PDF (1123296), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Гибель стволовых ималодифференцированных клеток костного мозга является репродуктивной и происходит уже в первые 12 сут. послеоблучения. Кроме того, происходит временная приостановка (на несколько часов) деления даже тех клеток, которые вдальнейшем не гибнут. С другой стороны, зрелые дифференцированные клетки костного мозга, а также уже неделящиесяклетки, обладая значительно более высокой радиоустойчивостью, не погибают при дозах облучения порядканескольких грей и продолжают поступать в периферическую кровь с обычной скоростью. В результате постлучевой гибеликлеток происходит опустошение костного мозга.
При облучении мышей в дозе ЛД50 общее содержание клеток костного мозгав каком-либо костном объеме (например, в бедренной кости) снижается более, чем в 10 раз на 48 сутки, некоторое времясохраняется на этом минимальном уровне и в последующие сроки медленно восстанавливается у выживших животных.Облучение вызывает опустошение и других кроветворных органов.
Например, у мышей в результате такого опустошения весселезенки снижается в 1,52 раза. В результате опустошения костного мозга и других кроветворных органов начинаютпроисходить изменения в картине периферической крови. Общая тенденция заключается в уменьшении количества всехтипов клеток крови. При этом, однако, у различных форменных элементов крови это снижение осуществляется с разнойскоростью и может быть осложнено временными подъемами в некоторые сроки после облучения.Нейтрофилы.
У всех исследованных видов млекопитающих в первые часы после острого облучения количество нейтрофиловв периферической крови возрастает (выбросо нейтрофилов из тканевых депо), затем постепенно происходит снижение уровнянейтрофилов ниже нормы, часто снижение содержания нейтрофилов прерывается временным повышением их уровня –абортивным подъем. Чем выше доза облучения, тем менее выражен абортивный подъем. За абортивным подъемом следуетпериод основного снижения количества нейтрофилов (время жизни этих клеток в крови в норме составляет 416 сут., апродуцирование их красным костным мозгом подавлено).Основная функция нейтрофилов заключается в защите организма отинфекции, а одной из причингибели млекопитающих при облучении - развитие инфекции.Тромбоциты.
Динамика изменения количества тромбоцитов в периферической крови в основном повторяет динамикуизменения нейтрофилов, за исключением первоначального подъема, который в случае тромбоцитов обычно полностьюотсутствует, и несколько менее выраженного абортивного подъема. Падение количества тромбоцитов в крови, время жизникоторых в норме для разных видов млекопитающих составляет 49 суток, связано с прекращением образования в костноммозге мегакариоцитов, в результате фрагментации которых и образуются тромбоциты.Глубокое понижение количества тромбоцитов хорошо коррелирует по времени с лучевымигеморрагическими проявлениями(т.е.
кроветечениями).Лимфоциты. Наиболее чувствительные. При облучении крыс в полулетальной дозе уже в первые часы наблюдаетсязначительное снижение числа лимфоцитов в периферической крови а через 1 сутки их количество достигает минимальногоуровня, снижаясь в 100 раз ниже нормы. Реакция лимфоцитов крови на облучение связана с их непосредственной высокойрадиочувствительностью. (16.1.3)Эритроциты. Содержание эритроцитов в периферической крови млекопитающих после облучения даже в летальных дозахснижается медленно. Медленный характер снижения содержания эритроцитов связан, главным образом, с относительновысокой продолжительностью их жизни в крови – в норме у многих млекопитающих она составляет примерно 100 сут.В постлучевом развитии анемии (состояния, при котором в крови снижено общее содержание гемоглобина, одновременноуменьшение общего числа функционально полноценных эритроцитов)принимают участие 3 фактора: 1) прекращениепродуцирования эритроцитов костным мозгом,2) внутренние кровоизлияния (геморрагии) в различные жизненно-важныеорганы, 3) ускоренное разрушение облученных эритроцитов, вследствие снижения их устойчивости к гемолизу.Итак,при костномозговом синдроме основными непосредственными причинами смерти являются развитие инфекциии кровоизлияния, которые происходят в результате глубокого снижения в крови нейтрофилов и тромбоцитов.Желудочно-кишечный синдром.
Наиболее радиочувствительным отделом кишечника является тонкая кишка. Кишечныеворсинки представляют собой пальцевидные выпячивания слизистой, Наибольшее количество ворсинок находится в тощейкишке. У основания ворсинок расположены т.н. кишечные крипты - на дне находятся железистые клетки, продуцирующиекишечные ферменты, и генеративные (стволовые) клетки, предназначенные для восполнения эпителиальных клеток крипт иворсинок.
Клетки крипт и относящихся к ним ворсинок образуют единую систему обновления клеток, находящуюся всостоянии устойчивого равновесия. Область клеточной пролиферации расположена на стенках крипты. Клетки, постепенноделясь и созревая, мигрируют вверх по криптам к ворсинкам. Процесс пролиферации и созревания клеток занимает 0,54 суток.Время существования функционально зрелых клеток эпителия варьирует для разных отделов тонкой кишки и составляеториентировочно у человека 34 суток, у крысы – 23 суток, у мыши – 12 суток.
Обновление клеток в тонкой кишке происходитнаиболее быстро.Клетки слизистой тонкой кишки (а точнее – активно пролиферирующие клетки, расположенные в криптах) являются весьмарадиочувствительными. Стволовые клетки слизистой кишечника менее чувствительны к действию ионизирующих излучений,чем кроветворные стволовые клетки, но пролиферация клеток слизистой осуществляется быстрее, чем кроветворных клеток.Поэтому поражение (гибель) клеток крипт кишечника происходит при более высоких дозах облучения, но в более ранниесроки после облучения, чем это характерно для кроветворных клеток.
Более раннему проявлению радиационного эффектаспособствует также тот факт, что в поражение эпителия слизистой кишечника вносит существенный вклад не толькорепродуктивная, но и интерфазная гибель клеток. В результате после облучения в дозах, превышающих 10 Гр, практическиполное опустошение крипт осуществляется на 12 сутки, а ворсинок – на 34 сутки. Наиболее радиочувствительным отделомтонкой кишки является двенадцатиперстная кишка.Опустошение эпителия слизистой тонкой кишки приводит 1) к резкому подавлению процессов всасывания питательныхвеществ в тонкой кишке, 2) к нарушению баланса жидкостей и электролитов, 3) к развитию инфекции вследствие поступленияв кровь и затем в различные органы и ткани кишечных бактерий.
Для кишечного синдрома характерны такие проявления каканорексия, обильная диаррея в простой или кровавой форме, рвота, потеря веса, непереваривание пищи, глубокоеобезвоживание, уменьшение количества натрия в организме, вялость и слабость. При относительно высоких дозах отмечаютсятакже геморрагические явления в желудочно-кишечном тракте. Гибель большинства млекопитающих при кишечном синдроменаступает через 35 суток (в среднем – 3,5 суток), у человека – через 815 суток.Уменьшение числа клеток слизистой можно наблюдать даже при дозе облучения 12 Гр, но быстро восстанавливается донормального уровня.Ткани, состоящие из непролиферирующих клеток (например, нервная ткань) являются гораздо более устойчивыми кдействию облучения (т.е.
радиорезистентными). Пример этому – церебральный синдром лучевого поражения,обусловленный поражением центральной нервной системы и развивающийся лишь при огромных дозах облучения.Билет 24Структурная организация мембран. Характеристики мембранных белков и липидов.Биологическая мембрана ограничивает цитоплазму и большинство внутриклеточных структур, а также образует единуювнутриклеточную систему канальцев, складок и замкнутых полостей.
Толщина мембран редко больше 10,0 нм, однако из-заплотной упаковки белков и липидов, а также большой общей площади составляют обычно больше половины массы сухихклеток.Построены в основном из белков, липидов и углеводов. Доля углеводов 10-15 %, они связаны либо с молекулами белка(гликопротеины), либо с молекулами липидов (гликолипиды). В мембранах различного происхождения содержание липидовколеблется от 25 до 75 % по массе по отношению к белку.Липиды мембран относятся к трем основным классам:глицерофосфатиды (фосфолипиды), сфинго- и гликолипиды, стероиды.Мембранные липиды имеют сравнительно небольшую полярную (заряженную) головку и длинные незаряженные (неполярные)углеводородные цепи.
Цвиттерионные липиды - фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин и сфингомиелин. Их головки несутположительный и отрицательный заряд и при нейтральных pH электронейтральны.Фосфатидилсерин и фосфатидилинозит имеют по одному, а кардиолипин - два нескомпенсированных отрицательных заряда.Жирные кислоты, входящие в состав липидов биологических мембран, обычно имеют от 14 до 22 углеродных атомов.Углеводородные цепи могут быть полностью насыщенными либо содержать несколько двойных связей (обычно во второмположении глицеринового остатка). Двойные связи почти всех жирных кислот находятся в цис-конформации.
Составвнутреннего наружного слоев может различаться.Белковый состав: большинство мембран содержит большое число различных белков, молекулярная масса которых колеблетсяот 10 000 до 240 000.Белки либо частично, либо целиком погружены в липидный слой мембран или пронизывают его насквозь. Это происходит взависимости от степени гидрофобности, числа и локализации гидрофобных аминокислотных остатков в полипептидной цепи.Наиболее слабо связаны с мембраной так называемые периферические белки, которые удерживаются в мембране за счетслабых, в основном неэлектростатических, взаимо-действий. Белки, сильно связанные с липидами и глубоко погруженные влипидный слой, так называемые интегральные белки, составляют основную массу мембранных белков.