Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 88

Скачиваний: 0

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

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