История развития представлений и радиологии

Снижение поражающего  действия облучения при разделении дозы на фракции обозначают как эффект фракционирования. Следует усвоить  некоторые термины, связанные с этим эффектом. Часть поражения, которая восстановилась к моменту определения, так и называют восстановленная часть поражения. Ее определяют как разность между суммарной дозой двукратного облучения и равноэффективной ей дозой однократного. Часть поражения, оставшаяся «невосстановленной», получила наименование остаточной дозы или, удачнее, дозы остаточного поражения.

Эффективная доза фракционированного облучения определяется как сумма  остаточного поражения и дозы последнего облучения. По смыслу, эффективная  доза фракционированного облучения  — это равная ей по эффективности  доза однократного облучения. Величина остаточного поражения снижается со временем экспоненциально, однако, как было установлено, 10% исходного поражения не восстанавливается (необратимая компонента).

Наиболее выражены восстановительные  процессы после облучения в дозах  достаточно больших, но еще не приводящих к гибели. При дозах выше и ниже этого уровня темп восстановления замедляется. При малых дозах воздействия  количество возникающих поломов  недостаточно для индукции максимально  возможного уровня восстановления. Облучение  в высоких дозах повреждает сами механизмы восстановления. При практических расчетах снижения величины остаточного поражения со временем дозовые различия темпа восстановления часто не учитывают. У человека

3SB

период полувосстановления (снижения остаточного поражения вдвое) оценивается ориентировочно в 28 дней.

Важно отметить, что восстановление радиорезистентности может происходить  на фоне прогрессирующего развития лучевого поражения, оцениваемого по клиническим  проявлениям, картине крови и  т. п. Механизмы восстановления устойчивости к повторному воздействию радиации неодинаковы в ранние и поздние сроки после предварительного облучения. Главными из них являются следующие.

В ранние сроки (первые 10-12 ч) — это репарация сублетальных молекулярных повреждений клетках, сохранивших жизнеспособность после первого облучения и, соответственно, повышение радиоусточиво-сти этих клеток. Позднее (около 1 сут и далее) — регенерация на клеточном уровне за счет размножения клеток, сохранивших жизнеспособность, в частности стволовых клеток костного мозга. Большое значение имеет также развитие адаптивных и компенсаторных реакций, приводящих к повышению устойчивости к повторному облучению.

Восстановление радиорезистентности  можно наблюдать не только при  фракционировании дозы в перерыве между  фракциями, но и в процессе самого облучения, если оно растянуто во времени. Поэтому при длительном непрерывном облучении значение эффективной дозы также снижается.

При различном распределении  дозы во времени происходит не только количественное изменение эффективной  дозы, но изменяются и динамика патологического процесса, и характер поражения разных систем. Увеличение общего периода облучения приводит к более длительному течению лучевого поражения (при равноэффективных по смертности дозах), к развитию подострых и хронических форм лучевых поражений.

Если общая продолжительность  внешнего облучения превышает 10 сут, может развиться костномозговая форма острой лучевой болезни с подо-стрым течением. Клинические проявления первичной реакции мало выражены или могут отсутствовать. Растягивается во времени период разгара, и максимум проявлений приходится на более поздний срок, чем при кратковременном облучении. Сильнее выражена гипорегенераторная анемия. Замедляются восстановительные процессы.

При растянутом во времени  облучении не развиваются церебральная и кишечная формы лучевой болезни. Дело в том, что процессы послелучево-го восстановления в эпителии тонкой кишки и в центральной нервной системе идут с весьма высокой скоростью и при длительном облучении успевают ликвидировать основную часть возникающих повреждений. По мере увеличения продолжительности облучения все большее значение приобретают расстройства нервной регуляции различных функций организма, ас-тенизация, нервно-сосудистые дистонии.

В результате облучения, продолжающегося  многие месяцы и годы, может развиться  хроническая лучевая болезнь.

18.3. Зависимость эффекта  облучения от распределения поглощенной  дозы в объеме тела

Если при общем облучении  различия в дозах, поглощенных различными областями тела, не превышают 10-15%, облучение  называют равномерным; при более сильных различиях — неравномерным. Неравномерное облучение людей чаще всего имеет место в аварийных ситуациях разного рода, при несчастных случаях, а также при взрывах атомных бомб.

При облучении в дозах, вызывающих развитие костномозгового  синдрома, если коэффициент неравномерности (К_н — отношение максимальной поглощенной дозы к минимальной) менее 3, сохраняются основные патогенетические особенности поражения, характерные для равномерного облучения. В то же время одинаковый по выраженности эффект возникает при заметно более высокой дозе неравномерного облучения по сравнению с равномерным. При одной и той же среднетканевой поглощенной дозе тяжесть поражения в случае неравномерного ее распределения оказывается существенно меньшей, чем при равномерном облучении.

Снижение повреждающего  эффекта при неравномерном облучении  зависит, прежде всего, от благоприятного влияния сохранившихся в менее облученных участках костного мозга стволовых кроветворных клеток, которые, мигрируя в участки костного мозга, подвергшиеся облучению в более высоких дозах, способствуют ускорению восстановительных процессов и в этих участках.

Расчеты, основанные на знании дозовой зависимости гибели стволовых кроветворных клеток у человека и распределения кроветворной ткани по организму, позволяют предложить оптимальный вариант размещения экранирующих приспособлений с тем, чтобы при заданной массе защитного материала эффект был максимален.

Так, чтобы сколько-нибудь существенно защитить водителя автомобиля от у-излучения на радиоактивно загрязненной местности, равномерно распределив экранирующий материал по кабине, потребовалось бы такое его количество, которое бы резко утяжелило машину. Сопоставимый защитный эффект можно получить при значительно меньшей массе экранирующего материала, лишь усилив им сиденье и спинку кресла и использовав фиксированный на сиденье пояс. В этих случаях эффект будет особенно выражен, поскольку в защищаемых областях сосредоточены значительное количество кроветворной ткани и существенная часть кишечника.

Если прогнозируется воздействие  облучения в дозах, приводящих к  развитию церебрального синдрома, особенно в случаях, когда голова может явиться преимущественно облучаемой частью тела, целесообразно экранирование головы. В случае преимущественно нейтронного воздействия, для такой защиты могут быть применены полимерные материалы,

заа

заэ

содержащие в своем  составе много водорода. Предложены специальные подшлемники из таких  материалов.

Если при неравномерном  облучении дозы, поглощенные ограниченными участками тела, превышают порог толерантности тканей и возникает их местное повреждение, говорят о сочетанном лучевом воздействии и сочетанном лучевом поражении. Сочетанные лучевые поражения могут возникнуть у человека, оказавшегося на местности, загрязненной продуктами ядерного взрыва.

В патогенезе сочетанного  радиационного поражения взаимодействуют механизмы, связанные с одновременным поражением критической системы в результате общего облучения и формированием местной лучевой травмы. Даже при сравнительно равномерном облучении, наряду с определяющим значением поражения критических систем, существенную роль играет весь комплекс воздействий ионизирующих излучений на другие органы и ткани. Ведущим фактором, определяющим течение сочетанного поражения, является, как правило, доза общего внешнего облучения, однако в части случаев на основные проявления и исход могут существенно влиять и местные процессы. Вследствие неравномерности облучения костного мозга восстановление кроветворения при сочетанном поражении начинается раньше, а продолжительность глубокой цито-пении сокращается. Однако состояние пораженных часто остается тяжелым вследствие продолжающегося поступления эндотоксинов из очагов локального поражения.

В боевой обстановке чаще всего  могут возникать сочетанные радиационные поражения с преимущественным воздействием на голову и развитием при достижении достаточной дозы церебрального и отофарингеального синдромов. На втором месте по вероятности возникновения стоят варианты с преимущественным облучением живота и развитием при соответствующей дозе модифицированного кишечного синдрома.