Общая характеристика. Патогенез лучевых повреждений

В процессе своей жизни человек подвергается воздействию ионизирующего излучения (ИИ) как от естественных источников (космическое облучение, радионуклиды, находящиеся в земной коре, воде, атмосфере), так и от искусственных (техногенных). Естественная радиация сопровождает жизнь на земле постоянно, она не имеет ни цвета, ни запаха, ни вкуса, её воздействие столь незначительно, что не может вызвать заметных нарушений жизнедеятельности организма. Человечество, как и весь живой мир в целом, ранее не испытывало воздействия высоких доз ИИ, поэтому в процессе эволюции не сформировались специфические рецепторные структуры, и человек не приспособился к его повреждающему действию, не приобрел надежных индивидуальных защитных механизмов.

По физической природе все ИИ подразделяются на электромагнитные (рентгеновские излучения и γ-лучи, сопровождающие радиоактивный распад) и корпускулярные (заряжённые частицы: α-частицы – ядра гелия, β-лучи – электроны, протоны, π-мезоны, а также нейтроны, не несущие электрического заряда).

Повреждающее действие различных видов ИИ зависит от их проникающей способности и плотности ионизации в тканях. Чем короче пробег частиц в тканях, тем больше плотность ионизации и сильнее повреждающее действие. Наибольшей ионизирующей способностью обладают α-лучи, имеющие длину пробега в биотканях несколько десятков микрон, наименьшей – γ-лучи.

По характеру воздействия различают внешнее облучение (источник находится вне организма), контактное и внутреннее (инкорпорированное), когда радиоактивные вещества проникли в организм.

По длительности действия облучение может быть однократным, фракционированным (дробным) и длительным.

Действие ИИ проявляется на всех уровнях биологической организации (табл. 5). Оно чревато изменениями местного (лучевые ожоги, некрозы, катаракты) и общего (острая и хроническая лучевая болезнь) характера, а также отдалёнными последствиями.

Таблица 5

Последствия радиационного воздействия на всех уровнях

биологической организации

Степень тяжести поражения, биологический и клинический эффекты, тип лучевых реакций, их значимость для организма и время проявления (непосредственно после облучения, вскоре после него или в отдаленные сроки) определяются: видом ИИ, его физическими характеристиками; дозой облучения (доза-эффект), ее мощностью (мощность дозы-эффект); характером воздействия (внешнее или внутреннее, общее или местное, однократное или дробное); общей реактивностью организма; радиочувствительностью тканей, органов и систем, существенных для выживания организма.

Радиочувствительность– способность живого объекта отвечать определенной реакцией на воздействие ИИ. Установлено, что радиочувствительность ткани прямо пропорциональна пролиферативной активности и обратно пропорциональна степени дифференцированности составляющих её клеток (правило Бергонье-Трибондо).

По чувствительности к ИИ различают два типа клеток и тканей: а) радиочувствительные (делящиеся клетки и малодифференцированные ткани) – кроветворные клетки костного мозга, зародышевые клетки семенников, кишечный и кожный эпителий; б) радиорезистентные (неделящиеся клетки и дифференцированные ткани) – мозг, мышцы, печень, почки, хрящи, связки. Исключение составляют лимфоциты, которые, несмотря на их дифференцированность и неспособность к делению, обладают высокой чувствительностью к ИИ.

По степени чувствительности к ИИ (в убывающем порядке) ткани располагаются в следующей очерёдности: лимфоидная ткань, кроветворная ткань, эпителиальная ткань (гонады, ЖКТ, покровный эпителий кожи, эндотелий сосудов, хрящ, кость, нервная ткань). Наиболее радиочувствительными клетки оказываются во время митоза.

Органы или системы с высокой радиочувствительностью, которые первыми выходят из строя в исследуемом диапазоне доз, что обусловливает гибель при поражении организма в определённые сроки после облучения, называются критическими. К ним относятся красный костный мозг, гонады, хрусталик, эпителий слизистых оболочек и кожа.

Установлено, что чем сложнее живой организм, тем он более чувствителен к действию радиации.