Повреждающее действие ионизирующей радиации

Занятие №

ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ

(Преподаватель – Борукаева И.Х.)

Радиация представляет собой поток элементарных частиц или квантов электромагнитного излучения, которые обладают высокой энергией и при взаимодействии с биологическими структурами вызывают ионизацию атомов и молекул.

Формы ионизирующей радиации

Электромагнитное излучение Корпускулярное излучение

• рентгеновские лучи, - поток элементарных частиц

• гамма- лучи (протоны, электроны --лучи,

нейтроны),

• ядра атомов

(ядра гелия - -частицы)

В механизме действия ионизующей радиации на клетки различают прямой и непрямой эффект.

Прямое действие предполагает действие ионизующей радиации непосредственно на биологические молекулы. Главной мишенью являются ДНК, в которой радиация вызывает разрывы в одной или обеих цепочках. Если такие разрывы не восстанавливаются до начала митоза, то происходит:

• нарушение синтеза жизненно важных белков, торможение деления и гибель клеток, что проявляется соматическими нарушениями,

• мутации, вызывающие генетические нарушения или злокачественные трансформации клеток и возникновение рака.

Кроме ДНК, повреждаются и другие структуры, чувствительные к радиации (ферменты, структурные белки, РНК).

Непрямое действие заключается в том, что ионизирующее облучение вызывает радиолиз воды с образованием свободных радикалов, оказывающие повреждающее влияние на структурные элементы клеток.

Действие радиации

Местное Общее

• лучевые ожоги, - лучевая болезнь

• некрозы,

• катаракты

Местное действие. Характеризуется развитием последовательных процессов:

• ранняя лучевая реакция,

• скрытый период,

• острое воспаление,

• восстановление.

Степени поражения:

• 1 степень – легкая - 8-12 Гр,

• 2 степень – средняя – 12-20 Гр,

• 3 степень – тяжелая – более 20 Гр.

Общее действие – лучевая болезнь.

Выделяют следующие формы лучевой болезни:

• Типичная – 1-10 Гр

• Кишечная – 10-20 Гр,

• Токсемическая (сосудистая) – 20-80 Гр,

• Церебральная – более 80 Гр.

Фазы лучевой болезни:

Фаза первичной острой реакции – возникает в первые минуты и часы после радиации. Характеризуется возбуждением, головной болью, слабостью. Затем наступают диспепсические жалобы. Нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево, абсолютная лимфопения. Продолжительность – 1-3 дня.

Фаза мнимого клинического благополучия – включение защитных реакций организма, отсутствие видимых клинических проявлений. Длительность – от 10-15 дней до 4-5 недель.

Однако в это время нарастают поражения системы крови:

• лимфопения на фоне лейкопении,

• снижение содержания ретикулоцитов,

• тромбоцитопения.

Наступает аплазия (опустошение) костного мозга.

• атрофия гонад,

• подавление сперматогенеза,

• изменения в тонком кишечнике и коже.

Фаза разгара болезни – нарастает слабость, повышается температура тела, появляются кровоточивость и кровоизлияния в кожу, слизистые, ЖКТ, мозг, сердце, легкие, нарушается обмена веществ, диспепсия, снижение массы тела.

Выраженные изменения системы крови:

• глубокая лейкопения, тромбоцитопения, анемия, увеличение СОЭ, гипопротеинемия, гипоальбунемия, повышение остаточного азота,

Снижение иммунитета, инфекционные осложнения, аутоинфекция, аутоинтоксикация.

Продолжительность – 2-3 недели.

Фаза восстановления – постепенная нормализация нарушенных функций. Длительность – от 3 месяцев до 1-3 лет.

Хроническая лучевая болезнь возникает при длительном облучении в малых, но превышающих допустимые дозах.

Все ткани человека в зависимости от радиочувствительности подразделяются на радиочувствительные ткани (кроветворные клетки костного мозга, половые железы, эпителий слизистой тонкого кишечника) и устойчивые, радиорезистентные (мышечная, нервная и костная).

Гемопоэтическая и лимфоидная система. Поражение проявляется в первые часы. Гранулоциты в первые сутки повышаются за счет выхода из костного мозга зрелых форм, но затем снижаются и в конце первой – начале второй недели – исчезают. В это же время развивается лимфопения, анемия и тромбоцитопения.

Гонады. Развивается стерильность, тотальная атрофия яичек и замещение генеративного эпителия соединительной тканью.

ЖКТ – высокочувствителен, особенно эпителий кишечника из-за высокой частоты митозов. Развивается отек, язвы, фиброз и атрофия подслизистой. Развивается сужение и непроходимость.

Мозг – высоко чувствителен во время эмбриогенеза. У взрослых относительно радиоустойчив. Но при высоких дозах развивается гибель клеток, некроз головного и спинного мозга.

Легкие – поражаются из-за обильного кровоснабжения. Развивается отек легких, фибринозная экссудация, острая дыхательная недостаточность. В последующем – фиброз легких.

Кожа. При контактном воздействии развиваются: в первые 2-3 дня – эритема, затем отек (2-3 нед), десквамация (4-6 нед), хронический радиоционный дерматит вплоть до язв (месяцы-годы), в последующем - атрофия, рак.

При тотальном облучении развивается аллопеция (гибель волосянных фолликулов, выпадение волос).

Основные синдромы:

• Анемический.

• Геморрагический.

• Септический.

• Вторичный иммунодефицитный.

• Гастроинтестициальный.

• Церебральный.

Поздние осложнения:

• Разные виды опухолей (из-за мутаций в соматических клетках).

• Увеличение риска наследственных болезней (из-за мутаций в клетках-предшественниках гамет).

3