138
Предыдущие темы -
первая и
вторая.
Добрый день, уважаемые ЯПовцы. Спустя месяц выкладываю, что обещал уже давно – механизмы действия ионизирующих излучений на организм.
Вспомним правило Бергонье-Трибондо – чем быстрее делятся клетки живой ткани - тем она более радиочувствительна. Объясняется это достаточно просто – вспомним про митоз и что это такое. Один из этапов митоза – удвоение ДНК (напоминаю, что пишу самыми простыми словами, не для специалистов, поэтому прошу знающих отнестись снисходительно).
ДНК – самая большая и длинная молекула в клетке, поэтому при облучении какая-то доля частиц или фотонов ИИ непременно на нее попадет и повредит. Это – прямое повреждающее действие на ДНК и органеллы клети.
Не забываем, что практически на две трети организм состоит из воды, которая также подвергается ионизации с образованием очень активных радикалов Н и ОН. Процесс этот называется «радиолиз», т.е. разложение молекулы воды под воздействием ИИ. Радикалы эти взаимодействуют как между собой, так и с окружающими биомолекулами, также повреждая их. Это – непрямое действие радиации , т.е. обусловленное продуктами радиолиза воды. Уже нетрудно догадаться, что на прямое повреждающее действие приходится около 30% эффекта (но тут сильно зависит от вида и мощности излучения), а на непрямое – порядка 70%.
Если в результате повреждений клетка получила сильные повреждения и погибла сразу – то это так называемая интерфазная гибель, то есть не зависящая от стадии митоза. Для такой формы гибели нужны достаточно большие дозы ИИ, поэтому не делящиеся клетки более радиоустойчивы. С повреждением ДНК совсем другая история. Как мы все помним – это двойная спираль, но еще она закручена вокруг специальных белков – гистонов и плотно уложена в ядре. Для примера – возьмите нить, скрученную из двух, намотайте на какие-нибудь папильотки и сомните в ком – примерно так ДНК и находится в ядре. А теперь потыкайте в этот ком узким длинным ножом – это мы имитируем повреждение ДНК ионизирующим излучением. И даже несмотря на все механизмы регенерации ДНК, полностью клетка восстановить ее структуру не сможет. Разрывы одной нити – все просто, из биологии все помним А-Т, Г-Ц; а если разрыв двухнитевой, да еще и не один а несколько? Представляете сложность восстановления таких повреждений. Получаем – клетка жива, все ее органеллы работают нормально, и тут она входит в митоз, пытается удвоить и разделить генетическую информацию - а из-за повреждений ДНК это невозможно и она гибнет. Это так называемая репродуктивная гибель клетки.
Какой из всего этого вывод? А такой, что при одной и той же дозе излучения клетки, которые не делятся – продолжают работать, а интенсивно делящиеся – гибнут.
Самые интенсивно делящиеся – это все эпителиальные клетки (кожа нас интересует в меньшей степени, а вот про эпителий кишечника чуть позднее) и кроветворные клетки, то есть костный мозг.
Начнем с костного мозга. При дозе облучения до 10 Грей именно его повреждение будет определять клиническое течение болезни. А поэтому и название - костно-мозговая форма острой лучевой болезни (ОЛБ) .
Давайте по фазам болезни.
1 стадия - это так называемая первичная реакция на облучение, первые минуты-часы после облучения. В организме в это время образуется огромное количество радиотоксинов – то есть обломков молекул и продуктов их взаимодействия между собой. Именно их наличие и определяет симптомы этого периода – головная боль, легкая дезориентированность и самый главный – тошнота и рвота. По выраженности тошноты и рвоты можно даже приблизительно оценить тяжесть поражения. Затем радиотоксины выводятся из организма и наступает
2 стадия болезни – период мнимого благополучия. Помним, что высокодифференцированные клетки радиоустойчивы, и зрелые клетки крови – лейкоциты и эритроциты именно такие. Тромбоциты – это вообще не клетки, и также устойчивы к действию радиации. Одно исключение – лимфоциты, они гибнут сразу и даже зрелые. Однако период жизни зрелых клеток не так уж и велик – эритроцитов – до 60-90 суток, лейкоцитов и тромбоцитов – до 2-недель. Человек чувствует себя еще хорошо, но лейкоциты и тромбоциты постепенно уходят вследствие естественной убыли , а на смену им из пораженного костного мозга ничего не приходит - большинство клеток костного мозга погибло, а выжившие еще не успели размножиться до необходимого количества. И к 8-10 суткам наступает
3 стадия – разгара острой лучевой болезни. Наверно, уже успели догадаться, что определяющими признаками этого периода будет резкое снижение количества лейкоцитов и тромбоцитов. Как следствие из этого - резкое угнетение иммунитета и свёртывающей способности крови. Гибель в этом периоде и происходит из-за инфекционных осложнений и повышенной кровоточивости, все лечебные мероприятия направлены на их устранение.
Затем количество стволовых клеток крови постепенно восстанавливается, их уже хватает на пополнение крови и организм переходит в стадию восстановления, которая может длиться многие месяцы, но жизни уже ничего не угрожает.
Все это свойственно для доз до 10 Гр.
Если доза выше 10 Гр – тут уже не справляются восстановительные возможности клеток кишечника. Помним, что внутренняя поверхность кишки - это складки (крипты), покрытые кишечным эпителием, стволовая клетка кишечного эпителия находится на дне этой складки и интенсивно делится, а дочерние ее клетки поднимаются вверх по крипте, а затем слущиваются в просвет кишки. Если же на замену им ничего не придет - поверхность кишечника оголится и он полностью утратит все свои функции.
Это – кишечная форма ОЛБ. На нынешний момент – абсолютно смертельная, лечить ее еще не научились. Организм даже не доживает до выраженных изменений в системе крови, гибнет раньше.
Если доза свыше 20-30 Гр в организме образуется такое количество радиотоксинов, что справится с ними он уже не может и гибнет от расстройств гемодинамики и отека мозга.
Это - токсемическая форма ОЛБ.
Если же доза облучения превысит 100 Гр – человек погибнет в ближайшие сутки от церебральной формы ОЛБ – то есть доза ИИ настолько велика, что повреждаются даже очень устойчивые к излучению нейроны..
Помню, что обещал еще про радиозащитные препараты, но с Вашего позволения – в следующей теме, уже получилось достаточно много для восприятия.
Всем спасибо за внимание, как обычно – готов к обоснованной критике, все Ваши пожелания и замечание будут учтены в дальнейшем посте.
yaplakal.com