Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Лимфоидная ткань обедняется клеточными элементами раньше, чем ткань костного мозга. В связи с этим в начальный период лучевой болезни в периферической крови возникают сдвиги числа лимфоцитов и нейтрофилов противоположной направленности. С первых минут острого лучевого поражения наблюдается лимфо-цитопения, которая прогрессирует на протяжении всего лучевого поражения, количество лимфоцитов может снизиться до 10% от содержания их в норме. При нелетальных дозах радиации восста-
новление числа лимфоцитов начинается через несколько дней после облучения. При более высоких дозах количество лимфоцитов может увеличиться лишь через несколько недель. Изменение уровня нейтрофилов не зависит от колебания численности лимфоцитов. Наблюдаемый в начальный период лучевого поражения лейкоцитоз обусловлен в основном увеличением числа нейтрофилов, которое часто бывает неравномерным, волнообразным и непродолжительным; со временем возникает нейтрофилопения. Число^ нейтрофилов при одной и той же дозе облучения снижается медленнее, чем число лимфоцитов. Количество нейтрофилов обычно снижается до минимума в терминальный период лучевого поражения; восстановление же их количества в крови служит одним из показателей выздоровления облученных организмов.
При лучевой патологии наблюдаются морфологические изменения белой крови: появляются гиперсегментированные нейтро-филы, увеличивается фрагментоз ядер нейтрофилов. Вскоре эта картина сменяется сдвигом лейкоцитарной формулы влево при отсутствии гиперсегментированпых нейтрофилов и уменьшении фрагментоза их ядер. Поражение лимфоцитов заключается в пикнотизации ядер, кариорексисе, кариолизе и затем в лимфолизе. Помимо этих изменений часто наблюдается уплотнение лейкоцитов, их набухание, увеличение в размерах, накопление пигментов,, обилие зерен, разрыхление структуры ядра и др.
Уменьшение числа тромбоцитов часто следует за снижением числа нейтрофилов и уже отчетливо заметно в первые часы после лучевого воздействия. Тромбоцитопения приводит к увеличению времени свертывания крови. Считают, что содержание в 1 мм3 крови тромбоцитов ниже 80 тыс. представляется уже опасным для человека.
Изменение содержания эритроцитов значительно менее выражено по сравнению с другими клетками крови, однако процесс восстановления красных кровяных клеток затягивается на месяц и более. В .начальный период лучевой болезни ни число эритроцитов, ни содержание гемоглобина в крови практически не изменяются* однако устойчивость эритроцитов к гемолитическим агентам нару шается уже вскоре после облучения животных.
Клетки крови я ее плазма обладают сравнительно высокой устойчивостью к действию ионизирующей радиации (in vilro).
Биохимические сдвиги в крови облученных животных отчетливо выражены лишь в разгар лучевого поражения, оставаясь на начальных этапах поражения малозаметными. В терминальной стадии лучевой болезни нередко развивается анемия апластического типа, в этих случаях наблюдаются резко выраженные изменения дыхательной функции крови. Кровь теряет способность снабжать ткани достаточным количеством кислорода, и в результате гипоксии организм погибает. Однако при острых лучевых поражениях смерть может наступить от тяжелой лейкопении, кровоизлияний, сопутствующих инфекционных заболеваний.
Нарушения процессов свертывания крови в период разгара лучевой болезни вызваны неполноценностью реакции уже в первой фазе свертывания — образования тромбокиназы. Так, существует отчетливая зависимость инактивации тромбокиназы от величины дозы облучения животных. Биохимические нарушения, наблюдаемые в костном мозге и лимфоидных тканях облученных животных, связаны с изменениями соотношения клеточных популяций в этих тканях. Поэтому в биохимических опытах так важен морфологический контроль за состоянием клеток изучаемых органов и тканей. Отсутствие такого контроля может привести к противоречивым результатам, искажению истинной биохимической картины и ошибочным выводам. Особенно важен морфологический контроль при исследовании высокодифференцированных кроветворных тканей, обладающих большой неоднородностью .клеточной популяции с неодинаковой устойчивостью клеток к ионизирующей радиации и с различной локализацией ферментов в компартментах клеток. Например, костный мозг содержит гетерогенную клеточную популяцию, включающую несколько категорий быстроделящихся клеток: эритро-, миэло- и тромбопоэтических. В тимусе можно выделить следующие морфологические компоненты: ретикулярные
клетки, тельца Лассаля; малые, средние и большие лимфоциты (тимоциты); кровеносные сосуды, лимфатические пути, соединительнотканные структуры. Каждый из этих компонентов тканей обладает неодинаковой устойчивостью к облучению.
Мы уже отмечали, что под действием ионизирующей радиации может происходит либо интерфазная, либо репродуктивная (митотическая) гибель клеток. Интерфазной гибели клетки предшествует появление пикнозов, затем, еще до вступления в митоз, клетка теряет способность к нормальной жизнедеятельности, а гибель ее происходит в момент митоза (или вскоре после него, по прошествии лаг-периода). Конкретные биохимические механизмы, приводящие клетку к гибели, еще в достаточной степени не установлены. Известно, что интерфазная гибель облученных лимфоидных клеток обычно не сопровождается ингибированием синтеза нуклеиновых кислот. По-видимому, ведущую роль в развитии процессов интерфазной гибели играет изменение проницаемости и структуры ядерных мембран, нарушение ядерного окислительного фосфорилирования (рис. V—4). Например, ядерное фосфорилирование в тимоцитах нарушается уже через один час после облучения крыс в дозах 0,25—1,0 Гр и восстанавливается через четверо суток. Через два часа после облучения в дозе 10 Гр способность ядер тимуса синтезировать АТФ полностью подавляется, а через четыре часа происходит снижение количества цитохромов b и с. Однако механизмы этих нарушений еще окончательно не установлены. Предполагают, что они связаны с первичным изменением ядерной мембраны, нарушением проницаемости мембран и выходом из них ряда веществ, активно влияющих на процессы, осуществляющие синтез макроэргов и ядерное фосфорилирование. В дальнейшем
