Ионизирующее излучение. Лучевая болезнь
| В настоящее время в промышленности, медицине, биологии, сельском хозяйстве широкое применение получила энергия ионизирующего излучения. К ионизирующим излучениям могут быть отнесены электромагнитные колебания с небольшой длиной волны, рентгеновские лучи и γ-излучение, а также потоки альфа- и бета-частиц (электронов), протонов, позитронов, нейтронов и других заряженных и нейтральных частиц. Воздействие ионизирующего излучения на организм может быть обусловлено внешними факторами радиации или попаданием радиоактивных веществ внутрь организма. Влиянию внешнего облучения организм подвергается только в период пребывания человека в сфере воздействия излучения. После прекращения радиации в организме происходят различные патологические изменения — последствия облучения. В результате внешнего воздействия нейтронного излучения в организме могут образовываться различные радиоактивные вещества, например радионуклиды натрия, фосфора и др. Организм в подобных случаях временно становится носителем радиоактивных веществ, вследствие чего может наступить внутреннее его облучение. Радиоактивные вещества попадают внутрь организма чаще всего через дыхательные пути в виде пыли, газов, паров, через желудочно-кишечный тракт вместе с пищей, водой, а также возможно проникновение через раневую поверхность и кожу. Организм испытывает постоянное воздействие этих излучений в течение всего времени нахождения в нем радиоактивных веществ. Попадая в организм, эти вещества могут заноситься кровью в различные ткани и органы, становясь источником внутреннего излучения. Особую опасность при этом представляют долгоживущие изотопы, которые могут быть источниками ионизирующего излучения. Выводятся радиоактивные соединения в основном через желудочно-кишечный тракт, почки и органы дыхания. В ряде случаев возможно комбинированное влияние внешнего и внутреннего излучений. Выраженность возможных биологических сдвигов зависит от проникающей способности излучения, его ионизирующего эффекта, дозы, времени облучения и состояния организма. Высокой ионизирующей активностью и проникающей способностью обладают L-частицы; у В-частиц, и мягких рентгеновских лучей эти свойства менее выражены; L-излучение и жесткие рентгеновские лучи обладают большой проникающей способностью, поглощаются мало и, следовательно, в меньшей степени ионизируют ткани. Действию ионизирующего излучения могут подвергаться работники различных специальностей. Наибольшая доля — это медицинский персонал: врачи-рентгенологи, техники-рентгенологи, медицинские сестры. При этом на работающих воздействуют рентгеновские лучи, которые являются электромагнитным излучением с очень короткой длиной волны и обладают высокой проникающей способностью. Ионизирующему излучению могут подвергаться работающие с рентгеновскими и L-лучами при осуществлении L-дефектоскопии на промышленных предприятиях, работающие на ускорительных установках, обслуживающие ядерные реакторы. Радиоактивные аэрозоли могут образовываться при механической, металлургической и химической обработках радиоактивных руд и изотопов. В производственных условиях так называемые радиоактивные осадки загрязняют оборудование и помещения. Нейтронное излучение радий-бериллиевых и полоний-бериллиевых закрытых источников применяется в геологических исследованиях, биологии, медицине. В настоящее время при работе с источниками ионизирующего излучения используются достаточно эффективные меры защиты, которые касаются как общей организации условий и режима труда, так и индивидуальных средств личной гигиены и так называемой радиационной асептики. Однако при нарушении техники безопасности или при определенных обстоятельствах ионизирующее излучение может быть причиной развития лучевой болезни (острой и хронической). Острая лучевая болезнь возникает непосредственно вслед за воздействием радиоактивного агента и претерпевает определенный цикл развития. Хроническая лучевая болезнь развивается при систематическом воздействии небольших доз внешнего облучения или при попадании внутрь организма радиоактивного вещества, обладающего длительным периодом полураспада. Та и другая формы представляют собой общее генерализованное заболевание. |
Лучевая болезнь.
При местном воздействии ионизирующей радиации в зависимости от дозы облучения возникают различные изменения, начиная от явлений преходящих расстройств кровообращения вплоть до развития радиационных ожогов и некрозов.
После внешнего равномерного облучения организма в зависимости от дозы полученного воздействия возникают поражения от едва уловимых общих реакций До острых форм лучевой болезни. При равномерном облучении в дозах 100—1000 Р развивается острая лучевая болезнь с преимущественным поражением костного мозга. В диапазоне доз 1000—2000 Р возникает кишечная, в дозах 2000—8000 Р — токсемическая (сосудистая) и в дозах выше 8000 Р — церебральная форма лучевой болезни1. Костно-мозговая форма острой лучевой болезнис преимущественным поражением кроветворной системы представляет собой наиболее типичную форму лучевой болезни.
В ее течении выделяют 4 периода: 1 — первичная реакция (кратковременная); 2 — скрытый период (период мнимого благополучия); 3 — период разгара болезни; 4 — период восстановления.
Первичная реакция обычно наблюдается, если доза облучения превышает 200 Р. Возникает сразу после облучения и длится от нескольких часов до 1—2 сут. В это время характерны некоторое возбуждение, головная боль. Затем наступают диспепсические расстройства. Со стороны крови — кратковременный нейтрофильный лейкоцитоз, лимфопения.
В механизме развития лучевой болезни наряду с прямым повреждающим действием ионизирующего излучения на клетки ведущее значение имеет включение в этот процесс нервных и гормональных механизмов регуляции функций организма. В начальном периоде лучевой болезни характерна повышенная возбудимость нервной системы, отсюда некоторая лабильность (неустойчивость) вегетативных функций — колебания артериального давления, ритма сердца и т. д. Активация гипофиз-адреналовой системы приводит к усиленной секреции гормонов коры надпочечников, что в данной ситуации может иметь приспособительное значение.
Скрытый период болезни характеризуется улучшением общего состояния больных вплоть до кажущегося благополучия. Продолжительность латентного периода зависит от дозы полученного облучения. При сравнительно небольших дозах (25—100 Р) начальные легкие функциональные реакции не переходят в развернутую клиническую картину (т. е. в 3-й период болезни) и заболевание ограничивается затухающими явлениями начальных реакций. При облучении в средних дозах (150—250 Р) латентный период продолжается 2—2½ нед. При больших дозах (300—500 Р) латентный период сокращается до 3 — 10 дней. В это время продолжают нарастать изменения в системе кроветворения — лейкоцитоз сменяется лейкопенией, нарастает лимфопения, затем появляются тромбоцитопения и другие изменения системы крови. Все это является результатом непосредственного повреждения клеток радиочувствительных органов — костного мозга и лимфоидного аппарата.
В период разгара болезнисостояние больного вновь ухудшается — нарастает общая слабость, повышается температура тела, появляется кровоточивость, в результате чего на коже и слизистых возникают кровоизлияния, в тяжелых случаях они возможны и в сердце, и в головном мозге. Характерно истощение гемопоэза, в тяжелых случаях до полного опустошения кроветворной системы вследствие гибели стволовых клеток. Количество лейкоцитов и тромбоцитов в периферической крови резко падает. Возникает ряд эндокринных нарушений и нарушений функции нервной системы. Резко снижается иммунитет, в результате чего легко возникают инфекционные заболевания, аутоинфекция и аутоинтоксикация.
Продолжительность периода выраженных клинических проявлений от нескольких дней до 2—3 нед. В наиболее тяжелых случаях больной гибнет на высоте заболевания.
Период восстановления характеризуется постепенной нормализацией нарушенных функций. Температура тела снижается, прекращается кровоточивость, восстанавливается кроветворная функция, нормализуется обмен веществ и т. д.
При благоприятной ситуации болезнь излечивается полностью. При неполном восстановлении функции кроветворения возможен переход болезни в хроническую форму.
Кишечная форма острой лучевой болезни возникает при облучении подопытных животных в сверхсмертельных дозах (1000—2000 Р). Смерть животных наступает на 3—5—е сутки после облучения. На вскрытии можно видеть гибель основной массы кишечного эпителия и оголение (денудацию) ворсинок, их уплощение и даже полную деструкцию.
У человека в случае облучения в сверхсмертельных дозах смерть наступает на 7—10-е сутки. Для этой формы лучевой болезни характерны интенсивная рвота, тенезмы в день облучения, в дальнейшем — кровавый понос, повышение температуры тела, явления сепсиса, типичные для лучевого поражения изменения крови.
Для токсемической формыхарактерны тяжелые гемодинамические нарушения, парез сосудов и распад тканей, общая интоксикация, олигурия, гиперазотемия. Смерть наступает на 4—7-е сутки.
Церебральная форма острой лучевой болезни возникает при облучении очень, большими дозами — выше 8000 Р. Смертельный исход при этом может произойти даже в ходе самого облучения или через несколько минут (или часов) после воздействия — так называемая «смерть под лучом».
Эта форма радиационного поражения характеризуется судорожно-паралитическим синдромом, нарушением сосудистого тонуса (понижение артериального давления) и терморегуляции, возникающим в момент облучения либо в первые часы после него. Несколько позднее появляются функциональные нарушения пищеварительной и мочевыделительной системы.
Причиной смерти при церебральной форме острой лучевой болезни является гибель клеток коры головного мозга и нейронов ядер гипоталамуса. В поражении нервной системы главное значение имеет непосредственное повреждающее действие ионизирующей радиации на ткани. По-видимому, существенную роль играют и образующиеся в тканях радиотоксины.