АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Зовнішні та внутрішні умови, які сприяють впливу радіації на організм.

Посилюють патогенну дію радіації на організм висока температура і підвищений вміст кисню. Ще в 20-ті роки ХХст. лікарі помітили, що реакція на лікувальне опромінення значно слабша у хворих з анемією, тобто при гіпоксії. В 1929 р. експериментально було доведено, що яйця аскарид стають більш стійкими до опромінення в атмосфері з низьким вмістом кисню. Миші більш стійкі до радіації в умовах гіпоксії. Цей так званий кисневий ефект нині використовується при лікуванні злоякісних пухлин, коли ефект опромінення потрібно посилити (оксирадіотерапія), а також для профілактики променевої хвороби, коли необхідно ослабити ушкоджуючу дію радіації (вдихання гіпоксичних газових сумішей). Патогенна дія радіації на організм залежить також від статі й віку (найбільш чутливі діти і люди похилого віку) від стану нервової та ендокринної систем, інтенсивності окиснювально-відновних процесів, вмісту вітамінів, природах радіопротекторів і радіосен-сибілізаторів.

Радіорезистентність організму до радіації можна перевірити в експерименті по зміні основного обміну при гіпоксії. Якщо у експериментальних тварин після гострої гіпоксії основний обмінне змінюється, то такі тварини більш стійкі до радіації. Високу радіочутливість мають люди з аномаліями в хромосомах, з первинними спадковими вадами. У людей, які отримали однакові дози радіації, перебіг хвороби проходить з різним ступенем тяжкості й різним кінцем, тобто відповідь на опромінення залежить від індивідуальної реактивності.

Патогенез променевого ураження. Перший ланцюг патогенезу – пряма дія радіації на молекули та атоми речовини, через які вона проходить. Виникає іонізація, збудження, розрив найменш стійких зв’язків. Однак встановлено такий парадокс: смертельна доза радіації для людини відповідає кількості тепловій енергії, що знаходиться в склянці чаю, тобто кількість первинно пошкоджених молекул при смертельному опроміненні не настільки й велика. Причина катастрофи в тому, що, по-перше, уражаються унікальні мішені, а по-друге, виникає ще непряме, або опосередковане, пошкодження. Найголовніше, що після припинення дії радіації в опроміненому організмі запускається «ланцюгова реакція» з великою кількістю причинно-наслідкових зв’язків.

Слідом за первинною іонізацією молекул утворюються хімічні речовини, які мають величезну біохімічну активність і вступають у взаємодію між собою та іншими (непошкодженими) молекулами. При радіолізі води виникають вільні радикали ОН і Н⁺. Вони взаємодіють між собою, зі збудженою молекулою води, киснем тканин. При цьому утворюється перекис водню (Н₂О₂), радикал гідроперокису (НО₂), суперокис (О₂) іатомарний кисень. Ці продукти радіолізу викликають окиснення всіх, навіть дуже стійких, зв’язків. Утворення вільних радикалів посилюється при наявності кисню. Вважають, що більш значні ушкодження зумовлені непрямою дією вільних радикалів і вторинно утворених речовин, які отримали назву радіотоксинів.

Уявлення про радіотоксини виникло ще в 20-30-ті роки XX ст. Існування їхнє підтверджено експериментально: клітинне ядро пошкоджується, якщо його помістити в цитоплазму опроміненої клітини (дистанційний ефект); опромінені (живильні) середовища справляють мутагенну дію на розташовані у них мікроорганізми; кров опромінених тварин має властивість токсичних речовин (це довів експериментально в 50-ті роки П. Д. Горизонтов). Важливо підкреслити, що радіотоксини утворюються не тільки в організмі тварин, які опромінені, але й в опромінених рослинах і продуктах харчування.

Розрізняють декілька класів радіотоксинів: гідроперекиси і пероксиди, поліфеноли, семіхінони і хінони, ліпідні радіотоксини, кетоальдегіди, білки і поліпептиди, біогенні аміни. Первинні радіотоксини з’являються відразу в період опромінення. Чим більший вміст О₂, тим більше їх утворюється (кисневий ефект).

Радіотоксини хіноїдного ряду діють подібно самій радіації на головні мішені – ДНК ядер клітин (радіоміметичний ефект). Ліпідні радіотоксини пошкоджують головним чином біологічні мембрани, в тому числі мембрани мітохондрій і лізосом. Це призводить до «енергетичного кризу в клітині», вивільнення лізосомальних ферментів. Порушується ферментативне окиснення, з’являються вторинні радіотоксини (особливі білки, пептиди, біогенні аміни тощо), які самі викликають пошкодження біологічних структур і посилюють утворення первинних радіотоксинів – розвиваються «спорзні кола» патогенезу променевого ураження.

У процесі еволюції сформувалися системи від радіотоксинів, наприклад, такі ферменти, як супероксиддисмутаза, каталаза, глютатіон. Вони сприяють переходу вільних радикалів О₂ в Н₂О₂, а потім в Н₂О. В цитоплазмі клітин є сильний антиоксидант – вітамін Е. При його нестачі радіочутливість організму підвищується. Речовини, що ослаблюють дію радіації, називаються радіопротекторами. Першою «пілюлею» від радіації був цистеїн – амінокислота, яка є в організмі, і вводити її можна в необмеженій кількості. Штучні радіопротектори: цистеамін, глютатіон – містять Ні Н₂ групи. Їх дія зводиться до «екранізації» молекул або до хімічного перехоплення продуктів іонізації. Пасткою вільних радикалів є диметилсульфоксид. Радіопротектори ефективні тільки як профілактичний засіб. Їх уводять, якщо виникає необхідність роботи в аварійних ситуаціях, при проведенні наукових досліджень, пов’язаних з використанням радіоактивних речовин. Утворення в організмі радіотоксинів можна зменшити, використовуючи кисневий ефект. Якщо людина, працюючи в умовах підвищеної радіації, вдихає через маску «гіпоксичну суміш» (10 % О₂ + 90 % N₂), то при збереженні працездатності у неї зменшується інтенсивність радіолізу, менше утворюється радіотоксинів.

Якщо радіочутливість необхідно підвищити (наприклад, при променевій терапії злоякісних пухлин), використовують речовини протилежної дії – радіосенсибілізатори (підвищують чутливість): кисень, електрон-акцепторні сполуки типу трихополу, метронідазолу, галоїдні піримідини, великі дози кофеїну. Підвищує радіочутливість гіпертермія.

Основні біологічні ефекти при дії радіації. В 1936 р. уперше була припущена можливість порушення ДНК при іонізуючому випромінюванні.

Альфред Маршак провів дослідження, під час яких опромінював без’ядерні клітини – еритроцити і клітини, які мають ядра, і показав, що ДНК захоплює значну долю енергії.

Установлено, що ядро клітини в 100 разів чутливіше до дії радіації, ніж цитоплазма. А головна мішень в ядрі – ДНК.

Відомо три типи пошкодження ДНК під впливом іонізації, вільних радикалів, хіноїдних радіотоксинів: одно-, двониткові розриви та пошкодження основ, крім того, можуть виникати поперечні зшивки залишків ДНК.

Доведено, що однониткові розриви виникають при опроміненні малими дозами (0,2 Гр), але, що дуже важливо, ці розриви швидко та ефективно відновлюються шляхом ексцизійної репарації (за принципом «вирізуй-латай»): «латки», що утворилися в ДНК, можна знайти за допомогою надшвидкісних центрифуг.

Двониткові розриви виникають при дії великих доз радіації. Довгий час вважали, що ці поломки непоправні та є летальними. Останніми роками отримані докази, що й у цьому випадку репарація можлива: кінці уламків ДНК можуть зшиватися, але при цьому можливі генетичні ушкодження. Тому двониткові розриви – це потенційно летальні ушкодження. Існує ще так звана «SOS-репарація» – екстрене вироблення нових ланцюгів ДНК, правда, як правило, з великою кількістю помилок.

Пошкодження пуринових і піримідинових основ лінійно залежать від дози випромінювання і виникають навіть частіше, ніж однониткові розриви, і швидко усуваються шляхом ексцизійної репарації.

У відновленні ушкодженої ДНК беруть участь такі ферменти, як ендонуклеаза, екзонуклеаза, ДНК-полімераза, лідаза, інвертаза та ін. Ушкоджені ланки ДНК вирізують на неушкодженому ланцюзі (як на матриці) ресинтезують нові відрізки ДНК, які закривають виломи, що утворилися. Розрізняють три типи репарацій: безпомилкову, помилкову і неповну. Останні два типи – основа для летальних ушкоджень і мутацій.

Наслідки радіаційного ушкодження ДНК: пригнічення синтезу ДНК, затримка мітозу, припинення поділу клітини, загибель клітини при поділі, генні й хромосомні мутації та ін.

Радіочутливість клітини залежить від фази клітинного циклу. Правило Бергон’є і Трібондо говорить: «Найбільш чутливе до радіації все, що у момент випромінення знаходиться в процесі ділення». Клітина, яказнаходиться в мітозі, гине навіть при невеликих дозах іонізуючого випромінення. Це мітотична загибель клітини. Якщо клітина після опромінення не має видимих пошкоджень, але перестає ділитися або дає стерильних нащадків, то цей стан називається репродуктивною загибеллю клітини. При дії на клітини великих доз радіації (десятки Гр) виникає інтерфазна загибель (немітотична) клітини; вони руйнуються незалежно від стадії клітинного циклу. Так звичайно гинуть клітини печінки, нирок, м’язові й нервові клітини. Винятком з правила Бергонє і Трібондо є лімфоцити, для яких характерна інтерфазна загибель навіть при опромінюванні в дозі 0,01 Гр. Це найрадіочутливіші клітини в організмі. При типовій формі променевої хвороби (доза загального опромінювання – 1 -10 Гр) вони гинуть вже через 2-3 роки після опромінення. Їх оболонка стає «дірчатою», що виявляється при забарвленні, а розпад хроматину починається вже після «зцілення» ДНК. Задовільного пояснення такій чутливості зрілих лімфоцитів до іонізуючого опромінення на сьогодні немає. Існує теорія програмування клітинної загибелі: інтерфазна загибель клітини – це лише прискорення природного ходу подій для клітин, загибель котрих, по суті, вже запрограмована, і для неї потрібен найменший стимул. Адже лімфоцити гинуть під впливом гормонів, стресу, хімічних агентів та інших факторів.

Різні клітини мають різну радіочутливість. Не гинуть деякі макрофаги, які в період відновлення звільнюють організм від загиблих клітин. У лімфатичних вузлах знаходяться радіорезистентні тімоцити, котрі допомагають відновленню тимуса, кровотворенню в кістковому мозку після опромінення.

Другою важливою мішенню для радіації в клітині є мембрани (лізосом, мітохондрій, ретикулуму та інших структур) – зовнішні і внутрішні. Із пошкоджених лізосом вивільняються літичні ферменти, які руйнують клітину. Пошкодження мембран мітохондрій спричиняє «енергетичну кризу» в клітині, зниження окиснювального фосфорилування. В тимусі окиснювальне фосфорилування різко знижується навіть при опроміненні у дозі 0,25 Гр. Особлива чутливість тимусу до радіації – загадка. Японські вчені Ямадаи Окіяма висловили цікаву гіпотезу про «скажену фосфофруктокіназу»: в тимусі після опромінення малими дозами різко зростає активність фосфофруктокінази, витрачається багато АТФ, виникає дефіцит енергії, у надлишку виробляється альдегід, що, можливо, і стає безпосередньою причиною загибелі клітини.

Пошкодження зовнішніх мембран призводить до зниження мембранного потенціалу, пошкодження рецепторів для нервових і гуморальних стимулів, порушення роботи мембранних насосів, електролітного дисбалансу, набряку легень. Це може спричиняти порушення провідності.

Дія іонізуючої радіації на білки проявляється у зменшенні їхньої молекулярної маси (розрив ланок), зміні розчинності, порушенні вторинних і третинних структур, утворенні зшивок агрегатів, руйнуванні амінокислот та ін. У результаті цих пошкоджень порушуються важливі ферментативні реакції, можуть виникнути автоантигени з подальшим розвитком автоімунних реакцій, які ускладнюють перебіг променевої хвороби.

Дія опромінення на тканинному рівні. Згідно з правилом Бергоньє і Трібондо радіочутливими є клітини з високою мітотичною активністю, морфологічно і функціонально недиференційовані. Тому найбільш радіочутливими є тканини, у яких проходить постійне обновлення клітин, а саме: кістковий мозок, яєчники і сім’яники, епітелій шлунково-кишкового тракту та шкіри, лімфоїдна тканина, тимус, ембріональні тканини. Але в лімфоїдній тканині та яєчниках відбувається не тільки мітотична загибель незрілих клітин, але й інтерфазна загибель зрілих лімфоцитів і зрілих яйцеклітин.

До радіо резистентних належать м’язова, сполучна, кісткова, хрящова, нервова, печінкова, ниркова тканини. Разом з тим, якщо опромінювати печінку, яка регенерує, то вона стає радіочутливою. І навпаки, при штучній затримці мітозів чутливість тканини до опромінення зменшується. Іншими словами, радіочутливим є сам процес поділу клітин.

Дія опромінення на рівні цілого організму. Радіаційне ушкодження може бути місцевим – від еритеми шкіри до тяжких опіків, які довгий час не заживають, бо пошкоджуються клітини росткового шару. Може спостерігатися розвиток катаракти, випадіння волосся та ін. При інкорпорованому опроміненні виникає переважно ушкодження органа, в якому накопичуються радіонуклеотиди (йод - 131 у щитовидній залозі, радіоактивний стронцій у кістках). При загальному (тотальному) опроміненні організму розвивається променева хвороба – гостра і хронічна.

Гостра променева хвороба. Розрізнюють чотири форми гострої променевої хвороби: кістковомозкова, або типова (доза загального опромінювання – 0,8-10 Гр); шлунково-кишкова (доза загального опромінювання – 10-20 Гр); токсемічна (доза загального опромінювання – 20-80 Гр); церебральна (доза загального промінювання – 80 Гр і більше).

Кістково-мозкова форма променевої хвороби за ступенем тяжкості може бути: легкою (0,8-2 Гр), середньою (2-4 Гр), тяжкою (4-6 Гр), дуже тяжкою (6-10 Гр). Провідна ланка патогенезу – мітотична та інтерфазна загибель клітин кісткового мозку, пошкодження судин кісткового мозку. Пошкодження стовбурних клітин летально для організму (гемопоетична загибель). У розвитку хвороби розрізняють чотири періоди: первинних реакцій; латентний (удаваного благополуччя); розпалу хвороби; відновлення.

Симптоми періоду первинних реакцій розподіляють на чотири групи: диспепсичні (нудота, блювання, пронос); загальноклінічні (слабкість, головний біль, зміни рухової активності, підвищення температури тіла, порушення свідомості); гематологічні (лімфоцитопенія відносна й абсолютна, нейтрофільний лейкоцитоз); місцеві (зміни шкіри і слизових оболонок). За розповсюдженням первинної еритеми можна оцінити площу опромінення і його рівномірність.

Найбільш демонстративний симптом – блювання. За часом його появи, інтенсивності і короткочасності можна з певним ступенем вірогідності оцінити дозу опромінення. Якщо блювання одноразове, виникає через 2 год і пізніше після опромінення, то його доза становить менше 2 Гр, багаторазове через 5-20 хв після опромінення виникає при дозі до 6 Гр. Для тяжкої і дуже тяжкої форм променевої хвороби характерні також поява проносу, різкий підйом температури, ейфорія, пригнічення ЦНС, рухова активність або адинамія, сплутаність свідомості, зниження АТ.

Важливо вже в першу добу після опромінення оцінити показники крові. Чим менше в крові лімфоцитів і чим більше нейтрофільних лейкоцитів, тим тяжча променева хвороба. У кістковому мозку різко зменшена кількість кровотворних клітин, знижена кількість мітотично активних клітин, багато дегенеративних змін. Тривалість першої стадії – від кількох годин до 3-4 діб.

Після первинних реакцій настає відносне покращення – період удаваного благополуччя, який продовжується від кількох годин чи діб при тяжких формах і до місяця – при легких. У хворих покращується апетит. Симптоми виражені слабо (в основному у вигляді лабільності пульсу, вегетативних зрушень). Але зміни кровотворення продовжують прогресувати. За цей час зникають старі відживші клітини, а нові натомість із кісткового мозку не надходять, тому продовжує наростати лейкопенія (лімфопенія, нейтропенія), тромбоцитопенія, апридозі понад 4 Гр розвивається анемія. Для цього періоду характерна епіляція волосся, порогова доза для якої складає 2,5-3 Гр (якщо випадають вії та брови, доза перевищує 6 Гр).

Період розпалу хвороби. Головні ознаки: панцитопенія (різке зменшення в крові всіх клітин), агранулоцитоз (нейтрофілів менше їх 10л); різке ослаблення імунітету (інфекційні ускладнення); підвищення проникності бар’єрів шкіри, слизової оболонки шлунково-кишкового тракту та ін.), токсемія, бактеріемія, сепсис, анемія, тромбоцитопенія, наслідками яких є геморагічний синдром.

Перехід від латентного періоду до періоду інтенсивності хвороби проходить дуже різко, зростає загальна слабкість, підвищується температура тіла, помітно знижується апетит, збільшується частота пульсу, знижується АТ, з’являється дистрофія міокарда, змінив порожнині рота (стоматит, набряки, ерозії), ангіна (до виразково-некротичних процесів), у кишках можливий розвиток перфорації, перитоніт, кишкова непрохідність. Можливі пневмонія та сепсис.

При вкрай тяжкій формі (6-10 Гр) настає летальний кінець, частіше в період розпалу хвороби. Кістковий мозок спустошений – панмієлофтиз. Узагалі при випромінюванні в дозі 6-10 Гр врятувати хворого можна дуже рідко, смерть настає на 3-6 -й тиждень після опромінювання.

Період неповного відновлення продовжується 2-4 місяці; повного – 1-3 роки. Віддалені наслідки: загальна астенізація, вегетативні та ендокринні порушення, катаракта.

Принципи лікування гострої променевої хвороби: виведення радіотоксинів, зв’язування радіотоксинів, боротьба з інфекцією, відновлення водно-електролітного балансу, відновлення кровотворення, переливання крові та тромбоцитарної маси, симптоматична терапія.

Інші форми променевої хвороби вивчені в основному на тваринах. Спостережень над людьми дуже мало.

Шлунково-кишкова форма променевої хвороби (10-20 Гр). Стадія первинних реакцій розвивається в перші ж хвилини опромінювання і продовжується 3-4 доби. Характерні багаторазове блювання, біль у животі, підвищення температури, пронос та інші прояви ентериту, розвиток кишкової непрохідності, виразково-некротичні ураження слизової оболонки порожнини рота. На 5-8-му добу температура тіла підвищується до 40 °С, з’являється зневоднення, загальна інтоксикація, інфекційні ускладнення, крововтрата. Настає прорив кишкового бар’єра, і в кров потрапляють кишкові токсини, мікроби. Смерть настає на 8 -16-ту добу. При розтині – повна втрата кишкового епітелію, ворсинки оголені, крипти заповнені уламками загиблих клітин.

Токсемічна форма променевої хвороби (20-80 Гр). Для первинних реакцій характерні короткочасна втрата свідомості, адинамія. В першу добу знижується AT (може бути колапс). Зростає загальна інтоксикація (спостерігається розклад тканин кишок, слизових оболонок, шкіри), глибокі порушення обміну речовин, ниркова недостатність, екзо- й ендогенна інфекції. Летальний кінець настає на 4-7-му добу після опромінення.

Церебральна форма променевої хвороби (понад 80 Гр) розвивається блискавично: колапс, втрата свідомості, ознаки набряку головного мозку, анурія, блювота і пронос, судоми, паралічі, кома. Головне в патогенезі – первинне ушкодження нервових центрів судин головного мозку, порушення водно-електролітного балансу. Можливе пряме ушкодження дихального центру. Смерть настає або в перші години, або до кінця 3-ої доби після опромінення.

При загальному опроміненні в дозі понад 250-300 Гр виникає раптова смерть – смерть «під променем».

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 845 | Нарушение авторских прав