меньше.В клинической картине лучевой болезни при алиментарном поступлении больших количеств ПЯД доминируют проявления поражения кишечника, вызванные контактным р-облучением. Повреждения кишечника часто имеют очаговый характер, особенно при поступлении плохо растворимых радионуклидов, длительно задерживающихся в криптах и регионарных лимфатических узлах, в результате чего местно формируются высокие дозы. Нарушается баланс жидкостей и электролитов развиваются интоксикация, бактериемия, страдают секреция и ферментообразование в желудке, кишечнике. Клинически для тяжелой степени поражения характерны рвота, понос, тенезмы, слизь и кровь в кале обезвоживание организма, общее угнетение животных, снижение количества поедаемого корма. Патологический процесс можно обозначить как острый геморрагический гастроэнтероколит. Состояние тонкой кишки при этом напоминает поражение при кишечной форме острой лучевой болезни от внешнего облучения. В связи с очаговым характером поражения, а также с большей длительностью облучения равноэффективные дозы для кишечника при внутреннем заражении ПЯД оказываются в 2—2,5 раза выше, чем при внешнем облучении.Ингаляционное поступление ПЯД опаснее, чем алиментарное. Это связано в первую очередь с облучением легких за счет продуктов, задержавшихся в них и попавших в лимфатические узлы.В результате высоких местных доз, формирующихся вокруг задержавшихся в легких радиоактивных частиц, развиваются очаги кровоизлияний, переходящие в фибринозно-геморрагическую пневмонию со слабо выраженной клеточной реакцией. Наблюдаются проявления радиационного ожога верхних дыхательных путей. Наряду с органами дыхания при ингаляционном поступлении ПЯД поражается и кишечник. В остром периоде болезнь можно определить как бронхопневмонию с гастроэнтероколитом.Гематологические изменения при поступлении ПЯД внутрь организма зависят от их количества, изотопного состава (который меняется в зависимости от «возраста» осколков) и растворимости. Если поступление невелико, а продукты мало растворимы, обычно наблюдают умеренный лейкоцитоз, моноцитоз, сдвиг лейкоцитарной формулы влево, иногда лейкемоидную реакцию костного мозга. При поступлении больших количеств радионуклидов появляются признаки угнетения лейко- и эритропоэза. В числе причин изменений кроветворения кроме прямого облучения гемопоэтических органов могут быть названы и отраженные реакции. Так, начальный лейкоцитоз выражен сильнее, чем при общем облучении, что связано с р-поражениями слизистых оболочек дыхательных путей и пищеварительного тракта. Значимость гематологических изменений для прогноза тяжести лучевой болезни в случае внутреннего гюступления ПЯД значительно меньше, чем при внешнем облучении.Из органов депонирования ПЯД на первом месте стоит щитовидная железа, в которой концентрируется до 30% всех всосавшихся молодых продуктов деления.До 15% всосавшихся ПЯД депонируются в печени (99Мо, 132Те, 131-135 I,140Bа и др.). Выделяющиеся с жечью изотопы могут повторно всасываться в кишечнике и вновь служить причиной облучения печени.Так же как и при ОЛБ от внешнего облучения, при внутреннем заражении ПЯД развиваются существенные расстройства иммунологической реактивности: повышается чувствительность к инфекции, развиваются аутоиммунные реакции. Поражения кишечника, печени, щитовидной железы при внутреннем заражении ПЯД обусловливают нарушения углеводного, липидного и белкового обмена, активности ферментов, накопление токсичных метаболитов.Причиной смерти при острых поражениях ПЯД чаще всего являются повреждения желудочно-кишечного тракта и органов дыхания, развивающиеся на фоне глубоких нарушений кроветворной функции и приводящие к обезвоживанию, потере электролитов, интоксикации, генерализации инфекции.Для восстановительных процессов при внутреннем заражении ПЯД характерно все то, что отмечают и при общем внешнем облучении: репарация молекулярных повреждений, клеточная регенерация, восстановление функций на органном и организменном уровнях. К этому следует добавить процессы, направленные на удаление ПЯД из организма. Мешает течению восстановительных процессов после внутреннего заражения продолжающееся облучение инкорпорированными радионуклидами, а также изменения гормональной регуляции, связанные в первую очередь с повреждением щитовидной железы радиоактивным йодом.

Течение ОЛБ от внутреннего поступления ПЯД отличают слабая выраженность первичной реакции и гематологического синдрома, отсутствие четких границ между периодами течения, рано появляющиеся признаки поражения критических органов (кишечника, легких), замедление восстановительных процессов.Длительное присутствие в организме радионуклидов, отличающихся низкими константами распада и выведения, таких как 90Sr, нередко обусловливает возникновение хронических форм заболевания, многообразных опухолевых и неопухолевых отдаленных последствий.Уже после воздействия активностями порядка единиц мКи возможно развитие лучевых реакций в результате радиационного ожога слизистых оболочек. Реакции эти проявляются лейкоцитозом, переходящим в лейкопению, некоторыми нарушениями обмена веществ, иммунитета.При поступлении молодых ПЯД в количествах, не приводящих к развитию острой лучевой болезни, наиболее значимым радионуклидом является радиоактивный йод. При поступлении в организм 1 мКи молодых ПЯД доза на щитовидную железу взрослых может достичь 0,4—1 Гр, а у детей в 2—10 раз больших величин. После распада радиоактивного йода на первое место по биологической значимости перемещаются радионуклиды цезия и стронция, а при поражении ПЯД возрастом 1 месяц — 1 год относительная доза в щитовидной железе оказывается значительно меньше, а в других органах, особенно в скелете, значительно больше.Отдаленные последствия при внутреннем заражении ПЯД принципиально такие же, как и при внешнем облучении, однако существенно большая доля приходится на опухоли желез внутренней секреции, в возникновении которых ведущее значение принадлежит повреждению щитовидной железы, которую рассматривают как критический орган в формировании отдалаленной патологии поступлении в организм ПЯД.