Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf

Значения доз на преимущественно облучаемые части тела для участков кривой ЛД50/30, обозначенных а и в , соответствуют известным из литературы значениям критического уровня доз, необходимых для возникновения кишечной и оральной форм гибели животных. Правильность такой оценки подтверждают данные по продолжительности жизни погибших мышей. Этот

показатель на отрезке а составил в среднем пять дней, что характерно для поражения ЖКТ. Следует отметить относитель­ ную независимость этих поражений от дозы на экранируемую часть тела. Следовательно, в генезе поражений преобладает развитие местных процессов. Одна из точек отрезка б соответствует ЛД50/зо при равномерном облучении. Это может указывать на ведущую роль поражения гемопоэтической си­ стемы.

Современный взгляд на панцитопенический синдром вклю­ чает в себя представление о критическом уровне жизнеспособ­ ных стволовых клеток костного мозга, необходимых для выжи­ вания облученного организма [18, 112]. Используя данные об относительном распределении кроветворной ткани и кривую ги­ бели стволовых клеток в зависимости от дозы [113], можно рас­ считать минимальный уровень этих клеток для ЛД50/зо равно­ мерного облучения. Этот показатель оказался равным 0,5% стволовых клеток, что несколько превышает значения (0,1%), полученные в экспериментах на мышах [114]. Таким же обра­

55'

зом можно рассчитать дозы на переднюю и заднюю половины тела мыши при неравномерном облучении, при котором следует ожидать сохранения критического уровня стволовых клеток (0,5%) в расчете на весь костный мозг.

Взаимосвязь дозы облучения, процента гибели животных и числа выживших стволовых клеток костного мозга позволяет для случаев неравномерного облучения создать математическую модель прогнозирования исхода острого радиационного пораже­ ния, протекающего по типу панцитопенического синдрома.

Принимаем в качестве допущения: 1) распределение стволо­ вых клеток в костном мозге совпадает с распределением актив­ ного костного мозга в костях скелета; 2) локализация стволовых клеток не сказывается существенным образом на характере и параметрах регрессии «число выживших стволовых клеток — доза облучения». Используя данные работы [115] и вводя поня­ тие эквивалентной дозы (D3KB), под которой следует понимать дозу однократного равномерного облучения, эквивалентную по эффекту гибели или по числу выживших стволовых клеток дозе неравномерного облучения, можем написать равенство:

«6

Слагаемые правой части уравнения (4) — доли выживших ство­ ловых клеток в костном мозге передней и задней частей тела.

По формуле (4) на ЭВМ «Одра-1204» был произведен расчет значений D\ и D2 применительно к случаю l\ = k и Пэкв= ЛД5о для разных отношений Di/D2. Результаты расчета представлены на рис. 21 в виде линии, обозначенной точками. Линия, соеди­ няющая точки, полученные расчетным путем и соответствующие 0,5% жизнеспособных стволовых клеток, либо совпадает с уча­ стком б экспериментальной кривой ЛД50/30, либо незначительно расходится с ним. Это позволяет полагать, что именно состояние гемопоэтической системы является решающим для исхода не­ равномерных лучевых поражений, соответствующих данному участку кривой. Можно предположить, что на переходных участ­ ках кривой ЛД50/30 имеет место сочетание синдромов.

Для характеристики использованного метода облучения не­ обходимо учитывать два параметра: отношение между макси­ мальной и минимальной поглощенными дозами и отношение массы преимущественно облучаемой области (м) к общей массе тела (М). Выделение этих двух параметров неравномерности облучения находится в соответствии с данными работ [38, 76, 115—117]. Метод «ступенчатого» облучения позволяет раздельно рассматривать влияние каждого из параметров на ЛД50/30, при­ нимая последовательно один из них за константу. Первые два графика (рис. 22, а и б) отражают рассмотренные выше зако­ номерности. Графики в и г отражают связь ЛД50/30 с локали­ зацией облучаемого и экранированного участков, способом ко­ личественного выражения которой является отношение м/М. Биологический смысл расшифровывают диаграммы, характери­ зующие относительное содержание (% общего объема) крове­ творной ткани и ткани кишечника в преимущественно облучае­ мой области при значениях м/М от 1 (равномерное облучение) до 0,3 (облучение !/з части тела). Необходимо указывать при этом, какая часть тела, передняя или задняя, подвергается воз­ действию в максимальной дозе. Формы кривых (см. рис. 22) показывают, что характер поражения и соответственно ЛД50/30 для разных вариантов неравномерного облучения зависят не только от объема радиочувствительной ткани, подвергавшейся лучевому воздействию, но и от ее компенсаторных возможно­ стей. В определенных условиях облучения ведущее значение в развитии и исходе заболевания приобретает поражение ткани с меньшими компенсаторными возможностями (например, ЖКТ).

На основании рассмотренных данных и значений ЛД50/30 для отношений D1/D2 и м/М можно назвать некоторые ориентиро­ вочные значения параметров неравномерности, при которых существенно меняется патогенетическая структура лучевого по­ ражения. Для преимущественного облучения передней части тела значения м/М<0,5 и Di/D2^ 3 означают, что достижение критического уровня £>i^sl300 рад приведет к присоединению к

57

оказалась сходной с аналогичной кривой для мышей не только по форме, но и по величине отношения Di/D2=5, при котором восходящий отрезок кривой переходит в горизонтальную часть.

Это дает некоторое основание полагать, что, несмотря на видовые особенности в радиочувствительности, форма кривых

ранее получены рядом авторов в опытах на крысах и собаках 146, 118]. По-видимому, в этом случае мы имеем дело с законо­ мерностью, которая связана с наличием определенных соотно­ шений между значениями доз, являющимися критическими для поражения кроветворных клеток, клеток кишечного эпителия и тканей глотки, где происходят процессы, приводящие к ораль­ ной форме гибели.

Поскольку эта закономерность установлена на разных видах животных, есть основание использовать ее вместе с полученны­ ми нами данными для построения пока гипотетического графика зависимости ЛДбо для собак. В работе [118] приводятся значе­ ния ЛДбо/бо при равномерном облучении и воздействии на пе­ реднюю и заднюю половины тела собак, которые могут быть использованы как отправные точки для построения графика. Если использовать расчет доз, соответствующих критическому

5»