Нарушение функции центральной нервной системы

Радиационные эффекты могут возникать при гибели глиальных или нейронных клеток–предшественников во время митоза либо в результате гибели постмитотических, но все еще незрелых нейронов или гибели «клеток–поводырей» — мигрирующих нейронов. Кроме того, при высоких дозах (1,8–5,5 Гр) может наступать поражение красного костного мозга и снижение эритропоэза с уменьшением транспорта кислорода к головному мозгу плода.

Считается, что серьезная задержка умственного развития может быть вызвана внутриутробным облучением на 8–26 неделях развития при дозах свыше 1,5 Гр. Наиболее высокий риск развития умственной отсталости наблюдается у детей, облученных на 8–15 неделях эмбриогенеза (может наблюдаться уже при дозах 0,12–0,23 Гр). Определение интеллектуального показателя IQ (intelligence quotient) у лиц, облученных внутриутробно в указанные сроки в результате атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, показало снижение IQ на 21–29 пунктов на 1 Гр поглощенной дозы излучения. Высокая вероятность нарушения умственного развития отмечена у детей, облученных на 16–24 неделях гестации. Пороговая доза для развития синдрома Дауна среди лиц, облученных in utero в результате атомных бомбардировок в Хиросиме и Нагасаки, была установлена в диапазоне 0,29–0,56 Гр.

Кроме перечисленных выше эффектов, при внутриутробном облучении возможно развитие и другой патологии.

· онкологические заболевания: риск развития рака достоверно увеличивается в группе внутриутробно облученных лиц при дозах облучения на матку матери 0,3 Гр и выше; заболеваемость в этой группе по сравнению с контролем выше в 3,9 раза; относительный риск развития рака на 1 Гр поглощенной дозы составляет 3,77;

· нарушение течения беременности;

· отклонение функции иммунной (нарушения лимфопоэза) и эндокринной систем (снижение йодпоглотительной и гормонсинтезирующей функции щитовидной железы).

Реакция организма на облучение. Радиационные синдромы

Особенности поражения организма в целом определяются двумя факторами:

1) радиочувствительностью тканей, органов и систем, непосредственно подвергающихся облучению;

2) поглощенной дозой излучения и ее распределением во времени.

При облучении страдают все органы и ткани, но ведущим для организма является поражение одного или нескольких критических органов.

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.

2. Желудочно-кишечный — развивается при облучении в диапазоне доз 10–80 Гр, средняя продолжительность жизни около 8 суток, ведущим является поражение тонкого кишечника.

3. Церебральный — развивается при облучении в дозах более 80–100 Гр, продолжительность жизни менее 2 суток, развиваются необратимые изменения в ЦНС.

Костно-мозговой синдром

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 несомненно более радиорезистентны.

Уменьшение численности клеток костного мозга начинается тотчас после облучения и постепенно достигает минимума. Основная причина катастрофического опустошения костного мозга на самых ранних стадиях облучения состоит в резком торможении клеточного деления при продолжающемся поступлении зрелых элементов на периферию.

Несомненно, изменения в костном мозге коснутся морфологического состава периферической крови (рис. 3–1). На характер изменения морфологического состава крови влияет время жизни зрелых клеток (или скорость их выбывания из кровеносного русла). Наиболее долгоживущими форменными элементами являются эритроциты (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.

Число гранулоцитов падает значительно быстрее, т. к. они имеют короткую продолжительность жизни. В динамике их изменения можно выделить несколько фаз:

* фаза дегенерации — характеризуется небольшим порогом и быстрым спадом, в крови обнаруживаются только поврежденные клетки;

* фаза абортивного подъема — обусловлена размножением в костном мозге поврежденных 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;

* фаза восстановления — обеспечивается небольшим количеством стволовых клеток, сохранившихся в костном мозге и полностью сохранивших пролиферативную способность.

Тромбоциты по своей кинетике занимают промежуточное положение между гранулоцитами и эритроцитами.

Лимфоциты — наиболее радиочувствительные клетки крови — гибнут даже при небольших дозах не только в местах их образования (лимфоузлы, костный мозг), но и в периферической крови.

Желудочно-кишечный синдром

Наиболее важные изменения возникают в тонком кишечнике и заключаются в клеточном опустошении ворсинок и крипт, основную роль в котором играет интерфазная гибель клеток сразу после облучения. Результатом данного процесса является развитие язвенно-некротической энтеропатии и последующая аутоинтоксикация в результате прорыва «кишечного барьера».

Для летального исхода важны также такие факторы как инфекционные осложнения, поражение кровеносных сосудов, нарушение баланса жидкостей и электролитов.

Церебральный синдром

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 поражение кровеносных сосудов с быстрым развитием отека мозга.