Глава V ПОРАЖЕНИЯ ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Воздействие на организм ионизирующего излучения вызы­вает развитие своеобразного комплекса расстройств со стороны всех систем и органов целостного организма. Эти расстройства могут возникать в результате внешнего воздействия проникаю­щей радиации ядерного взрыва, смешанного бета-гамма-излуче- ния на местности, загрязненной радиоактивными веществами (PB)₁а также в результате внутреннего радиоактивного зара­жения.

Поток проникающей радиации ядерного взрыва состоит из гамма-лучей и нейтронов. Время поражающего действия гамма- излучения ядерного взрыва равняется примерно IO сек., а поток нейтронов действует на организм только в момент взрыва — в течение нескольких десятых долей секунды. Величина доз гамма-излучения выражается в рентгенах (р) ^[XII][XIII], а для оценки биологической активности нейтронов пользуются биологическим эквивалентом рентгена (бэр)².

Доза нейтронного излучения в потоке проникающей радиа­ции составляет примерно 30% дозы гамма-излучения. Оба эти излучения обладают большой проникающей способ­ностью.

При взаимодействии гамма-лучей (гамма-квантов)’ с веще­ством возникают электроны, которые ионизируют среду. Ней­троны, в зависимости от их энергии, условно делят на бы­стрые— с энергией больше 1 Мэв, промежуточные — с энергией от 1 Мэв до 100 эв и медленные (тепловые) — с энергией меньше 100 эв.

При своем движении нейтроны взаимодействуют с ядрами атомов среды, причем могут наблюдаться рассеяние и захват нейтронов. При рассеянии быстрые нейтроны часть своей энер­гии отдают ядрам атомов среды и постепенно превращаются в медленные нейтроны. Ядра атомов среды, получившие энергию от быстрых нейтронов (так называемые ядра отдачи), придви- жении вызывают сильную ионизацию среды. Медленные ней­троны захватываются ядрами среды, причем испускается гамма- квант, который имеет меньшую ионизирующую способность, чем ядра отдачи.

Поражающее действие потока нейтронов определяется сум­марной дозой быстрых, средних и медленных нейтронов. Основ­ная доля в этой суммарной дозе приходится на дозу быстрых нейтронов, которые имеют наибольшую ионизирующую способ­ность. Захват нейтронов атомами среды приводит к образова­нию изотопов, в том числе и радиоактивных. В тканях орга­низма при воздействии нейтронов образуются радиоактивные изотопы: №⁴, К⁴², P³²и др.

На. местности, зараженной продуктами ядерного взрыва, по­ражения людей могут возникать в результате внешнего воздей­ствия смешанного бета-гамма-излучения или в результате по­падания продуктов ядерного взрыва внутрь организма и на кожные покровы.

Бета-частицы в сравнении с гамма-лучами обладают мень­шей проникающей, но большей ионизирующей способностью, В ткани организма они проникают на глубину до 8 мм. По­этому при внешнем воздействии бета-излучения^[XIV]возникают, главным образом, местные поражения поверхностных тканей организма.

Альфа-частицы обладают наибольшей ионизирующей, но очень малой проникающей способностью: они не способны про­никнуть даже сквозь лист писчей бумаги.

Наибольшее поражающее действие альфа- и бета-излучений наблюдается при попадании альфа- и бета-активных изотопов внутрь организма или на раневые и ожоговые поверхности.

Поражение ионизирующим излучением может наступить в результате небрежного обращения с радиоактивными веще­ствами и другими источниками ионизирующих излучений при использовании их в мирных целях. Как известно, в настоящее время источники радиоактивных излучений применяются в раз­личных отраслях народного хозяйства, что вызывает необхо­димость привлекать к работе с ними большое количество спе­циалистов самых разнообразных профессий, В процессе ра­боты при несоблюдении установленных мер защиты эти люди могут подвергаться действию ионизирующего излучения,

Поражение ионизирующим излучением может наступить и в результате работы с рентгеновыми лучами, в случаях несоб­людения всех необходимых мер защиты.

В настоящее время в результате тщательного изучения био­логического действия ионизирующего излучения и в связи с со­зданием ряда приборов и приспособлений, призванных способ­ствовать осуществлению правил гигиены труда (аппаратура управления на расстоянии, дозиметры, защитная одежда, спе­циальный инструментарий и др.), человек имеет полную воз­можность предохранить себя от вредного действия излучения. Только на этой основе в нашей стране впервые в мире огром­ные силы внутриядерной энергии ставятся на службу народу, на развитие народного хозяйства. Советское правительство По­становлением от 24/VI 1954 г. о пуске электростанции на атом­ной энергии вновь подчеркнуло гуманный, прогрессивный характер передовой советской науки. В капиталистических стра­нах атомную энергию пытаются использовать в качестве оружия для массового уничтожения людей. Подтвержде­нием этому служат бомбы, сброшенные американцами на Хи­росиму и Нагасаки в 1945 г., систематические испытания американцами и французами атомных и водородных бомб (Бикини и др.).

Биологическое действие различных видов ионизирующих из­лучений зависит от многих факторов: вида излучения, дозы об­лучения, продолжительности воздействия, размеров облучаемой поверхности тела и ее локализации и, конечно, от реактивности макроорганизма.

Радиационные поражения во многом определяются харак­тером воздействия на организм ионизирующих излучений, кото­рое может быть внешним или внутренним; в свою очередь, внешнее воздействие может быть общим или частичным (мест­ным), однократным при большой мощности дозы или много­кратным, длительным при малой мощности дозы.

В зависимости от мощности дозы наступают различной тя­жести поражения. Так, облучение в 600—700 р при воздействии на большую поверхность тела следует считать смертельным. При общем внешнем облучении в дозе, равной 400 р, 50% по­раженных погибает. Однако при своевременном проведении

Лечебно-профилактических мероприятий этот процент может быть в значительной мере снижен. При общем одномоментном воз­действии излучений в дозе от 300 до 500 р развивается острая лучевая болезнь III степени (тяжелая), при облучении в дозе

Таблица 10

Клинические формы радиационных поражений

200—300 р—острая лучевая болезнь II степени (средней тя­жести) и от 100 до 200 р —лучевая болезнь I степени (легкая).

Однако, как говорилось, тяжесть поражения зависит и от площади облучаемой поверхности. Если при однократном воз­действии на всю поверхность тела доза в 600 р оказывается для человека смертельной, то облучение той же дозой небольшого участка кожи (в несколько квадратных сантиметров) приводит только к местным изменениям. Однократное облучение в дозе 300—400 р трети поверхности тела вызывает у человека тяже­лое заболевание, а облучение половины тела может привести к смерти.

Реакция организма на воздействие ионизирующего излуче­ния в значительной мере зависит от его исходного состояния. Так, человек более устойчив к излучению в возрасте 25—50 лет и менее резистентен в детском, а также пожилом возрасте (старше 50 лет). Предшествующие или сопутствующие заболе­вания и особенно нарушения функции центральной нервной и эндокринной системы, системы кровообращения и кровотворе­ння, резкое переохлаждение, перегревание, понижение пита­ния снижают устойчивость человека к воздействию ионизирую­щего излучения.

Различные виды ионизирующей радиации обладают в из­вестной мере одинаковым механизмом действия. Последнее за­ключается в способности ионизирующих излучений при взаимо­действии с теми или иными веществами вызывать ионизацию их атомов и молекул.

Для объяснения механизма возникновения поражений у че­ловека, обусловленных ионизирующей радиацией, предложено немало теорий, перечислять которые не представляется целесо­образным, так как значительное их число уже устарело или не имеет достаточных научных обоснований.

Следует только подчеркнуть, что ряд авторов (Элингер, Дженкинсон и Браун, С. А, Никитин и др.) признают основным гуморальный механизм в развитии патологических изменений при воздействии ионизирующего излучения. Они полагают, что погибающие клетки выделяют в окружающую среду, а следо­вательно, и в общую циркуляцию крови, вещества (возможно, гистаминоподобные), обусловливающие появление общей реак­ции организма и изменения в других, не подвергшихся непо­средственному облучению, системах и органах. Эти представ­ления упрощают патогенез лучевой болезни, поскольку в них не учитывается роль нервной системы; они противоречат наблю­дениям отечественных ученых (И. Р. Тарханов, Е. С. Лондон, С. В. Гольдберг, М. Н. Жуковский, М. И. Неменов, ∏.

Рассмотрение патогенеза лучевой болезни целесообразно на­чать с разбора механизма первичного (биологического) действия ионизирующего излучения (первичный биофизический эффект).

Большинство авторов усматривает первичное действие иони­зирующего излучения в ионизации молекул воды. Установлено, что ионизированные молекулы воды расщепляются, образуя химически активные свободные радикалы (H⁺, ОН^-, HO₂, H₂O₂ и др.). Эти свободные радикалы, обладающие сильными окис­ляющими и, частично, восстанавливающими свойствами, всту­пают в реакции как с ферментами (весьма чувствительными к излучению оказались ферменты, содержащие сульфгидрильную группу SH) и тканевыми белками, так и между собой, что при­водит к подавлению активности важнейших ферментных систем, нарушению обменных процессов, в частности синтеза нук­леопротеидов и нуклеиновых кислот, и накоплению новых хими­ческих веществ, несвойственных организму в нормальных усло­виях его жизнедеятельности. Этому механизму непрямого (че­рез ионизацию воды) действия излучения придается основное значение. Однако пЙд влиянием больших доз наблюдается и прямое действие радиации на молекулы белка. В этом смысле определенное значение приобретает так называемая денату­

рация белка. Денатурированная белковая молекула коагули­руется, выпадает из коллоидного раствора и в дальнейшем под­вергается распаду под влиянием протеолитических ферментов организма.

При денатурации молекулы белка нарушаются функцио­нальные свойства самой клетки, а при разрушении нескольких молекул может наступить и гибель клетки.

Кроме денатурации белковых молекул, при воздействии ио­низирующим излучением наступает и фотолиз их, характери­зующийся распадом молекул в результате непосредственного действия радиации.

Наконец, под влиянием излучения наступает деполимериза­ция нуклеопротеидов, что отражается на жизнедеятельности клетки в целом, на изменении ферментативной деятельности организма.

В организме, возможно, развиваются цепные физико-химиче­ские реакции, которые уже после прекращения воздействия ра­диации приводят к накоплению несвойственных организму хи­мических веществ, что усиливает биологический эффект воз­действия ионизирующего излучения.

Происходящие в тканевой среде и в клетках изменения яв­ляются источником раздражений тканевых афферентных нерв­ных окончаний, в результате чего возникает поток импульсов, на­правляющихся в центральную нервную систему. Эти послед­ние обусловливают нарушения основных нервных процессов и, в частности, соотношения между процессами возбуждения и торможения. Нельзя, конечно, полностью исключить и непо­средственного воздействия излучения на структурные эле­менты в центральной нервной системе и ее периферических отделах.

Наступающие нарушения функций высших отделов цен­тральной нервной системы рефлекторно приводят к глубоким изменениям деятельности внутренних органов и тканей. Суще­ственная роль в этом принадлежит и эндокринной системе. Как показали экспериментальные наблюдения, в результате воз­действия ионизирующих излучений поражается не только щи­товидная железа, о чем было известно уже давно, но и перед­няя доля гипофиза, кора надпочечников и другие эндокринные органы.

Возникающие рефлекторно и гуморально функциональные и морфологические изменения со стороны различных систем и органов, и в первую очередь системы кровотворення, сосудистой системы и других, сами по себе обусловливают последующие изменения функционального состояния орга­низма.

Советскими авторами (П. Д. Горизонтов, В. В. Португа- лов и др.) предложена следующая схема патогенеза лучевых поражений.

Согласно этой схеме патогенез изменений в организме, обу­словленных ионизирующим излучением, складывается из пер­вичного действия лучевой энергии на живое вещество и из опо-

Примечание. Сплошная линия — путь повреждения; пунктир — путь восстановления.

средования первичного эффекта через нервную систему (рецеп­торы) по рефлекторному принципу и гуморальную среду на весь организм.