Действие ионизирующего излучения на ткани, органы и системы органов

Группы клеток в многоклеточном организме, сходные по происхождению, строению и функциям, вместе с межклеточным веществом образуют ткани. У человека выделяется четыре типа тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервная.

Ткани образуют органы (сердце, почки, печень, желудок и т. д). Клетки, входящие в состав ткани или органа, зависимые друг от друга и от окружающей среды. Системы органов (скелетная, пищеварительная, кровь и др.) Обеспечивают жизнедеятельность организма. Реакция ткани, органа или системы органов человека на радиационное воздействие зависит от нарушений, появляющихся в клетках, из которых они построены. Однако реакция на действие ионизирующего излучения не сводится только к сумме эффектов, возникающих при облучении клеток. Размер облучаемого участка тела, особенности его строения и функционирования, интенсивность кровообращения и другие факторы также влияют на радиочувствительность ткани, органа или системы органов.

Радиационные эффекты, возникающие в биологических тканях и органах человека, непосредственно связанные с повреждением, а иногда и с гибелью клеток, из которых они сформированы. В то же время клетки обладают уникальной способностью к самовосстановлению, и при небольших дозах облучения ткани и органы способны восстанавливать свои функции. Относительную чувствительность тканей и органов человека к действию ионизирующего излучения (их радиочувствительность), как уже отмечалось ранее, учитывают с помощью весовых коэффициентов для тканей и органов (WTi ).

Напомним, что эти коэффициенты характеризуют относительный вклад биологических тканей и органов человека в возникновении стохастических радиационных эффектов при равномерном облучении тела человека, то есть когда эквивалентная доза для всех его биологических тканей и органов одинакова. В этом случае сумма весовых коэффициентов для всех тканей и органов человека равен единице. Существует зависимость между активностью деления клеток ткани или органа и их склонностью радиационным поражениям: чем выше активность деления, тем выше риск возникновения нарушений в результате влияние ионизирующего излучения.

Наиболее чувствительны к воздействию ионизирующего излучения ткани и органы с клетками, которые интенсивно делятся. Органы кроветворения (костный мозг, лимфатические узлы, селезенка) и пищеварения (слизистые оболочки желудка и кишечника), половые железы (семенники и яичники) состоят из клеток, интенсивно делятся, и относятся к наиболее радиочувствительных органов. По этой же причине сформирован организм более устойчив к действию радиации, чем организм ребенка или подростка.

Радиочувствительность органов и систем органов человека разная. Максимальная радиочувствительность присуща мужским половым органам. Однократное облучение семенников с поглощенной дозой 0,15 Гр приводит к временной стерильности. При поглощенной дозы от 1 до 2 Гр возможна длительная стерильность с полным восстановлением функции семенников только через несколько лет. Яичники менее чувствительны к действию ионизирующего излучения.

Способность костного мозга и других элементов кроветворной системы нормально функционировать значительно снижается при поглощенных дозах порядка 1 Гр. Под действием ионизирующего излучения изменяется проницаемость мембран эритроцитов (красных кровяных телец) и кровеносных сосудов. В результате, может нарушаться поступления кислорода и питательных веществ к клеткам различных тканей, а также удаление из них продуктов обмена. При этом возможны нарушения в развитии эритроцитов и даже гибель части эритроцитов. Недостаточное количество эритроцитов в организме может приводить к кислородному «голоданию» в тканях и снижению их жизнеспособности.

При больших дозах облучения могут развиваться лейкозы. Подобные заболеваниям онкологического характера были обнаружены у ликвидаторов после Чернобыльской катастрофы (57 случаев в год на 100 тыс. человек в первые годы). При малых: дозах облучения повреждается лишь небольшая часть клеток, иногда приводит к возникновению онкологических заболеваний кровотворных органов, однако подобные заболевания могут и не возникать.

При малых дозах облучения может снижаться сопротивляемость организма к заболеваниям бактериальной и вирусной природы. Это может быть связано с уменьшением содержания или повреждением лейкоцитов и лимфоцитов, что приводит к снижению их способности уничтожать патогенные микроорганизмы.

Среди органов пищеварения самой радиочувствительностью обладает тонкий кишечники. Радиочувствительность других органов пищеварения снижается в ряду: полость рта — язык — слюнные железы — пищевод — желудок — прямая и ободочная кишка — поджелудочная железа — печень. Печень более устойчива к воздействию радиации по сравнению с костным мозгом и кишечником, однако возникли в ней нарушения могут сохраняться в течении длительного времени. Восстановление клеток печени происходит значительно медленнее, чем клеток костного мозга или кишечника.

Радиочувствительность органов зависит от характера облучения (острое или хроническое, однократное или многократное). Острое радиационное воздействие вызывает более существенные нарушения в органах и тканях, чем их хроническое облучение при приближенным логическим поглощенным дозам. Если органы или системы органов подвергаются излучению в течение длительного промежутка времени, уровне доз, при которых наблюдаются такие же нарушения, как и при остром радиационном воздействии, значительно выше. В случае хронического облучения с небольшими дозами организм время для восстановления поврежденных тканей и органов.

В органах, состоящих, в основном, из клеток, которые не делятся, при хроническом облучении с небольшими дозами радиационные эффекты обычно проявляются через значительный промежуток времени после облучения. В органах или системах органов, в которых процесс деления клеток протекает интенсивно, нарушение проявляються в более короткие сроки после облучения и при более низких уровнях доз.

При значительных дозах ионизирующее излучение разной степени повреждает те или иные органы и ткани, но причиной гибели организма может быть поражение даже одного органа, называемого критическим. Критическим является такой жизненно важный орган (ткань или система органов), который при равномерном облучении всего тела является наиболее радиочувствительным и первым повреждается в данном диапазоне доз.

Радиационное поражение критического органа связано с поражением или гибели определенной части клеток, из которых сформирован этот орган. При небольших уровнях поглощенных доз, благодаря способности клеток к восстановлению, ткани и органы способны относительно быстро восстанавливать свои функции. Если нарушения, вызванные излучениям, не устраняются, их называют необратимыми. Необратимое поражение критического органа (ткани или системы органов) наблюдается, как правило, при высоких уровнях доз. Такие нарушения приводят к гибели организма в определенные сроки после облучения. В результате необратимого поражения определенных систем организма развиваются радиационные синдромы.

При необратимом поражении кровотворной системы развивается костно-мозгный (кровотворный) синдром, кишечника — желудочно-кишечный, центральной нервной системы — церебральный. Кроветворная система и желудочно-кишечный тракт характеризуются большой скоростью клеточного обновления и поражаются при меньших уровнях поглощенных доз по сравнению с центральной нервной системой, клетки которой не делятся.

Радиационные синдромы наблюдаются лишь в исключительных случаях и, как правило, только при высоких уровнях поглощенных доз, которые на практике редко реализуются.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*