Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 83
Скачиваний: 0
рых необходимо для последующего восстановления пораженного радиацией организма [85, 86, 90].
Наряду с указанными факторами важную роль играет также и остаточная доза, которая связана с толщиной экрана [19, 33—36]. При облучении мышей и крыс в дозе до 1000—1100 р было показано, что выживаемость их практически не меняется, если па экранированные участки приходится не более 20% об щей дозы. При облучении собак протонами (250 Мэе) в дозе 350 рад эффективность не снижалась, если доза на защищен ный участок не превышала 70 рад [63].
Эффективность экранирования показана и при фракциони рованном облучении. Защита одного и того же участка костного мозга у мышей и крыс при ежедневном облучении в дозе 40— 100 рад значительно увеличивает суммарную дозу излучения, приводящую животных к гибели [47, 50, 54].
При сравнении эффективности физической защиты отдельных областей тела у животных разных видов выявляется зависи мость от видовых и внутривидовых особенностей. Так, например, для достижения одинаковой степени защиты при облучении в сравнимых дозах в ряду мышь — крыса — собака — обезьяна относительный объем защищаемой костномозговой ткани дол жен значительно увеличиваться [55, 58, 103, 104]. Это, по-види мому, связано с различной способностью к миграции полипотентных стволовых клеток костного мозга у животных разных видов. Известно, что у грызунов активное участие в гемопоэзе принимает и селезенка. Однако эффективность экранирования ее у мышей значительно больше, чем у крыс [32, 35, 36]. В ра ботах [13, 42, 82—84, 105, 106] показано, что защитный эффект экранирования участков костного мозга сильнее выражен у жи вотных более радиочувствительных линий, чем у радиорезистентпых мышей и крыс.
Количественные закономерности лучевого поражения при эк ранировании различных областей тела. Количественной оценке лучевого поражения посвящено небольшое число исследований. Опубликовано лишь несколько работ, в которых изучены зави симости гибели от дозы при экранировании различных областей тела. Показано, что защита выведенной наружу селезенки у мы
шей обеспечивает увеличение Л Д 5 0 / 3 0 от 550 до |
1025 р |
[15]. |
Близкой оказалась доза половинной выживаемости |
(950 р) |
при |
экранировании надчревной области [90]. Кроме того отмечено, что экранирование у крыс всего живота или его верхнего отдела способствует увеличению Л Д 5 0 / 3 0 до 1700—2000 р по сравнению с 600—720 р при тотальном воздействии [19, 87]. На крысах также изучена сравнительная эффективность экранирования го ловы, грудной клетки и двух отделов живота [46]. Максимальное снижение биологического эффекта отмечено при защите верхнего отдела живота. В других работах практически отсутствуют дан ные для сравнительной количественной оценки эффективности
t а б л и ц a i§
Зависимость выживаемости животных от дозы излучения и экранируемой области
|
|
|
|
|
Выживаемость, |
|
|
|
Животное |
Доза, р |
Условия |
облучения |
% |
|
Литера |
||
|
|
турный |
||||||
|
|
|
|
|
Опыт |
Конт |
источник |
|
|
|
|
|
|
роль |
|
|
|
|
|
Экранирование головы |
|
0 |
|
|
||
Мышь |
1025 |
Рентгеновское излучение |
28 |
[15, |
30, |
|||
Крыса |
425—500 |
у-Нейтронное излучение |
100 |
100 |
32] |
|||
[26—29] |
||||||||
|
600 |
Рентгеновское излучение |
100 |
50 |
[31] |
|||
|
750 |
» |
" |
» |
50 |
17 |
[46] |
|
|
840 |
у-Излучение |
|
30 |
10 |
[17] |
||
|
900 |
Рентгеновское излучение |
0 |
0 |
[46] |
|||
|
930 |
у-Излучение |
- |
30 |
6 |
[19, |
67] |
|
|
800—1050 |
Протоны |
120 М эе |
17 |
19 |
[19, |
67] |
|
Собака |
1200 |
Рентгеновское излучение |
0 |
0 |
[46] |
|||
315—360 |
Протоны 250 М эе |
100 |
0 |
[21—25, |
||||
|
600 |
у-Излучение |
|
57 |
0 |
61] |
||
|
|
[19, |
67] |
|||||
|
|
Экранирование грудной клетки |
|
|
|
|||
Крыса |
500 |
Рентгеновское излучение |
96 |
50 |
[43-45] |
|||
|
600 |
» |
|
» |
100 |
50 |
[31] |
|
|
750 |
» |
|
» |
58 |
17 |
[46] |
|
|
900 |
» |
|
» |
20 |
0 |
[46] |
|
Собака |
1200 |
» |
|
» |
8 |
0 |
[46]' |
|
315—360 |
Протоны 250 М эе |
100 |
0 |
[21—25, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
61] |
|
|
Экранирование верхнего отдела живота |
0 |
|
|
||||
Крыса |
425—500 |
у-Нейтронное излучение |
33 |
[26—29] |
||||
|
750 |
Рентгеновское излучение |
92 |
17 |
[46] |
|||
|
840 |
у-Излучение |
|
53 |
10 |
[17] |
||
|
900 |
Рентгеновское излучение |
47 |
0 |
[46] |
|||
|
930 |
у-Излучение |
|
88 |
6 |
[19, |
67] |
|
|
800—1050 |
Протоны 120 М э е |
50 |
19 |
[19, |
67] |
||
Собака |
1200 |
Рентгеновское излучение |
17 |
0 |
[46] |
|||
315—360 |
Протоны 250 М эе |
100 |
0 |
[21—25, |
||||
|
600 |
у-Излучение |
|
82 |
0 |
1)1| |
||
|
|
[19, |
67] |
|||||
|
Экранирование нижнего отдела живота |
|
|
|
||||
Крыса |
500 |
Рентгеновское излучение |
79 |
50 |
[43-45] |
|||
|
750 |
» |
|
» |
75 |
17 |
[46] |
|
|
900 |
» |
|
» |
7 |
0 |
[46] |
|
Собака |
1200 |
» |
|
» |
8 |
0 |
[46] |
|
315—360 |
Протоны 250 М эе |
100 |
0 |
[21—25, |
||||
|
|
Экранирование селезенки |
|
|
61] |
|||
|
550 |
80—100 |
|
|
|
|||
Мышь |
Рентгеновское излучение |
45—25 |
[42] |
6* 83
Продолжение табл. 18
|
|
|
|
Выживаемость, |
|
|
|
Доза, р |
|
|
/0 |
|
Литера- |
Животное |
Условия облучения |
|
|
турный |
||
|
|
|
|
Опыт |
Конт |
источник |
|
|
|
|
роль |
|
|
Мышь |
1025 |
Рентгеновское излучение |
50 |
0 |
[15, 30, |
|
Крыса |
500 |
» |
» |
80 |
33 |
32] |
[43—45] |
||||||
|
500 |
» |
» |
76 |
35 |
[5] |
|
600 |
» |
» |
100 |
50 |
[31] |
|
|
Экранирование печени |
|
0 |
|
|
Мышь |
1025 |
Рентгеновское излучение |
33 |
[15, 30, |
||
Крыса |
600 |
» |
» |
100 |
50 |
32] |
[31] |
||||||
|
700 |
|
|
82 |
0 |
[43—45] |
|
|
Экранирование надпочечников |
|
|
||
Крыса |
660 |
Рентгеновское излучение |
94 |
50 |
[96] |
|
|
700 |
» |
» |
75 |
20 |
[98] |
|
800 |
» |
» |
65 - |
10 |
[98] |
|
|
Экранирование нижней конечности |
6 |
|
||
Мышь |
600 |
Рентгеновское излучение |
70 |
[ П ] |
||
|
700 |
» |
» |
30 |
0 |
[ П ] |
|
1025 |
» |
» |
13 |
0 |
[15, 30, |
Крыса |
700 |
» |
» |
21 |
0 |
32] |
[Ю7] |
||||||
|
|
Экранирование бедра |
|
0 |
[52] |
|
Мышь |
850 |
Рентгеновское излучение |
43 |
|||
Крыса |
500 |
» |
» |
79 |
50 |
[43—451 |
|
600 |
» |
» |
45 |
0 |
[108] |
|
650 |
» |
» |
15—20 |
0 |
[9, 47] |
|
700 |
» |
» |
30 |
0 |
[1] |
|
850 |
» |
» |
15—20 |
0 |
[49] |
|
930 |
у-Излучение (экранирование |
45 |
6 |
[19, 67] |
|
|
|
двух бедер) |
|
|
|
|
|
|
Экранирование голени |
|
0 |
|
|
Мышь |
800—850 |
Рентгеновское излучение |
43-60 |
[9] |
||
Крыса |
800—850 |
» |
» |
40—65 |
0 |
[100] |
600 |
» |
» |
35 |
0 |
[100— |
|
|
700 |
» |
» |
33 |
0 |
ПО ] |
|
[51] |
|||||
|
760 |
» |
» |
33 |
0 |
[100] |
|
800 |
19 |
0 |
[3, 4] |
||
|
850 |
» |
» |
14 |
0 |
[10] |
Обезьяна |
900 |
» |
» |
18 |
0 |
[ Ш ] |
650—700 |
у-Излучение |
|
10 |
0 |
[112, |
|
|
|
|
|
|
|
113] |
|
|
|
|
Продолжение |
табл. 18 |
|
|
|
|
|
Выжи ваемость, |
|
|
|
|
|
|
о/ |
|
Литера |
Животное |
Доза, р |
Условия облучения . |
/0 |
|
||
|
|
турный |
||||
|
|
|
|
Опыт |
Конт |
источник |
|
|
|
|
роль |
|
|
|
|
Экранирование эпикондилярной'зоны |
0 |
|
||
Собака |
450—600 |
Рентгеновское |
излучение |
100—78 |
[114] |
|
|
1000 |
» |
» |
50 |
0 |
[73] |
экранирования различных областей тела. Этим, по-видимому, и объясняется противоречивость наблюдений ряда исследователей. Так, в работах [19, 20] максимальный защитный эффект отме чен при экранировании живота, а в исследованиях [24, 25] при экранировании таза и грудной клетки.
Данные об эффективности экранирования различных обла стей тела в зависимости от дозы излучения приведены в табл. 18. Несмотря на недостаточность данных, мы попытались все же выявить зависимость гибели от дозы при экранировании неко торых отделов тела и рассчитать значения ЛД50/30. Так, при защите головы ЛД50/30 была определена равной 725 р\ грудной клетки — 740 р\ верхнего отдела живота — 950 р\ нижнего от дела живота — 740 р; бедра — 590 р; голени — 560 р.
Результаты подобной обработки литературных данных пока зывают, что максимальный защитный эффект у крыс наблю дается при экранировании верхнего отдела живота. Различия в эффективности экранирования головы, грудной клетки, бедра и голени статистически недостоверны. Это может свидетельство
вать либо о недостаточности анализируемых данных, либо об одинаковом механизме защиты в этих условиях облучения. Для сравнительной оценки эффективности экранирования различных отделов тела необходимо проведение специального исследования в одних и тех же условиях облучения.
Особенности лучевого поражения при субтотальных облуче ниях с экранированием различных областей тела. Остановимся прежде всего на характеристике лучевого поражения при суб тотальном облучении. Все исследователи подчеркивают, что клинические проявления лучевой болезни в данном случае по добны проявлениям, наблюдаемым при общем воздействии, однако имеются и некоторые различия. В первую очередь обра щает на себя внимание стертость клинической картины лучевого поражения при субтотальных воздействиях. Иногда гибель жи вотных происходит без видимых признаков лучевой болезни. Продолжительность жизни животных увеличивается. Особенно
8а
ярко проявляется это при экранировании всей области живота или его верхнего отдела.
Так как основными системами, определяющими тяжесть и исход лучевого поражения при воздействиях в дозе порядка ЛД50 — ЛДкю, являются кроветворная система и ЖКТ, то наи больший интерес представляет Изучение изменений, развиваю щихся именно в этих системах.
Изменения, происходящие в костном мозге тотально облу ченных животных, подробно описаны в монографиях [115, 116] и в основном сходны у животных разных видов. Различия про являются лишь во времени их развития и в степени выражен ности реакций на воздействие в данной дозе.
При субтотальном облучении с экранированием участков костного мозга в незащищенном костном мозге в течение первых трех суток, так же как и в случае тотального облучения, на блюдается выраженное клеточное опустошение. Если при общем воздействии на пятые сутки видны лишь отдельные очаги реге нерации, которые в дальнейшем могут подвергаться регрессии, а истинная регенерация отмечается на 8—10-е сутки [87, 116], то при субтотальном облучении стойкая регенерация отмечается уже на пятые сутки, а к 10-м суткам наблюдается полное вос становление [5].
Иная картина обнаружена в защищенном костном мозге. В первые сутки после облучения защищенный костный мозг бли зок к норме: отмечается некоторое увеличение ретикулярных клеток (до 8—10%), красный росток не подавлен, процессы деления, дифференцировки и созревания не нарушены. Лишь на 10—15-е сутки отмечается несколько усиленный распад клеток и задерживается их созревание. Однако уже на 20-е сутки эти процессы нормализуются, и экранируемый костный мозг не от личается от контрольного до облучения.
Некоторые исследователи, отмечая менее выраженные изме нения в костном мозге при субтотальном облучении, полагают, что экранирование не влияет на первичное поражение тканей. По данным авторов работ [117—120], в экранируемом костном мозге крыс, облученных в дозе 700—1000 р, отмечается резкое снижение числа эритроидных клеток и частичное подавление миелоидного ряда. Опустошение начинается сразу же после облучения (в некоторой степени оно объясняется стрессом) и достигает своего максимума через 6 ч. Отмечается также сни жение через 24 ч после воздействия пролиферативной актив ности экранированного костного мозга крыс, облученных в дозе 600—800 р [77]. Однако уже к 3—10-м суткам исследованные показатели возвращаются к норме или даже превышают ее.
Некоторые авторы [664—66, 121] одной из причин опустоше ния костного мозга считают возникновение микронекрозов и при этом подчеркивают, что обязательным условием для их появления является непосредственное действие радиации, В за*