Эффективная доза фракционированного облучения определяется как сумма остаточного поражения и дозы последнего облучения

Величина остаточного поражения снижается со временем экспоненциально, однако 10% исходного поражения не восстанавливается (необратимая компонента).

Облучение в высоких дозах повреждает сами механизмы восстановления. При практических расчетах снижения величины остаточного поражения со временем дозовые различия темпа восстановления часто не учитывают. Период полувосстановления у человека (снижения остаточного поражения вдвое) оценивается ориентировочно в 28 дней.

Главные механизмы восстановления устойчивости к повторному воздействию радиации:

В ранние сроки (первые 10 – 12 час.) - это репарация сублетальных молекулярных повреждений в клетках, сохранивших жизнеспособность после первого облучения и повышение радиоустойчивости этих клеток.

Позднее (около 1 сут. и более) - регенерация на клеточном уровне за счет размножения клеток, за счет размножения клеток,сохранивших жизнеспособность (стволовые клетки костного мозга).

Увеличение общего периода облучения приводит к более длительному течению лучевого поражения (при равноэффективных по смертности дозах), к развитию подострых и хронических форм лучевых поражений.

Если общая продолжительность внешнего облучения превышает 10 сут., может развиться костномозговая форма ОЛБ с подострым течением.Клинические проявления первичной реакции мало выражены или могут отсутствовать, растягивается по времени период разгара,максимум проявлений приходится на более поздний срок, чем при кратковременном облучении. Сильнее выражена гипорегенераторная анемия. Замедляются восстановительные процессы.

При растянутом во времени облучении не развиваются церебральная и кишечная формы лучевой болезни. А в результате облучения, продолжающегося многие месяцы и годы, может развиться хроническая лучевая болезнь (ХЛБ).

2.2 Если при облучении различия в дозах. поглощенных различными областями тела. не превышают 10 - 15%, облучение называют равномерным; при более сильных различиях – неравномерным. Неравномерное облучение людей чаще всего имеетместо в аварийных ситуациях разного рода, при несчастных случаях, а также при взрывах атомных бомб.

Коэффициент неравномерности (Кн) – это отношение максимальной поглощенной дозы к минимальной.

Снижение повреждающего эффекта при неравномерном облучении зависит от благоприятного влияния сохранившихся в менее облученных участках костного мозга стволовых кроветворных клеток, которые способствуют ускорению восстановительных процессах и в этих участках.

В случае прогнозируемого воздействия облучения, приводящего к развитию церебрального синдрома, особенно в случаях, когда голова является облучаемой частью тела, целесообразно экранирование головы. В случае преимущественно нейтронного воздействия для такой защиты могут быть применены полимерные материалы, содержащие в своем составе много водорода. Для данной цели предложены подшлемники из таких материалов.

Сочетанное лучевое воздействие и сочетанное лучевое поражение - это местное повреждение, возникающее при неравномерном облучении, когда дозы, поглощенные ограниченными участками тела, превышают порог толерантности тканей.

Ведущим фактором, определяющим течение сочетанного поражения, является доза общего внешнего облучения. Вследствие неравномерности облучения костного мозга восстановление кроветворения при сочетанном поражении начинается раньше, а продолжительность глубокой цитопении сокращается. Состояние пораженных часто остается тяжелым вследствие продолжающегося поступления эндотоксинов из очагов локального поражения.

Вывод: В боевой обстановке чаще всего могут возникать сочетанные радиационные поражения с преимущественным воздействием на голову и развитием при достижении достаточной дозы церебрального и орофарингеального синдромов. На втором месте по вероятности возникновения стоят варианты с преимущественным облучением живота и развитием при соответствующей дозе модификационного синдрома. Зависимость эффекта облучения от распределения поглощенной дозы в объеме тела позволяет правильно оценить защитное действие экранирования от воздействия общего облучения.

3-й учебный вопрос: Острая лучевая болезнь(ОЛБ) от внешнего равномерного облучения.

По данному вопросу преподаватель опрашивает 4 – 5 студентов. Перед началом опроса преподаватель отмечает, что в зависимости от вида излучения,дозы облучения и его условий возможно возникновения различных видов лучевого поражения. Это острая лучевая болезнь от внешнего облучения, острая лучевая болезнь от внутреннего облучения, хроническая лучевая болезнь; различные клинические формы с преимущественным локальным поражением отдельных органов, которые могут характеризоваться острым, подострым или хроническим течением. Далее рассматриваются вопросы ОЛБ в результате внешнего облучения. Дается определение ОЛБ.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ) – это симптомокомплекс, развивающийся в результате общего однократного или относительно равномерного внешнего рентгеновского, гамма- и (или) нейтронного облучения в дозе не менее 1Гр.

3. 1 Патогенез острой лучевой болезни:

Ионизирующая радиация вызывает глубокие патологические изменения в организме, генетические нарушения в соматических и половых клетках, резкое замедление размножения и гибель клеток в тех тканях, где происходит интенсивное размножение клеток.

Для лучевой болезни характерны следующие патогенетические особенности:

При костномозговой форме:

Под влиянием облучения в гематопоэтической системе происходят резкие нарушения динамического равновесия между отдельными пулами, приводящие к ее несостоятельности, панцитопении и характерным клиническим проявлениям костномозгового синдрома. В соответствии с правилом Бергонье и Трибондо наиболее радиочувствительными являются клетки стволового пула, а также элементы делящегося – созревающего пула, после облучения отмечается временное прекращение деления всех гемопоэтических клеток (блок митозов), независимо от того, какая из них выживет или погибнет в последующем, а также гибель молодых. Малодифференцированных и делящихся клеток после одного или нескольких митозов. В результате стволовой и делящийся созревающий пулы начинают опустошаться сразу после облучения, число созревающих элементов убывает по мере окончания их дифференцировки и выхода в периферическую кровь. Количество зрелых клеток уменьшается в последнюю очередь, когда их естественная убыль перестает восполняться вследствие опустошения предшествующих пулов.

Интенсивность опустошения костного мозга обусловлена скоростью поступления клеток из делящегося созревающего пула в пул созревания, т.е. состоянием процессов дифференцировки клеток, а глубина зависит от количества выживших стволовых клеток.

В период аплазии кроветворения происходят изменения, являющиеся основной причиной летальных исходов инфекционные осложнения, обусловленные агранулоцитозом, и геморрагические проявления, обусловленные тромбоцитопенией.

Стадия опустошения сменяется фазой восстановления кроветворной функции костного мозга. Процесс регенерации гемопоэза обеспечивается за счет стволовых клеток, сохранивших способность к неограниченному размножению.

Процесс регенерации гемопоэза включает несколько системных реакций:

- ускорения темпа размножения оставшихся непораженными или способными к пролиферации стволовых клеток;

- увеличение скорости созревания коммитированных клеточных элементов;

- вступление в процесс пролиферации стромальных клеточных элементов (прежде всего фибробластов);

- значительное увеличение в костном мозге количества макрофагов, гистиоцитов и плазматических клеток.

Активация пролиферации фибробластов, предшествующая ускорению размножения стволовых кроветворных клеток, способствует оптимизации этого процесса.

При кишечной форме ОЛБ - гибель организма обусловлена несостоятельностью функций клеток кишечного эпителия. При этом наиболее радиочувствительными являются стволовые клетки крипт тонкого кишечника, большая их часть погибает уже при облучении в дозах 4 – 6 Гр. Зрелые эпителиоциты кишечных ворсинок являются значительно более радиорезистентными, основная их часть 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 протекают значительно быстрее, чем в костном мозге.

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 (4 – 20 Гр)

Значительная часть стволовых клеток крипт погибает по интерфазному механизму, другие (по окончании фазы митотического блока) погибают после одного или нескольких делений.Происходит полное оголение ворсинки и слизистой оболочки кишечника, приводящие, в свою очередь, к нарушению его основных функций – барьерной и поддержания вводно-электролитного баланса организма.

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-эвакуационной функции, что приводит к развитию тяжелой диареи.

Нарушение целостности кишечного барьера (оголения слизистой кишечника и опустошение пейеровых бляшек) способствует развитию бактериемии и генерализации инфекции. В свою очередь, выделяемые кишечными бактериями токсины увеличивают гибель эпителиоцитов и ускоряют процесс оголения ворсинок.

Помимо гибели клеток покровного эпителия кишечника, важнейшую роль в механизмах развития инфекционных проявлений кишечного синдрома играет поражение гемопоэза, способствующее снижению противоинфекционной резистентности организма.

Сосудистая (токсемическая) форма ОЛБ, развивающаяся после облучения в диапазоне 20 – 80 Гр, проявляется в виде тяжелых гемодинамических расстройств, обусловленных парезом и повышением проницаемости сосудов, и симптомами общей интоксикации, вызванной проникновением во внутреннюю среду организма продуктов радиационного распада тканей, первичных и вторичных радиотоксинов, энтеротоксинов кишечной микрофлоры.

Важную роль в механизмах развития этой формы лучевого поражения играет массивный выброс в кровоток биологически активных веществ (катехоламины., серотонин, гистамин., кишечные пептиды) из эндокринных клеток, локализованных в энтерохромафинных клетках кишечника; компонентов ренин-ангиотензинальдостероновой системы (вазокринные пептиды, минералокортикоиды), калекреина, простагландинов.

Перечисленные сдвиги приводят к повреждению синаптических образований в структурах головного мозга, нарушению функций основных нейромедиаторных систем (дофамин -,серотонин -,ГАМК, холинергических), дисбалансу в системе циклических нуклеотидов, что в свою очередь сопровождается изменениями метаболизма в самих нервных клетках, нарушениями регуляции биохимических и физиологических процессов в облученном головном мозге, расстройствами микроциркуляции, повышением проницаемости гематоэнцефалического барьера, развитием острой гипоксии, отека и набухания головного мозга, нарушениями гемодинамики и дыхания и приводит к гибели организма в течение 4 – 7 сут. после облучения.

Церебральная форма ОЛБ, при которой нарушения структуры и функции ЦНС являются критическими для течения и исхода радиационного поражения организма, развивается у млекопитающих, в том числе и у человека, после облучения в дозах свыше 80 Гр и только в том случае, если воздействию ионизирующих излучений подвергается непосредственно головной мозг.Некоторые проявления церебрального лучевого синдрома (ЦЛС),в частности так называемая «ранняя преходящая недееспособность» (РПН), могут возникать и при облучении в дозах 30 – 50 Гр.

Одним из пусковых механизмов развития церебрального лучевого синдрома (прежде всего его наиболее ранней фазы – РПН-ранней преходящей недееспособности) является деэнергизация нейронов, обусловленная угнетением процессов окислительного фосфорилирования и продукции макроэргов. Нарушения функций нервных центров при церебральной форме ОЛБ связаны также с расстройством гемо- и ликвородинамики в головном мозге, повышением проницаемости гематоэнцефалического барьера, отеком и набуханием нервных клеток. Смерть пострадавших обычно наступает в течение 1 – 2 сут после облучения от паралича дыхательного центра.