Оценка воздействия радиации на жизненно важные системы человека

Помимо вышеописанного косвенного действия излучения на ДНК возможно и прямое. В том случае, если радиоактивные вещества находятся внутри клетки, то образованные в результате α- и β -распадов частицы способны вызвать одно- и двунитиевые разрывы ДНК принепосредственном столкновении. Таких разрывов может возникнуть до15, после чего начинается обратное соединение. Однако, большое количество разрывов делает вероятным рекомбинации, что и определяет возникновение хромосомных перестроек - аберраций. Таким образом, косвенным и прямым повреждением ДНК определяется мутагенное действие радиации [30 ].
Совокупность всех процессов, проходящих в облученной клетке, приводит к различным последствиям: нарушению физиологических функций, пролиферативной или интерфазной гибели клеток. Под пролиферативной гибелью следует понимать утрату клетками способности к делению с частичным или полным сохранением физиологических функций. При интерфазной гибели клеток происходит их полная гибель. Зависимость между числом выживших клеток и дозой облучения наилучшим образом описывает сигмоидальная зависимость.
Именно эти процессы и стимулируют различного рода нарушения функциональных систем человека – на первом месте стоит выделить расстройство эндокринной системы, на втором – нарушение функционирования кроветворной системы, на третьем – пищеварительной системы [45]. Внешними проявлениями этих нарушений могут быть увеличение волосистости на теле (как и, наоборот, алопеция), что говорит о гормональных нарушениях, изменение массы тела (может быть как следствием гормонального сбоя, так и нарушения работы ЖКТ), диспепсия, икота (как правило, от воспаленного желудка). Также возможны носовые кровотечения [32].
Современные исследования показали наличие трех основных ради-ационно-индуцируемых симптомов у человека и человекообразных обезьян, связанных с повреждением критических систем организма - кроветворной, кишечника и центральной нервной системы. Для человека изменение дозы до 4-6 Гр ведет за собой линейное уменьшение продолжительности жизни и связано оно с угнетением функций кроветворной системы

. Ее высокая радиочувствительность, а митоз стволовых клеток задерживается уже при дозе в десятые доли грея, приводит к пропорциональному уменьшению поступления в периферическую кровь ее основных клеток (эритроцитов, лейкоцитов) [33,44]. Например, при дозе 6-7 Гр у мышей пролиферативную способность сохраняют только 2-3 стволовые клетки на тысячу[42 - 44].
Учитывая то, что угнетение воспроизводства клеток происходит на фоне их естественного и радиационно-индуцируемого отмирания в периферической крови, то получается дефицит, который пропорционален общей дозе облучения. Например, на 4-е сутки после облучения дозой 4-5 Гр в периферической крови человека остается только 20% лейкоцитов и 10% лимфоцитов от первоначального количества[44].
Участок выхода на плато - доза в пределах 7-10 Гр, в этом диапазоне продолжительность жизни сохраняется примерно на постоянном уровне. Лечение в таком случае направлено на быстрейшее восстановление кроветворной системы (в том числе и путем пересадки костного мозга) и сопровождается применением иммуностиммуляторов, антибиотиков и общеукрепляющих средств. [40]
В диапазоне доз 10-50 Гр отмечается поражение кишечника: происходит оголение ворсинок эпителиальных тканей тонкого кишечника, нарушается баланс жидкостей и электролитов. Хотя восстановление организмом подобных повреждений может в принципе произойти уже на 5-е сутки после облучения. При дозах свыше 50 Гр причиной гибели является церебральный синдром. При этом отмечается потеря сознания, судорожные сокращения мышц и быстрая гибель. [40]
Наконец при дозах более сотен грей смерть наступает мгновенно (смерть под лучом) в результате денатурационной инактивации клеток - молекулярная гибель. Действие ионизирующего излучения вызывает довольно специфическое болезненное состояние - лучевую болезнь, которая, в зависимости от срока действия облучения, может носить острый или вялотекущий - хронический характер. Дозы свыше 600 Р определяют развитие острой лучевой болезни, когда крайне велика вероятность летального исхода, а для выживших индивидов, полное выздоровление никогда не наступает[30].
Для острой лучевой болезни характерно обычно 4 периода [12,15,51 ]:
1) период нервной реакции