Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 24
Лейкопения после неравномерного облучения
Доза, р |
Число живот ных |
Гибель, % |
Число лейкоцитов в 1 мм3 периферической крови, 10 * клеток
после облучения на следующие сутки
до облучения
1 |
3 |
7 |
14 |
Тотальное облучение
200 |
30 |
0 |
1 6 , 4 + 1 , 1 |
7 , 1 + 0 , 4 |
8 , 1 + 1 , 4 |
11 ,6 + 0 , 7 |
12 ,8 + 0 , 6 |
400 |
20 |
0 |
1 9 , 9 ± 0 , 7 |
5 , 9 + 0 , 3 |
3 , 9 + 0 , 3 |
9 , 0 + 0 , 5 |
11 ,4 + 0 , 6 |
750 |
10 |
0 |
11 ,3 + 0 , 3 |
2 , 7 + 0 , 3 |
0 , 9 + 0,1 |
3 , 8 + 0 , 6 |
2 , 7 + 0 , 2 |
900 |
66 |
40 |
14 ,9 + 0 , 5 |
4 , 8 + 0 , 2 |
1 , 7 + 0,1 |
3 , 2 + 0 , 3 |
3 , 6 + 0 , 3 |
950 |
93 |
79 |
1 2 ,8 ± 0 , 4 |
3 , 1 + 0 , 2 |
1 ,5 + 0,1 |
1 ,9 + 0 , 2 |
5 , 0 + 0 , 5 |
1400 |
20 |
100 |
9 ,9 + 0 ,5 |
2 ,3 + 0 ,2 |
0 , 4 + 0 , 0 3 |
— |
— |
2000 |
20 |
100 |
11 ,9 + 0 , 4 |
2 , 2 + 0 , 3 |
0 , 8 + 0,1 |
— |
|
|
|
|
Субтотальное однократное облучение |
|
|
||
200 |
3$ |
0 |
12 ,7 + 0 , 4 |
7 , 2 + 0 , 4 |
— |
— |
— |
800 |
27 |
0 |
13,2 + 0 , 5 |
4 , 3 + 0 , 3 |
— |
— |
— |
950 |
22 |
8 |
13,2 + 0,4 |
2,2+0,1 |
3,4 + 0,2 |
5,5 + 0,3 |
9,8 + 0,8 |
1100 |
42 |
70 |
10,0 + 0,3 |
3,1 +0,3 |
3,2 + 0,2 |
3,1 ±0,4 |
5,1+ 0,8 |
1200 |
27 |
67 |
13,9 + 0,4 |
3,9 + 0,2 |
— |
— |
— |
|
Облучение переднего, а затем заднего сегментов |
|
|||||
200 |
44 |
0 |
14,2 + 0,6 |
8,4 + 0,5 |
10,0 + 0,3 |
9,8 + 0,7 14,0 + 0,5 |
|
400 |
21 |
-0 |
13,2 + 0,4 |
6,5 + 0,6 |
7,8 + 0,7 |
7,0 + 0,7 |
9,3 + 0,5 |
600 |
30 |
10 |
13,2 + 0,4 |
6,6 + 0,6 |
7,0 + 0,5 |
5,7 + 0,5 |
8,6 + 0,6 |
950 |
30 |
27 |
13,2 + 0,4 |
4,3 + 0,4 |
4,8 + 0,4 |
5,9 + 0,4 11,1+0,6 |
|
1200 |
27 |
56 |
13,8 + 0,6 |
4,0+ 0,4 |
-- . |
— |
— |
|
|
|
Облучение |
переднего сегмента |
|
|
|
300 |
56 |
0 |
13,8 + 0,4 |
7,6 + 0,3 |
10,6 + 0,3 11,7 + 0,5 |
9,2+ 0,5 |
|
600 |
21 |
20 |
13,2 + 0,4 |
6,5 + 0,5 |
8,4 + 0,4 |
6,8 + 0,5 11,8+0,7 |
|
. 900 |
28 |
0 |
13,6 + 0,4 |
5,4 + 0,4 |
— |
— |
— |
1000 |
39 |
8 |
12,5+1,0 |
6,5 + 0,4 |
6,5 + 0,4 |
7,6 + 0,7 12,4 + 0,6 |
|
1100 |
21 |
0 |
13,8+1,2 |
6,0 + 0,6 |
5,9 + 0,7 |
8,9 + 0,6 |
9 ,3+ 0,7 |
1200 |
24 , |
50 |
13,2 + 0,4 |
4,0 + 0,4 |
5,9 + 0,4 |
12,1+0,4 10,3+1,7 |
|
1300 |
50 |
56 |
13,6 + 0,4 |
4,7 + 0,3 |
6,3 + 0,3 |
5,1 ± 0,5 |
9,1+ 0,8 |
1400 |
51 |
61 |
13,2+0,4 |
5,7 + 0,2 |
5,6 + 0,3 |
6,0 + 0,8 |
9,0 + 0,5 |
|
|
|
Облучение заднего сегмента |
11,2 + 0,5 11,9 + 0,8 |
|||
900 |
30 |
0 |
14,4 + 0,5 |
9,1+ 0,5 |
9,5 + 0,3 |
||
1000 |
24 |
0 |
11,8 + 0,3 |
7,5 + 0,4 |
4,9+ 0,2 |
— |
— |
12 000 |
21 |
'0 |
14,4 + 0,5 |
7,8 + 0,4 |
8,1 ±0,5 |
8,1+ 0,5 |
13,2 + 1,0 |
2000 |
76 |
38 |
12,1+0,4 |
6,9 + 0,3 |
6,2 + 0,3 |
7,5+0,4 |
14,7 + 1,7 |
5000 |
72 |
54 |
13,3 + 0,4 |
6,6 + 0,2 |
6,5 + 0,4 |
7,5 + 0,7 |
8,8+ 1,2 |
10 000 |
15 |
100 |
14,4 + 0,5 |
6,7 + 0,5 |
— |
— |
— |
17 000 |
18 |
95 |
12,1+0,4 |
7,1+ 0,3 |
6,2 + 0,3 |
7,5 + 0,4 |
14,7+1,7 |
9 З ак . 873 |
121 |
деленного уровня, примерно до 600—700 р. Учитывай данные о
распределении кроветворных и лимфатических клеток в орга низме мыши (см. табл. 22), можно видеть, что степень лейкопе нии зависит от объема облучаемой гемопоэтической ткани. Как видно из рис. 40, а, зависимость лейкопении от объема облуча емой кроветворной ткани приближается к линейной и в диапа зоне 900—1200 р очень слабо зависит от дозы излучения. Зави-
0 ' |
20 40 |
60 80 100 0 |
20 |
40 |
60 80 Ю0 |
|
Объем гемопоэтической |
ткани,% |
|||
Рис. 40. Зависимость степени лейкопении от объема |
|||||
|
облученной гемопоэтической |
ткани: |
|||
а — по |
общему |
числу лейкоцитов; |
б — по числу лимфоцитов. |
||
симость лимфопении, |
обусловливающей |
лейкопению (число |
нейтрофилов в это время либо равно, либо превышает исходное), от количества облученной гемопоэтической ткани также близка к линейной (см. рис. 40,б). Следовательно, есть основания по лагать, что лейкопения в условиях парциального облучения обусловлена преимущественно прямым радиационным пораже нием системы крови.
Рассмотрим, однако, этот вопрос с других позиций. Гибель животных в условиях парциального облучения наступает "при гораздо большем содержании лейкоцитов, чем после общего воздействия (см. табл. 24). Например, при облучении заднего сегмента даже в абсолютно летальной дозе (10 000 и 17 000 р) число лейкоцитов снижается до (6—7) • 103 клеток. Абсолютное число нейтрофилов достоверно уменьшается, только начиная с дозы 5000 р (табл. 25). Представлялось целесообразным иссле довать функциональную способность нейтрофилов. С этой целью изучали фагоцитарную активность нейтрофилов до облучения и через шесть суток после него. Данный срок был выбран из тех соображений, что к этому времени в крови находятся только потомки клеток, экранированных во время облучения. Выясни лось, что все показатели фагоцитарной активности существенно снижены. Особенно важным является уменьшение индекса пере варивания — показателя, характеризующего выполнение нейтро филами их основной функции.
12а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
25 |
||
Изменение |
|
количества нейтрофилов в периферической |
крови мышей после |
облу |
||||||||
|
|
|
|
чения |
заднего |
сегмента |
тела |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Абсолютное |
число нейтрофилов, |
1 О3 |
клеток |
|
|
|
|
|
Доза, |
р |
|
на 6-е сутки после |
Вероятность |
|
|||||||
|
|
|
|
до облучения |
облучения |
|
|
|
|
|||
1 |
0 |
0 |
0 |
3,2 + 0,5 |
2,3± 0,6 |
р > 0,05 |
|
|||||
2 |
0 |
0 |
0 |
2,1 ±0,3 |
2,5± 0,5 |
р > |
0,05 |
|
||||
5000 |
2,6± 0,5 |
1 , 1 |
± 0 , 1 |
р < 0 |
, 0 1 |
|
||||||
Для |
|
прогностической |
оценки степени |
лейкопении |
в |
исходе |
поражения при парциальном облучении был проведен корреля ционный анализ по выяснению зависимости между летальным эффектом и степенью лейкопении. Корреляцию определяли по формуле Бравэ для прямолинейной корреляции. Выяснилось, что корреляция существует, но она в среднем повеем видам облу чения составляет около 20% ( + 0,19± 0,04), причем только в диапазоне 30—70%-ной вероятности гибели животных.
Предварительная оценка прогностической ценности уровня нейтрофилов и их функциональной активности (индекс перева
ривания) |
для исхода |
лучевой |
болезни показала, |
что роль |
ее |
|||||||
также |
мала (0,1 ±0,4) |
в том же диапазоне вероятностей гибели |
||||||||||
животных. |
|
|
|
получен |
|
|
|
|
||||
Совокупность |
|
|
|
|
|
|||||||
ных |
данных, |
включая |
ре |
|
|
|
|
|||||
зультаты |
корреляционного |
|
|
|
|
|||||||
анализа, |
|
выявившего |
|
|
|
|
||||||
крайне слабую связь между |
|
|
|
|
||||||||
уровнем |
лейкоцитов и про |
|
|
|
|
|||||||
центом |
гибели |
животных, |
|
|
|
|
||||||
свидетельствует |
о |
ненадеж |
|
|
|
|
||||||
ности |
|
лейкопении как про |
|
|
|
|
||||||
гностического |
|
критерия. |
|
|
|
|
||||||
Предположение |
|
об |
отсутст |
|
|
|
|
|||||
вии' связи |
между |
лейкопе |
|
|
|
|
||||||
нией и гибелью было выска |
|
|
|
|
||||||||
зано при анализе моделей, |
|
|
|
|
||||||||
сходных с нашими моделя |
|
|
|
|
||||||||
ми парциального |
облучения |
|
|
|
|
|||||||
крыс |
[3]. |
Все это дает ос |
|
|
|
|
||||||
нование полагать, что меха |
Рис. 41. |
Сопоставление |
количества |
лей |
||||||||
низмы |
гибели |
животных в |
коцитов в периферической крови и ги |
|||||||||
условиях |
парциального |
и |
облучение |
бели животных: |
(Д ); |
|||||||
тотального облучения |
в до- |
тотальное ( • ) ; |
субтотальное |
|||||||||
переднего |
(О ) и заднего |
(Д ) сегментов |
тела. |
9* 123
зах, вызывающих костномозговой синдром, различные. Во вся ком случае в условиях парциального облучения гибель обуслов лена не только гемопоэтическим синдромом. На самом деле сравнение данных, представленных на рис. 41, показывает, что при всех вариантах парциального облучения гибель животных начинается только после выхода кривых на плато, а затем ле тальность увеличивается практически без дальнейшего сниже ния числа лейкоцитов.
Роль взаимозаменяемого интегрирующего компонента радиационных повреждений в механизме гибели млекопитающих в отдаленные сроки при тотальном и парциальном облучениях
Один из возможных путей количественной оценки удельной роли взаимозаменяемого (интегрирующего) компонента радиаци онных повреждений в механизме летального действия ионизи рующих излучений описан в работах [4, 5]. По результатам об работки экспериментальных данных вклад этого компонента в механизм острой лучевой гибели млекопитающих составляет примерно 0,9 (в долях единицы). В связи с этим представляет интерес экспериментальное выяснение вопроса о том, в какой степени можно считать справедливым представление о большом удельном вкладе интегрирующего компонента радиационных повреждений в механизм гибели животных в отдаленные сроки при разных видах парциальных облучений млекопитающих в условиях химической защиты и без нее. Иными словами, не обходимо дать ответ на вопрос, в какой степени справедлива ги потеза о том, что гибель животных и в отдаленные сроки после
любого неравномерного облучения вызывается не многими (и
совершенно различными, независимыми друг от друга) механиз мами, а только одним. Имеется в виду, что начиная с некоторо го момента времени после лучевого воздействия, радиационные повреждения, образующиеся в различных участках тела или даже в одном и том же участке, в результате действия различ ных механизмов становятся взаимозаменяемыми в одном из своих свойств, и именно в том, которое ответственно за сокра щение продолжительности жизни. С этого момента события, определяющие вероятность преждевременного летального исхо да, будут развиваться уже по одному механизму и судьба облу ченного животного будет целиком зависеть от того, превысит Ли суммарное (по всем облученным участкам тела) количество этого взаимозаменяемого компонента некоторое критическое, пороговое значение.
Справедливость этого представления можно проверить пу тем сопоставления трех экспериментальных значений равноэф фективных по смертности доз с соответствующими расчетными. Первые два должны быть получены при любых двух видах пар
124
циального облучения; третье — при облучении, являющемся суммой первых двух. Из всех возможных вариантов мы выбрали такие, в которых в одном случае радиационному воздействию подвергалась область ЖКТ, в другом — кроветворные органы. Это оказалось возможным сделать с помощью использования соответствующих экранов. При воздействии на ЖКТ облучени ем незначительной части кроветворной системы (селезенка и костный мозг позвонков) можно было пренебречь [6]. Треть им — было тотальное облучение, которое в данном случае явля лось суммой первых двух.
При выборе дозы тотального облучения мы исходили из не обходимости получить максимальный отдаленный эффект и в то же время стремились избежать отбора животных в резуль тате острой лучевой гибели. Такому требованию удовлетворяет минимальная летальная доза, равная 450 р. В формулу для вы числения оасхождений между экспериментальными и теоретиче скими значениями должны входить равноэффективные значе ния экспериментальных доз. Чтобы найти их, необходимо иметь дозовые зависимости при каждом из трех видов облучения и сведения о гибели животных, хотя бы при двух дозах (лучше при ЛД20 и ЛДзо). Поэтому при тотальном воздействии была использована еще доза 225 р. Далее из работ [4, 5, 7, 8] были подобраны приблизительно равноэффективные дозы неравно мерных облучений: 650 и 1300 р — при экранировании ЖКТ и 380 и 770 р — при экранировании костного мозга. Принимая во внимание меньшую эффективность химической защиты от отда ленных последствий по сравнению с эффективностью ее при ост рой лучевой болезни, в опытах была использована одна из наи
более эффективных рецептур (АЭТ, цистафос, мексамин) |
[9]. |
Эксперименты проведены на половозрелых самках Fi ( C B A X C 5 7 B I) |
мас |
сой 19—22 г. Подопытных и контрольных мышей. содержали в полистироло-, вых ваннах по 10 штук в каждой.
Животных |
облучали |
на рентгеновском аппарате РУМ-11 при следую |
||
щих условиях: |
180 кв, |
фильтры |
0,5 |
мм Си+1 мм А!, мощность дозы |
106 р/мин. Эксперименты |
проводили |
в |
феврале — мае. В один день облучали |
по 1—2 мыши каждого варианта.
Полученные данные представлены в табл. 26. Сопоставляя значения в графах 5, 6 и 7, легко показать, что относительное расхождение между экспериментальными и теоретическими зна-' чениями доз, полученными, исходя из представления о 100%-ном значении взаимозаменяемого компонента радиационных повреж дений, не превысило 4%. В то же время, если принять справед ливым предположение о ведущем (точнее, 100%-ном) значении в отдаленной лучевой патологии совершенно независимых друг от друга механизмов поражения, тогда относительное расхож дение будет в 8—18 раз больше. Удельная роль [(УР)В] взаи мозаменяемого компонента радиационных повреждений в ме ханизме гибели животных в отдаленные сроки, вычисленная
125