При місцевому опромінюванні організму із збільшенням опромінюваного об'єму при одній і тій же величині дози збільшується місцева і загальна реакція, що може бути пояснене збільшенням інтегральної дози за рахунок розсіяного випромінювання і пошкодженням більшого об'єму тканин.
Залежність біологічної реакції від розмірів опромінюваного об'єму помітна і при вивченні змін опромінюваної шкіри. Так, наприклад, при опромінюванні рентгенівськими променями поля в 4 см2 еритема виникає при дозі 1000-1200 р, а якщо ж поле збільшується до 50 см2, то та ж реакція з'явиться при дозі 800 р.
При місцевому опромінюванні ступінь загальної реакції залежить, окрім розмірів опромінюваного поля, від його локалізації. Найбільш важкі ступені реакції спостерігаються при опромінюванні верхньої частини живота, потім шиї, грудної клітини, голови, нижньої частини живота, обличчя. Найменше виражена реакція при опромінюванні кінцівок, особливо кистей і стоп.
Радіочутливість
Щоб отримати перше, грубе уявлення про дію випромінювання на живі істоти, про їх радіочутливість, визначають летальну /смертельну/ дозу. Для цього групу організмів /щурів, мишей, риб, інфузорій і т.п./ опромінюють в певній дозі; через декілька годин або добу враховують число загиблих. Якщо загинули всі, опромінюючи наступну групу, дозу зменшують. Так знаходять середню летальну дозу, тобто дозу при якій гине 50% організмів і абсолютна летальна доза - мінімальна доза, при якій гинуть всі піддослідні тварини.
Летальною дозою часто характеризирують радіочутливість тварин і рослин. Ті організми, які гинуть при меншій дозі випромінювання, вважають більш радіочутливими. Значення дози випромінювання, що викликають загибель організмів різних видів, дуже різні. Так ЛД 50/30 для мавпи рівна 550-600 р, для собак - 400 р, для кролика - 800 р, карася - 1800 р, змії від 3 до 20000 р, для дріжджів 30000 р, інфузорій 300.000 р, для вищих рослин від 1000 до 150.000 р.
Найменш чутливі до дії іонізуючого випромінювання бактерії і прості, найбільш чутливі - ссавці. У ядерному реакторі, де потужність дози сягала 10 мільйонів радий в добу, були виявлені бактерії, які не тільки не гинули від могутнього потоку випромінювання, але ділилися, розмножувалися, і "почували" себе чудово.
Різною радіочутливістю і радіостійкістю володіють не тільки організми різних видів, але і тварини одного виду. Ця відмінність виявляється вже при визначенні мінімальної, середньої і абсолютної летальних доз. Адже для таких дослідів підбираються тварини однієї статі, віку, маси. Людям також властива індивідуальна радіочутливість. Це добре відомо променевим терапевтам. Одні хворі переносять весь курс лікування без всяких ускладнень, у інших же променеві реакції починаються буквально після перших же сеансів променевого лікування.
Велику роль в радіостійкості грає загальний стан організму і його вік. Найбільш радіочутливі організми в ембріональному періоді, особливо під час активної закладки органів, у людини - через 2-6 тижнів після зачаття, тобто коли вагітність може бути ще і не встановлена. Доза абсолютно нешкідлива для матері, може викликати серйозні порушення розвитку плоду. Молоді організми більш радіочутливі і після народження. Тому опромінювання молодих жінок і дітей допускається лише у випадках крайньої необхідності.
Вища радіочутливість організмів, що розвиваються, властива всім живим істотам. Досліди з плодовою мушкою дрозофілою показали, що загибель зародка її у віці 2 годин викликається опромінюванням в дозі 160 рентген, а доросла комаха гине тільки від 85 000 рентген. Клітини, тканини, органи одного і того ж організму мають неоднакову чутливість до іонізуючого випромінювання. В одних органах не виявляється яких-небудь деструктивних змін, в інших визначаються глибокі морфологічні і генетичні ефекті, в третіх - спостерігається загибель клітинних елементів після загального опромінення живого організму.
Багаторічні експериментальні і клінічні дослідження дозволили скласти схематичну класифікацію радіочутливості нормальних клітин і тканин людини по убуваючому ступеню на підставі променевих уражень. Високою радіочутливістю володіють: ембріональна, лімфатична тканина, селезінка, зобна залоза, РЕ Система, яєчка, яєчники, кістковий мозок, тонка кишка, де перші ознаки ураження спостерігаються в дозі 25-100 рентген, а важкі ураження - в дозі 400-600 рентген.
Середня, радіочутливість виявлена у: шкіри, слизистих оболонок, ока, зростаючих кісток, судинної системи, для досягнення тяжких уражень їм необхідна доза 850-2000 рентген, а перші ознаки з'являються при дозі 300-800 рентген;
Низькою радіочутливістю володіють тканини залоз внутрішніх секрецій, печінки, нирок, ц.н.c., легенів, скелетної і гладкої мускулатури, серця. Мінімальна доза, що викликає певні ураження, - 1000 - 4000 рентген, важкі поразки виникають від 3000-6000 рентген опромінювання.
При вивченні радіочутливості окремих частин клітини, яке стало здійсненним після того, як дістала можливість роздільного опромінювання клітини /екранування ядра або цитоплазми/, виявлена велика чутливість ядра, яка в декілька сотень разів перевищує чутливість цитоплазми. Персональною чутливістю володіє його хромосомний апарат, який може бути пошкоджений всього декількома актами іонізації.
Клітини, що діляться, володіють неоднаковою радіочутливістю залежно від фази свого розвитку, від стадії мітотичного циклу у момент опромінювання. Найбільшою радіочутливістю володіють клітини в кінці періоду спокою і на самому початку профази. Опромінювання в цей період веде до швидкої загибелі клітини. Клітини, опромінені /в невеликих дозах/ під час ділення /на стадії метафази, анафази і телофази/, завершують цикл мітозу, іноді після невеликої затримки. Дочірні клітини виживають і залишаються здатними для подальшого ділення
Проте при цьому можуть виявлятися різні аномалії, що знижують життєздатність кліток. При збільшенні дози глибина і значущість аномалій, що виявляються, збільшуються, кількість поколінь, що походять від опроміненої клітини, зменшується. Часто, але не завжди, всі покоління клітин, що пішли від опромінених клітин врешті-решт гинуть. При дуже великих дозах клітина гине в процесі першого ж мітозу, наступного за опромінюванням, або безпосередньо услід за опроміненням - до мітозу.
Після опромінювання пухлини унаслідок різної стійкості кліток до випромінювання в різні фази мітотичного циклу, а також унаслідок неоднакових умов живлення пухлини морфологічні дослідження виявляють різні ступені пошкодження кліток.
Патологічна тканина, зокрема пухлинна, нерідко виявляється чутливішою до випромінювання, чим нормальна. Це відмінність в радіочутливості нормальною і патологічною тканиною дозволяє проводити променеву терапію, викликаючи в них різні по ступеню зміни. Ці відмінності зв'язані також і з неоднаковою здатністю до відновлення, більш вираженою в нормальних тканинах.
Ступінь відмінності в радіочутливості тканин, або величина терапевтичного інтервалу, в більшості випадків визначає ефективність променевої терапії: з підвищенням інтервалу збільшується ефективність лікування. Виняток становлять злоякісні новоутворення, що володіють високою радіочутливістю і одночасно великою схильністю до генералізації, як, наприклад, лімфосаркома, мієлома. Лікування цього роду новоутворень, не дивлячись на хороший безпосередній ефект, найчастіше виявляється безуспішним із-за дальшої генералізації процесу.
Пухлини, що розвиваються з тканин, здібних до проліферації, є найбільш чутливими /пухлини з лімфоїдної тканини, статевих залоз/; пухлини, що розвиваються з тканини, не здібної до фізіологічної регенерації /м’язова і нервова ткань/, - найменш радіочутливими.
У зв'язку з великою радіочутливістю пухлинних кліток в премітотичній фазі і фазі мітоза, пухлини, що швидко розмножуються, часто виявляються радіочутливими. Деякі пухлини представляють виключення.
Окрім гістологічної будови пухлини, велике значення має ступінь диференціації пухлинних клітин. У міру зменшення диференціації клітин збільшується їх радіочутливість. Терапевтичний ефект при фракційному опромінюванні диференційованих аденокарцином досягається при дозах 7000 - 8000 рад, а недиференційованих - 5000 - 6000 рад.
Великий вплив на радіочутливість надає функціональний стан органу або тканини. Всяке підвищення функції тканини або органу веде за собою і підвищення радіочутливості /А.П.Лазарева/. Прикладом може служити велика чутливість молочної залози в період лактації в порівнянні із звичайним її станом або тканина щитовидної залози при гіпертиреозі в порівнянні з чутливістю нормальної залози.
Великий вплив на радіочутливість тканин надає стан іннервації опроміненої області, а також стан центральної нервової системи. Денервація або тимчасове пониження функціональної збудливості нервових закінчень /анестезія, блокада/ веде до пониження радіочутливості.
Така ж дія може спостерігатись при загальному наркозі або сні, що досягається фармакологічними засобами. Систематичне використання знеболюючих групи морфіну різко знижує радіочутливість пухлини. Збудження центральної нервової системи, що викликається фармакологічними або іншими засобами, підвищує радіочутливість організму до випромінювання.
