Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf

* Максимальные значения.

средние поглощенные в теле мышей дозы, соответствующие 62— 75% гибели в пределах погрешности определения (±20% ). одинаковы при использованных энергиях. Однако, как и следо­ вало ожидать, средние поглощенные дозы в тонком кишечнике

ив костном мозге заметно различаются между собой.

Вслучае коротковолнового (73 кэв) рентгеновского излуче­ ния поглощенная доза в теле мышей распределяется практиче­ ски равномерно (в пределах 10%). Однако доза, поглощенная костным мозгом (860 рад), наиболее высокая. В этих условиях определяющим в картине лучевого заболевания является пора­ жение именно системы кроветворения.

При снижении энергии излучения до 25 и 13,5 кэв соотноше­

ние между средней дозой, поглощенной в костном мозге и тон­ ком кишечнике, заметно изменяется в результате снижения пер­ вой дозы до 720 и 600 рад (т. е. на 140 и 260 рад) и увеличения второй дозы до 990 и 1010 рад (т. е. на 180 и 200 рад). Это при­ водит к возрастанию роли повреждения кишечника и к сниже­ нию роли повреждения костного мозга.

На основании проведенных исследований можно считать, что поражение костного мозга является определяющей причиной ги­ бели животных, ёсли доза, поглощенная в костном мозге, со­ ставляет 750—800 рад, а доза, поглощенная тонким кишечником, не превышает значительно этого значения. Если поглощенная в костном мозге доза снижается на 150—250 рад, а средняя по­ глощенная доза в тонком кишечнике возрастает на такое же значение, т. е. достигает 1000 рад или более, то летальный ис­ ход лучевой болезни, по-видимому, определяется повреждением кишечника.

При воздействии самого низкоэнергетического излучения, которое по распределению относительной глубинной дозы в теле

эквивалентно рОлученик? человека рентгеновским излучением g

72

энергией 20—25 кэв [2], средняя поглощенная доза во всем теле, а также средняя доза, поглощенная в кишечнике, пример­ но соответствуют эквивалентным по выживаемости дозам корот­ коволнового рентгеновского излучения. В последнем случае по­ вреждение тонкого кишечника среди возможных причин гибели животных имеет относительно небольшое значение. Максималь­ ная поглощенная доза в костном мозге (100 рад) при воздейст­ вии излучения 10,2 кэв в 6—9 раз ниже, чем при других режи­ мах облучения. Это обусловливает незначительную гибель жи­ вотных в сроки, типичные для кишечного и костномозгового синдромов. Основная масса животных погибает в значительно более поздние сроки. Это связано, по-видимому, с поражением кожи и с вызванной им опосредованной нейрогуморальным пу­ тем реакцией организма. Наличие у животных данной группы своеобразного лучевого синдрома подтверждается данными ге­

в картине лучевого заболевания ведущим становится поврежде­ ние кожи.

На основании выполненных экспериментов можно утверж­ дать, что гибель от острой лучевой болезни при воздействии рентгеновского излучения в изученном диапазоне энергий опре­ деляется соотношением средних поглощенных доз в отдельных радиочувствительных органах, в частности в костном мозге и тонком кишечнике (для излучений высокой и средней энергий).

Иначе протекают при неравномерном облучении восстанови­ тельные процессы [127]: восстановление происходит хуже в наиболее облученных участках тела. Было показано также, что. в условиях длительного фракционированного воздействия не­ обратимая часть радиационного поражения организма при не­ равномерном общем облучении мышей с энергией 10,2 кэв в 3,5 раза ниже, чем при равномерном (73 кэв). Эти различия определяются неодинаковым соотношением повреждения отдель­ ных радиочувствительных органов и систем, каждой из которых присуща своя скорость физиологической регенерации. Поскольку при действии длинноволнового излучения в меньшей степени на­ рушается физиологическая регенерация основных систем (крове­ творения и ЖКТ), то и репарация лучевого поражения всего организма протекает в более благоприятных условиях, чем при действии коротковолнового излучения.

До последнего времени в литературе отсутствовали доста­ точно обоснованные критерии для установления предельно до­ пустимой дозы при неравномерном воздействии.

Анализ данных, полученных в опытах на трех видам живот­ ных [128], показал, что основным фактором, определяющим особенности действия на организм рентгеновского излучения,

73

является неравномерное распределение поглощенной в орга­ низме дозы. При энергиях рентгеновского излучения, эквива­ лентных общему вентро-дорзальному облучению человека с энергиями от 20 кэв до нескольких мегаэлектронвольт, степень морфологического повреждения семенников, кожи и хрусталика глаза определяется в первом приближении средней поглощен­ ной в этих органах дозой. Общая реакция на облучение, оцени­ ваемая по величине Л Д 5 0 / 3 0 , лучше всего коррелирует со средней поглощенной во всем теле дозой. Это дает основание полагать, что при нормировании внешнего облучения как всего тела, так и отдельных критических органов следует исходить из соответ­ ствующей средней поглощенной дозы. Иными словами, значения ПДД, принятые для коротковолнового рентгеновского и внешнего у-облучения, справедливы также для облучения с рассмотрен­ ными коэффициентами неравномерности.

Однако необходимо иметь в виду, что в случае неравномер­ ного облучения средняя поглощенная доза во всем теле и

вкостном мозге может быть существенно меньше принятой для них ПДД, в то время как средняя поглощенная доза в наи­ более поверхностно расположенных органах (кожа, хрусталик, семенники) может превысить соответствующие ПДД. Поэтому нам представляется необходимым при обосновании ПДД такого облучения в качестве лимитирующего рассматривать тот орган,

вкотором при данной энергии излучения средняя поглощенная доза, оцениваемая в долях соответствующей ПДД, наиболее

высока.

Для осуществления дозиметрического контроля необходимо установить предельно допустимую экспозиционную дозу. Под экспозиционной ПДД подразумевается доза, измеренная в воз­ духе на месте нахождения поверхности тела человека в его отсутствии, при которой средняя поглощенная доза в лимити­ рующем органе равна предельно допустимой дозе для этого

органа.

Для определения экспозиционной ПДД нами рассчитана средняя поглощенная доза во всем теле и в критических органах

вающей средней поглощенной дозе органы можно расположить в следующем порядке: кожа, хрусталик, мужские гонады, жен­ ские гонады, все тело и костный мозг. В то же время вследствие относительно более низкой радиочувствительности хрусталика и кожи ПДД для хрусталика в три раза, а для кожи в шесть раз выше, чем для остальных из перечисленных критических орга­

интервале энергий создается в мужских гонадах. Следовательно, при внешнем вентро-дорзальном облучении человека лимита-

74

рующим органом являются мужские гонады, и допустимой мо­ жет считаться такая экспозиционная доза, при которой средняя поглощенная в них доза равна принятой ПДД.

В случае облучения только верхней части тела или при за­ щите гонад лимитирующими органами являются: кожа (при энергии 10—12 кэв), хрусталик (при 12—37 кэв), все тело и костный мозг (при 37 кэв и выше). Если внешнее облучение неравномерно по поверхности, то очевидно, что ПДД следует определять по дозе, поглощенной в лимитирующем органе в зоне облучения.

Предлагаемый принцип нормирования экспозиционной дозы по дозе, поглощенной лимитирующим органом, может быть применен к любому виду внешнего облучения.

Среди вопросов, требующих дальнейшего изучения, необхо­ димо указать следующие: установление корреляционных зави­ симостей между биологическим эффектом и поглощенной дозой для крупных млекопитающих; дальнейшее исследование коли­ чественных аспектов пострадиационного восстановления после неравномерного облучения, а также при преимущественном воздействии на отдельные сегменты тела или органы; уточнение значений принятых ПДД облучения отдельных критических органов, в частности кожи; обоснование ПДД для случаев

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Bond V. Р. е. a. Radiation Res., 1957, v. 6, No. 5, p. 554.

2.Либерман A. H. и др. «Мед. радиология», 1965, т. 10, № 12, с. 30.

3.Jones A. R. In: Atomic Energy of Canada Limited. Chalk River, Ontario, October 1964, AECL-2240.

4.Даренская H. Г., Правдина Г. M. В кн.: Вопросы общей радиобиологии.

М., Атомиздат, 1966, с. 126.

5. Домшдак М. П. и др. Там же, с. 7.

71

12.Jackson K. In: Proceedings of the Symposium on the Protection against Radiation Hazards in Space, U. S. Atomic Energy Commission report, TID-7652, Book 1, Tennessee, 1962, p. 375.

21.Bond V. P. e. a. Amer. ,1. Physiol., 1950, v. 161, No. 2, p. 323.

22.Аветисов Г. M. О зависимости биологического действия ионизирующего излучения от особенностей его пространственного распределения.— Канд. дис. М., 1967 (Ин-т биофизики М3 СССР).

23.Brown А. Н. е. a. Int. J. Radiation Biol., 1962, v. 5, No. 4, p. 369.

25.Либерман A. H. и др. В кн.: Радиобиологический эксперимент и чело­ век. Сб. статей. Под ред. Ю. И. Москалева. М., Атомиздат, 1970, с. 63.

26.Бронштейн И. Э. и др. «Гигиена и санитария», 1967, № 9, с. 47.

27.Вайнштейн П. Р. и др. В кн.: Материалы VII научной конференции по

проблеме «Лучевая болезнь». Л., ВМОЛА им. С. М. Кирова, 1966, с. 54. 28. Свидерская Т. А., Либерман А. Н. «Радиобиология», 1967, т. 7, № 3,

с. 334.

29.Grahn D., Sacher G. Radiation Res., 1958, v. 8, No. 2, p. 187.

30.Grahn D. e. a. Radiation Res., 1956, v. 4, No. 3, p. 228.

31.HeulJ K., Wolf J. Strahlentherapie, 1957, Bd. 102, No. 4, S. 539.

32.Abramova G. M. e. a. In: International Congress on Protection against

Acceleration and Space Radiation, Geneva, April, 26—30, 1971, v. 1,

р. 189.

33. Corp M. L., Mole R. H. Radiation Res., 1962, v. 16, No. 1, p. 66.

34. Либерман A. H., Саковская M. С. «Радиобиология», 1967, т. 7, № 4, с. 625.

35.Meredith О. M. е. a. Radiation Res., 1965, v. 25, No. 1, p. 218.

36.Городецкий А. А. и др. В кн.: Биологическое действие нейтронного из­ лучения. Киев, «Наукова думка», 1965, с. 3.

37.Ильинский Д. А. В кн.: Материалы VII научной конференции по пробле­ ме «Лучевая болезнь». Л., ВМОЛА им. С. М. Кирова, 1966, с. 99.

38.Ильинский Д. А., Вишневский Л. В. В кн.: Материалы юбилейной науч­ ной сессии, посвященной 50-летию основания ЦНИРРИ. Л., 1968, с. 36 (Центр, науч.-исслед. рентгенорадиол. ин-т).

39.Аветисов Г. М., Соколова И. К. В кн.: Вопросы общей радиобиологии. М., Атомиздат, 1966, с. 106.

40.Акоев И. Г. и др. В кн.: Материалы VII научной конференции по проблеме «Лучевая болезнь». Л., ВМОЛА им. С. М. Кирова, 1966, с. 9.

41.Белецкий В. П. и др. В кн.: Биологическое действие внешних и внутрен­ них источников радиации. М„ «Медицина», 1972, с. 13.

42.Даренская Н. Г. Лучевая болезнь при общем и местном облучении

76