Первичное действие ионизирующей радиации

 

Начальным этапом действия ионизирующих излучений яв­ляется процесс ионизации. Ионизации могут подвергаться все элементы организма. Вода, составляющая основную массу организма играет определяющую роль в процессах ио­низации. Ионизированные частицы воды в присутствии кис­лорода ведут к образованию химически активных продуктов расщепления в виде свободных радикалов. Среди них наиболь­шее значение имеют атомарный водород (Н), гидроксил (ОН), гидропероксид (НO₂) и перекись водорода (H₂O₂).

Кратковременно живущие (только в момент действия ио­низирующей радиации) свободные радикалы вызывают воз­никновение цепных химических реакций. Свободные радикалы вступают во взаимодействие с наиболее реактивными белковыми структурами ферментных систем, а именно с сульфгидрильными группами (SH), и переводят их в неактивные дисульфидные группы (S=S). Окисление сульфгидрильных групп белковых молекул мо­жет быть представлено в следующем виде:

 

2R—SH + 2OH == R—S—SR— + 2H₂O

 

2R—SH + 2O₂H == R—S—SR— + 2H₂O₂

 

2R—SH + H₂O₂ == R—S—SR— + 2H₂O

 

В результате такого окисления происходит нарушение ка­талитической активности важнейших тиоловых ферментных систем, участвующих главным образом в синтезе нуклеопротеидов и нуклеиновых кислот. Установлено, что после облу­чения в тканях организма происходит уменьшение дезоксирибонуклеиновой кислоты и нуклеопротеидов.

Приведенное выше положение о роли свободных радика­лов в биологическом и поражающем действии ионизирующей радиации косвенно подтверждается фактами, свидетельствую­щими о повышении резистентности организма к действию ионизирующей радиации при понижении парциального давле­ния кислорода и при условиях, ведущих к гипоксии в орга­низме, т. е. тогда, когда возможность образования свободных радикалов резко снижается. Облучение мышей или крыс, на­ходящихся в среде с 5—7% кислорода, ведет к резкому повы­шению их выживаемости даже при применении абсолютно смер­тельных доз облучения. Точно та­ким же защитным действием обладают метгемоглобинобразователи и яды, угнетающие тканевое дыхание (например, KCN).

Наиболее эффективные современные средства химической защиты (цистеин, b-меркаптоэтиламин и др.), будучи внутривенно введены в организм за несколько минут до облучения, действительно оказывают защитный эффект, как это было по­казано на мелких лабораторных животных.

Предполагают, что тиоловые соединения представляют собой материал для окисляющего действия радикалов ионизированной воды и на этом основана их «защита»; другое мнение заключается в том, что защитное действие этих ве­ществ не прямое, а основано в конечном итоге на явлениях возникающей при этом гипоксии или на замещении недоста­ющих сульфгидрильных групп и активации тиоловых фермент­ных систем.

Теория радиохимического действия свободных радикалов, образующихся из воды, находит косвенное подтверждение и в том, что радиорезистентность облучаемых биологических субстратов повышается при уменьшении в них содержания воды. Например, кристаллические ферменты и водные раство­ры ферментов проявляют совершенно различную чувствитель­ность к облучению последние более чувствительны. Зерно более радиорезистентно, чем проросший стебель, и т. д.

Важным внешним фактором, от которого зависит чувствительность биологических объектов к облучению, является напряжение кислорода в них. При облучении биологических объектов в отсутствие кислорода или при его пониженном давлении действие облучения, при про­чих равных условиях, будет менее выраженным, чем при нормальном напряжении кислорода. Иными словами, биологические Объекты при недостатке кислорода стано­вятся менее чувствительными к облучению. Таким пу­тем радиочувствительность можно снизить в два-три раза.

Свойством повышать радиочувствительность клеток, помимо кислорода, обладает окись азота (NO), что по­казано в опытах с дрожжами и бактериями. С другой стороны, закись азота (N₂O) понижает, как и некоторые инертные газы, чувствительность к облучению.

Кислородный эффект проявляется в отношении са­мых разнообразных показателей воздействия ионизи­рующего излучения на живые объекты: выживаемости, торможения роста, а также морфологических и биохи­мических изменений в клетках. Повышение чувствительности к облучению с возрастанием давления кислорода имеет свой предел: содержание кислорода во вдыхае­мом воздухе выше 20% уже не влияет на чувствитель­ность. Кислородный эффект мало выражен или совсем отсутствует при облучении a-частицами или прото­нами, т. е. излучением с большой плотностью ионизации.

Вероятно, наиболее близким к истине будет предпо­ложение, что от наличия кислорода в среде зависит на­правление начальных химических реакций, возникаю­щих в результате ионизации в воде. Ранее указывалось, что в воде, в которой растворен кислород, образуется радикал HO₂. Это предположение подтверждается от­сутствием кислородного эффекта при облучении альфа-частицами и протонами, так как радикал HO₂ в этом случае образуется и в бескислородной среде. Понятно также, почему для кислородного эффекта важно, чтобы недостаток кислорода ощущался именно в момент облу­чения, а не до или после него. Ведь радикалы образуют­ся и исчезают, участвуя в первичных химических реак­циях, всего за 10^-5 — 10^-6 сек.

При недостатке кислорода в клетке не будет образовываться радикал RO₂, т. е. органические перекиси. Поэтому при последующих реакциях в клетках будет меньше накапливаться ненормальных продуктов обме­на. Объяснение механизма кислородного эффекта осложняется еще тем, что этот эффект наблюдался и при облучении сухих биологических объектов. Напри­мер, сухие семена ячменя облучали g-лучами в кислороде, затем проращивали. На седьмой день изме­ряли высоту проростков. То же делали с семенами, облученными в бескислородной среде. В первом случае чувствительность семян была в 8 — 9 раз выше, чем во втором.

 

Несмотря на приведенные выше факты, вопрос о первичном действии ионизирующей радиации посредством ио­низации воды и возникновения окисляющих радикалов не мо­жет считаться окончательно решенным. Кратковременно живущие (доли секунд) свободные радикалы обеспечивают длительные радиохимические процессы. При применении даже смертельных доз облучения от момента воз­действия ионизирующей радиации до периода развития луче­вой болезни проходит некоторое время (одна-две недели). В связи с этим Б. Н. Тарусов и предложил гипотезу возник­новении цепных, самоускоряющихся реакций. Расчетные данные показывают сравнительно ничтожные количества поглощенной энергии, которая, по мнению некото­рых авторов, недостаточна для образования значительных ко­личеств окисляющих радикалов. Вызывает сомнение то, что радиохимические процессы, совершающиеся в воде, яв­ляются единственным механизмом, посредством которого ио­низирующая радиация оказывает свое действие на живые био­логические структуры.

Тем не менее теория непрямого действия ионизирующей радиации через образовавшиеся продукты радиолиза воды - наиболее обоснованная схема первичного биологического действия ионизирующей радиации.  

 

Общие вопросы

 

Любая болезнь представляет собой более сложную реак­цию по сравнению с непосредственным действием патогенных факторов на ткани. Эти реакции основаны на закономерностях взаимоотношения организма и среды. Они усложняются по ме­ре филогенетического развития организмов. Нервная система первая реагирует на воздействие внешней среды в условиях нормы, поэтому трудно допустить возмож­ность действия чрезвычайных раздражителей на организм вне первичного участия нервной системы. Наряду с возможностью непосредственного поражающего действия ионизирующей ра­диации на ткани и гуморальную среду существует возможность опосредованного влияния ионизирующей радиа­ции на организм через его нервную систему.

При определении схемы воздействия следует учитывать то, что повреждение различных тканей организма не происходят равномерно. Вследствие этого было выдвинуто положение о различной радиочувствительности ткани, причем мерой её считается та доза облучения, которая может вызвать дегенерацию клетки или некробиоз (Холтхузен). На основании этого морфологического критерия была составлена шкала различной радиочувствительности тканей. При этом указывалось, что различная чувствительность зависит от: 1) интенсивности митотических процессов; 2) обменных процессов; 3) степени дифференциации и развития клеток. Ткани, по чувствительности, составили следующую последовательность:

гемопоэтические ткани (включая лимфоидную), кишечные железы, эпителий половых желез, эпителий кожи и хрусталика, эндотелий, фиброзная ткань, внутренние эпителиальные органы, хрящ, кость, мышцы, нервная ткань.

Нет оснований отрицать возможность прямого повреждающего действия ИР (ионизирующей радиации) на клетки и ткани, и что структурная поражаемость различных тканей облученного организма, судя по конечным результатам болезни, действительно различна. Но здесь смешиваются такие понятия, как индивидуальная радиочувствительность ткани и ее поражаемость, зависящая от целого комплекса факторов. Даже в таких в такой нечувствительной ткани, как скелетная мускулатура, в которой процессы митоза почти не идут и в которой после облучения нет никаких видимых гистологических изменений, возникает такие нарушения, которые могут быть обнаружены после нанесения травмы, вызывающей усиление процессов регенерации. В таких условиях выявляется длительная (до 6 месяцев) потеря способности к регенерации. Изучение физиологических состояний нервной системы показало, что со стороны её имеют место серьёзные функциональные изменения, хотя многие относили её к наименее радиочувствительным, ведь митоз там почти не проходит.

Наиболее важным и имеющим несомненно большое значение для понимания патогенеза лучевой болезни следует считать установленное положение о том, что подавление процессов тканевой регенерации представляет собой одно из характерных явлений, вызываемых действием ИР. Причем физиологические нарушения в тканях не являются следствием их прямого повреждения. В пользу последнего утверждения говорит то, что при общих облучениях организма, вызывающих даже смертельное лучевое заболевание, не происходит непосредственное повреждение тканей самим облучением, и то, что при общем облучении организма необходимая доза ИР для нарушения физиологических функций ткани во много раз меньше по сравнению с дозой, необходимой для повреждения тех же тканей, но изолированных и находящихся вне организма.

Установлено, что наименьшая доза рентгеновых лучей, вызывающая подавление митотической активности эпителия роговицы лягушки, равна 2 р, а у крысы ~ 20 р, в то время как некроза клеток роговицы не удается получить даже при дозах облучения в 100000—200000 р. В экспериментальных исследованиях на мышах и морских свинках было доказано, что ткань селезенки морской свинки, облученной дозой, во много раз превышающей смертельную, при трансплантации через сутки после облучения здоровой морской свинке обнаружила все признаки хорошей регенерации.

Если значительные изменения в регенерации и кроветворении возникают при общем облучении организма дозами, меньшими чем 1000 р, то эти изменения, по-видимому, обусловлены нарушениями регуляторных функций организма, подавляющим обменные процессы, необходимые для регенерации кровяных клеток. Здесь на первое место выходит роль нервной системы.

 

Роль нервной системы

 

Широко распространенное среди зарубежных исследователей мнение о нечувствительности нервных клеток к проникающему ионизирующему излучению основано главным образов на отсутствии выраженных гистологических изменений в нервных клетках при действии даже смертельных доз общего облучения. Констатируемые изменения в головном мозгу при облучении головы в условиях эксперимента или у умерших облучавшихся пациентов большинство авторов рассматривает как результат вторичных изменений вследствие нарушения мозгового кровообращения.

Высокая радиочувствительность нервных клеток отмеча­лась только у молодых животных. Клетки коры головного мозга новорожденных мышей разрушаются даже при дозах облучения в 80—120 р. Считали, что в процессе индивидуального развития по мере дифференцировки нервных элементов их рентгеночувствительность понижается. Однако имеются данные, свидетельствующие, что, при облучении ИР, гистологические изменения клеток головного мозга, свойственные гипоксическим состояниям, развиваются раньше, чем наступают видимые поражения сосудов (было показано на крысах). Таким образом, есть основание считать возможным первичные изменения в клетках нервной системы при воздействии уже сравнительно небольших доз радиации и пересмотреть мнение о нервной ткани, как о самой нечувствительной к воздействию ионизирующих излучений.

Все же механизмы нарушений в деятельности нервной системы сложнее, чем простое повреждение клеток в следствие первичного воздействия ИР. П. С. Купалов впервые применил метод условных рефлексов для изучения корковых функций облученных собак. М. И. Неменов своими исследованиями установил, что услов­ные рефлексы после облучения головы сначала возрастают, а затем снижаются на длительный срок. При изменении стереотипа, при переделке дифференцировочного раздражителя на положительный или при применении дополнительного раздражителя М. И. Неменов получал нару­шения условнорефлекторной деятельности у собак от облуче­ния головы даже в дозе в 1000 р. В то же время для получе­ния таких же изменений без дополнительных нагрузок на нервную систему нужны были дозы порядка 3000 р.

Показано, что нарушения корковой динамики определяются не только количеством поглощенной энергии, но зависят также от функционального состояния высших от­делов центральной нервной системы в момент действия иони­зирующей радиации. Участки нервной системы, находящиеся в состоянии возбуждения, являются более чувствительными. Данное положение было подтверждено другими исследовате­лями. Уже на основании этого можно судить об исключительном значении нервной системы в развитии луче­вых поражений.

Наиболее обстоятельные исследования по изучению физио­логического состояния головного мозга были проведены на кроликах М. Н. Ливановым и его сотрудниками (1954, 1956). Работы проводились с применением электроэнцефалографических исследований у кроликов, однократно тотально облучен­ных дозами в 500—1000 р. Наблюдения показали, что сразу же после облучения было усиление биотоков, сопровождаю­щееся резким повышением корковой возбудимости и реактив­ности. В ближайшие часы происходило снижение функцио­нальной активности коры головного мозга. Вслед за фазой угнетения наступало восстановление активности, за которым следовал период относительной нормализации, отличающийся неустойчивостью корковой деятельности. На фоне относитель­ного благополучия через 10—14 суток после облучения могла наступить гибель животного. В это время наблюдалось паде­ние корковой активности, проходящее через стадию кратких приступов возбуждения.

Работы А.А. Графова помогли внести бóльшую ясность в вопросе участия нервной системы в патогенезе лучевой болезни. Оказалось, что при этой патологии, так же как и при других заболеваниях, по-видимому, раньше всего происхо­дит ослабление процессов внутреннего торможения. Клиническая симптоматология развива­ющейся лучевой болезни могла проходить как на фоне резкого угнетения условнорефлекторной деятельности, так и на фоне ее относительной нормализации. Таким образом, функциональ­ное состояние высшей нервной деятельности не всегда может служить показателем последующего течения и исхода лучевой болезни. Эти факты имеют принципиальное значение, так как они свидетельствуют о том, что наступающая нормализация корковой деятельности вследствие ее высокой пластичности уже не может предотвратить глубоких дистрофических изме­нений, возникающих в облученном организме. Очевидно, про­грессирующее ухудшение состояния обусловливается более стойкими изменениями других отделов нервной системы или включением других патогенетических механизмов в виде рас­стройств эндокринной регуляции, появления токсемии и др.

Большой эффект имеет облучение иони­зирующей радиацией спинного мозга. Такое облучение сопровождается нарушение спинномозговых рефлексов. Отмечается наличие фазного изме­нения рефлекторной возбудимости в виде начального повыше­ния возбудимости и последующего ее понижения, в зависимости от исходного физиологического фона. При этом наблюдаются парезы, параличи, изменения структуры поперечно-полосатой мускулатуры, гистологические изменения элементов спинного мозга. Была установлена решающая роль сенсорной части спинного мозга в развитии судорожного процесса (при облучении спинного мозга с перерезанными задними корешками судороги не развивались).

Все сказанное относилось к патологии, развивающейся в результате локального облучения, непосредственного воздействия на центры нервной системы. Долгое время сравнительно мало проводилось исследований с общим облучением организма. Между тем в большинстве случаев приходится сталкиваться с острой лучевой болезнью, развившейся после тотального облучения организма. В этих случаях механизмы развития болезни гораздо сложнее.

Исследования Ю. Г. Григорьева показали, что изменения функционального состояния ко­ры больших полушарий головного мозга наступают в течение первых секунд от начала облучения, когда нет никаких осно­ваний думать о возможном повреждении каких-либо тканей. В экспериментальных и клинических наблюдениях различных ученых было показано, что облучение области про­межуточного мозга в дозах в 5—10 р уже может вызвать це­лый ряд изменений в тканях, обусловленных ионизирующей радиацией: кратковременную лейкопению, повышение про­ницаемости сосудов. Роль рефлекторных механизмов в этих сдвигах не может быть исключена. Таким образом, можно считать несомненным, что вовлечение в процесс нервной си­стемы может быть вызвано не только повреждением радио­чувствительных тканей организма, но в первую очередь и реакциями самой нервной системы, которые определяются уже в момент действия ионизирующей радиации.

Далее возникает вопрос, каким образом можно представить пути нарушения функциональной деятельности, а затем, оче­видно, и структурных поражений в нервной системе. Ответ на этот вопрос может быть дан пока что в самой общей форме. Здесь нужно учитывать: 1) влияние эффектов ионизации в тканях самой нервной системы; 2) возникающие изменения внутренней среды организма, которые ведут к нарушению центрально-периферических взаимоотно-шений в нервной си­стеме; 3) функциональные нарушения нервной системы, вызы­вающие изменения регуляции кровообращения, которые в свою очередь ведут к дальнейшим структурным изменениям в нерв­ной системе.

Наиболее важное значение имеет, по-видимому, второй путь нарушений. Он был подвергнут обстоятельному изучению в лаборатории М. Н. Ливанова. На основе фактов, добытых в его лаборатории, можно утверждать, что при лучевой болез­ни действительно происходят нарушения центрально-перифе­рических отношений в нервной системе. Так, исследование периферических анализаторов кожи показало, что после облучения возникает повышение чувствительности рецепторов, периодически меняющееся, которое в период усиления активности может вести к появлению в нерве так называемых «спонтанных» разрядов, т. е. разрядов возникающих вне видимой связи с наносимым на кожу тактильным раздражением. Очевидно, слабые подпороговые раздражения, действующие на кожные покровы после облучения становявятся надпороговыми. В том же направлении меняется возбудимость других рецепторных приборов (интерорецепторов) и анализаторов в целом. При этом патологическая импульсация с периферии оказывается чрезмерной для высших отделов центральной нервной системы. Изменения в центральной нервной системе в свою очередь отражаются на периферии. Разумеется, не исключается и роль прямого влияния ионизирующей радиации на нервные центры.

Учитывая сказанное становится понятным, по­чему тотальное облучение оказывается наиболее тяжелым, так как при этом происходит взаимное усиление влияний ионизации: с периферии через соответствующие рецепторы и в результате прямого воздействия на центры.

Возникающие изменения в различных отделах центральной нервной системы ведут к нарушениям нервной регуляции, ко­торые сопровождаются изменениями кровоснабжения, обмена, функций и структуры. Все это может быть объединено под общим названием нервных дистрофий.

Возможность возникновения таких дистрофических изме­нений под влиянием облучения была показана в лаборатории М. Н. Ливанова прямыми опытами с облучением у кроликов одной конечности. Облучение дозами в 3000—5000 р ведет к возникновению язвы не только на облученной, но и на необ­лученной конечности на строго симметричном участке. Эти опыты показывают, что при облучении одной конечности, воз­никающая патологическая импульсация вызывает изменения в центрах, а изменения, возникающие в центрах нервной си­стемы, в свою очередь отражаются на состоянии периферии, вызывая дистрофические изменения кожных покровов даже на необлученной конечности. Деафферентация облученной конечности предотвращает развитие подобного рода дистрофических изменений на не­облученных контралатеральных участках.

Общие механизмы раз­вития болезни могут быть представлены в виде схемы:

 

 

 

    

Учитывая возможность возникновения патологических процессов в результате воздействия на рецепторный аппарат нервной системы, можно понять, почему тяжесть общих явлений зависит не только от дозы поглощенной энергии, но и от величины объема и площади облученной части организма. Чем больше площадь, тем тяжелее общие явления, что, по-видимому, объясняется количеством афферентных систем, вовлеченных в сферу действия ионизирующей радиации. С этой и зрения становится понятным, почему именно облучением, живота, т.е. области, наиболее богатой чувствитель-ными эле­ментами, легче всего вызвать общие изменения организма, свойственные лучевому заболеванию.

Особенно велико значение нарушений нервной системы в тех дистрофических процессах организма, которые наступа­ют в отдаленные сроки после облучения. Разнообразные ди­строфии развиваются уже на основе структурных изменений в сосудах и тканях центральной нервной системы.

Роль эндокринной системы.

 

Рассматривая патологические процессы в основном как результат нарушения рефлекторной регуляции жизнедеятельности органов и тканей, не следует упускать из вида то, что на каком-то этапе своего развития они могут быть следствием гормональных сдвигов в организме.

Эти реакции организма за ру­бежом получили название общего адаптационного синдрома. Было установлено, что в его формировании основную роль играет система: передняя доля гипофиза и кора надпочечни­ков. При действии разнообразных патогенных раздражителей (лучистая энергия, тепло, холод, механическая травма, инфек­ция и т.д.), если раздражитель достаточно интенсивен, мож­но наблюдать следующие неспецифические изменения, входя­щие в состав синдрома общей адаптации:

1) значительное увеличение коры надпочечников, сопровождающееся выделе­нием секреторных (липоидных) гранул из корковых клеток и интенсивной пролиферацией, особенно в пучковой зоне;

2) инволюцию тимико-лифматического аппарата, сопровожда­ющуюся изменением состава крови в виде лимфопении и эозинопении;

3) кровоизлияния в желудочно-кишечном тракте.

Общий адаптационный синдром может иметь различные стадии Было точно установлено, что реакция воры надпо­чечников зависит от усиления деятельности передней доли гипофиза, который выделяет адренокортикотропный гормон (актг). Под его влиянием усили­вается деятельность коры надпочечников, что ведет к увели­чению продукции кортикостероидов. Эти кортикостероиды вызывают инволюцию тимико-лимфатической системы, лимфопению и эозинопению.

Дальнейшими исследованиями было показано, что кортико­стероиды, выделяемые при действии патогенных раздра­жителей, обладают различными свойствами. Их условно можно разбить на две группы. Представителем одной из них является кортизон, другой — дезоксикортикостерон.

Точно так же реакция передней доли гипофиза может быть двоякой: сопровождаться либо преимущественным действием гормона актг, либо соматотропного гормона.

В обычных условиях при действии патогенного раздражи­теля реакция идет по линии актг и выделения антивоспалительных гормонов коры надпочечников типа кортизона. Как правило, эта реакция носит защитный характер, но при не­адекватных ответах она может повести к опасности инфицирования организма, развития некрозов, атрофическим явле­ниям в тканях.

Иногда реакция гипофиз — кора надпочечников может ха­рактеризоваться преобладающим действием СТГ и гормонов, усиливающих воспалительные процессы типа дезоксикортикостерона. При неадекватных реакциях это создает опасность развития нефросклероза, артритов, периартериитов и других тяжелых последствий.

Можно построить следу­ющую схему развития реакций. В начале действия патогенного раздражителя мобилиза­ция защитных сил организма осуществляется за счет воз­буждения симпатической нервной системы и выделения адреналина. Быстро возникающая реакция рефлекторного выделения адреналина ведет к стимуляции гипофиза, поскольку было показано, что адреналин оказывает прямое действие на клетки его передней доли. Однако вовлечение в реакцию этой эндокринной железы осуществляется и рефлекторным путем со стороны вегетативных центров гипоталамической области.

Вовлечение симпатической нервной системы в первую фазу действия патогенного раздражителя может находить свое объ­яснение не только в прямой стимуляции симпатических цент­ров, но и в результатах индукции от развивающихся при этом в коре головного мозга изменений типа охранительного тор­можения. Гормоны передней доли гипофиза (как правило, АКТГ), вызывая стимуляцию корковой части надпочечников, обеспе­чивают включение длительно действующих приспособительных гормональных реакций организма. Отсюда становится понят­ным, почему не всегда удается показать роль адреналина в повышении резистентности. Его роль как пускового механизма ограничивается главным образом пределами начального этапа (реакции мобилизации).

То, что указанные реакции играют роль в развитии острой лучевой болезни, несомненно. Одна­ко сразу же следует отметить, что значимость этих реакций во многом зависит от дозы полученного воздействия. При больших поражающих дозах могут преобладать реакции, выз­ванные в основном не гормонами, а продуктами поврежденных тканей.

Накоплен фактический материа­л, косвенно или прямо свидетельствующий о значении гипо­физа и надпочечников. Давно уже было обращено внимание на то, что лица, страдающие недостаточностью надпочечников, очень плохо переносят лучевую терапию.

Уоррен (1946) в качестве постоянно встречающихся при­знаков поражения у жертв атомной бомбы отмечает лейкопе­нию и исчезновение липоидов из коры надпочечников.

Клинические наблюдения при лучевой терапии с примене­нием специальных гематологических исследований, свидетель­ствующих о функциональном состоянии надпочечников, пока­зали наличие реакции коры надпочечников у больных с раз­вившейся лучевой болезнью.

Селье и его сотрудники представили экспериментальные доказательства о возникновении реакции адаптации при воз­действии ионизирующим излучением.

Исследования Леблонд и Сегаль, проведенные на крысах, были предприняты для решения во­проса, в какой мере наблюдаемые изменения в надпочечни­ках, тимусе, селезенке и желудке зависят от прямого воздей­ствия ионизирующей радиации и от реакции системы гипо­физ—надпочечники. Они пришли к заключению, что большие дозы (от 630 до 3680 р) рентгеновых лучей, примененные для локального облучения, вызывают серию вторичных симп­томов в тех органах, которые были далеко расположены от места облучения. К числу таких изменений они относят по­стоянную атрофию тимико-лимфатичеокой системы, гипертро­фию надпочечников, часто наблюдаемое ожирение печени, изъязвление слизистой оболочки желудка. Удаление надпочеч­ников у облучаемых животных подавляет развитие атрофии тимико-лимфатической системы и жировую инфильтрацию печени. Однако повреждение желудка (кровоизлияния в сли­зистую оболочку) и общее летальное действие от ионизирую­щей радиации повышается.

Однако Леблонд и Сегаль объясняют возникновение реакции исключительно гу­моральным путем за счет поступления в кровь токсических продуктов из поврежденных тканей, что не совсем верно.

Лангендорф и Лоренц производили локальное облучение у крыс дозами 3000 р об­ластей яичка, бедра и гипофиза. Такие воздействия всегда вызывали в течение ближайших 34 часов выраженную лимфопению. У крыс, с удаленными надпочечниками лимфопения отсутствовала. Реакция со стороны коркового вещества над­почечников была особенно выражена при облучении области промежуточного мозга и гипофиза. Все эти данные свидетель­ствуют о том, что даже при локальном облучении возникает реакция передней доли гипофиза и коры надпочечников.

О защитном значении реакции со стороны надпочечников можно судить на основании опытов облучения адреналэкто­мированных крыс. Удаление надпочечников резко повышает чувствительность животных к действию ионизирующей радиа­ции. Для таких крыс смертельной дозой общего облучения были 200 р. При летальных воздействиях потребность в гормонах надпочечников является наибольшей в первые 5 дней после облучения.

Путем назначения гормонов пытались воздействовать на течение лучевой болезни. Для этой цели применяли ДСА, кортизон, АКТГ. Положительный эффект был получен от лечеб­ного применения ДСА.

В опытах Беца профилактическое назначение АКТГ до об­лучения повышало выживаемость мышей при применении смертельных доз облучения (700 р).

Селье указывал на сход­ство синдрома интоксикации, получаемого у крыс от введения токсических доз антивоспалительных гормонов (АКТГ или кортизона), с синдромом острой лучевой болезни. Как антивоспалительные гормоны, так и лучи Рентгена вызывают выраженную прогрессирующую потерю веса, инволюцию тимуса, лимфатических узлов и селезенки, атрофию печени, потерю волос с атрофией кожи, задержку в заживлении ран, уменьшение воспалительных процессов и повышение чувстви­тельности к инфекции.

Так как все антивоспалительные проявления гормонов устраняются антагонистическим действием ДСА и особенно СТГ, то Селье совместно с Сальгадо и Прокопио решили применить препарат СТГ для лечения лучевой болезни. Их эксперименты показали, что СТГ, на­значаемый даже после облучения, предотвращает потерю ве­са, атрофию тимико-лимфатической ткани, селезенки и кожи. В опытах Селье, Сальгадо и Прокопио введение СТГ не уменьшало смертности облученных животных. Их результа­ты были подтверждены Гордон, Миллер и Хан.

В работе Спеллмэн и др. было установлено благотворное влияние СТГ не только на трофику, но и на выживаемость облученных мышей. Спеллмэн подчеркивает, что успех в лечении облученных животных зависит от ограничения хлоридов, так как даже назначение физиологического раствора (в качестве растворите­ля препарата) вызывало у мышей нежелательные явления. Действительно, Бауерс и др. отмечали у облученных животных нарушение электролитного состава в виде задержки натрия и уменьшения калия в тканях, что опять-таки может быть связано с гормональными реакциями коры надпочечников.

Проблема токсемии

 

Под токсемией следует понимать изменения свойств крови, которые усугубляют уже возникшие проявления болезни или вызывают еще и другие признаки заболевания.

Более 50 лет назад Ланзер и Хельбер впервые сообщили о значительных биологических изме­нениях крови у облученных лучами Рентгена животных. Ими впервые было показано, что кровь облученных млекопитаю­щих приобретает способность уменьшать количество лейкоци­тов у здоровых кроликов. Авторы объясняли этот фено­мен появлением в крови гипотетического «лейкотоксина» — биологически активного вещества, поражающего лейко­циты.

Фактически этим исследованием было положено начало учению о токсемии при лучевой патологии.

Куршман и Гаупп удалось показать, что «лейкопенические» свойства крови исчезают при ее нагревании до 60° в течение получаса.

Мильхнер и Вольф, эксперименти­руя на кроликах, подтвердили наличие «лейкопенических» свойств крови у облученных животных и, кроме того, показа­ли, что экстракт, приготовленный из селезенки облученного кролика, вызывает значительный лейкопенический эффект у здорового.

На основании опытов с рентгенизацией крови здоровых, людей и больных лейкемией в условиях in vitro пришли к выводу, что «лейкопенические» свойства кровь при­обретает благодаря распаду облученных лейкоцитов.

В последующие годы многие исследователи под­твердили и дополнили данные о развитии токсемии у облученных людей и животных.

Родэ описал наличие «эритролитических» свойств облученной крови и показал, что «лейкопеническими» свойствами кровь облученных людей обладает в течение первых 6 часов после рентгенизации.

В исследованиях Мачта, проведенных им на 10 видах животных и человеке, пораженных лучами Рентге­на, показателем токсичности крови автору служила скорость прорастания рассады Lupinus albus, помещенной в среду с облученной и необлученной кровью. Автор отметил, что об­лученная кровь и сыворотка угнетают рост лупинуса, причем наибольшей токсичностью по данному показателю обладает кровь животных, облученных 24—48 часов назад.

Многочисленные исследования по изучению токсиче­ского фактора крови у облученных животных были про­ведены методом парабиоза на морских свинках, крысах и мышах.

Бэне в опытах на морских свинках-парабионтах отметил, что вскоре после облучения одной из свинок у необлученного партнера, так же как и у облученного, раз­вивается лейкопения.

Цахерль так же на крысах-парабионтах показал, что у необлученного партнера лейкоциты и температура тела изменяются так же, как и у облученного животного. На этом основании он считал, что изменение лейкоцитов крови и тер­морегуляции обусловлено образованием в облученном организме токсических продуктов.

Наличие лейкопении у необлученных партнеров, соединен­ных сосудистым анастомозом с облученными крысами, под­твердили другие исследования.

Совершенно необоснованно ожидать развития всех признаков лучевой болезни у необлученных животных при введении им крови от облученных, несмотря на то, что она обладает токсическими свойствами. Только вся совокупность наблюдаемых изменений по срокам их развития, тяжести, локализации и т.д. создает ту специфику, которая позволяет говорить о лучевой болезни, как об отдельной нозологической единице.     

Изменения метаболизма

 

В целом организме явным признакам лучевого поражения предшествуют изменения в нормаль­ном ходе обмена веществ. Поиски ранних и характерных изменений в обмене веществ у человека должны привести в конечном счете к разработке надеж­ных методов ранней диагностики лучевого поражения еще до того, как разовьются характерные клинические признаки его. Можно ожидать также, что исследования нарушений обмена веществ помогут глубже познать ме­ханизм развития лучевой болезни, что является непре­менным условием изысканий эффективных методов ее ле­ч<