Радиочувствительность – это чувствительность биологических объектов к действию ионизирующих излучений. Альтернативным понятием является радиоустойчивость (радиорезистентность).
Некоторые особенности радиоустойчивости органов при внешнем облучении Внешнее облучение – когда источник излучения находится вне организма. Внешнее облучение создается в основном гамма-излучением, рентгеновским излучением и нейтронным излучением. Его поражающая способность зависит от: энергии излучения, продолжительности облучения, расстояния от источника излучения до объекта облучения, от защитных мероприятий. Рассмотрим последствия облучения основных органов и тканей организма человека.
● Семенники. В них постоянно идет размножение сперматогониев, которые обладают высокой радиочувствительностью. Напротив, сперматозоиды (зрелые клетки) являются более устойчивыми к облучению. Уже при дозах 0,15 Гр происходит клеточное опустошение семенников. При облучении в дозах 3,5–6 Гр возникает постоянная стерильность.
● Яичники. В яичниках взрослой женщины содержится популяция незаменяемых овоцитов. Воздействие однократного облучения в дозе 1–2 Гр на оба яичника вызывает временное бесплодие и прекращение менструаций на 1–3 года. При остром облучении в диапазоне 2,5–6 Гр развивается стойкое бесплодие.
● ^ Органы пищеварения. Наибольшей радиочувствительностью обладает тонкий кишечник. Далее по снижению радиочувствительности следуют полость рта, язык, слюнные железы, пищевод, желудок, прямая и ободочная кишки, поджелудочная железа, печень.
● ^ Сердечно-сосудистая система. В сосудах большей радиочувствительностью обладает наружный слой сосудистой стенки, что объясняется высоким содержанием коллагена. Сердце считается радиоустойчивым органом, однако при локальном облучении в дозах 5–10 Гр можно обнаружить изменения миокарда. При дозе 20 Гр отмечается поражение эндокарда.
● ^ Органы дыхания. Легкие взрослого человека – стабильный орган с низкой пролитеративной активностью. Последствия облучения легких проявляются не сразу. При локальном облучении может развиться радиационный пневмонит, воспаление дыхательных путей, приводящих к фиброзу. Это часто лимитирует лучевую терапию. При однократном воздействии гамма-излучения LD50 для человека составляет 8–10 Гр, а при фракционировании в течение 6–8 недель – 30–50 Гр.
● ^ Органы выделения. Почки достаточно радиоустойчивы. Однако облучение почек в дозах более 30 Гр за 5 недель может привести к развитию хронического нефрита.
● ^ Органы зрения. Возможны два типа поражений глаз: воспалительные процессы в коньюктиве и склере (при дозах
3–8 Гр) и катаракта (при дозах более 8 Гр). В этом случае наиболее опасно нейтронное облучение.
● ^ Центральная нервная система. Это высокоспециализированная ткань человека радиоустойчива. Клеточная гибель наблюдается при дозах свыше 100 Гр.
● Эндокринная система. Она обладает относительной радиоустойчивостью.
● ^ Кости, сухожилия. У взрослых они радиоустойчивы, в детском возрасте или при заживлении переломов радиочувствительность повышается. Наибольшая радиочувствительность скелетной ткани характерна для эмбрионального периода.
● ^ Мышцы. Высокорадиоустойчивы.
Таким образом, при внешнем облучении степень поражения органов можно расположить в следующей последовательности (от большего к меньшему поражению):
органы кроветворения, костный мозг, селезенка, лимфатические железы;
половые железы;
желудочно-кишечный тракт, печень, органы дыхания;
железы внутренней секреции (надпочечники, гипофиз, щитовидная железа, островки поджелудочной железы, паращитовидная железа);
органы выделения, мышечная и соединительная ткань, хрящи, нервная ткань.
При равномерном облучении всего организма человека последствия более трагичны и демонстрируются табл. 9.
Действие излучения на человека при облучении
всего организма
Доза, Гр
Действие на человека
0–0,25
Отсутствие явных повреждений
0,2–0,5
Возможное изменение состава крови
0,5–1
Изменения в крови, усталость, слабая тошнота
1–2
Изменения в составе крови, рвота, явные патологические изменения. Нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни
2–4
Нетрудоспособность (кровоизлияние, временная стерильность)
Смертность около 50%, тяжелая степень лучевой болезни
Повреждение центральной нервной системы, смертность около 100%
>8
Смерть неизбежна
Радиационные синдромы.
Реакция организма на облучение. Радиационные синдромы
Особенности поражения организма в целом определяются двумя факторами:
1) радиочувствительностью тканей, органов и систем, непосредственно подвергшихся облучению;
2) поглощенной дозой излучения и ее распределением во времени.
При облучении страдают все органы и ткани, но ведущим для организма является поражение одного или нескольких критических органов.
^ Критические органы – это жизненно важные органы и системы, которые повреждаются первыми в данном диапазоне доз, что обуславливает гибель организма в определенные сроки после облучения.
Известны три группы критических органов:
Первая группа – все тело, гонады, красный костный мозг.
Вторая группа – мышцы, щитовидная железа, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам.
Третья группа – кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.
В зависимости от критического органа выделяют 3 основных радиационных синдрома:
Костномозговой – развивается при облучении в диапазоне доз 1–10 Гр, средняя продолжительность жизни не более 40 суток, на первый план выступают нарушения гемопоэза.
Желудочно-кишечный – развивается при облучении в диапазоне доз 10–80 Гр, средняя продолжительность жизни около 8 суток. Ведущим является поражение кишечника.
Церебральный – развивается при облучении в дозах более 80–100 Гр, продолжительность жизни менее 2 суток, развиваются необратимые изменения в центральной нервной системе.