3 курс / Патологическая физиология / ОБЩАЯ_НОЗОЛОГИЯ_–_ОБЩЕЕ_УЧЕНИЕ_О_БОЛЕЗНИ,_ЭТИОЛОГИИ_И_ПАТОГЕНЕЗЕ

Одним из крупнейших украинских (советских) патофизиологов был Александр Александрович Богомолец (1881-1946), создавший учение о физиологической системе соединительной ткани, которой прежде отводилась в основном опорная функция – каркаса органов.

А.А. Богомолец показал, что соединительная ткань является одной из самых активных тканей в организме, принимая участие во многих физиологических и патологических процессах. Он предложил антиретикулярную цитотоксическую сыворотку для стимуляции деятельности соединительной ткани. Им подробно изучены механизмы развития анафилактического и гемотрансфузионного шока и создана так называемая коллоидоклазическая теория шоковых состояний, в которой главная роль отводится изменениям физикохимического состояния коллоидов тканей и блокаде внутриклеточного комплемента. Большой вклад внес А.А. Богомолец в изучение проблемы долголетия.

Для развития отечественной патологической физиологии А.А. Бого- А.А. Богомолец молец сделал более, чем кто-либо другой. В 1923 г. по инициативе А. А. Бо-

гомольца и С.С. Халатова кафедры общей патологии медицинских факультетов университетов были переименованы в кафедры патологической физиологии, и именно с этого времени патологическая физиология существует как самостоятельная учебная и научная дисциплина.

Создателем одного из важнейших направлений в патофизиологии был академик АМН СССР и АН УССР Николай Николаевич Сиротинин (1896-1977), заложивший основы учения о гипоксии (кислородном голодании организма) и об адаптации к ней. Исследования имели важное значение при разработке режимов жизнеобеспечения космонавтов при длительных космических полетах. За эти работы он был награжден медалью К.Э. Циолковского. Другой фундаментальный раздел исследований Н.Н. Сиротинина – изучение сравнительной эволюционной патологии инфекции, иммунитета и аллергии, лежащей в основе теории сравнительной патологии реактивности организма.

Большое влияние на развитие отечественной патофизиологии оказала ленинградская школа академика АМН СССР Николая Николаевича Аничкова (1885-1965). Н.Н. Аничков широко включал в лекционный курс разнообразные, порой технически сложные опыты на животных, первым ввел практические занятия по патофизиологии. Круг его научных интересов был очень широк, но основное внимание было сосредоточено на разработке четырех проблем: патологии сердечно-сосудистой системы, физиологии и патологии ретикулоэндотелиальной системы, кислородного голодания, патологии желудочно-кишечного тракта. Н.Н. Аничков выдвинул оригинальную и смелую для своего времени инфильтративную теорию патогенеза атеросклероза, признанную ныне во всем мире. По сей день не ослабевает интерес специалистов к классической работе Н.Н. Аничкова «Учение о ретикулоэндотелиальной системе» (1930) – первой отечественной монографии по этому вопросу.

Представитель школы Н.Н. Аничкова академик АМН СССР Петр Николаевич Веселкин известен, прежде всего, своими фундаментальными исследованиями по патофизиологии нарушений теплового обмена. Им создано классическое учение о лихорадке, изучены её механизмы и значение в патологии. Широко известны также труды П.Н. Веселкина, посвященные патогенезу гемотрансфузионных осложнений и травматического шока, изучению роли нервной системы в проницаемости сосудов, гематоофтальмического и гематоэнцефалического барьеров, механизмам эмболии сосудов и др.

Крупным патофизиологом был Семен Сергеевич Халатов (1834-1951). Он работал в области изучения механизма развития атеросклеротического процесса и показал важнейшую роль холестерина в развитии этого заболевания. По инициативе С.С. Халатова и его ученика профессора Сергея Ионовича Чечулина (1894-1937) в 1933 г. в 1 Московском медицинском институте была создана Центральная научно-исследовательская лаборатория (ЦНИЛ) с целью предоставить клиницистам возможность в содружестве с патофизиологами проводить изучение тех или иных заболеваний в эксперименте. Идея создания этой лаборатории была горячо поддержана И.П. Павловым, Н.Н. Бурденко, М.П. Кончаловским, П.А. Герценом и рядом других крупнейших ученых-медиков. Вначале ЦНИЛ была создана при кафедре патологической физиологии и возглавлялась патофизиологом профессором С.И. Чечулиным. Он известен своими трудами в области патофизиологии пищеварения, а также тем, что совместно с С.С. Брюхоненко впервые в мире добился длительной работы изолированных органов (в том числе – и изолированной головы собаки), сконструировал (в соавторстве с С.С. Брюхоненко) первый в мире аппарат искусственного кровообращения. Вскоре ЦНИЛ выделилась в самостоя-

21

тельную структурную единицу. В настоящее время ЦНИЛ существует в большинстве медицинских высших учебных заведений.

Особое место в истории отечественной патофизиологии занимает Ефим Семенович Лондон (1868-1939). Его перу принадлежат два учебника по общей патологии и первая в мире монография по радиобиологии – «Радий в биологии и медицине» (1911). Е.С. Лондон был первым исследователем, доказавшим, что под влиянием лучей радия в первую очередь поражаются кроветворные, половые и лимфоидные органы. Широко известны классические работы Е.С. Лондона по распределению радиоактивных веществ в организме, в 1904 г. он разработал и внедрил в практику научных исследований метод авторадиографии. Велики заслуги Е.С. Лондона и в разработке проблем физиологии и патологии пищеварения, биохимии обмена веществ. Он создал оригинальный метод ангиостомии, позволивший детально изучить межорганный обмен, разработал способ временного выключения различных отделов желудочно-кишечного тракта с помощью фистульной методики.

Большой вклад в патологическую физиологию был внесен Алексеем Дмитриевичем Сперанским (1888-1961), учеником И.П. Павлова. Он занимался изучением роли нервной системы в патологии, доказав, в частности, обязательное участие нервного компонента в любой патологической реакции. Отсюда А.Д. Сперанский сделал вывод о том, что нервная система «организует» патологический процесс. Он убедительно показал, что поврежденная нервная система может посылать неадекватные эфферентные импульсы и, тем самым, либо усилить, либо даже вызвать развитие патологических реакций. Таким образом, А.Д. Сперанский впервые поставил вопрос о роли нервной системы в развитии патологических процессов. Он обратил внимание на то, что многие из этих реакций носят неспецифический характер, то есть не зависят от качественных особенностей причинного фактора. Так практически одновременно с Гансом Селье А.Д. Сперанский заложил основы учения о типовых патологических реакциях, о чём говорится в его книгах: «Нервная система в патологии» (1930) и «Элементы построения теории медицины» (1935).

Один из наиболее талантливых учеников А.Д. Сперанского – академик АМН СССР Алексей Михайлович Чернух (1916-1982), который внес большой вклад в изучение общих проблем нозологии и саногенеза, вопросов экспериментальной терапии, теории воспаления и микроциркуляции. Им создано оригинальное учение о нейрососудистой регуляции жизнедеятельности клетки при различных патологических процессах вообще и воспалении в частности.

Стефан Макарович Павленко (1900-1981) заложил основу учения о реактивности организма, создал теории саногенеза и предболезни. С.М. Павленко был организатором Московского и Всесоюзного обществ патофизиологов и первым председателем Всесоюзного (ныне Российского общества).

Александр Дмитриевич Тимофеевский впервые доказал возможность спонтанной (и под влиянием ряда химических веществ) трансформации нормальных клеток в опухолевые. Было доказано также, что культивируемые длительное время вне организма клетки злокачественных опухолей человека обладают способностью к дифференцировке. Эти данные были обобщены А.Д. Тимофеевским в монографии «Эксплантация опухолей человека» (Киев, 1947), удостоенной Государственной премии СССР. Он одним из первых в мире и первым в нашей стране получил культуры некоторых сарком человека с длительностью жизни вне организма в течение нескольких лет. Здесь им были выполнены фундаментальные исследования роли вирусов в возникновении опухолей.

Академики АМН СССР Иоаким Романович Петров (1893-1970), Виктор Константинович Кулагин (1923-1981) и их ученики создали новое направление в изучении патофизиологии шоковых состояний.

Академик АМН СССР Николай Александрович Федоров (1904-1983) провел ряд основополагающих исследований по изучению ожоговой болезни и гемотрансфузионных осложнений.

Академик АМН СССР Петр Дмитриевич Горизонтов (1902-1987) одним из первых начал исследовать патогенез лучевой болезни и явился родоначальником радиационной патофизиологии. Общее признание получили также классические работы П.Д. Горизонтова по проблеме стресса и регуляции кроветворения.

Академик РАМН Андрей Дмитриевич Адо (1909-1997) и его школа создали новое направление в изучении аллергических процессов. А.Д. Адо заложил основы аллергологии, как самостоятель-

22

ной науки, создал первую в стране аллергологическую лабораторию, решающую ряд важных теоретических и практических вопросов.

Особо необходимо сказать о трудах академика РАМН Владимира Александровича Неговского, заслуженно считающегося основоположником реаниматологии. Ещё в годы Великой Отечественной войны в полевых условиях был применен разработанный им и его сотрудниками в эксперименте метод оживления организма, спасший жизнь многим тяжело раненым воинам. В дальнейшем В.А. Неговский разработал патофизиологические основы реанимации организма, находящегося в состоянии клинической смерти, создал учение о постреанимационной болезни. В его лаборатории профессором H.Л. Гурвичем был создан первый промышленный образец дефибриллятора, позволяющего выводить сердце из состояния дискоординированного сокращения его волокон – смертельного нарушения сердечного ритма. В. А. Неговский основал сначала лабораторию, а затем Институт общей реаниматологии АМН СССР (теперь – Институт общей реаниматологии РАМН).

Крупные работы в области патологии нервной деятельности, а также в проблеме формирования и функционирования патологических систем принадлежат академику РАМН Георгию Николаевичу Крыжановскому. В значительной степени благодаря его усилиям в мае 1991 г. было создано Международное общество патофизиологов. Г. Н. Крыжановский был избран его первым председателем.

23

ЗАНЯТИЕ №2

Тема: ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Актуальность темы. Ионизирующее излучение характеризуется способностью проникать в облучаемую среду и вызвать ионизацию атомов и молекул. Биологическое действие ионизирующей радиации может проявиться развитием местных лучевых реакций (ожоги, катаракты) или общего генерализованного процесса (лучевая болезнь).

Первичное (прямое) действие ионизирующей радиации на живую ткань проявляется ионизацией и возбуждением атомов и молекул и образованием свободных радикалов, которые имеют высокую химическую активность. Сборные радикалы вызывают цепные химические реакции вследствие которых повреждаются структуры ДНК, ферментов и образуются липидные и хиноновые радиотоксины. Последние, в свою очередь, угнетают синтез нуклеиновых кислот, активность ферментов, повышают проницаемость биомембран (непрямое действие ионизирующей радиации). Как следствие, возникают нарушения процессов обмена, функциональные и структурные повреждения клеток, органов и систем организма. В первую очередь патологические изменения происходят в тканях и органах с высокой пролиферативною активностью - лимфоидной, кроветворной, эпителии желудочнокишечного тракта, гонадах. К отдаленным последствиям действия на организм ионизирующей радиации принадлежат мутации в половых и соматических клетках. Первые могут проявятся в следующих поколениях развитием наследственных болезней, вторые-злокачественные опухоли (лейкозы, рак) через много лет после облучения.

Учитывая все вышеперечисленное, а также принимая во внимание трагические последствия атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки (1945), взрыва на Чернобыльской АЭС (1986) и других техногенных катастроф, связанных с использованием атомной энергии, которые происходили и происходят в последние годы, а также потенциальную угрозу использования ядерного оружия, знание причин, механизмов развития и клинических проявлений, вызванных действием ионизирующей радиации на организм, а также принципов патогенетической терапии лучевой болезни есть чрезвычайно актуальным.

Общая цель – уметь охарактеризовать патогенное действие ионизирующего излучения на организм, охарактеризовать местные и общие проявления радиационного повреждения, главные механизмы их развития для того, чтобы в дальнейшем курсе обучения (на кафедре лучевой терапии, профессиональных заболеваний) выработать умение рационально применять профилактику и патогенетическое лечение лучевой болезни.

Для этого необходимо уметь (конкретные цели):

1.Интерпретировать понятия «ионизирующее излучение», «свободные радикалы», «перекисное окисление липидов», «радиолиз воды», «лучевая болезнь».

2.Объяснять механизм местных и общих реакций, которые возникают при облучении.

3.Обнаруживать основные проявления лучевого поражения, объяснять механизм местного и общего действия ионизирующей радиации на организм.

Необходимые для реализации целей обучения базисные знания-навыки. Уметь:

1.Охарактеризовать ионизирующее излучение, его виды и свойства (каф. биофизики).

2.Интерпретировать процессы свободнорадикального окисления в норме (каф. биохимии).

3.Оценивать данные результатов исследования перекисного окисление липидов (каф. биохимии).

ВОПРОСЫ К ЗАНЯТИЮ

1.Какие виды ионизирующего излучения могут оказывать патогенное действие на организм?

2.В чем заключается патогенез общего и местного действия ионизирующего излучения на орга-

24

низм?

3.В чем сущность прямого повреждающего действия ионизирующей радиации на клетки?

4.В чем сущность непрямого прогрессирующего действия ионизирующей радиации на клетки?

5.От чего зависит радиочувствительность тканей к действию ионизирующей радиации?

6.Что такое лучевая болезнь? Назовите формы и стадии острой лучевой болезни.

7.Какие синдромы наиболее характерны для периода развернутой клинической картины острой лучевой болезни? Каков их патогенез?

8.Назовите наиболее важные отдаленные последствия действия на организм ионизирующего излучения

9.Какие факторы оказывают усиление, и какие предотвращают развитие лучевых повреждений?

10.Какие защитно-компенсаторные механизмы в клетках направлены на предупреждения и ликвидацию лучевого поражения?

25

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ

ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Ионизирующее излучение (или обобщённое – радиация) – такие виды лучистой энер-

гии, которые, попадая в определенные среды или проникая через них, производят в них ионизацию.

Вболее узком смысле к ионизирующему излучению не относят ультрафиолетовое излучение

иизлучение видимого диапазона света, которое в отдельных случаях также может быть ионизирующим. Излучение микроволнового и радиодиапазонов не является ионизирующим, поскольку его энергии недостаточно для ионизации атомов и молекул в основном состоянии.

Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения:

Коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов высоких энергий):

рентгеновское излучение;

гамма-излучение.

Потоки частиц:

бета-частиц (электронов и позитронов);

альфа-частиц (ядер атома гелия-4);

нейтронов;

протонов, других ионов, мюонов и др.;

осколков деления (тяжёлых ионов, возникающих при делении ядер).

Широкое использование атомной энергии в мирных целях, разнообразных ускорительных установок и рентгеновских аппаратов различного назначения обусловило распространенность ионизирующих излучений в народном хозяйстве и огромные, все возрастающие контингенты лиц, работающих в этой области.

Виды ионизирующих излучений и их свойства

Наиболее разнообразны по видам ионизирующих излучений так называемые радиоактивные излучения, образующиеся в результате самопроизвольного радиоактивного распада атомных ядер элементов с изменением физических и химических свойств последних. Элементы, обладающие способностью радиоактивного распада, называются радиоактивными; они могут быть естественными, такие, как уран, радий, торий и др. (всего около 50 элементов), и искусственными, для которых радиоактивные свойства получены искусственным путем (более 700 элементов).

При радиоактивном распаде имеют место три основных вида ионизирующих излучений: альфа (α-), бета (β-) и гамма (γ-).

Альфа-частица – это положительно заряженные ионы гелия, образующиеся при распаде ядер, как правило, тяжелых естественных элементов (радия, тория и др.). Эти лучи не проникают глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком бумаги (рис.1).

Бета-излучение представляет собой поток электронов, образующихся при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных элементов. β-Излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с α-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны. Разновидностью β-излучений, образующихся при распаде некоторых искусственных радиоактивных элементов, являются позитроны. Они отличаются от электронов лишь положительным зарядом, поэтому при воздействии на поток лучей магнитным полем они отклоняются в противоположную сторону (рис.1).

Гамма-излучение, или кванты энергии (фотоны), представляют собой жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей способностью. Поэтому для экранирования от них необходимы специальные устройства из материалов, способных хорошо задерживать эти лучи (свинец, бетон, вода). Ионизирующий эффект действия γ-излучения обусловлен в основном как непосредственным

26

расходованием собственной энергии, так и ионизирующим действием электронов, выбиваемых из облучаемого вещества (рис.1).

Рис.1. Схема действия некоторых типов ионизирующего излучения

α-Излучение представляет собой поток α-частиц – ядер гелия-4. α-Частицы, рождающиеся при радиоактивном распаде, могут быть легко остановлены листом бумаги.

β-Излучение – это поток электронов, возникающих при β-распаде; для защиты от β-частиц энергией до 1 МэВ достаточно алюминиевой пластины толщиной в несколько миллиметров.

γ-Излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, поскольку состоит из высокоэнергичных фотонов, не обладающих зарядом; для защиты эффективны тяжёлые элементы (свинец и т. д.), поглощающие МэВ-ные фотоны в слое толщиной несколько см. Проникающая способность всех видов ионизирующего излучения зависит от энергии.

Рентгеновское излучение образуется при работе рентгеновских трубок, а также сложных электронных установок (бетатронов и т. п.). По характеру рентгеновские лучи во многом сходны с γ- лучами и отличаются от них происхождением и иногда длиной волны: рентгеновские лучи, как правило, имеют большую длину волны и более низкие частоты, чем γ-лучи. Ионизация вследствие воздействия рентгеновских лучей происходит в большей степени за счёт выбиваемых ими электронов и лишь незначительно за счёт непосредственной траты собственной энергии. Эти лучи (особенно жёсткие) также обладают значительной проникающей способностью.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов (n) являющихся составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. Они не обладают зарядами, поэтому сами не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходит за счёт взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц, ядерных реакторов и т. д. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Задерживаются нейтроны веществами, содержащими в своей молекуле водород (вода, парафин и др.).

Все виды ионизирующих излучений отличаются друг от друга различными зарядами, массой и энергией. Различия имеются и внутри каждого вида ионизирующих излучений, обусловливая большую или меньшую проникающую и ионизирующую способность и другие их особенности. Интенсивность всех видов радиоактивного облучения, как и при других видах лучистой энергии, обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника излучения, то есть при увеличении расстояния вдвое или втрое интенсивность облучения уменьшается соответственно в 4 и 9 раз.

Дозы излучения и единицы измерения

Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, её мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Ниже в таблице 1 дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.

27

Таблица 1. Перечень единиц измерения радиологических величин

Для описания влияния ионизирующих излучений на вещество используются следующие понятия и единицы измерения:

Активность радионуклида в источнике (А). Активность равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений в этом источнике за малый интервал времени (dN) к величине этого интервала (dt): A = dN/dt.

Экспозиционная доза (X). В качестве количественной меры рентгеновского и γ-излучения принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу, определяемую зарядом вторичных частиц (dQ), образующихся в массе вещества (dm) при полном торможении всех заряженных частиц: X = dQ/dm.

Поглощенная доза (D) – основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объёме, к массе dm вещества в этом объёме: D = dE/dm. Единица поглощенной дозы – Грей (Гр). Внесистемная единица Рад определялась как поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества.

Эквивалентная доза (Н). Для оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения в области радиационной безопасности введено понятие эквивалентной дозы Н, равной произведению поглощенной дозы Dr, созданной облучением – r и усредненной по анализируемому органу или по всему организму, на весовой множитель wr (называемый еще – коэффициент качества излучения).

Влияние ионизирующих излучений на организм

Основное действие всех ионизирующих излучений на организм сводится к ионизации тканей тех органов и систем, которые подвергаются их облучению. Приобретенные в результате этого заряды являются причиной возникновения несвойственных для нормального состояния окислительных

28

реакций в клетках, которые, в свою очередь, вызывают ряд ответных реакций. Таким образом, в облучаемых тканях живого организма происходит серия цепных реакций, нарушающих нормальное функциональное состояние отдельных органов, систем и организма в целом. Есть предположение, что в результате таких реакций в тканях организма образуются вредные для здоровья продукты – токсины, которые и оказывают неблагоприятное влияние.

При работе с продуктами, обладающими ионизирующими излучениями, пути воздействия последних могут быть двоякими: посредством внешнего и внутреннего облучения.

Внешнее облучение может иметь место при работах на ускорителях, рентгеновских аппаратах и других установках, излучающих нейтроны и рентгеновские лучи, а также при работах с закрытыми радиоактивными источниками, то есть радиоактивными элементами, запаянными в стеклянные или другие глухие ампулы, если последние остаются неповрежденными. Источники β- и γ-излучений могут представлять опасность как внешнего, так и внутреннего облучения. α-Излучения практически представляют опасность лишь при внутреннем облучении, так как вследствие весьма малой проникающей способности и малого пробега α-частиц в воздушной среде незначительное удаление от источника излучения или небольшое экранирование устраняют опасность внешнего облучения.

При внешнем облучении лучами со значительной проникающей способностью ионизация происходит не только на облучаемой поверхности кожных и других покровов, но и в более глубоких тканях, органах и системах. Период непосредственного внешнего воздействия ионизирующих излучений – экспозиция – определяется временем облучения.

Внутреннее облучение происходит при попадании радиоактивных веществ внутрь организма, что может произойти при вдыхании паров, газов и аэрозолей радиоактивных веществ, занесении их в пищеварительный тракт или попадании в ток крови (в случаях загрязнения ими поврежденных кожи и слизистых). Внутреннее облучение более опасно: во-пер-вых, при непосредственном контакте

стканями даже излучение незначительных энергий и с минимальной проникающей способностью всё же действует на эти ткани; во-вторых, при нахождении радиоактивного вещества в организме продолжительность его воздействия (экспозиция) не ограничивается временем непосредственной работы

систочниками, а продолжается непрерывно до его полного распада или выведения из организма. Кроме того, при попадании внутрь некоторые радиоактивные вещества, обладая определенными токсическими свойствами, кроме ионизации, оказывают местное или общее токсическое действие.

Ворганизме радиоактивные вещества, как и все остальные продукты, разносятся кровотоком по всем органам и системам, после чего частично выводятся из организма через выделительные системы (ЖКТ, почки, потовые и молочные железы и др.), а некоторая их часть откладывается в опре-

деленных органах и системах, оказывая на них преимущественное, более выраженное действие. Некоторые же радиоактивные вещества (например, натрий – Na24) распределяются по всему организму относительно равномерно. Преимущественное отложение различных веществ в тех или иных органах и системах определяется их физико-химическими свойствами и функциями этих органов и систем.

Радиочувствительность тканей

Радиочувствительность – способность организма реагировать на малые дозы радиации, которая проявляется через нелетальные радиобиологические эффекты в организме.

Чем меньше дозы, вызывающие нелетальные радиобиологические эффекты, тем выше радиочувствительность организма.

Радиоустойчивость – способность организма переносить высокие уровни облучения (летальные и полулетальные дозы).

Чем больше доза, вызывающая гибель организма, тем выше его радиоустойчивость.

Радиочувствительность оценивается летальной и полулетальной дозами. Летальная доза – ЛД100 (или ЛД100/30) – это минимальная доза облучения, вызывающая смерть 100% облученных организмов в течение 30 дней. Соответственно ей определяется полулетальная доза ЛД50 (или ЛД50/30) – минимальная доза облучения, вызывающая смерть 50% облученных организмов в течение 30 дней.

После открытия повреждающего действия ионизирующих излучений, выражающегося в гибели клеток различных тканей, а также гибели животных, растений и других биологических видов, было обнаружено, что величины доз, приводящие к летальным эффектам, различаются в широких

29

пределах, порой на несколько порядков. Другими словами, каждому биологическому объекту (различным клеткам, тканям, органам и целым организмам) свойственна своя мера восприимчивости к воздействию ионизирующей радиации – видовая радиочувствительность.

Так, например, собаки являются более радиочувствительными животными, чем кролики: при равномерном облучении абсолютно смертельной для собак считается доза 350 р, а для кроликов – 800-1000 р. Абсолютно смертельная доза общего облучения для человека – 600-700 р.

Радиочувствительность изменяется в зависимости от времени года (сезонная радиочувствительность). Например, радиочувствительность собак и кроликов в осенне-зимний период значительно понижена.

Радиочувствительность организма неодинакова в различные возрастные периоды (возрастная радиочувствительность), однако литературные данные по этому вопросу противоречивы. Противоречивы сведения и о половой радиочувствительности.

На радиочувствительность оказывает влияние исходное физиологическое состояние организ-

ма, а также его индивидуальные свойства (индивидуальная радиочувствительность).

В соответствии со сформулированным еще в 1906 г. французскими исследователями И. Бер-

гонье и Л. Трибондо законом степень поражения делящихся клеток в размножающихся клеточ-

ных популяциях тем выше, чем большая у них способность к размножению, чем выше ско-

рость их размножения. В процессе последующей трансформации клеток становится более выраженной их функциональная специализация, и эти клетки становятся менее радиочувствительными. Этот закон является справедливым до настоящего времени.

По радиочувствительности органы и ткани условно разделятся на три группы:

К первой, наиболее чувствительной к излучениям группе, относятся:

красный костный мозг,

половые железы,

селезенка,

лимфоидная ткань.

Стволовые клетки этих тканей полностью погибают при дозе облучения 10 Гр. Морфологически регистрируемые изменения в них возникают при облучении дозой 0,25 Гр.

Ко второй, более резистентной к излучениям группе, относятся:

пищеварительный тракт,

печень,

органы дыхания,

органы выделения,

органы зрения,

мышечная ткань.

Клетки этих тканей выдерживают дозу облучения до 40 Гр.

К третьей группе относятся:

нервная ткань,

кожный покров,

хрящевая и костная ткань.

Эти ткани выдерживают дозу облучения до 80-100 Гр.

Наиболее радиочувствительные органы и системы называются критическими. С их поражением связана гибель организма в определенные сроки после облучения. Клетки критических органов имеют короткий жизненный цикл и высокие темпы обновления (за одну минуту отмирают и вновь образуются десятки и сотни тысяч клеток). Большую скорость обновления имеют кроветворная система и ЖКТ; ЦНС состоит из высокодифференцированных клеток, которые после отмирания не восстанавливаются.

Одной из наиболее радиочувствительных тканей, определяющей устойчивость (способность выживания организма) в ближайшем периоде после облучений млекопитающих является система кроветворения. Продукция кроветворных клеток осуществляется непрерывно в течение жизни за счёт пролиферации (деления) стволовых кроветворных клеток и их дифференцировки (трансформа-

30