Медична радіологія

1) Біологічний ефект залежить від  величини поглинутої дози та  потужності дози випромінювань,  ця залежність пряма - з наростанням  дози та її потужності посилюється  ефект. Патологічні зміни виникають  на всіх рівнях інтеграції  організму – молекулярному, клітинному, органному та в цілісному організмі.

2) Ефект опромінення пов'язаний  з розподілом дози в часі, тобто  зі швидкістю поглинання енергії.  Розподіл однієї і тієї ж  сумарної дози на окремі фракції  веде до зменшення ступеня  променевого ураження, процеси відновлення,  що починаються відразу після  опромінення, здатні хоча б  частково компенсувати порушення, що виникли.

3) Ступінь і форма променевого  ураження визначається розподілом  енергії випромінювання в організмі.  Найбільший ефект зумовлює опромінення  всього організму - загальне опромінення. Менші зміни викликає вплив в тій же дозі на окремі частини організму – локальне (місцеве) опромінення, при цьому має значення, які частини організму опромінюються. Найбільші наслідки викликає опромінення живота, а найменші - опромінення кінцівок.

4) Біологічна дія залежить від  виду випромінювання (див. розділ  “Взаємодія іонізуючого випромінювання  з речовиною”).

5) Наявність прихованого періоду  дії радіації..

6) Властивість кумуляції - накопичення. 

.Дія іонізуючих випромінювань на клітину і організм теплокровних тварин

В результаті опромінення в клітині  можна зареєструвати безліч найрізноманітніших реакцій - затримку поділу, пригнічення  синтезу ДНК, пошкодження мембран  і ін

.

Летальні реакції клітин. Форми  клітинної загибелі.

Під клітинною загибеллю або летальним  ефектом опромінення розуміють  втрату клітиною здатності до проліферації. Клітинами, що вижили, вважають ті, що зберегли здатність до необмеженого розмноження, тобто клоноутворення. Таким чином, йдеться про репродуктивну загибель клітини. Ця форма променевої інактивації  клітин найбільш розповсюджена в  природі.

Інший різновид репродуктивної загибелі нащадків опромінених клітин - утворення так  званих гігантських клітин,

Природа радіаційної загибелі клітин.

головною причиною репродуктивної загибелі клітин при опроміненні є пошкодження їх генетичного апарату.

Пострадіаційне відновлення (репарація) клітин

Постреплікаційна репарація - це процес, при якому клітина зберігає життєздатність, незважаючи на наявність дефектів ДНК.

Реплікативна  репарація (відновлення ДНК в  процесі її реплікації)  здійснюється вилученням в ході реплікації пошкоджень в зоні точки росту ланцюга, або  шляхом елонгації, минаючи пошкодження.

Нестохастичні і стохастичні наслідки  радіаційного впливу

Нестохастичними називають такі ефекти, для яких існує поріг опромінення, а імовірність  їх виникнення і ступінь тяжкості залежить від дози опромінення.

Стохастичними називають такі ефекти, для яких не існує поріг впливу.

Основними стохастичними ефектами є генетичні  і канцерогенні наслідки променевого  впливу.

Табл. 2.3. Структура патологічних порушень внаслідок радіаційного впливу на організм людини.

Радіаційний вплив
Безпосередні ефекти	Віддалені ефекти
	Соматичні	Тератогенні	Генетичні
Гостра променева хвороба	Ріст загальносоматичних захворювань	Розумова відсталість	Домінантні мутації
Хронічна променева хвороба	Лейкоз	Природжені дефекти	Наведені генетичні ефекти
Гіперплазія, деструкція щитовидної залози	Рак щитовидної залози	Бластомогенні ефекти	Дефекти, пов’язані з дією на хромосоми
Катаракта	Рак молочної залози
Променеві травми	Рак легенів
Психоемоційні розлади	Інші види пухлин
	Патологія вагітності і пологів
	Скорочення тривалості життя

 

Соматичні наслідки радіаційного впливу

Серед нестохастичних наслідків, окрім променевої хвороби, можуть розвиватися  гіпопластичні  і дистрофічні стани, дисфункція залоз внутрішньої секреції. Найбільш типовими  наслідками є функціональні  і органічні зміни з боку нервової, серцево-судинної, імунної систем, а  також кровотворення.

Генетичні наслідки радіаційного впливу

Генетичні наслідки опромінення виявляються  в першій і наступних генераціях. Під впливом іонізуючих випромінювань  в малих дозах найчастіше розвиваються генні мутації, що в найбільшому ступені відбиваються на спадковості людини. Чинники, що зумовили зміни генетичної інформації, називаються мутагенами, а це явище - мутагенезом.

При ураженні хромосомного апарату соматичних клітин під впливом іонізуючих випромінювань  можуть розвиватися різні непухлинні хвороби (соматичні, тератогенні ефекти).

При дії іонізуючих випромінювань на статеві клітини (гонади) можуть виникати зміни числа, структури хромосомного апарату, що викликають спадково зумовлені  форми патології:

• зміна внутрішньої структури окремих генів може зумовлювати мертвонародження, спонтанний аборт, народження нежиттєздатних дітей; мутації, що характеризуються структурною перебудовою однієї або декількох хромосом і зумовлюють важкі патологічні синдроми;
• зміна числа хромосом в наборі може зумовлювати важкі форми спадкової патології і бути причиною найбільш розповсюджених хромосомних хвороб;
• генетичні порушення внаслідок радіаційного опромінення статевих залоз батьків діляться на домінантні та рецесивні.

Дія випромінювання на ембріон та плід

Внутрішньоутробний  розвиток дитини відбувається в три  періоди — передімплантації, органогенезу та фетогенезу.

Рідіочутливість залежить від віку (у дітей значно вища, ніж дорослих та осіб похилого віку), генетичної конституції, стану здоров’я (хворі зазвичай більш радіочутливі ніж здорові), харчування (повноцінне та збалансоване харчування підвищує радіостійкість), гормонального статусу (порушення гормонального статусу підвищує радіочутливість), статі (особи жіночої статі більш радіостійкі, ніж чоловіки), кількості кисню в атмосфері під час опромінення біологічних об’єктів (кисневий ефект – підвищення радочутливості при зростанні чи зниженні парціального тиску кисню в атмосфері), температури (охолодження тіла нижче нормальної супроводжується підвищенням радіостійкості).

радіочутливість тканин

найбільш  чутливими є кровотворна тканина, лімфоїдна тканина, статеві залози, кришталик ока та ін., найбільш радіостійкою тканиною є м’язова тканина.

В залежності від радіочутливості  встановлено 3 групи критичних органів  або тканин:

І група - все тіло, гонади і червоний кістковий мозок, лімфоїдна тканина.

ІІ  група - щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, м'язи, кришталик ока  і органи, що не відносяться до І і ІІІ груп.

ІІІ група - шкірний покрив, кісткова тканина, кисті, передпліччя, гомілки і стопи.

 

Обгрунтування променевої терапії злоякісних пухлин

Механізм  радіаційного пошкодження пухлинних  клітин.

Променева терапія  базується на біологічній дії  іонізуючих випромінювань (див.главу 2). В результаті променевого впливу в пухлині спостерігається пригнічення  клітинного поділуРізницю в радіочутливості нормальних і пухлинних клітин називають терапевтичним інтервалом радіочутливості. Чим більший цей інтервал, тим легше домогтися руйнування пухлини при збереженні життєздатності навколишніх тканин.

Розширенню  радіотерапевтичного інтервалу  сприяють радіосенсибілізатори (підвищують радіочутливість пухлин):

Радіопротектори — знижують чутливість нормальних тканин до опромінення — це фармакологічні препарати (серотонін, цистамін, цистеїн та ін), гіпотермія та гіпоксія (вдихання суміші азоту з киснем з вмістом кисню до 12%, накладання джгута на кінцівку).

З метою підсилення променевого ураження клітин застосовуються так звані радіосенсибілізатори. До них відносяться хімічні засоби, В 1938 році Петерсон на підставі вивчення радіочутливості пухлин, розробив класифікацію радіочутливості, що і в наші дні визнається багатьма ученими:

1. Радіочутливі  пухлини - семінома, тимома, лімфосаркома, пухлина Юінга, базальноклітинний  рак і ін.

2. Помірно  радіочутливі - плоскоклітинний рак.

3. Помірно  радіорезистентні - аденокарцинома

4. Радіорезистентні  пухлини - нейрофібросаркома, фібросаркоми, тератоми, шкірні меланоми, хондросаркоми та ін.

¹ Грей Луї Гарольд — видатний англійський фізик-радіобіолог.

² Рольф Максиміліан Зіверт — видатний швецький дослідник в галузі дозиметрії і радіаційної безпеки.