Механизм действия радиации на живые клетки

Лучевая болезнь

Общая характеристика

 

Под лучевой болезнью понимается заболевание, вызванное воздействием на организм радиоактивного агента. Последнее может быть обусловлено или внешними факторами радиации, или попаданием радиоактивных веществ внутрь организма.

Внешними факторами являются электромагнитные колебания в форме рентгеновых лучей (интервалы частот от 3 * 10 16 до 3 *10 20 гц и интервал длины волн от 10 -6 до 10 -10 см) или гамма-лучей (интервалы частот от 3* 10 -19 до 3*10 -22 гц и интервал длины волн от 10 -9 до 10 -12 см), а также потоки быстрых или медленных нейтронов и отрицательно заряженных бета-частиц или отрывающихся от своих источников электронов высоких энергий.

 

 

Влиянию внешнего облучения организм подвергается лишь в период пребывания в сфере воздействия излучения. При прекращении излучения, например по выключении рентгеновского аппарата или удалении гамма-излучателя, прекращается внешнее воздействие, и в организме развиваются далее лишь последствия совершившихся в период облучения изменений.

 

Пути проникновения в организм

 

Радиоактивные вещества попадают внутрь организма чаще всего через дыхательные пути в виде пыли, газов, паров или через пищеварительный тракт вместе с пищей, водой. Возможно проникание радиоактивных веществ также через раневые поверхности или другие нарушения кожного покрова. Воздействие излучения при этом осуществляется вследствие испускания инкорпорированным веществом альфа- или бета-частиц, а также гамма-лучей, если это вещество является гамма-излучателем.

 

Альфа-частицы в большой мере поглощаются тканями, в которых совершают свой пробег. Поэтому глубина проникновения их очень невелика, зато плотность ионизации или степень воздействия их значительна.

 

Бета-частицы и мягкие рентгеновы лучи поглощаются в меньшей степени, в связи с чем и пробег их в толще имеет большую величину.

 

Гамма-лучи, как и жесткие рентгеновы лучи, поглощаются мало и обладают большой проникающей способностью. Организм испытывает постоянное воздействие этих излучений в течение всего времени нахождения в нем активного вещества.

 

По ликвидации в организме активного фактора, т. е. в случае его выведения или при полном его распаде, в клинической картине заболевания остаются лишь последствия лучевых воздействий. В ряде случаев организм испытывает комбинированное влияние внешнего и внутреннего облучения (смешанное облучение).

 

Клиника и симптомы лучевой болезни

 

Вызванное радиацией заболевание может иметь острое течение, возникая непосредственно вслед за воздействием радиоактивного агента, претерпевающее определенный цикл развития и приводящее к тому или иному исходу. Это - острая лучевая болезнь. При систематическом повторении влияний хотя бы небольших доз внешнего фактора, или при попадании внутрь организма радиоактивного вещества, обладающего длительным периодом полураспада и, следовательно, долгое время сохраняющего свою активность, развивается хроническая лучевая болезнь. Как та, так и другая форма представляет собой общее, генерализованное заболевание с вовлечением в патологический процесс, хотя и в неравномерной степени, большого числа органов и систем. В других случаях при ограниченном воздействии облучения и недостаточном вовлечении общих патогенетических механизмов заболевание проявляется как бы в форме местного поражения той или иной области или органа, например местного лучевого ожога или локального воздействия внедрившегося активного вещества на окружающую ткань без генерализации процесса по всему организму. Как и при заболеваниях другой этиологии, можно все же обычно ожидать некоторых общих проявлений при поражении, трактуемом как местное, степень которых зависит от местной и общей реактивности организма.

 

 

Дозиметрия радиоактивных воздействий

 

Энергия ионизирующей радиации расходуется как на ионизацию молекул, так и на возбуждение их. Обе эти формы рассеяния энергии не равнозначны в их химическом и биологическом действии. Биологический эффект почти исключительно обусловлен процессами ионизации.

 

При измерении и оценке величины дозы радиации пользуются следующими определениями.

 

За единицу дозы облучения принимается «рентген» (р). Рентген - доза рентгеновского или излучения в воздухе, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия на 0,001293 г воздуха производит ионы, несущие заряд в одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака.

 

Под поглощенной дозой излучения понимается энергия ионизирующего излучения, поглощения в единице массы облучаемого вещества. Единица поглощенной дозы - рад (rad)-равна 100 эрг на 1 г облученного вещества.

 

Физический эквивалент рентгена -фэр (rер) -доза любого ионизирующего излучения, при котором энергия, поглощенная в 1 г вещества, равна потере энергии на ионизацию, создаваемую в 1 г воздуха дозой 1 р рентгеновых или ϒ-лучей.

При облучении биологической ткани физической дозой ϒ-лучей в 1 р в каждом грамме ткани поглощается около 93 эрг энергии излучения.

 

При одинаковых физических дозах биологический эффект возрастает с увеличением плотности ионизации. Этот фактор учитывается с помощью коэффициентов биологической эффективности.

 

Так как наименьшую плотность ионизации создают β-частицы и ϒ-кванты, то биологический эффект β- и ϒ-излучения принимается за 1.

 

Биологическая эффективность α-частиц и протонов принимается равной 10, нейтронов быстрых 10, тепловых 3.

 

Биологический эквивалент рентгена-бэр (rem)-количество энергии любого вида излучения, поглощенного в биологической ткани, биологическое действие которого эквивалентно действию 1 р рентгеновых или ϒ-лучей.

 

Активность - это мера количества радиоактивного изотопа, выраженная числом распадов ядер атомов в единицу времени.

 

Единицей измерения активности является кюри. Кюри-активность изотопа, в котором происходит в I секунду 3,700-1010 актов распада.

 

Одна тысячная часть этой величины носит название милликюри (мк), одна миллионная часть -микрокюри (мкк).

 

Механизм действия радиации на живые клетки

 

Патогенез лучевой болезни складывается из механизма первичного воздействия, т. е. непосредственного эффекта от лучевой травмы или лучевого удара по живому веществу, и вторичных проявлений вследствие опосредования благодаря нервно-гуморальным связям влияний этой травмы на весь организм. Развитие патологического процесса складывается из последовательных взаимообусловленных причин и следствий, составляющих динамику самого заболевания как нозологической формы.

 

Механизм первичного эффекта до настоящего времени выяснен еще далеко не полно и существует множество взглядов, пытающихся его объяснить.

Расчет показывает, что лишь незначительная часть поглощенной клетками и тканями энергии обусловливает биологические изменения. Вместе с тем смерть клетки вызывается крайне незначительными количествами энергии. Так, при наличии в объеме клетки приблизительно 1011 атомов, смерть ее наступает, если из этого числа будет подвергнуто ионизации лишь 1-50 атомов.

Для объяснения имеющих место несоответствий в количествах воспринимаемой энергии и биологическом эффекте рядом авторов была предложена теория «мишени», к настоящему времени отвергнутая. Она заключалась в предположении наличия в каждой клетке чрезвычайно малого по отношению к ее величине чувствительного объема (мишени), воспринимающего поражающее действие облучения, в то время как остальная, наибольшая, часть клетки остается к нему нечувствительной. Мишени по их размерам неодинаковы, что и должно было бы объяснять различную радиочувствительность клеток, причем и эти объемы сами будто бы имеют неодинаковую чувствительность. Основным чувствительным элементом клетки по этой теории принимаются образования, заключающиеся в ядре: хромосомы или их части, возможно ядрышки. Однако в действительности не меньшие, чем ядро, изменения претерпевает цитоплазма клеток. В теории мишени, таким образом, оказывается порочным основное предположение о наличии в клетке ограниченных объемов, ответственных за общую реакцию поражения, при инертности остальной части вещества. Эта теория не может и не пытается объяснить механизмы реакций, происходящих в предполагаемой чувствительной области. Допускаются лишь прямые воздействия на межмолекулярные связи в крупных молекулах белка. Учитывая развитие теории непрямого действия облучений путем ионизации частиц воды, приверженцы теории мишени предполагают, что образующиеся при этом радикалы воды реагируют с веществом только в указанных чувствительных областях. Это, конечно, малоубедительно. Теория мишени в настоящее время имеет лишь историческое значение, поскольку борьба вокруг нее способствовала открытию ряда новых научных фактов.

 

 

В живых тканях основным субстратом является вода как в количественном отношении, так в качестве основного растворителя наибольшей части неорганических и органических соединений, играющих роль в обмене веществ. В связи с этим стали накапливаться факты, указывающие на основное значение в лучевом поражении не прямого непосредственного его воздействия на молекулы протоплазмы, а роли ионизации частиц воды (непрямое действие), причем предполагается, что дальнейшие изменения обусловлены продуктами разложения воды, в частности перекисью водорода. В первоначальном виде эта теория сформулирована Вейссом (Weiss). Она принята Барроном (Barron) и, хотя не может исчерпывающим образом дать объяснения всем фактическим материалам, все же в основном является общепринятой.

 

Представляется, что под влиянием ионизирующей радиации происходит выбивание отрицательно заряженных электронов из молекул воды с образованием ее частиц, несущих положительный заряд:

 

H2 O — H2 O + + e-

 

 

Далее, по типу цепных реакций происходит ряд превращений с образованием радикалов и различных веществ, обладающих как окислительными, так и восстановительными свойствами. Отрицательно заряженный электрон присоединяется к другой нейтральной молекуле воды, придавая ей отрицательный заряд:

 

e- + H2 O — H2 O

 

Заряженные молекулы воды крайне нестойки и претерпевают дальнейшие изменения:

Н2 О+ — Н+ + ОН, а Н2 O- — Н + ОН- .

 

Как свободные радикалы Н и ОН, так и ионы Н+ и ОН- вступают во взаимодействие с образованием Н2 О:

 

 

H + OH — H2 O и H+ + OH- — H2 O

 

Наряду с этим происходят и другие взаимодействия и комбинации свободных радикалов, например:

 

ОН+ОН — Н2 О2 (перекись водорода)

 

OH+OH — H2 O+O

 

Таким образом, в облученных водных растворах возникает возможность окислительно-восстановительных реакций.

При наличии в среде свободного растворенного O 2 выбитые электроны, присоединяясь к нему, дают образование ионов 0+ и О-- . Эти ионы, сочетаясь с Н+ , дают следующие реакции:

O2- +Н+ — O2 Н (гидропероксид) и O2 -- +2H+ — H2 O2

 

Следовательно, в аэробных условия создаются особенно подходящие возможности для благоприятного осуществления ионизирующими излучениями окислительных процессов. Все эти первичные изменения происходят крайне быстро, в миллионные доли секунды.

Изменения, аналогичные происходящим с водой, возникают при действии ионизации и с другими входящими в структуру живого вещества соединениями. Образуются органические перекиси. Наряду с ионизацией происходит, как сказано выше, и возбуждение молекул, которые обладают при этом повышенным запасом энергии. В возбужденных молекулах создаются возможности возникновения химических реакций, не имеющих места в обычных условиях. При этом возникают глубокие изменения белков:

«денатурация» белков с отрывом от их молекул некоторых боковых цепей. Отрываются особо лабильные части, которые формируются в соединения, обусловливающие дальнейшее развитие процесса. Денатурируется ряд ферментов с их инактивацией, нарушается состав нуклеиновых кислот, аминокислот, мукополисахаридов и т. д. Эти и подобные изменения, направляя ряд сторон обмена веществ по пути, отклоняющемуся от обычного, физиологического, дают основания рассматривать облученный организм как интоксицированный в неспецифическом смысле этого понятия. Вопроса интоксикации облученного организма мы коснемся ниже.

 

Как сказано, процессы первичной ионизации при облучении и их ликвидация происходят крайне быстро. Дальнейшее развитие последовательных явлений с опосредованием их целостным организмом при помощи нейрогуморальных механизмов с формированием лучевой болезни происходит обычно более медленным темпом. Имеет место как бы латентный период при отсутствии явных внешних признаков поражения, развивающегося, однако, в интимных биохимических изменениях до порогов их клинического проявления.

Эти ранние биохимические изменения также еще не изучены во всех подробностях. Окисляющие радикалы ОН, ОаН, О, Н2О2, а также органические перекиси встречают в молекулах белков группировки, устойчивые по отношению к окислителям, видимо, не подвергающиеся изменениям под влиянием указанных радикалов, и, с другой стороны, более лабильные группы, легко изменяющиеся даже под влиянием слабых окислителей. К таковым следует отнести сульфгидрильную (SH) группу, входящую в состав аминокислоты цистеина. Одним из содержащих остаток цистеина трипептидов является глютатион, в котором вследствие наличия SH группы сохраняется способность к аналогичным превращениям. Каталитическая активность многих ферментов связана с наличием в их структуре SH групп. Окисляющие вещества, реагируя с тиоловыми соединениями, инактивируют и разрушают их с превращением двух групп SH в группу S — S. К разрушению сульфгидрильных групп в тиоловых соединениях приводит и восстановление их атомарным водородом, возникшим при ионизации воды: RSH + H — H2 S + R . Однако это имеет меньшее значение, чем окисление сульфгидрильных групп.

На основании указанного Баррон и ряд других американских биохимиков предложили теорию механизма биологического действия проникающих облучений, сводящуюся к предположению инактивации ферментов, имеющих SH группу, свободными окисляющими радикалами. Эта общепринятая теория, имеющая за собой целый ряд биохимических и биологических доказательств и лежащая в основе многих практических рекомендаций для защиты от действия проникающих радиации и даже их последствий, не может, однако, считаться исчерпывающей, так как встречается с рядом необъяснимых и противоречащих фактов.

Проблема механизма биологического действия ионизирующих излучений, несомненно, более сложна и многообразна. Такие основные жизненные функции, как процессы обмена веществ, питания, дыхания, кровообращения, выделения, в ближайшее после облучения время протекают в основном без существенных изменений, которых следовало бы ожидать при распространенном или общем поражении ферментативных процессов. Начало лучевой болезни протекает латентно, а патологические явления, наблюдаемые непосредственно за поражением в первом, инициальном периоде заболевания, имеющие в основном функциональный характер, объясняются лучше всего расстройствами нервно-гуморальных регуляторов с преобладанием процессов возбуждения в центральной нервной системе.

 

Ряд предложенных для объяснения механизма развития начальных проявлений лучевого поражения гипотез, как, например, гистаминная или холиновая теория и др., дают лишь частичное объяснение отдельным наблюдающимся феноменам и никак не могут претендовать на положение основных концепций.

Указывается на образование аминокислот при автолитическом распаде белка с превращением их в альдегиды. Последние непосредственно взаимодействуют с активными группами белковой молекулы, причем путем «сшивания» расщепленных мелких частей белка в крупные гистальдегиды формируется новый однородный белок. Изменяется нормальное состояние протоплазмы, что приводит к ацидозу и изменениям в обмене клетки. Постепенное денатурирование белка ведет к «старению» его или клетки и изнашиванию ее, что подтверждается гистохимически и соответствует наблюдаемому на пострадавших от облучений преждевременному старению.

Несомненно, что в дальнейшем развитии явлений, формирующих лучевую болезнь, сочетается как роль эволюционирующих местных изменений, составляющих прямое следствие нарушений, вызванных непосредственным соприкосновением ионизирующей радиации с живым веществом (путь фотона, пучка нейтронов, треки альфа- и бета-частиц), так и опосредование поражения через регуляторные системы, вовлекающие в патологический процесс весь организм. Высказывалось предположение о возможности вызывания образующимися при облучении свободными радикалами цепных химических реакций, протекающих с непрерывным возобновлением свободных радикалов, что вызывает все углубляющиеся нарушения в обменных процессах.

Благодаря этому ничтожное первичное поражение вырастает до значительных размеров и вызывает большие последствия. Процессы приводят в дальнейшем к выявлению уже явно обнаруживаемых изменений. Общий ход развития поражения автор рассматривает как самоускоряющийся процесс, напоминающий механизм автокаталитических химических реакций.

Активный продукт, обеспечивающий регенерацию молекул по типу цепной реакции, уподобляется токсину. Нельзя, однако, сказать, что в биологических средах имеются условия для осуществления длительно протекающих цепных реакций, которые обычно быстро обрываются в результате возникновения различного рода побочных взаимодействий и реакций. Данный взгляд предполагает развитие «разветвляющихся» цепей с непрерывно регенерируемыми активными молекулами, с биологической точки зрения обладающими сильно выраженными токсическими свойствами. Так обнаружено в гомогенатах органов облученных мышей, особенно в печени, развитие гемолитического фактора по отношению к эритроцитам тех же животных. Было показано, что образующиеся при автолизе органов гемолитические агенты являются ненасыщенными жирными кислотами. Уже ранее высказывался взгляд о вероятном образовании токсических продуктов при облучении за счет липоидных веществ. Полученные данные заставляют думать, что основным токсическим фактором являются ненасыщенные жирные кислоты и, видимо, в известной мере стероиды.

 

Таким образом, нужно признать, что должна иметь место эволюция чисто локальных изменений, возникших в участках облучения тканей, происходящая по типу прямого нарастающего первичного токсикоза.

Однако в развитии динамики клинической картины, по исследованиям отечественных авторов, на первый план выступает вовлечение всего организма в патологический процесс путем опосредования первичных изменений через нервную (нейрогуморальную) регуляторную систему. Это положение, блестяще доказанное в эксперименте М. Н. Ливановым и его учениками, основывается на рефлекторном принципе, установленном для физиологических реакций И. М. Сеченовым. Раздражения от лучевых воздействий с вызываемыми ими интимными биофизическими и биохимическими изменениями в облученных структурах воспринимаются тканевыми рецепторами, распространенными по всему организму: по поверхности кожи, слизистых оболочек, в кровеносных сосудах и других органах. При этом сами рецепторы как структурные тканевые элементы претерпевают изменения, нарушающие их обычную восприимчивость.

 

Явления эти практически происходят одновременно и непосредственно с лучевой травмой. Этим объясняется наблюдающееся в первый период заболевания снижение порога возбудимости рецепторов с повышением их чувствительности. С патологически измененных рецепторов в центральную нервную систему направляется поток импульсаций. Сама центральная нервная система, подвергшаяся при происшедшем облучении также первичным изменениям в ее структуре, перегружается этим потоком патологической импульсаций и обнаруживает признаки чрезмерного раздражения, рефлекторно отражающегося на деятельности эффекторных органов и систем, регуляция деятельности которых становится патологической.

Как было доказано в эксперименте с кроликами, при тотальном облучении или при облучении головы происходит изменение условно-рефлекторной деятельности с выпадением ряда условных рефлексов. В дальнейшем, при восстановлении условнорефлекторной деятельности, остаются преобладающими тормозные процессы, а в более поздние сроки рефлекс отличается непостоянством.

 

Усиленная импульсация, приводящая кору через фазу резкого повышения реактивности в состояние запредельного торможения, сопровождается распространением по коре вегетативных ритмов. Это торможение еще более усиливается, если на таком фоне происходят дополнительные интероцептивные раздражения. Нормальные функциональные отношения между корой полушарий и подкорковыми узлами нарушаются и происходят глубокие расстройства в регуляции функций различных органов. При этом слабые раздражения у облученного организма приобретают характер чрезвычайных и вызывают глубокие нарушения в деятельности жизненно важных систем: дыхания, кровообращения и др. с резким ухудшением общего состояния.

 

Патогенез

 

Первичное действие лучевой травмы с ее непосредственным влиянием на подвергшуюся облучению ткань и опосредованием лучевого эффекта через нервную систему с изменением нервно-регуляторных отношений надлежит рассматривать как пусковой механизм в развитии лучевой болезни.

При оценке дальнейшего патогенеза заболевания в его динамическом развитии нужно придавать особенно важное значение следующим процессам, формирующим клиническую картину заболевания:

 

1. Интоксикация организма, в основном обусловленная тканевым распадом, с образованием аллергических реакций как следствия измененной реактивности пострадавшего организма.

 

2. Развитие изменений обмена веществ как следствие и первичных, и последовательных реакций. В связи с этими изменениями осуществляются трофические тканевые нарушения, определяющие состояние и функцию органов и систем.

 

3. Нарушения сосудистой системы с изменением проницаемости сосудов, ломкостью их и функциональными расстройствами, отражающимися на гемодинамике и способствующими развитию кровоточивости.

 

4. Нарушения кроветворения, являющиеся одной из основных и наиболее определенных характеристик в картине лучевой болезни, а также способствующие проявлению геморрагического диатеза.

 

5. Нарушения эндокринной системы, обнаруживающиеся в основном на гипофизарно-надпочечниковой системе, половом аппарате и состоянии щитовидной железы.

 

6. Понижение сопротивляемости организма по отношению к инфекциям. Упомянутые категории патологии в отдельности и взаимосочетаниях создают основные направления в развитии клинической картины лучевой болезни, как острой, так и хронической. Наряду с этим имеют место и иные расстройства, отражающиеся на общей картине заболевания: поражение пищеварительного тракта, изменения сердца, паренхиматозных органов, органов чувств и др.

 

 

Существенным фактором патогенеза лучевой болезни является интоксикация организма, имеющая сложное происхождение. В основном она обусловлена тканевым распадом, судя по действиям гомогенатов облученных тканей при введении их в здоровый организм, уже последствия тканевых первичных изменений носят токсический характер. Еще в 1905 г. Куршманн (Curschmann) и Гаупп (Gaupp), а затем и ряд других авторов отметили лейкотоксические свойства крови у больных, подвергавшихся действию ионизирующей радиации. Развитие интоксикации доказывается также опытами с парабионтами, из которых один подвергался облучению, причем на другом парабионте обнаруживались изменения крови. Опыты в лаборатории указывают на неодинаковый токсический эффект, вызываемый кровью, оттекающей из различных областей облученного животного. Эксперименты Н обнаруживают появление в крови и органах облученных животных цитотоксических субстанций, растворяющих клетки того же организма.

 

Наряду с возможным образованием в облученном организме специальных токсинов можно считать токсическим влияние измененного обмена веществ, при котором страдает не только деятельность органов и систем, но и структура таковых.

 

 

Тканевая интоксикация в облученном организме отражается на ряде клинических явлений, представляя для них особый фон: нарушения нервной деятельности, головные боли, расстройства аппетита и сна, дистрофии внутренних органов с нарушениями их функций (желудочная ахилия, миокард иодистрофия, печеночные, почечные изменения, эндокринопатии и в особенности нарушения гемопоэза).

Происшедшее вследствие изменений в обмене веществ самоотравление в свою очередь может обусловливать дальнейшие отклонения в метаболизме, чем создается порочный круг.

 

Нарушения в кроветворении также связаны с токсикозом. Примеры воздействий отравления на кровотворение можно наблюдать в ряде болезненных состояний другой этиологии. Так, хроническое отравление бензолом по характеру нарушений кровотворения во многом напоминает картину, имеющую место при лучевой болезни. В особенности же последняя имеет сходство с клиникой при алиментарной токсической алейкии. Развитию угнетения кровотворения на высоте лучевого заболевания способствует нарушение в нуклеиновом обмене клеток, главным образом их ядер, что задерживает размножение и созревание их. Поражаются в основном клетки молодые, растущие и делящиеся, т. е. такие, в которых активно протекает физиологическая регенерация, что имеет место в гемопоэтической системе.

 

При лучевом поражении эксперимент показывает резкое снижение в ядрах клеток количества дезоксирибонуклеиновой кислоты и нарушение ее синтеза. Такие клетки в дальнейшем обречены на гибель. Поражение биокаталитических систем нуклеинового обмена лежит, очевидно, в основе дистрофических процессов в гемопоэтической системе с развитием ее недостаточности. Обнаружено резкое снижение нуклеиновых кислот в ткани крастного мозга у облученных кроликов.

Поражение ряда ферментных систем может рассматриваться как прямое следствие белковой денатурации, обусловленной первичным эффектом лучевого фактора, с последующей интоксикацией уже смешанного порядка. При этом может меняться гидрофильность белка, его антигенные свойства и многие физико-химические особенности его структуры. После облучения наблюдается нарушение азотистого обмена, зависящее прежде всего от гибели клеток с разрушением белковых комплексов.

 

Наряду с этим в повышении азотистого обмена играет роль возбуждение нервнорегуляторных процессов, свойственное первому периоду лучевой болезни. По экспериментальным данным увеличивается выделение с мочой общего азота, азота мочевины, креатинина и мочевой кислоты, наблюдается небольшое повышение остаточного азота крови. В период развития клинических явлений выделение общего азота уменьшается вследствие резкого снижения потребления пищи. В организме возникает отрицательный баланс азота. В плазме крови нарастает фракция глобулинов с падением отношения альбуминов к глобулинам. В восстановительном периоде эти нарушения нормализуются, причем более быстрое возвращение альфа-глобулинов к норме может иметь благоприятное прогностическое значение.

 

Углеводный обмен с развитием лучевой болезни также претерпевает изменения. Вначале наблюдается гипергликемия (120-160 мг % сахара в крови), нарастание уровня гликогена с последующим снижением его как выражение усиленного распада углеводов. Имеет место повышение (в тяжелых случаях в 2-3 раза) уровня молочной кислоты в крови. Наблюдающаяся в дальнейшем неустойчивость в уровне сахара крови, равно как в показателях минерального обмена, отражает, очевидно, неустойчивость в деятельности нервных, главным образом субталамических регуляторов.

 

Образование продуктов распада белка при лучевых воздействиях и его денатурация, всасывание из кишечника токсических продуктов белкового происхождения приводят к аллергизации организма, отвечающего повышенной чувствительностью на целый ряд воздействий, в том числе и лечебных (например, переливание крови).

 

Существует взгляд, что и в развитии лейкопении играет роль аллергизация) организма. Характерной особенностью следствий лучевой травмы нужно считать поражение сосудистой системы. С первого же периода после облучения оно сказывается усилением проницаемости, способствующим развитию отечности ткани. В основе его следует видеть токсическое, а в дальнейшем - трофическое поражение сосудистой стенки или сосудистых мембран. Данные указывают на нарушения в раннем периоде обмена гиалуроновой кислоты с ее усиленной деполимеризацией, что способствует разрыхлению ткани сосудистой стенки. В дальнейшем это сопровождается усилением ломкости сосудов. На высоте заболевания, а иногда и в более ранний период поражение сосудистой стенки ведет к геморрагическому синдрому с большим или меньшим развитием кровоизлияний в коже, слизистых оболочках и внутренних органах при соответствующей симптоматике. Несомненно, патогенез геморрагического синдрома более сложен, и в его развитии играют роль нарушения в системе крови, особенно в тромбоцитах. Основное значение имеет гипергепаринемия.

 

Одним из ведущих синдромов в течение лучевой болезни является поражение органов кровотворения. Эти изменения, имеющие фазный характер и сложный механизм, всегда привлекали к себе наибольшее внимание исследователей. В начальном периоде, характеризующемся повышенным нервным возбуждением, отмечается преходящее увеличение количества форменных элементов, особенно лейкоцитов миелоидного ряда с ускорением созревания элементов белого ростка и увеличением вымывания их из костного мозга на периферию.

 

Это явление по времени коррелирует с наблюдаемым в клинике преобладанием влияния симпатико-адреналовой системы, что способствует выхождению форменных элементов из костного мозга в кровь. Таким образом, наблюдаемый при этом лейкоцитоз является не распределительным, а истинным.

Лимфоидная ткань как крайне чувствительная к действию радиации уже в этот период реагирует развитием лимфопении. Эксперимент, однако, улавливает в ряде случаев предшествующий скоропреходящий лимфоцитоз. Во втором, латентном, периоде начинается уже спад лейкоцитоза и появление признаков угнетения эритропоэтического ростка. Затем на высоте заболевания развивается угнетение костномозгового кровотворения, в тяжелых случаях с резчайшей нейтропенией и тромбопенией.

Причины угнетения гемопоэза сложны и многочисленны. Уже указывалось на торможение со стороны нервной системы и аллергию, а также на нарушения в нуклеиновом обмене костного мозга, препятствующие пролиферации его клеточных элементов и имеющие существеннейшее значение в патологии гемопоэза. Несомненно, играют роль и токсические патогенетические факторы лучевой болезни, ведущие к лейкоцитолизу. Дистрофические воздействия нужно рассматривать, таким образом, как следствие местных тканевых изменений, связанных с непосредственным действием радиации, и как явление, опосредованное через нейрогуморальные влияния. К этому следует добавить и значение ряда эндокринных нарушений, сказывающихся на гемопоэзе. В восстановительном периоде происходит нормализация крови с признаками омоложения ее, начиная с увеличения ретикулрцитов, с ускоренным вымыванием костномозговых элементов в периферическую кровь. Кроветворная реакция при этом может оказаться чрезмерной и привести к лейкоцитозу, последовательно сменяющемуся в случаях выздоровления приходом количества форменных элементов к норме. Восстановление кроветворения, однако, часто задерживается и наблюдаются длительные остаточные явления в форме сдвигов в лейкоцитной формуле и неустойчивости в количественном составе форменных элементов. Состав крови иногда окончательно не возвращается к норме, характеризуя тем самым переход острой формы заболевания в хроническую.

 

Наряду с влиянием нервных и гуморальных факторов, нарушения которых формируют картину лучевой болезни, в единстве с ними играют роль изменения в гормональных аппаратах. Особенно важная роль принадлежит гипофизарно-адреналовой системе. Селье (Selye) и его последователи распространяют свои представления о нарушениях адаптационного синдрома (stress) на патогенез лучевой болезни. Анализируя таковой, Селье указывает на имеющий место при этом общий тканевый катаболизм, инволюцию тимико-лимфатических органов, понижение гемопоэза, ослабление сопротивляемости к инфекции и трактует эти явления как нарушения адаптации.

 

В процессе приспособления к условиям существования происходит развитие и дифференцировка клеток и тканей. Нарушение адаптации ведет к расстройствам этой дифференцировки и к направлению ее по патологическому пути. Автор рекомендует для восстановления адаптации воздействия соматропного гормона. Теория эта при всей ее значимости страдает крупнейшим недостатком, так как игнорирует нервный фактор в регуляторных отношениях, чему справедливо придает большое значение советская наука.

 

Одним из существенных патогенетических механизмов в развитии картины осложненной лучевой болезни, практически обычно имеющей место при больших дозах облучения, является снижение сопротивляемости организма по отношению к инфекционным агентам как внешнего, так и эндогенного характера.

Влияние ионизирующей радиации и ее последствий на снижение естественного иммунитета имеет много причин, на которые указывалось выше: нарушения нуклеинового, обмена, токсемическое состояние пострадавшего организма, нервнотрофические адаптационные расстройства, нарушения гемопоэза с недостаточной выработкой антител. Имеют также значение трофические нарушения в других тканях и системах, в том числе коже и слизистых оболочках с поражением естественных барьеров для микроорганизмов и нарушением процессов регенерации. Это, очевидно, неполный список факторов, нарушающих естественный иммунитет пострадавшего организма.

 

В результате снижения иммунитета можно отметить угнетение фагоцитарной активности, механизма самоочищения организма, понижение бактерицидных свойств покровов, увеличение проницаемости кишечной стенки для микробов кишечника с аутоинфекцией организма. При снижении естественного иммунитета многие сапрофиты приобретают патогенные свойства. Установлено в эксперименте, что облучение животных до введения им антигена угнетает или полностью задерживает выработку антител. В результате пониженной сопротивляемости к инфекциям организм, пострадавший от облучений, чрезвычайно подвержен заражениям общего и местного характера и инфекционным осложнениям. Это, как правило, имеет место в разгаре тяжелого или средней тяжести заболевания (третий период). Присоединение инфекции может приобрести ведущее значение в картине лучевого заболевания и даже решать судьбу больного. Поэтому уместно считать снижение естественного иммунитета одним из патогенетических факторов лучевой болезни.