Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
жизни с увеличением дозы уменьшается, что указывает на важ ную роль поражения ЖКТ в суммарном эффекте, то при Кн = = 333 даже при самых больших дозах, вызывающих 100%-ную гибель, ни одно животное не погибает ранее 13 суток. С другой
Рис. 13. Изменение числа лейкоцитов в периферической крови (а), кариоцитов в бедре крыс (б) после двухстороннего облу чения в дозе ЛД5 0 /3 0 :
/ — Д'н =8,2, 50 к в , 0,1 м м А1; 2 — А"н =333, 17 к в , без фильтра.
стороны, сопоставление поражения лейкоцитов периферической крови и кариоцитов костного мозга бедра (рис. 13) при разных способах многосторонних воздействий указывает на незначитель ное поражение гемопоэза при рентгеновском облучении (17 кв, /Си= 333), в то время как при /Сн = 8,2 (50 кв) поражение кро ветворных органов при соответствующих дозах может обуслов
ливать гибель организма. При больших Кп, когда доза почти полностью поглощается кожей, проявляются выраженные по вреждения обширных участков и болезнь развивается по типу лучевого ожога, охватывающего большую поверхность тела животного.
2. Биологические эффекты неравномерных общих лучевых воздействий
с перепадом дозы вдоль продольной оси тела
Равномерное облучение кроликов проводили на установке ЭГО-2. Здесь же осуществляли и неравномерное облучение, из меняя расстояние от животного до центра облучателя и угол между продольными осями животного и гамма-установки [75]. Мощность дозы в воздухе в центре составляла 605 рад/мин в условиях равномерного облучения и 80—120 рад/мин — при раз ных способах неравномерных воздействий. Различные варианты неравномерных облучений крыс проводили на установках РУМ-3 и ГУТ-Со-400 (/<■„=3,8 при кранио-каудальном и Хн = 4,0 при каудо-краниальном воздействиях), изменяя фокусное рас-
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
ЛД50 (доза на |
входе) |
и I для неравномерных воздействий с перепадом дозы |
||
|
|
вдоль продольной оси тела |
|
|
Животное |
|
Число |
I |
Л Д бо и ее доверительный |
|
исследованных |
интервал, рад |
||
|
|
доз |
|
|
|
|
Кранио-каудальное облучение |
|
|
Крыса |
1,0 |
4 |
1,0 |
545 (500—620) |
|
2,44 |
4 |
2,14 |
1170(1120—1220) |
|
3,8 |
5 |
2,75 |
1500(1440—1580) |
|
12,0 |
6 |
3,3 |
1790(1750—1850) |
Кролик |
13,5 |
9 |
2,85 |
1550 (1500—1600) |
1,0 |
4 |
1.0 |
700 (600—830) |
|
|
3,4 |
8 |
2,24 |
1580 (1390—1780) |
Собака |
10,5 |
6 |
3,22 |
2270(1940—3650) |
1,16 |
8 |
1,0 |
300 (270—330) |
|
|
7,0 |
6 |
4,52 |
1355(1280—1440) |
|
11,0 |
5 |
5,35 |
1600(ЛД40) |
|
3,8 |
Каудо-краниальное |
облучение |
|
Крыса |
4 |
2,0 |
1060(1020—1110) |
|
|
4,0 |
4 |
2,75 |
1500(1440—1550) |
|
10,9 |
5 |
3,67 |
2000(1890—2120) |
Кролик |
13,5 |
4 |
2,85 |
1550(1500—1600) |
3,0 |
5 |
2,0 |
1400(1280—1540) |
|
Собака |
8,4 |
10 |
4,24 |
2990 (2530—3530) |
7,0 |
5 |
3,76 |
1130(1050—1210) |
|
|
11,0 |
6 |
4,66 |
1400(1330—1470) |
43
стояние и угол между продольной осью тела крысы и пучком излучения. Собак облучали на установке ЭГО-20М. Мощность экспозиционной дозы колебалась во всех случаях в пределах ПО—160 рад/мин. Равные К„ (7 и 11) достигались путем подбора собак нужной весовой категории и размеров.
Рис. 14. Зависимость гибели крыс |
Рис. 15. |
Зависимость |
гибели |
|
собак |
|||||||||
от дозы при |
кранио-каудальпом |
|
(а) |
и кроликов (б) |
от дозы. |
|
||||||||
(а) и каудо-краниальном (и) воз |
а: |
1 — облучение равномерное; 2, |
4 |
— кау- |
||||||||||
действиях: |
|
|
до-краннальное |
прнД н, |
равном |
7,0 |
и |
11,0 |
||||||
I — равномерное; |
2, 3 и 4— неравномер |
гоответственно; |
3 — кранио-каудальное |
при |
||||||||||
ное облучение |
о |
К н |
соответственно |
|
=7.0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равным 2,44; 3,8 |
и 12,0 (для а ) |
и сД 'н , |
6: |
/ — равномернее; |
2, 5 — |
каудо-кранналь- |
||||||||
соответственно |
равным |
3,8; |
4,0 и 10,9 |
ное |
при Д н, равном |
3,0 |
и |
8,4; 3, |
4 |
— кра |
||||
(для |
б). |
|
|
нно-каудальное |
при |
/<н. |
равном |
3,4 |
н |
10,5 |
соответственно.
Основные результаты изучения зависимости гибели животных от дозы для двух способов неравномерных воздействий с пере падами вдоль продольной оси тела представлены в табл. 7. Видна такая же общая зависимость, как и в случае неравно мерных воздействий с перепадом дозы вдоль поперечной оси тела: снижение биологического эффекта при всех способах не равномерных воздействий по сравнению с равномерными и уменьшение поражающего действия по мере возрастания /(н (рис. 14 и 15),
44
Первые итоги наших наблюдений за особенностями клинйчбских проявлений течения лучевого поражения у крыс и кроли ков при данных способах неравномерных воздействий были опу бликованы в работах [75—84]. В экспериментах на собаках отмечено уменьшение выраженности первичной реакции и тя жести лучевой болезни по мере возрастания /С„. Сопоставление динамики содержания лейкоцитов в периферической крови при воздействии в равноэффективных дозах выявляет более раннее, но менее выраженное снижение количества лейкоцитов при не равномерных воздействиях.
Анализ клиники и сроков гибели животных выявил общую тенденцию, которая заключалась в том, что на фоне проявлений, наблюдаемых обычно при равномерном облучении, на первый план выступали признаки поражения, обусловленные макси мальной дозовой нагрузкой на те или иные области тела жи вотного.
При кранио-каудальных воздействиях гибель отмечалась на 7—10-е сутки (рис. 16, а), что характерно для орального синд рома [23, 42, 44, 46, 48, 49, 85—87]. Наблюдали поражение сли зистых оболочек полости рта, носа и глотки, а также кожных покровов в области головы. Изменения эти начинали разви ваться с шестых суток и были выражены значительно ярче, чем при других способах облучения. Отмечали обширные кровоизлия ния в слизистые оболочки полости рта, глаз; гнойные и кровяни стые выделения из глаз и носа; изъязвления на губах, деснах и слизистых щек; отек морды; эпиляцию в области головы. При вскрытии погибших животных обнаруживали массивные отеки и геморрагическое пропитывание языка и мягких тканей подче люстной, шейной и грудной областей, некроз миндалин, очаговые кровоизлияния в легкие и сердце, геморрагические пневмонии.
При каудо-краниальных воздействиях ведущим было пора жение ЖКТ: частая и обильная рвота, геморрагический понос, кишечные кровотечения. При вскрытии погибших собак обна ружены массивные кровоизлияния в слизистую желудка и ки шечника, обширные некрозы кишечника. Сроки гибели крыс и кроликов при каудо-краниальных воздействиях представлены на рис. 16, б.
Видно, что с увеличением дозы при каудо-краниальных воз действиях гибель животных наступает на третьи — пятые сутки, т. е. в сроки, характерные для желудочно-кишечного синдрома
[53, 88—100].
Для развития орального синдрома у крыс необходимо, чтобы в области головы была поглощена доза порядка 1800—2000 рад. При равномерном же облучении в таких дозах развивается острый желудочно-кишечный синдром с гибелью животных на третьи — пятые сутки после облучения. Неравномерное облуче ние с перепадом дозы в кранио-каудальном направлении соз дает условия, при которых доза, поглощенная в области живота,
45
|
5 0 |
|
|
40 |
|
^ |
30 |
I 1 |
|
I |
|
i2 |
20 |
|
10
-L
46 8'10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Время после облучения, сутки
Рис. 16. Распределение сроков гибели животных:
а — кранио-каудальное облучение |
в |
дозе |
1100 |
р а д крыс |
(------ |
) |
при |
|||
АГН= 12,0 |
и кроликов |
(---------- |
) при |
/Сн—10,5; |
б — каудо-краниальное |
об |
||||
лучение |
крыс ( ------ |
) в дозе |
1100 |
р а д |
(/Сн —10,9) |
и кроликов |
(---------- |
|
) в |
|
|
|
дозе |
1325 |
р а д |
(/Сн = 8,4). |
|
|
|
|
оказывае^я недостаточной для развития острого желудочно-ки шечного синдрома, а доза, поглощенная в области головы, выше Порога развития орального синдрома, и поэтому гибель живот ных происходит в результате развития орального синдрома. Однако и при кранио-каудальных воздействиях доза, поглощен ная в области живота, может достигнуть порога поражения ЖКТ и привести к развитию острого кишечного синдрома. Та кие эксперименты были описаны нами ранее [78].
Анализ частоты возникновения одного из симптомов пора жения ЖКТ (поноса) при разных условиях облучения крыс показал, что, независимо от способа неравномерного облучения, он определялся дозой, поглощенной в области кишечника [101]. Кроме того, было установлено, что изменения в костном мозге числа лейкоцитов периферической крови и массы селезенки кор релировали с дозовой нагрузкой на кроветворные органы [78]. Таким образом, можно прийти к заключению, что степень по ражения отдельных органов и систем, приводящих к развитию того или иного синдрома, зависит от дозы, поглощенной этими органами.
Патологоанатомическому исследованию подверглось 96 со бак. Ниже представлены данные о частоте отдельных проявле ний у собак по материалам макроскопического исследования при различной геометрии облучения. Для оценки геморрагиче ского синдрома использовали рабочую классификацию, оцени вая три степени выраженности.
Первая степень. Слабо выраженный геморрагический синд ром; характеризуется одиночными мелкими геморрагиями во всех или отдельных органах и тканях.
Вторая степень. Выраженный геморрагический синдром; предполагает наличие множественных пятнистых или очаговых
кровоизлияний в подкожную |
клетчатку, межреберные мышцы, |
в клетчатку средостения, под |
париетальную и висцеральную |
плевру, в паренхиму легких, различные оболочки сердца, стенку ЖКТ и в другие органы и ткани брюшной полости и таза; при этом геморрагии могут распределяться относительно равно мерно или преимущественно в какой-либо одной части тела.
Третья степень. Резко выраженный геморрагический синд-. ром; характеризуется массивными или сливными кровоизлия ниями, большими апоплексиями, кровотечениями типа инфарк тов или гематом.
При анализе зависимости выявления геморрагического син дрома от геометрии облучения (табл. 8) видно, что наиболее часто он встречается у животных при кранио-каудальном и ла теральном облучениях; у 9 собак из 37, подвергшихся латераль ному облучению, отмечена третья степень геморрагического синдрома.
Проанализированы также частота возникновения некроза небных миндалин, пневмоний и некроза кишечника в зависи-
47
Таблица 8
Зависимость степени выраженности геморрагического синдрома от геометрии облучения
|
|
Геморра |
Степень геморрагиче |
||
|
|
ского синдрома |
|||
|
Число |
гический |
|||
Геометрия облучения |
синдром |
|
|
|
|
|
животных |
отсутст |
1 |
2 |
3 |
|
|
вует |
|||
Кранио-каудальное |
17 |
1 |
2 |
14 |
|
Каудо-краниальное |
33 |
8 |
2 |
23 |
— |
Латеральное правостороннее |
37 |
4 |
9 |
15 |
9 |
Равномерное |
9 |
_ |
4 |
4 |
1 |
В с е г о . . . |
96 |
13 |
17 |
56 |
10 |
мости от геометрии облучения (табл. 9). Наиболее часто некроз небных миндалин встречался при равномерном и каудо-крани- альном воздействиях; при крапио-каудальном облучении он составлял лишь 35,2% всех случаев.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 9 |
||
Частота развития некроза миндалин, пневмоний и некроза кишечника |
|||||||
в зависимости от геометрии облучения собак |
|
|
|||||
|
|
Некроз мин |
Пневмония |
Некроз |
|||
|
Число |
далин |
|
|
кишечника |
||
Геометрия облучения |
|
|
|
|
|
|
|
Ж ИВОТ |
Число |
|
Число |
|
|
|
|
|
НЫХ |
% |
0/ |
Число |
% |
||
|
|
случаев |
случаев |
/0 |
случаев |
||
Кранио-каудальное |
17 |
е |
35,2 |
и |
64,7 |
_ |
24,2 |
Каудо-краниальное |
33 |
22 |
66,6 |
9 |
27,2 |
8 |
|
Латеральное правосторон |
37 |
21 |
56,7 |
1 0 |
27,0 |
10 |
27,0 |
нее |
9 |
6 |
66,6 |
2 |
22,2 |
— |
|
Равномернее |
— |
||||||
В с е г о . . . |
96 |
55 |
57,3 |
32 |
33,3 |
18 |
20,6 |
|
|
|
|
|
|
|
В танатогенезе острой лучевой болезни значительное место занимают пневмонии, поэтому определенный интерес представ ляет изучение частоты их возникновения от геометрии облуче ния. При кранио-каудальном облучении пневмония встречалась наиболее часто (64,7%), в то время как при других способах облучения она развивалась в одной трети случаев. Это, повидимому, связано с достаточно высокими дозовыми нагрузками на легкие при кранио-каудальном облучении.
При облучении собак в летальных и сверхлетальных дозах основной причиной гибели в ранние сроки (третьи — восьмые