Структурно-метаболическая те­ория радиационного поражения.

Ав­тор этой теории — русский уче­ный-радиобиолог А. М. Кузин.

Рис. 1

Ведущая роль в радиационном эффекте отводится нарушениям в кле­точном ядре и биомембранах. Биомембраны играют важную роль в делении клетки. ДНК связана с биомембранами: начало расплетания спирали и синтеза ДНК происходит в точках ее прикрепления к мембране. На поверхности биомембран имеются особые рецепторы, передающие сигналы гормонов через липиды мембран. Липиды мембран, подвер­гаясь воздействию ИИ, в присутствии кисло­рода образуют пероксиды и продукты их распада. Эти изменения при­водят к нарушению проницаемости мембран и важных метаболичес­ких процессов: инактивации ферментов, гормонов, подавлению энер­гетических функций митохондрий и синтеза ДНК и РНК, расстрой­ству управляющих систем и другим тяжелым последствиям.

Таким образом, в структурно-метаболической теории к радиацион­ному поражению ядерных макромолекул как фактору прямого действия согласно теории мишени добавляются нарушение цитоплазматических структур и изменение нормального их функционирования.

А. М. Кузин ввел понятие о веществах, влияющих на геном клет­ки, и назвал их триггер-эффекторами. Под действием различных доз радиации триггер-эффекторы (семихиноны, хиноны, гормоны и др.) в зависимости от их концентрации могут оказывать депрессивное или репрессивное действие на геном клетки.

Свойства ионизирующих излучений:

-ИИ рас­сматривают как неспецифический триггер-эффектор,

- ионизирующие излучения являются постоянными стресс-фактором,

- под влия­нием радиации в организме не возникает принципиально новых хи­мических соединений. Под действием радиации содержание токсических метаболитов увеличи­вается и появляются новые токсические соединения. Первичные радиотоксины образуют большое количество вторичных радиотоксинов, которые играют существенную роль в патогенезе.

В механизме биологического действия ИИ на живые объекты условно можно выделить следующие этапы:

1) первичные физические явления — поглощение энергии излу­чения атомами и молекулами биологического объекта, в результате они могут претерпевать возбуждение, ионизацию или диссоциацию;

2) радиационно-химические процессы, при которых образуются свободные радикалы, взаимодействующие с органическими и неор­ганическими веществами по типу окислительных и восстановитель­ных реакций;

3) биохимические реакции, обусловливающие изменения функ­ций и структур органов и систем и реакций целостного организма.

Рис. 2

Они определяют в конечном итоге механизм развития и специфику патологического процесса.

Структурно-метаболическая теория отличается большей аргумен­тацией и дает более детальное представление о первичных механиз­мах действия радиации на организм, которое в дальнейшем усили­вается нейроэндокринными и гуморальными реакциями, т. е. опо­средованно.

Опосредованное действие радиации.

Четко выделить непосред­ственные и опосредованные пути воздействия ионизирующего из­лучения на организм трудно.

Участие нервной системы (НС) в опосредованном действии ионизи­рующего излучения .

НС обладает высокой чувствительностью к ИИ и одновременно высокой пластичностью и способностью к компенсации.

Опосредованное участие нервной системы в реакциях на облуче­ние обнаружено при развитии изменений во всех тканях и системах организма. Один из механизмов этого участия — рефлекторный, при котором в процесс вовлекаются вегетативный отдел нервной систе­мы, ретикулярная формация и, вероятно, кора и подкорка (рис.).

Рис. 3

Вторым путем опосредованного влияния радиации на функции и структуры органов служит эндокринная система. Лучевое поражение характеризуют как одну из форм стресс-реакции. Обоснованием для этого вывода по­служило то, что в первое время после лучевого воздействия наступа­ет гиперсекреция коры надпочечников, уменьшаются размеры тимуса и селезенки, развивается лимфопения. В опосредованных реакциях на лучевое воздействие участвуют также гипофиз, щитовидная и дру­гие эндокринные железы.

Иммунная система. При лучевой болезни в организме образуются токсические вещества. Понятие «радиотоксины» (лучевые токсины, токсические вещества) включает качественные и количественные изменения биологических свойств крови, лим­фы, тканевой жидкости и других сред, развивающиеся при воздей­ствии радиации и либо вызывающие патологические изменения, либо усугубляющие течение лучевого поражения. В определенные этапы лучевой болезни к токсическим агентам с полным основани­ем можно отнести медиаторы, гормоны, ферменты, продукты обме­на веществ и распада тканей.

Опосредованное действие радиации имеет большое значение в развитии основных синдромов лучевого поражения.

Эффекты, возникающие при действии ИИ на организм, делят на 3 группы:

1) соматические нестохастические (детерминированные) — эф­фекты, возникающие у облученного сразу после облучения больши­ми дозами — острая и хроническая лучевая болезнь, локальные лу­чевые повреждения (катаракта), поражения кожи, нарушение реп­родуктивной функции и т. д. Тяжесть эффекта определяется дозой;

2) соматические стохастические — эффекты, возникающие у об­лученного через длительное время после облучения, т. е. это отда­ленные последствия: понижение сопротивления инфекциям, сокра­щение продолжительности жизни, возникновение опухолей, лейко­зов. Предполагают, что вероятность их проявления и тяжесть явля­ются беспороговой функцией дозы;

3) генетические или наследственные — эффекты, проявляющи­еся в потомстве облученных людей и животных. Эти эффекты явля­ются также стохастическими. При этом могут возникать доминант­ные и рецессивные генные мутации, хромосомные аберрации.