Лекция (2) (1123236), страница 3
Текст из файла (страница 3)
послерождения).Однако, оказалось, чтонаиболеечувствительнымкдействиюИИявляетсяпериодпренатального(внутриутробного) развития.РадиочувствительностьмлекопитающихнаразныхстадияхпренатальногоразвитияL. Russell & W. Russell (1954)исследоваличастоту• пренатальной(внутриутробной) гибели,• гибелиноворожденных(неонатальнойгибели),• различныхуродств(аномалийструктурнойприроды) уноворожденныхпослеоблучениявдозе2 Грсамокмышейнаразныхстадияхбеременности.ЭффектыоблучениянаразныхстадияхпренатальногоразвитиямышейØ Приоблучениис1 по5 сутки(доимплантационныйпериодвключаетстадиюзиготыистадиюдробления) внутриутробногоразвитиягибнет40-80% эмбрионов.Ø Приоблучениис6,5 по12,5 сутки(стадиягаструляции, стадияобособлениязачатковосновныхоргановитканейистадияосновногоорганогенеза) –почти100%-наячастотауродств.Ø Приоблучениис9 по10 сутки–70% гибелиноворожденных.Ø Приоблучениивплодныйпериод(с13 по20 сутки) –гибелиигрубыхуродствпочтинет.Уродства–аномалииструктурногохарактераЭтомогутбытьаномалии:Ø ГОЛОВНОГОМОЗГА(включаяотсутствиеголовногомозга–анэнцефалию, микроцефалию, мозговуюгрыжуит.д.),Ø СКЕЛЕТА(уменьшениеилидеформациячерепа, врожденныйвывихбедер, уменьшениеидеформацияхвоста, конечностей, пальцевит.д.),Ø ГЛАЗ(включаяполноеотсутствие–анофтальмию, микрофтальмию,отсутствиехрусталикаилисетчаткиидр.),Ø ДРУГИХОРГАНОВ(врожденныйпороксердца, деформацияуха, лица,депигментацияилигиперпигментациякожи, дегенерациягонад,отсутствиепочкиит.д.).ЭкстраполяцияэкспериментальныхданныхначеловекаR.
Rugh (1962) экстраполировалэтиданныеначеловека.Наоснованииэтойэкстраполяциинаиболеерадиочувствительнымпериодомвнутриутробногоразвитиячеловекасчитаетсяинтервалотоплодотворениядо38-40 сут. (5,5недель).Наибольшуючастотууродствигибелиноворожденныхследуетожидатьприоблучениивпериодмежду18 и38 сут.внутриутробногоразвития.Эквивалентныесрокивнутриутробногоразвитиячеловека.Умственнаяотсталостьлюдей, облученныхвплодныйпериодвнутриутробногоразвитияОблучениевплодныйпериодневызываетучеловекагрубыхуродств, ноприводиткпоявлениюумственнойотсталости.СроквнутриутробногоразвитияРадиочувствительность< 8 недельПоявлениеумственнойотсталостинеотмечено8-15 недельНаиболеекритическийпериодвотношенииумственногоразвития15-25 недельЧастотапоявленияумственнойотсталостив4 разаниже, чемприоблучениивпериод8-15 недель> 25 недельПоявлениеумственнойотсталостинеотмеченоЗависимостьчастотыпоявленияумственнойотсталостиотдозыоблученияЗависимостьвстречаемостислучаевумственнойотсталостисредилиц, подвергшихсяоблучениювпериодот8 до15недельвнутриутробногоразвитияприатомныхбомбардировкахЯпониив1945 г.Считается, чтодажедозы0,1-0,2 Грвызываютзаметноеувеличениевстречаемостислучаевумственнойотсталости.Увеличениерискавозникновенияракаудетей,облученныхвпериодвнутриутробногоразвитияРисквозникновенияракаудетей(впервые10-15 летжизни),облученныхвпериодвнутриутробногоразвития(особенновпоследние3 месяца) резковозрастает.Приоблучениидажевмалыхдозах(порядка0,01 Гр) этотрисквозрастаетв1,5-2 разапосравнениюсоспонтаннымуровнем.Этоданныепорезультатампримененияоблучениясмедицинскимицелями.3.
ПолживогоорганизмаОбщейзакономерностиотносительнополовыхразличийврадиочувствительностиживыхорганизмовнесуществует.Дажеразныелинииживотныходноговида(например, мышей)могутиметьпротивоположныеполовыеразличияврадиочувствительности: уоднихлинийболеерадиочувствительнымиявляютсясамки, удругих— самцы.Новсежеобычносамкиболееустойчивыкдействиюоблучения.Однако, обычнополовыеразличияврадиочувствительностинепревышают10 15%.4. ФизиологическоесостояниеживогоорганизмаФизиологическоесостояниеживотныхможетвноситьопределенныеизменениявстепеньивремяпроявлениярадиационногопоражения.Так, известныэксперименты, вкоторыхприоблученииживотных, находящихсявсостоянииестественнойспячки(например, усусликов), развитиелучевогопоражениясущественнозамедлялось. Однако, послепробуждениялучевоепоражениеобычно(ноневсегда) развивалосьтакже, какиубодрствующихживотных, т.е.
выживаемостьнеизменялась, увеличивалосьлишьвремяжизниживотных.Известнытакжеэксперименты, вкоторыхживотные, невпадающиевестественнуюспячку, нонаходящиесявсостоянииглубокогоохлаждениявовремяоблучения,проявлялиболеевысокуюпостлучевуювыживаемостьпосравнениюснеохлажденнымивовремяоблученияживотными.Такимобразом, состояниеобменавеществворганизмевмоментоблученияможетвопределеннойстепенивлиятьнаразвитиелучевогопоражения: вбольшинствеслучаевповышениеинтенсивностиобменавеществвмоментоблученияувеличиваетрадиочувствительность.5. ИспользуемаяпищаРазвитиелучевогопоражениявнекоторойстепенизависитиотиспользуемойдиеты.Наличиевпищевитаминов, различныхмикроэлементов, повышающихобщуюрезистентностьорганизма, увеличиваетиегорадиоустойчивость.ИмеетсябольшоеколичествосообщенийоблагоприятномвлияниивитаминовЕ, А, β-каротинаидругих, котороепроявляетсявчастичномпредотвращениилучевыхэффектовиболеебыстромвосстановлении.Известнытакжеэксперименты, вкоторыхвключениевсоставстандартнойдлялабораторныхживотныхдиетыопределеннойрастительнойпищиилиэкстрактовнекоторыхрастенийприводилокувеличениювыживаемостиоблучаемыхживотных.Вбольшинствеслучаевдляпроявленияблагоприятноговоздействиякакого-либопищевогокомпонентанеобходимоегодлительноескармливаниеживотнымпередоблучением— втечениенеменее1 2 недель.
Защитныеэффектыпищевыхкомпонентов, однако, невелики. Эффективностьблагоприятноговоздействияпищевыхкомпонентовприихскармливаниипослеоблученияобычнониже, чемприскармливаниидооблучения.ПродолжительностьжизнипослеоблученияирадиационныесиндромыумлекопитающихПродолжительностьжизнипослеоблученияОблучениеионизирующимизлучениемпридостаточновысокихдозахвызываетгибельоблученныхорганизмов.
Этагибельпроисходитнесразу, ачерезопределенныесрокипослеоблучения, т.е. облучениефактическивызываетсокращениепродолжительностижизни.Впервыедетальныеисследованиязависимостисреднейпродолжительностижизни(СПЖ) погибшихживотныхотдозыоблучениябылипроведеныв1940-50-хгодахБ. Раевскимвэкспериментахнамышах, подвергнутыхобщемуоднократномуоблучениюрентгеновскимизлучением.БорисРаевский(1893-1974)БорисРаевский(Boris Rajewsky, 1893-1974) –известныйнемецкийученыйроссийского(украинского)происхождения.Одинизоснователейбиофизикиирадиобиологии. Егоработысоздалинаучнуюосновурадиационнойбезопасностиирадиационнойзащиты.Имосуществленымасштабныеисследованияконцентрациирадонавшахтахврайонег. Шнееберг(Саксония, 1936 г.), позволившиеприблизитьсякпониманиютого, чтозаболеванияшахтеровракомлегкихсвязанысбольшимиконцентрациямирадонаввоздухе.Исследовализменениепродолжительностижизнимлекопитающихпослеоблучения.С1934 г.
по1937 г. –директорИнститутафизическихосновмедицины, с1937 г. по1965 г. –директорИнститутабиофизикиОбществаКайзераВильгельма(с1948 г. –ОбществаМаксаПланка). Ректор(19491951), проректор(1952 1954) Франкфуртскогоуниверситетаим. И.В. Гёте.ЗависимостьСПЖ мышейотдозыоблученияЗависимостьСПЖ погибшихмышейотдозыоблученияпредставляетсобойхарактернуютрехкомпонентнуюкривую.Начальнаячастькривой(участокI),охватывающаяинтервалдозпримерноот34 Грдо10 Гр, соответствуетизменениюСПЖпогибшихживотныхот20 до6 суток(необлученныемышиживутпримерно1,5 года).Вдиапазонедозот10 Грдо100 Гр(участокII) СПЖ составляет3-5 суток(всреднем3,5суток) ималозависитотвеличиныдозы. Этотучастоккривойполучилназвание«платоРаевского», асамэффектнезависимостиСПЖ отвеличиныдозы–«эффектРаевского».Придозахвыше100 Гр(участокIII) СПЖопятьстановитсязависимойотдозыоблученияиснижаетсяот3 сутокдонесколькихчасов.ДозоваязависимостьСПЖ удругихвидовмлекопитающихДлядругихвидовмлекопитающихобщийтрехкомпонентныйхарактерзависимостиСПЖ отдозыоблучениявцеломсохраняется, хотядозовыеивременныеграницыхарактерныхучастковэтойкривоймогутнесколькосдвигаться.Возможениболеесложныйхарактерэтойзависимости.Например, учеловекаиобезьяннаблюдаетсяпятикомпонентнаякривая,имеющая2 плато–винтервалеот2,5 до6Гриот10 до30 Гр.СПЖ вэтихдозовыхинтервалахсоставляетпримерно40-45 сутоки8-12 суток, соответственно.«Смертьподлучем»Придозахсвыше1000 Грживотныегибнутпрактическисразупослеоблучения–этот.н.«смертьподлучем».«Смертьподлучем» происходитврезультатеденатурациижизненноважныхмакромолекулвклетках.СПЖ вдиапазонедоз1-3 ГрПридозахот1 до3 Гростраягибельмелкихлабораторныхживотных(мышейикрыс) послеоблучениянепроисходит.Однако, СПЖ унихвсежепонижается–ориентировочнона2 5% накаждыйгрэйпосравнениюснормой.СПЖ придозах< 0,5 ГрОтносительнодиапазонадозниже0,5 Грвлитературеописаныэкспериментальныерезультаты(полученныенаразныхбиологическихобъектах), которыевцеломможносгруппироватьв3 четковыраженныегруппы.Перваягруппаобъединяетэкспериментальныеданные,свидетельствующиеотом, чтоснижениеСПЖ (илипоявлениекаких-либодругихнеблагоприятныхэффектов) начинаетсялишьсопределенногопороговогозначениядозы, т.е.
излучениеоказываетпороговоедействие. Врезультатевозниклат.н.концепцияпороговогодействияизлучения.Втораягруппаобъединяетэкспериментальныеданные,свидетельствующиеотом, чтоникакогопороговогозначениядозынетилюбая, дажесамаямалаядозаприводиткснижениюСПЖ (иликростукаких-либодругихнеблагоприятныхэффектов), т.е. вредна. Наосновеэтихданныхбылавыдвинутаконцепциябеспороговогодействия.ТретьягруппавключаетэкспериментальныеданныеобувеличенииСПЖ уорганизмов,облученныхмалымидозамиисниженииСПЖ уорганизмов, лишенныхвоздействияестественногорадиационногофона.
Явлениестимулирующегодействияионизирующегоизлученияполучилоназвание«радиационныйгормезис».ГормезисГормезис(отгреч. hórmēsis –быстроедвижение, стремление) —стимулирующеедействиенаживойорганизмнизкихдозкакихлибовоздействующихагентовхимическойилифизическойприроды, вызывающихприбольшихдозахдиаметральнопротивоположныенеблагоприятныеповреждающиеэффекты.Существованиеявлениярадиационногогормезисаподтвержденовразныхлабораторияхинаразличныхбиологическихобъектах(напозвоночных, насекомых, простейших, растениях).Т.е.
существованиеявлениярадиационногогормезисасомнениюнеподлежит.Однако, надочеткопонимать, чтодалеконевсякиестимулирующиеэффектыследуеттрактоватькакблаготворные.ПонятиекритическихсистемилиоргановВозвращаяськт.н. кривойРаевского(т.е.дозовойзависимостиСПЖ) рассмотримвопросопричиненаличиятакойсложнойзависимостиСПЖ отдозыоблучения.Сложныйхарактерэтойзависимостисвязанстем, чтогибельоблученныхмлекопитающихвкаждомиздозовыхдиапазоновпроисходитврезультатепоражениявполнеопределенныхжизненноважныхсистемилиорганов,получившихназвание«критических».Критическимисистемамиилиорганаминазываюттежизненноважныесистемыорганизмаилиегоорганы, нарушениефункционированиякоторыхопределяетлетальныйисходлучевогопораженияилипричиняетнаибольшийвреддляорганизмаилиегопотомствавконкретныхусловияхлучевоговоздействия.РадиационныесиндромыВдиапазонедозот3-4 до10 Гросновнойпоражаемойворганизмемелкихлабораторныхживотных(мышейикрыс)системой, нарушениекоторойопределяетлетальныйисход(т.е.
критическойсистемой),являетсясистемакроветворения. Поэтомутиплучевогопоражения, характерныйдляэтогодозовогоинтервала, получилназвание«кроветворного», или«костномозговогосиндрома» (терминсиндромозначаетсовокупностьсимптомовсединымпатогенезом).Вдиапазонедозот10 до100 Гргибельпроисходитвследствиепораженияслизистойкишечника–этот.н.