Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 0

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

Т а б л и ц а 2

Индекс снижения биологического эффекта I при одностороннем рентгеновском

облучении с перепадом

дозы вдоль поперечной оси

тела животного

 

 

 

 

 

 

/

 

 

Животное

Условия

облучения

ПО

ПО

ПО

Литера­

средне­

тканевой

тканевой

турный

 

 

 

 

 

воздушной

дозе

дозе по

источник

 

 

 

 

 

дозе

на входе

средней

 

 

 

 

 

 

 

 

линии

 

 

 

 

 

Л а т тральное

 

 

 

Мышь

250

кв,

1,1

1 ,6 3

 

 

[17]

 

20

рщд/мин

 

 

 

 

 

Крыса

250

кв,

1 ,4

1 ,6

.

. _

[17]

Собака

20

рад/мин

 

 

 

 

 

1000 кв,

3 ,1 5

1 ,2

2 , 0

1 ,2 5

[19]

 

10 р[мин

 

 

 

 

 

 

у-нейтронное

4 , 5

1 ,1 3

1 ,1 3

[19]

 

излучение,

 

 

 

 

 

Свинья

40

р/мин

 

 

 

 

 

2000 кв,

4 ,4 6

1 ,4 7

2 ,1

1 ,3 3

[19]

 

15

р/мин

 

 

 

 

 

Овца

1000 кв.

3 ,2 5

 

___

1 ,1 8

[19]

 

 

 

7 , 5 piмин

 

_

_

 

 

 

Y-излучение,

3 ,2 5

1 ,2 5

[20]

 

0 ,0 6 3

р/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д о рзо-ве игральное

 

 

 

Мышь

73

кэв,

400

9 , 4

 

 

[2]

 

100

р/мин

 

 

 

_

 

Крыса

250

кв,

1 ,3

1 ,3 3

_

[21]

 

 

 

47

р/мин

 

 

 

_

 

 

180

кв,

1 ,6

1 ,0

1 ,4

[22]

 

65

р/мин

 

 

 

 

 

Кролик

180

кв,

3 , 0

1 ,8

 

1 ,4 5

[5]

Собака

65

р/мин

2 ,4 5

 

1 ,9 4

1 ,3 2

[1]

1000

кв,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

р/мин

 

_

 

 

 

 

250

кв.

3,51

2 , 2

1 ,4 4

[1]

 

 

 

10

р/мин

 

 

 

 

 

 

180

кв,

4 , 3

1 ,8 9

2 , 3

1 ,7

[5]

 

30

р/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bei1ТрО-Дорзальное

 

 

 

М ыш ь

25 0

кв,

1 . 6

U 8

 

 

[23]

 

226

р/мин

 

 

 

 

 

 

25

кэв,

2 , 0

1 ,6

___

1 ,2 *

[2]

 

 

 

100

р/мин

30

4 , 0

 

1 ,02*

[2]

 

1 3 ,5

кэв,

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

р/мин

 

 

 

 

 

 

1 0 ,2

кэв,

400

7 , 9

 

1 ,0 *

[2]

Крыса

100

р/мин

 

 

 

 

 

180

кв,

1 ,7

1 ,0

 

 

[22]

65р/мин

*Средиетк аневая доза, рад.

31


уменьшения энергии авторы связывают со значительным падёнием среднетканевой дозы. При энергии генерирования 250 кв среднетканевая доза в теле кроликов составила 95% поверхност­ ной дозы, а в случае длинноволнового излучения (80 кв) она составила всего 64%. Облучение мышей в равных поверхностных дозах приводило к уменьшению биологического действия по мере снижения энергии рентгеновского излучения со 185 до

30 кв [31].

Для оценки степени тяжести поражения собак при вентро-

дорзальном облучении [32] собаки

подвергались равномерному

и вентро-дорзальному облучению

протонами с Ки= 3; 5 и 8 в

среднетканевой дозе 200 рад. Используя метод, описанный в ра­ боте [18], авторы попытались определить эквивалентные дозы равномерного облучения. При вентро-дорзалыюм облучении с /Си, равным 3; 5 и 8, они составили соответственно 180, 160 и 145 рад, что указывает на снижение степени тяжести поражения при увеличении Кп даже по критерию среднетканевой дозы.

Сопоставление биологических эффектов при вентро-дорзаль- ном и дорзо-вентральном облучениях мышей и крыс с небольши­ ми Кп не выявило существенных различий в ЛД50/3о [22, 33]. В случае больших Кп следует ожидать большего поражающего действия при вентро-дорзалыюм облучении в результате по­ вреждения ЖКТ [34, 35].

Таким образом, анализ данных по одностороннему облуче­ нию тела с перепадом вдоль малой оси показал, что с увеличе­ нием Кн изменяются клинические проявления в картине лучевой болезни.

При одностороннем облучении вдоль продольной оси тела также снижается тяжесть поражения по сравнению с равномер­ ным воздействием [22, 36, 38]; ЛД50 возрастает с увеличением Кп до пяти, а далее практически не изменяется. у-Нейтронное облучение крыс вдоль продольной оси приводило к гибели 10%, а при относительно равномерном облучении — 56,5% живот­ ных [36].

Сравнение данных по поражающему действию неравномер­ ного облучения с перепадом дозы вдоль продольной оси тела с эффектами равномерных воздействий (табл. 3) показывает, что при неравномерных воздействиях степень тяжести меньше и она снижается по мере возрастания Кп- Однако видно, что для оп­ ределения количественной зависимости характера изменения биологического эффекта от Ки данных недостаточно.

Сопоставление проявлений поражения животных разных ви­ дов в условиях неравномерного воздействия с перепадом доз вдоль продольной оси тела выявляет ряд особенностей. При одинаковом распределении поглощенной дозы преимущественное облучение задней половины тела мышей вызывает более губи­ тельное действие по сравнению с облучением передней полови­ ны тела (при Лц=5 ЛД5(узо равны 780 и 1500 р соответственно)

32


Т а б л и ц а 3

Индекс снижения

биологического

эффекта

I при

одностороннем рентгеновском

и 7-облучениях

с

перепадом тканевой дозы

вдоль продольной оси тела животного

 

 

 

 

 

 

/

 

 

Животное

 

Условия

* н

 

ПО

ПО

по ткане­

Литера­

 

средне­

тканевой

вой дозе

турный

 

 

облучения

воздушной

дозе

по средней

источник

 

 

 

 

дозе

на входе

линии

 

 

 

Облучение передней половины тела

 

 

Мышь

 

180 кв,

1,5

 

1,4

[37]

 

 

60 р/мин

2,0

 

1,7

 

 

[37]

 

 

180 кв,

 

 

 

 

 

60 р/мин

2,8

2,34

 

[37]

 

 

180 кв,

 

 

 

60 р/мин

4,8

3,0

 

 

[37]

 

 

180 кв,

 

 

 

60 р/мин

9,4

2,38

 

[37]

 

 

180 кв,

-

-_

Крыса

 

60 р/мин

4.0

2,4

 

[37]

 

180 кв,

 

 

 

 

60 р/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

Кранио-ккаудальное

 

 

 

Крыса

 

180 кв,

2,5

 

1,25

2,5

1,35

[22]

 

 

63 р/мин

3,8

 

' 1,5

[22]

 

у-излучение Со00

 

 

 

180 кв,

12,2

 

1 ,42

3,25

1,27

[22]

Кролик

 

63 р/мин

10,5

 

3,25

1,17

[39]

у-излучение Со60

 

Собака

 

130 р/мин

4,0

 

 

2,13

1,5

[37]

у-излучение Со00

 

 

 

 

Облучение

задн гй

половит!Ытела

 

 

Мышь•

 

180 кв

1,5

 

1,23

[37]

 

 

180 кв

3,0

 

1,5

[371

 

 

180 кв

5,0

 

1,5

[37]

 

 

180 кв

10,0 •

 

1.6

[371

 

 

180 кв

18,5

 

1,9

 

 

[37]

 

 

Кзудо-краниально;

 

 

 

Крыса

 

180 кв,

3,84

 

1,12

2,2

[22]

 

 

63 р/мин

4,0

 

1,47

[22]

 

у-излучение Со"0

 

 

 

180 кв,

10,9

 

1,65

3,8

1.4

[22]

Кролик

 

63 р/мин

8,4

 

 

4,3

2,1

[39]

у-излучение Со60

 

 

 

 

130 р/мин

 

 

 

 

 

 

3 Зак. 873

33


t37, 38]. Иной результат получён в опытах на Кролйках [39]. Прй кранио-каудальном у-облучении кроликов с /СН=Ю,5 среднетка­ невая ЛД50/30 была равна 715 рад, а при каудо-краниальном воздействии с меньшей степенью неравномерности (Лф=8,4) ЛД50/30 равнялась 1280 рад. Эти различия, по-видимому, свиде­ тельствуют о неодинаковой радиочувствительности отдельных органов у животных разных видов.

Исследование зависимости степени тяжести поражения собак в условиях кранио-каудального воздействия при Ки, равных 1,5; 2,0; 3,0 и 5,0, показало [40], что равноэффективная доза увели­ чивается в 1,3; 1,45; 1,73 и 2,1 раза соответственно. Отмечены также некоторые клинические особенности. В разгар заболева­ ния наблюдали быстрое ухудшение общего состояния с разви­ тием воспалительно-некротических процессов в ротовой полости и тяжелых местных проявлений в области головы при нелеталь­ ных воздействиях.

При преимущественном облучении передней половины тела собак в дозе 900 рад основной причиной гибели являлась ост­ рая недостаточность кроветворения [41]. С увеличением дозы до 1000—1600 рад в танатогенезе лучевой болезни наибольшее зна­ чение приобретали пневмонии и язвенно-некротическое пораже­ ние слизистых оболочек рта, глотки, гортани и пищевода.

Таким образом, преимущественное облучение передней поло­ вины тела приводит к развитию своеобразного синдрома, полу­ чившего название «орального» [22, 42—50]. При преимущест­ венном воздействии на заднюю половину тела ведущими в кли­ нической картине становятся проявления поражения ЖКТ, а при увеличении Ки развивается желудочно-кишечный синдром

[42, 50—54].

Особенности клинической картины поражения в условиях не­ равномерных общих лучевых воздействий связаны с распреде­ лением поглощенной дозы в теле животного и человека. Частич­ ное недооблучение отдельных участков тела ведет к снижению поражающего эффекта и способствует более быстрому восста­ новлению гемопоэза за счет сохранившихся стволовых клеток костного мозга [55, 56]. При неравномерных воздействиях умень­ шается значимость отдельных симптомов, таких как лимфопения, степень и сроки максимального снижения числа лейкоци­ тов, и они не могут использоваться для прогноза заболевания [57]. Неблагоприятный исход при неравномерных воздействиях определяется радиочувствительностью и функциональным значе­ нием области тела, на которую приходится максимальная дозовая нагрузка. В условиях неравномерного общего облучения выявляется значение критического органа, подвергавшегося наибольшему радиационному воздействию.

Анализ данных, полученных при использовании многосторон­ них способов лучевых воздействий (табл. 4), показывает, что при одинаковых экспозиционных или поверхностных дозах от-

34


Т а б л и ц а 4

Индекс снижения биологического эффекта / при многостороннем рентгеновском облучении с перепадом дозы от поверхности к центру тела животного

 

 

 

1

 

 

Животное

Условия

ПО

по ткане­

по ткане­

Литера­

облучения

средне­

вой дозе

турный

 

 

воздушной

вой дозе

по средней

источник

 

 

дозе

на входе

линии

 

Мышь

180 кв,

1,1

1,3

[30]

Крыса

10 pjM u n

4,0

 

3,1

0,8

[58]

, у-излучение Сои0

Кролик

100 кв,

1,14

1,6

1,3

[30]

 

10 р / м и н

1,31

2,2

 

1,6

[30]

 

80 кв,

Собака

10 р / м и н

1,25

1,3

1,4

[19]

200 кв,

 

6,2 р / м и н

2,2

2,4

2,15

1,2

[19]

 

100 кв,

 

6,2 р / м и н

3,3

4,45

3,0

1,0

[58]

 

50 кв

 

80 кв

3,9

7,26

7,1

2,0

[59]

 

50 кв

6,4

11,65

2,4

1,2

[581

 

50 кв,

30

28,0

1,0

[9]

Свинья

48 р / м и н

1,42

1,3

1,3

1,0

[14]

1000 кв,

 

30 р / м и н

 

 

 

 

 

мечаеТся снижение степени поражения с ростом Ки. Так, можно видеть, что при многостороннем облучении собак с Кп, равным 1,0; 2,2; 3,3; 6,4 и 30, индексы снижения биологического эффекта составляют 1,0; 2,2; 3,0; 7,2 и 8,8 при выражении ЛД50 через поверхностную дозу.

Сравнение эффектов рентгеновского облучения (50 и 250 кв) в опытах на собаках (при вращении животных в момент облу­

чения)

показало меньшую

эффективность излучения 50 кв\

значения равноэффективных

доз были оценены соответственно

в 7500

и 270 р [10].

 

Биологическая эффективность многостороннего рентгеновско­ го облучения (180 и 80 кв, эффективные энергии 75 и 23 кэв) в семь раз меньше эффективности излучения 80 кв при измере­ нии дозы в воздухе; при оценке по среднетканевой дозе разли­ чия составили 1,3 раза {8]. Наилучшая корреляция получена между биологическим эффектом и дозой, поглощенной костным мозгом. Эта доза оказывается близкой к дозам воздействия на костный мозг, выявленным в опытах другими авторами (10, 11].

Кроме работ, в которых содержится строгий количественный анализ пространственного распределения поглощенной дозы, имеется ряд исследований на крупных животных с использова­ нием у-нейтронного излучения, характеризующегося значитель­ ной неравномерностью распределения дозы [61—63]. Биологиче-

3* 35