Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 0
После неравномерных облучений. Последнее, например, Показано путем введения необлученного костного мозга, помещенного в микропористых капсулах в брюшную полость облученных крыс [172]. Положительное гуморальное влияние необлученпых тка ней на облученные выявлено также при облучении кожи кроли ков через свинцовые решетки [173].
Скорость пострадиационного восстановления после неравномерных лучевых воздействий
Специфичность радиационной обстановки в космосе, обуслов ленная разными видами излучения, характером пространствен ного и временного распределения дозы [174, 175] привела к необходимости оценивать радиационную опасность, используя «дозовый эквивалент» (ДЭ), введенный МКРЗ для суммиро вания воздействия излучения с разными ЛПЭ и другими харак теристиками [176]. Такой методический подход несомненно перспективен и для обоснования допустимых уровней облуче ния в условиях длительного полета.
При решении задач космической радиобиологии необходимо учитывать как пространственное, так и временное распределе ние дозы (177].
Поиски оптимальных ритмов дробления дозы в лучевой терапии выявили некоторые закономерности радиационного по ражения и восстановления. Первая попытка количественно оце нить восстановление при местном облучении предпринята в работе [178]. По времени появления и исчезновения эритемы на коже больных, которых облучали с терапевтической целью, были определены границы допустимой нагрузки на кожу при интенсивном однократном облучении. Для оценки эффекта уменьшения радиационного поражения предложена следующая формула:
О эф = D0e-“H
где ДЭф — эффективная доза, До — доза первого облучения, а — коэффициент скорости восстановления, Т — время после облуче ния. Скорость пострадиационного восстановления лучевого пора жения кожи человека оказалась величиной постоянной и равной 18% в сутки. Представления об экспоненциальном характере восстановления легли в основу всех последующих исследований. Вместе с тем имеются данные, что скорость восстановления кожи после облучения в дозе, близкой к эритемной, составляет не более 2,5% в сутки [179].
Использование метода повторных облучений [180, 1811 по зволило построить кривую уменьшения поражения в тканях при рентгенотерапии в случае интенсивного однократного облучения. Эффект восстановления оценивали по добавочной дозе, необ ходимой для поддержания реакции тканей на одном уровне.
96
Количественная оценка процесса восстановления у человека при местном облучении проведена в работах [182—1841. Отме чено, что скорость восстановления при этом,составила 22—27%,
апериод полувосстановлеиия — 2,5—4 суток.
Внекоторых условиях возможно преимущественное облуче ние отдельных областей тела. На модели двухкратного облуче ния с различными интервалами между двумя фракциями были изучены закономерности восстановления организма
после |
общего и |
парциаль |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ного облучения в равноэф |
|Г |
|
|
|
|
|
|
||||||
фективной дозе |
[185]. Доза |
|
|
|
|
|
|
||||||
ЛД4/30 |
оказалась |
равной |
|
|
|
|
|
|
|
||||
300 |
р |
при |
тотальном |
воз |
|
|
|
|
|
|
|
||
действии и 1800 р при об |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
лучении головы. |
в |
данном |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Полученные |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
эксперименте |
результаты |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
приведены на рис. 31. Ана |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
лиз хода кривой восстанов |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ления |
как |
при |
тотальном |
|
|
|
|
|
|
|
|||
воздействии, |
так |
и |
при |
об |
Рис. |
31. Динамика |
изменения |
остаточ |
|||||
лучении головы |
крыс выя |
ного |
радиационного поражения после |
||||||||||
вил |
экспоненциальную |
за |
тотального |
(О) |
и |
локального |
(головы) |
||||||
висимость |
уменьшения |
ос |
(# ) облучений. Кривая |
рассчитана тео |
|||||||||
таточного |
радиационного |
ретически |
при |
скорости |
восстановления |
||||||||
повреждения во |
времени со |
Р, равной 9,0% |
в |
сутки, |
и необратимой |
||||||||
|
|
компоненте /=10%. |
|
||||||||||
статистически - |
неразличи |
|
|
(семь |
суток). |
Все же |
|||||||
мыми |
периодами |
полувосстановлеиия |
следует отметить тенденцию более быстрого темпа восстановле ния при преимущественном облучении головы. Сопоставление кривых восстановления после общего облучения в дозе 300 р и облучения головы в дозе 1800 р с теоретической, рассчитанной по экспоненциальному уравнению [186], дало наилучшее совпа дение с экспериментальными данными. Расчет показывает, что при значении р от 7,7 до 12,3% и / от нуля до 10% теоретиче ская кривая находится в пределах доверительного интервала экспериментальных точек.
Для космической радиобиологии представляют большой ин терес исследования по выяснению темпа восстановления после парциальных лучевых воздействий в связи с возможной экра
нировкой различных частей тела космонавтов. |
крыс |
|
При облучении верхней или |
нижней половины тела |
|
в равноэффективной нелетальной |
дозе [187] ход кривых |
вос |
становления в обоих случаях описывается сложной зависи мостью (рис. 32). Основные результаты приведены в табл. 19.
Можно было бы предположить, что при облучении верхней половины тела (меньшая часть от общей массы тела) восста-
7 З ак . 873 |
97 |
новление будет идти быстрее, чем при общем облучении и облу чении нижней половины тела. Однако в первом случае темп восстановления оказался таким же, как и после общих лучевых воздействий [185]. После облучения нижней части тела в дозе
а |
5 |
Рис. 32. Восстановление |
устойчивости крыс |
к повторному лучевому воздействию после облучения передней (б) и задней (а) поло вины тела.
648 р (ЛДо/зо) период полувосстановления (1,7 суток) был значительно короче по сравнению с общим облучением и облу чением верхней части тела (7,5 суток), хотя масса подвергшихся лучевому воздействию тканей в последнем случае примерно в 1,5 раза больше (74,3 и 125,7 г соответственно).
Т а б л и ц а 19
Значения ЛД50/30 после двухкратного облучения нижней и верхней частей те ла крыс
м еж д у |
ям и , |
|
И н тер вал |
об л у чен и |
су тки |
Н и ж н я я ч а с т ь т е л а , п р ед в ар и те л ь н о е |
В ер х н я я ч а с т ь т е л а , п р ед в ар и т е л ь |
|||
о б л у чен и е в |
дозе 6 4 8 р |
ное облучен ие |
в д о зе 13 |
0 0 р |
слиЧ о вотниж ы х |
и 9 5 % -н ы е довери - |
сиЧл о вижо тн ы х |
9 5 % -н ы е |
до вер и - |
Л Д 5 0 /3 0 |
Л Д 5 0 /3 0 и |
|||
т е л ь н ы е и н т е р в а л ы , р |
тельн ы е |
и н те р в ал ы , р |
0 |
128 |
1080 |
(1028—1134) |
164 |
1750 (1690—1830) |
|
1 |
48 |
648 |
(614—683) |
— |
976 |
— |
3 |
69 |
875 |
(833—918) |
48 |
(892—1068) |
|
5 |
30 |
1037 |
(1016—1057) |
— |
|
— |
7 |
— |
|
— |
60 |
1077 (958—1211) |
|
10 |
— |
|
— |
70 |
1182 (1054—1328) |
|
25 |
|
|
|
24 |
1720 |
(1610—1830) |
Этот опыт наглядно показывает, как важно учитывать не только массу облучавшихся тканей, но и критические органы, ответственные за радиобиологический эффект.
98
При определений влияния экранирований органов брюшной полости на характер восстановления после облучения в различ ных дозах [71, 88] было показано, что скорость восстановления лучевого поражения у мышей и крыс как с экранированием, так и без него зависит от дозы первого облучения. В обоих случаях скорость восстановления замедляется с увеличением
дозы |
излучения |
|
(рис. |
33). |
Остаточ |
|
|
|
|
|
|||
ное |
радиационное |
поражение |
у эк |
|
|
|
|
|
|||||
ранированных |
животных |
приблизи |
|
|
|
|
|
||||||
тельно |
в три |
раза |
меньше, |
|
чем у |
|
|
|
|
|
|||
животных, облучавшихся тотально. |
|
|
|
|
|
||||||||
Предполагая, что эти различия |
свя |
|
|
|
|
|
|||||||
заны |
со |
снижением |
биологического |
|
|
|
|
|
|||||
действия |
радиации |
при экранирова |
|
|
|
|
|
||||||
нии области живота, |
авторы |
приняли |
|
|
|
|
|
||||||
коэффициент снижения |
биологиче |
|
|
|
|
|
|||||||
ского |
действия радиации при экрани |
|
|
|
|
|
|||||||
ровании равным |
|
2,5. |
В этом |
случае |
|
|
|
|
|
||||
скорость |
восстановления |
в условиях |
|
|
|
|
|
||||||
экранирования |
|
оказалась |
приблизи |
|
|
|
|
|
|||||
тельно в два раза больше, |
чем у мы |
|
|
|
|
|
|||||||
шей, |
облучавшихся тотально. |
Оценка |
|
|
|
|
|
||||||
скорости |
восстановления у крыс |
пос |
Доза первого облучения,р |
||||||||||
ле тотального облучения в дозе 360 р |
|
|
|
|
|
||||||||
и субтотального |
|
(экранирование жи |
Рис. |
33. Зависимость |
вели |
||||||||
вота) |
воздействия в дозе 840 р пока |
чины |
остаточного |
радиа |
|||||||||
зало, |
что период |
полувосстановления |
ционного |
поражения |
у мы |
||||||||
у крыс с экранированием области жи |
шеи от дозы первого облу |
||||||||||||
|
|
чения: |
|
|
|||||||||
вота |
приблизительно в три раза мень |
/ — о б щ е е |
о б л у ч ен и е ; |
2 |
— о б |
||||||||
ше, |
чем у тотально |
облученных жи |
л а сти |
ж и в о т а с у четом |
|
о с л а б |
|||||||
вотных. |
|
|
|
|
|
|
|
л у ч ен и е с эк р ан и р о в ан и ем о б |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
л е н и я |
б и о л о ги ч еско го |
эф ф е к т а ; |
||||
Существует |
точка зрения |
о кор |
3 — то |
ж е , |
но б е з учета, |
о с л а б |
|||||||
л ен и я б и о л о ги ч еско го |
э ф ф е к т а . |
||||||||||||
реляции |
между |
начальным участком |
|
|
|
|
|
кривой изменения остаточного поражения (первые — третьи сут ки) и темпом репарации ЖКТ [188]. Участок кривой восстановле ния, соответствующий 5—30 суткам пострадиационного периода, объясняется восстановлением других органов и систем орга низма.
Приведенные результаты свидетельствуют о том, что как при облучении нижней части тела, так и при экранировании
еевыявляется большая скорость восстановления по сравнению
стемпом репарации при общем лучевом воздействии [88, 187].
Вопытах, описанных в работе [189], собак облучали нерав номерно с расчетом, чтобы общее количество поглощенной энергии было таким же, как и при равномерном лучевом воз действии в дозе 300 р. Период полувосстановления при нерав номерном лучевом воздействии был равен 8,6 суткам, при общем равномерном облучении в дозе 300 р — 16,9 суткам. На
7* 99