Стохастические эффекты

Это эффекты, возникающие, когда облученная клетка не гибнет, а изменяется. Изменившаяся, но жизнеспособная клетка может дать в результате деления целый клон (новое поколение) измененных клеток. Как правило, развитие такого клона может быть подавлено, а любой выживший клон будет с большой вероятностью уничтожен или изолирован защитными механизмами организма. Но если этого не произошло, то после продолжительного периода времени, называемого латентным периодом, может развиться онкологическая патология. При поражении половой клетки появляются наследственные эффекты (генетическая патология).

Стохастические (случайные) эффекты могут быть как при больших, так и при малых дозах облучения и являются беспороговыми. Латентный (скрытый) период может быть значительным, сильно различаться по продолжительности у отдельных людей и зависит от вида рака. Степень тяжести заболевания не зависит от величины дозы, но по мере увеличения дозы растет частота, то есть вероятность выхода эффектов.

Онкологическая патология. В индивидуальном плане нельзя сказать, у кого разовьется онкопатология, но в популяции в целом при увеличении коллективной дозы излучения будет происходить прибавка к естественному спонтанному уровню. Естественный уровень онкопатологии до 1986 г. находился на уровне примерно 16% от общей численности населения на протяжении всей жизни человека. На 1 млн. человек за 70 лет жизни онкологическими болезнями заболевало 160 тысяч, из которых 70 тысяч излечивалось, и для 90 тысяч исход был летальным. Заболеваемость лейкозами составляла 40 случаев на 1 млн. жителей в год относительно возраста или 2800 случаев на 1 млн. за 70 лет жизни.

Развитие радиационно-индуцированной онкопатологии характеризуется довольно продолжительным латентным периодом, что неудивительно, если учесть, что онкогенез представляет собой многостадийный процесс. По данным наблюдения за пострадавшими от атомной бомбардировки в Японии минимальный латентный период для развития лейкозов составил 3-5 лет, для рака щитовидной железы - 7-12 лет, для рака легких, грудной железы, толстой кишки - 10-20 лет. В то же время минимальный латентный период для повышения уровня заболеваемости раком щитовидной железы у детей Беларуси после Чернобыльской аварии составил всего 4 года. Эти данные показывают, что при развитии онкопатологии определенной первичной локализации продолжительность латентного периода в значительной степени является дозозависимой величиной.

Генетическая патология. Под влиянием радиации происходит прибавка генетической патологии, врожденных аномалий развития. До 1986 г. на 1 млн. живородившихся 100 тысяч или 10% составлял естественный уровень врожденных аномалий развития, из которых 4% существенных и 6% несущественных, Несущественные аномалии клинически незначимы, ребенок развивается нормально, живет полноценно. Было подсчитано, что ежегодно в странах бывшего СССР рождалось 280 тысяч детей с врожденными аномалиями развития (в США - 350 тысяч). 10% детей с существенными врожденными аномалиями развития погибает в 1-й год жизни, 90% становится инвалидами разной степени.

При малых дозах (менее 1 Гр) заболевания раком носят случайный характер, как и другие заболевания. Особенностью диапазона стохастических эффектов является то, что в его пределах может быть и хроническая лучевая болезнь (ХЛБ).

Хроническая лучевая болезнь, представляет собой клинический синдром, формирующийся медленно, постепенно, при длительном воздействии на организм ионизирующего излучения, разовые и суммарные дозы которых превышают принятые предельно допустимые для профессионального облучения.

Выделяют два варианта ХЛБ:

1) с развернутым клиническим синдромом, возникновение которого обусловлено действием общего облучения;

2) с клиническим синдромом преимущественного поражения отдельных органов и систем от внутреннего или внешнего облучения (местные лучевые поражения).

ХЛБ, обусловленная общим облучением, может развиться:

• при равномерном внешнем облучении;

• при инкорпорации равномерно распределяющихся в организме изотопов (тритий, цезий-137, углерод-14).

Данный вариант ХЛБ развивается при достижении определенного уровня доз (суммарная доза 0,7-1 Зв, интенсивность излучения 1–5 мЗв в сутки). Характеризуется постепенным развитием и длительным волнообразным течением.

Ткани, имеющие большой резерв активно размножающихся малодифференцированных клеток (эпителий кишечника, кроветворная ткань, сперматогенный эпителий), длительно сохраняют возможность морфологического восстановления. В высокоспециализированных системах (нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной) процессы клеточного обновления идут слабо, они отвечают на хроническое лучевое воздействие комплексом функциональных сдвигов.

В течении заболевания выделяют следующие периоды:

доклинический,формирования, восстановительный, исходов и последствий.

Доклинический период характеризуется нарушением нервной регуляции различных органов и систем, носящим адаптивный характер. Поэтому ранние проявления болезни сводятся к функциональным нарушениям организма, нестойким, обратимым, поддающимся лечению. Сюда относятся нестойкая лейкопения, появление признаков астенизации, вегетативно-сосудистой неустойчивости. Лица с подобными проявлениями не могут быть отнесены к больным ХЛБ, однако они нуждаются в систематическом врачебном наблюдении.

Период формирования связан с возрастанием интенсивности лучевой нагрузки или накоплением определенной суммарной дозы облучения. В данном периоде, в зависимости от клинического течения, выделяют три степени тяжести ХЛБ. Это фактически фазы в развитии единого патологического процесса.

•ХЛБ легкой (1) степени тяжести представляет собой период обратимых реакций организма. Больные жалуются на общую слабость, повышенную утомляемость, снижение работоспособности, головные боли, ухудшение аппетита, бессонницу.

Отмечается лабильность артериального давления с колебаниями от пониженных до умеренно повышенных чисел. Наблюдаются нарушения и со стороны желудочно-кишечного тракта: возможны нарушения секреторной функции желудка. В периферической крови возможно развитие умеренной лейкопении, реже тромбоцитопении. Число эритроцитов чаще не изменяется.

• ХЛБ средней (2) степени тяжести характеризуется углублением функциональных нарушений со стороны нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, выраженным стойким угнетением кроветворения. Усиливаются головные боли и головокружение, ухудшается память, наблюдаются кровоточивость десен и подкожные кровоизлияния. Могут появиться трофические изменения кожи и ее придатков: сухость кожи, выпадение волос, ломкость ногтей.

• ХЛБ тяжелой (3) степени тяжести характеризуется тяжелыми необратимыми изменениями в организме. В стенках сосудов, в мышцах сердца, в нервной системе развиваются дистрофические изменения. На первый план в картине заболевания выступают тяжелые изменения со стороны нервной системы, геморрагический синдром, глубокое угнетение кроветворения.

Прогрессирует ухудшение общего состояния, отмечается резкая слабость и адинамия. Резко выражены трофические изменения кожи, выпадение волос, ломкость ногтей. Больные жалуются на одышку, сердцебиение, боль в области сердца.

Восстановительный период начинается по прекращении интенсивного лучевого воздействия или при значительном снижении уровней облучения до предельно допустимых и характеризуется сглаживанием деструктивных и преобладанием репаративных процессов в наиболее радиочувствительных тканях.

В периоде исходов и последствий наблюдается сочетание остаточных повреждений и новой, более или менее совершенной функциональной организации, которая носит приспособительный характер. В качестве отдаленных исходов ХЛБ нужно учитывать возможность развития лейкозов, злокачественных новообразований, гипопластической анемии.

Кроме хронической лучевой болезни малые дозы облучения (от 1 мЗв/год до 0,7 Зв/год) вызывают рост различных заболеваний органов и систем человека. Это подтверждается статистическими данными заболеваний населения, которые коррелируются с уровнями радиоактивного загрязнения территорий Республики Беларусь после аварии на ЧАЭС.

Комбинированные радиационные поражения (КРП) возникают при одновременном или последовательном воздействии на организм ионизирующих излучений и поражающих факторов нелучевой этиологии. КРП могут являться результатом ядерного, быть следствием техногенных катастроф и террористических актов на объектах ядерной энергетики. Наиболее типичными являются комбинированные радиационные поражения от одновременного воздействия поражающих факторов ядерного взрыва - комбинации острых лучевых поражений с ожогами и (или) механическими травмами.

Наиболее характерная особенность КРП — наличие у пострадавшего признаков двух или более патологий. Поскольку ранние (симптомы первичной реакции на облучение) или поздние (признаки разгара ОЛБ) клинические проявления радиационной патологии сочетаются у одного и того же пораженного с местными и общими симптомами ожога, раны, перелома и т. д., формируется своеобразная пестрая клиническая картина радиационных и травматических или ожоговых симптомов (синдромов). Вторая характерная особенность комбинированных радиационных поражений — преобладание одного, наиболее тяжелого и выраженного в конкретный момент патологического процесса, вызванного действием одного из этиологических факторов КРП, так называемого «ведущего компонента». Ведущий компонент в клиническом смысле определяет наибольшую опасность для жизни и здоровья пострадавших, а в организационном — требует наиболее срочного оказания помощи в данный конкретный момент. По мере развития патологического процесса вид и значение ведущего компонента могут меняться. Наконец, третья характерная особенность КРП — взаимовлияние (взаимное отягощение) его нелучевых и лучевых компонентов, проявляющееся в виде более тяжелого течения патологического процесса, чем это свойственно каждому компоненту в отдельности. В результате летальность при КРП оказывается значительно выше, чем при каждой из составляющих его травм, и превосходит их суммарный эффект.

Синдром взаимного отягощения представляет собой усиление (или утяжеление) патологического процесса при воздействии двух и более этиологических факторов КРП или комплекс симптомов, свидетельствующих о более тяжелом течении каждого компонента КРП, чем это следовало бы ожидать при изолированном течении таких же поражений. Причина его развития состоит в том, что адаптационные процессы при ожоговой и травматической болезни требуют высокой функциональной активности органов и систем, в значительной мере страдающих от воздействия радиации. С другой стороны, восстановление организма от радиационной травмы существенно затрудняется вследствие дополнительного инфицирования, токсемии и других проявлений травматической или ожоговой болезни. Основной патогенетический механизм развития синдрома взаимного отягощения — ограничение или утрата способности организма противостоять инфекции, вследствие радиационного подавления иммунитета.

Сочетанные радиационные поражения - являются результатом одновременного или последовательного воздействия внешнего излучения, аппликации на кожу и слизистые оболочки радионуклидов, их поступления внутрь организма через органы дыхания и пищеварения, а также раневые и ожоговые поверхности. Сочетанные поражения могут иметь место у лиц, оказавшихся без средств защиты кожи и органов дыхания на местности, загрязненной радиоактивными продуктами ядерного взрыва или радионуклидами, попавшими в окружающую среду вследствие радиационных аварий. Считается, что сочетанные радиационные поражения (наряду с комбинированными) являются наиболее вероятными формами патологии, возникающей у пострадавших при применении ядерного оружия или при радиационных авариях.

Как правило, ведущим фактором, определяющим течение сочетанного поражения, является доза общего внешнего облучения. Однако и сопутствующие компоненты поражения - бета-ожоги кожных покровов и слизистых, поражения от внутреннего облучения, играют весьма существенную роль в усугублении общего состояния и перспектив лечения пострадавших, а в ряде случаев могут явиться непосредственной причиной их гибели.

Особенностями, отличающими течение острой лучевой болезни при сочетанном облучении от поражения, вызываемого изолированным внешним гамма-воздействием, являются:

– более выраженная первичная реакция на облучение, сопровождающаяся раздражением слизистых верхних дыхательных путей и конъюнктивы глаз, первичной эритемой на открытых участках тела;

– нарушение "классической" периодизации острого лучевого костномозгового синдрома: удлинение и неотчетливость границ периода первичной реакции на облучение, уменьшение продолжительности скрытого периода или его отсутствие, более длительный период восстановления;

– разнонаправленное действие бета- и гамма-излучения на кроветворение: менее выраженная лейкопения в период разгара при ОЛБ легкой и средней степени тяжести, ранняя тромбоцитопения и анемия, замедленное восстановление уровня лейкоцитов в период выздоровления;

– более ранние и выраженные проявления геморрагического синдрома (носовые кровотечения в скрытом периоде, появление кровоизлияний в восстановительном периоде и т.д.), более сильные нарушения функций сердечно-сосудистой, эндокринной и центральной нервной систем;

– увеличение тяжести поражений, вызванных внутренним облучением организма при инкорпорации радионуклидов;

– более тяжелое течение местных радиационных поражений, частое инфицирование ран и более длительное их заживление;

– увеличение числа поздних летальных исходов у тяжелопораженных;

– длительный клинический период выздоровления, характеризующийся выраженными астено-вегетативными расстройствами, функциональной неустойчивостью, снижением толерантности к физическим и психическим нагрузкам;

– повышение риска отдаленных (главным образом, онкологических) последствий облучения.

11