Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 83

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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


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*