Лучевые поражения

Лучевое поражение - повреждение тканей, вызванное воздействием радиации.

В общем и целом под термином «радиация» понимают волны или частицы высокой энергии, испускаемые естест­венными или искусственными источниками. Эти волны или частицы обладают двумя основными качествами: способностью проникать через объекты окружающей среды («проникающая радиация») и ионизировать эту среду («ионизирующая радиация», излучение). Повреждение тканей может быть вызвано однократным (кратковременным) воздействием высоких доз радиации или длительным облучением в низких дозах. Некоторые эффекты воздействия радиации кратковременны; другие приводят к хроническим заболеваниям. Ранние последствия воздействия больших доз радиации становятся очевидными очень быстро - иногда через несколько минут после облучения, иногда через несколько дней. Отдаленные последствия могут не проявляться в течение многих недель, месяцев или даже лет. Генные мутации половых клеток проявятся только тогда, когда у человека, подвергшегося воздействию радиации, родятся дети: у них могут быть врожденные пороки развития.

В прошлом источниками излучения были только рентгеновские установки и природные радиоактивные вещества, такие как уран и радон. Современные рентгеновские диагностические приборы оказывают значительно меньшую радиационную нагрузку на пациента, чем те, что применялись несколько десятилетий назад. Наиболее распространенные источники интенсивного облучения - искусственные радиоактивные вещества, используемые при многих медицинских процедурах, в научных лабораториях, промышленности и ядерных реакторах.

Большие выбросы радиоактивных веществ наблюдались на атомных электростанциях, в том числе Три-Майл Айленд в Пенсильвании (США) в 1979 году и на Чернобыльской станции на Украине в 1986 году. Авария на Три-Майл Айленд не повлекла за собой серьезных последствий: люди, жившие на расстоянии около 2 км от реактора, получили примерно ту же дозу радиации, что и обычный человек в результате рентгеновских исследований в течение года. Жители Чернобыльской зоны получили гораздо большую дозу облучения. Всего в результате аварии на Чернобыльской АЭС острая лучевая болезнь различной степени тяжести развилась у 134 человек, 28 из которых погибло. Радиоактивные вещества, выброшенные в результате этой аварии, достигли Западной Европы, Азии и США.

Суммарно за первые 40 лет использования ядерной энергии (исключая Чернобыльскую аварию) в результате выброса радиоактивных веществ из реакторов отмечено 35 случаев тяжелого лучевого поражения с 10 смертельными исходами, но ни один из них не был связан с выбросами атомных электростанций. Ядерные реакторы должны соответствовать определенным государственным стандартам, которые строго ограничивают допустимое количество выделяемых в окружающую среду радиоактивных веществ.

Существуют различные единицы измерения радиации: рентген (Р) - для измерения количества радиации в воздухе; грей (Гр) - для измерения количества энергии, фактически поглощенной любой тканью или веществом в результате воздействия радиации. Некоторые виды радиоактивного излучения более опасны для живых организмов, чем другие; для оценки степени биологического эффекта различных видов облучения используются показатели эквивалентной дозы - зиверт (Зв). До недавнего времени в качестве единицы поглощенной дозы использовался рад (1 Гр = 100 радам), а эквивалентной - бэр (1 Зв = 100 бэрам).

Поражающий эффект радиации зависит от ее дозы, продолжительности воздействия, его интенсивности, а также геометрии облучения. Однократное воздействие определенной дозы может оказаться смертельным, а облучение в такой же общей дозе в течение недель или месяцев не приведет к серьезным последствиям. Непосредственные эффекты от воздействия облучения на генетический материал клеток обусловлены общей дозой и продолжительностью этого воздействия.

Мощность дозы - это количество радиации, полученное человеком за определенный период времени. Мощность дозы радиационного фона окружающей среды довольно низкая - в среднем от 1 до 2 миллигрей (1 миллигрей равняется 0,001 Гр) в год, но радиационный фон заметно различается в различных регионах и в ряде случаев превышает указанные величины в несколько раз. Нормальный радиационный фон не оказывает никакого явного влияния на организм. Эффект воздействия радиации накапливается: каждое воздействие добавляется к предыдущим, и полученная организмом общая доза определяет конечные последствия облучения. По мере увеличения мощности дозы или общей дозы возрастает и вероятность неблагоприятного влияния облучения.

Эффект воздействия радиации зависит также от того, ­какая часть тела подвергается облучению. Например, если радиация воздействует на всю поверхность тела, то доза более 6 Гр, как правило, оказывается смертельной. При облучении же небольшого участка тела, например при лучевой терапии злокачественных опухолей, - в 3-4 раза большая доза не причиняет существенного вреда организму. Важно и то, какие органы подвергаются радиоактивному облучению. Радиация более опасна для тканей, клетки которых размножаются быстро (например, кишечник и костный мозг). Ткани, клетки которых размножаются относительно медленно (например, мышцы и сухожилия), менее уязвимы. Поэтому во время курса лучевой терапии, проводимого по поводу злокачественных опухолей, принимают все меры, чтобы оградить наиболее уязвимые органы и ткани от радиации - тогда можно использовать для лечения более высокие дозы.

Радиоактивное облучение вызывает два типа повреждений: острое (немедленное) и хроническое (отсроченное).

При общем кратковременном облучении в дозах более 1 Гр возникает острая лучевая болезнь (ОЛБ), которая в зависимости от поглощенной дозы подразделяется на острейшие и типичные формы. Их особенности обусловлены поражением того органа или той системы, которая определяет течение и исход заболевания (так называемый «критический» орган).

Острейшие формы возникают при облучении в дозах более 10 Гр. После поглощенной дозы 10-20 Гр развивается кишечная форма ОЛБ, при которой критическим органом является тонкая кишка. У пораженного возникают сильная тошнота, рвота и диарея (понос), что приводит к тяжелому обезвоживанию. Начальные симптомы обусловлены гибелью клеток, выстилающих желудочно-кишечный тракт. В дальнейшем симптомы усугубляются - по мере прогрессирующей атрофии клеток слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта и вследствие присоединения бактериальных инфекций. В конце концов, клетки, обеспечивающие всасывание питательных веществ, полностью разрушаются, из пораженного участка кишечника развивается кровотечение, нередко обильное. Обычно через неделю после воздействия радиации начинают образовываться новые клетки кишечника. Тем не менее, при этой форме лучевой болезни смертельный исход практически неизбежен в результате кишечных расстройств, недостаточности кроветворения, инфекционных осложнений. Смерть обычно наступает в течение 1-2-й недели.

При облучении в дозах 20-80 Гр развивается сосудисто-токсемическая форма заболевания, обусловленная поражением сосудов, особенно мозговых, а также самоотравлением организма продуктами распада клеток.

При дозах 80 Гр и более развивается мозговая (церебральная) форма ОЛБ, при которой ведущими являются поражения клеток мозга и его сосудов. Первые симптомы - тошнота и рвота, затем наступают потеря слуха, сонливость, иногда развивается кома. Появляются тремор (дрожание рук), судороги, пострадавший не способен ходить, и в течение нескольких часов наступает смерть.

При общем облучении в дозах от 1 до 10 Гр развивается типичная, или костномозговая форма ОЛБ. В этом случае критическими являются органы кроветворения (костный мозг). Эта форма подразделяется на четыре степени тяжести­ - I, II, III, IV - соответственно при дозах 1-2, 2-4, 4-6 и 6-10 Гр.

Костномозговая форма протекает циклически. Вскоре после облучения (тем раньше, чем больше доза) развивается первичная лучевая реакция (потеря аппетита, тошнота, рвота, слабость, головная боль и т. д.), которая продолжается от нескольких часов до 2-3 суток. Затем состояние улучшается, большинство проявлений исчезает - наступает скрытый, или латентный, период. Однако при исследовании крови определяется снижение содержания ее клеток: вначале лимфоцитов, затем нейтрофильных лейкоцитов, позднее - кровяных пластинок (тромбоцитов) и, наконец, эритроцитов. Продолжительность скрытого периода колеблется от 1 месяца при легкой форме до нескольких дней при крайне тяжелой форме ОЛБ, после чего наступает период разгара заболевания, характеризующийся явлениями общей интоксикации, инфекционными осложнениями и кровоизлияниями (кровотечениями) вследствие гибели клеток крови и прекращения (или резкого снижения) их производства кроветворными органами. При дозах свыше 6 Гр возможно присоединение поражений кишечника.

Острые лучевые реакции иногда развиваются у некоторых пациентов после курса лучевой терапии, особенно на область брюшной полости. Это состояние обусловлено местным повреждающим действием радиации, а также нарушением обмена некоторых биологически активных веществ в тканях головного мозга. Характерные симптомы - тошнота, рвота, понос, потеря аппетита, головная боль, общее недомогание и учащение сердечных сокращений. В течение нескольких часов или дней симптомы обычно стихают. Причина их развития не ясна.

Длительное или повторяющееся воздействие низких доз облучения от попавших в организм радиоактивных веществ (изотопов) или наружных источников может вызывать прекращение менструаций (аменорею) и снижение полового влечения (либидо) у женщин, бесплодие у мужчин и у женщин, развитие катаракты и снижение содержания в крови эритроцитов (анемию), лейкоцитов (лейкопению) и тромбоцитов (тромбоцитопению). Спустя многие годы после попадания в желудочно-кишечный тракт некоторых радиоактивных соединений, например солей радия, иногда развиваются опухоли костей. При поглощенных дозах более 2-3 Гр может развиваться хроническая лучевая болезнь.

Воздействие очень высоких доз на ограниченные участки тела приводит к местным радиационным поражениям: выпадению волос, атрофии кожи и образованию язв, стягивающих (коллоидных) рубцов, а также венозных сеточек (паутинок) вследствие местного расширения подкожных кровеносных сосудов. Местные радиационные поражения могут быть различной степени тяжести. При легкой степени через несколько часов появляются покраснение, отек, зуд кожи, исчезающие в пределах суток. Нередко видимые изменения отсутствуют. Через 15-20 суток вновь появляется покраснение кожи, которое держится несколько дней. При средней степени первичное покраснение сохраняется от нескольких часов до 2-3 суток, а через 10-15 дней скрытого периода возникают вторичный отек, покраснение, боли, пузыри. При тяжелых поражениях первичные проявления держатся 3-6 суток, затем они исчезают, но через 7-10 дней появляются отек, сильные боли и затем - длительно (месяцами) незаживающие язвы. При крайне тяжелых поражениях симптомы появляются вскоре после облучения. Скрытого периода нет. Характерны выраженный отек, боли, пузыри, язвы, проникающие до мышц, костей, внутренних органов. Лечение хирургическое. Через какое-то время может развиться плоскоклеточный рак кожи.

Иногда тяжелые повреждения органов, подвергшихся облучению, отмечаются спустя длительное время после курса лучевой терапии, проводимой по поводу злокачественной опухоли. После получения чрезвычайно высокой дозы радиации может снижаться функция почек - обычно после бессимптомного (латентного) периода продолжительностью от 6 месяцев до 1 года; кроме того, обычно в этих случаях развивается анемия и повышение артериального давления. Длительное воздействие больших доз радиации на мышцы может сопровождаться их атрофией и болезненностью, осаждением в них кальция. В очень редких случаях эти изменения перерождаются в злокачественные опухоли мышц. Лучевая терапия по поводу опухолей легких бывает причиной воспаления легких (лучевого пневмонита), а использование больших доз иногда сопровождается сильным рубцеванием (фиброзом) ткани легкого, которое может привести к летальному исходу. Облучение высокими дозами области грудины и грудной клетки способствует развитию воспалительных процессов в сердце и его наружной оболочке (перикарде). Накопление (кумуляция) больших доз, воздействующих на спинной мозг, может привести к его тотальному повреждению и, как следствие, к параличу. Обширное облучение брюшной полости (по поводу злокачественной опухоли лимфатических узлов, яичек или яичников) повышает вероятность образования хронических язв, рубцевания и прободения (перфорации) кишечника.

Радиоактивное облучение приводит к изменениям генетического материала делящихся клеток. В клетках органов и тканей, не относящихся к репродуктивной (половой) системе, эти изменения становятся причиной аномалий развития и деления клеток, в результате чего могут развиваться злокачественные опухоли и катаракта.

Если подвергнуть радиоактивному облучению яичники и яички лабораторных животных, то вероятность генетических аномалий (мутаций) у их потомства возрастает, однако у людей этот эффект не доказан. Некоторые исследователи полагают, что воздействие радиации ниже определенной (пороговой) дозы не приносит вреда; другие считают, что даже в малых дозах облучение яичников и яичек может быть опасно. Пока этот вопрос остается открытым, поэтому специалисты рекомендуют свести к минимуму воздействие радиации, связанное с медицинскими процедурами и профессиональной деятельностью. В любом случае вероятность развития болезни или генетической мутации, обусловленных облучением, оценивается как 1:100 на каждый 1 Гр, а годовая доза радиации в среднем составляет приблизительно лишь 0,002 Гр.

Лучевое поражение можно подозревать в случаях, когда состояние человека ухудшается после курса лучевой терапии или после аварии, сопровождавшейся выбросом радиации. Многие диагностические исследования помогают выявить нарушение функции отдельных органов, но в настоящее время имеются также методы, позволяющие с высокой точностью диагностировать радиационные поражения. Это, например, исследование хромосомного аппарата, определение поглощенной дозы по ЭПР (электронный парамагнитный резонанс) эмали зубов, исследование на наличие радиоактивных изотопов в организме с использованием спектрометров излучения человека, радиохимического анализа и т. д. Прогноз зависит от вида и дозы облучения, мощности дозы, локализации воздействия. Повторные анализы крови и костного мозга дают дополнительную информацию относительно тяжести повреждения.

Острейшие формы острой лучевой болезни (ОЛБ) при использовании любых современных методов лечения заканчиваются смертью пострадавших. Мозговая форма ОЛБ приводит к летальному исходу в течение нескольких часов или дней, а кишечная - обычно в течение 3-10 дней, иногда - нескольких недель.

Исход костномозговой формы ОЛБ зависит от ее тяжести и адекватности лечения. При I степени тяжести выживание гарантировано; при II - больные, как правило, выживают при условии раннего специализированного лечения; при III - выживание вероятно при том же условии. При IV степени ОЛБ больные выживают лишь в единичных случаях. Смерть при тяжелых формах обычно наступает от осложнений, например тяжелой инфекции или массивного кровотечения. При благоприятном течении период восстановления начинается с улучшения общего состояния и восстановления клеточного состава крови. В период ближайших последствий наблюдается неустойчивость показателей крови, остаточные явления осложнений. В отдаленном периоде возможно увеличение злокачественных новообразований, раннее старение, развитие атеросклероза, катаракты и т. д.

Хроническое лучевое поражение трудно или даже невозможно диагностировать, если не установлен факт облучения. При подозрении на лучевое поражение врач, прежде всего, расспрашивает пациента о сфере его профессиональной деятельности, чтобы выявить возможные источники облучения. Кроме того, в государственных учреждениях хранятся сведения о дозах облучения сотрудников. Периодически назначаются исследования хромосом (клеточных структур, которые содержат генетический материал) для обнаружения аномалий, которые могут указывать на факт радиоактивного облучения. Однако результаты этих исследований не всегда позволяют поставить окончательный диагноз. Если воздействию радиации подверглись глаза, то периодически проводятся обследования для выявления катаракты.

Кожу, загрязненную радиоактивными веществами, следует немедленно промыть большим количеством воды и, если это доступно, специальным раствором. Небольшие раны не­обходимо тщательно очистить от радиоактивных частиц, ­невзирая на то, что подобная обработка может быть весьма болезненной.

При авариях на атомных электростанциях в атмосферу выбрасывается значительное количество радиоактивного йода, который способен вызывать повреждение щитовидной железы. Для защиты ее необходимо как можно раньше начать лечение препаратами йода: принимать внутрь йодистый калий (0,250-0,125 г в сутки) или 5-10% раствор настойки йода (5-10 капель) в течение не менее 8 дней (для взрослых).

Если радиоактивные вещества попали в желудок, и если это произошло недавно, нужно вызвать рвоту. Людям, подвергшимся воздействию радиации, могут быть сделаны анализы выдыхаемого воздуха и мочи для обнаружения радиоактивности.

При мозговой форме острой лучевой болезни (ОЛБ), поскольку она всегда заканчивается летальным исходом, лечение сводится к тому, чтобы облегчить состояние пострадавшего: уменьшить боли, снять тревожность, устранить затруднение дыхания. Для предупреждения судорог вводят противосудорожные средства.

Для уменьшения симптомов острой лучевой реакции, возникшей вследствие лучевой терапии на область брюшной полости, рекомендуется принимать перед сеансами облучения противорвотные средства.

Проявления кишечной формы ОЛБ можно снизить противорвотными и седативными (успокаивающими) средствами, а также щадящей диетой. При необходимости вводят жидкости, чтобы облегчить состояние пострадавшего в первую неделю после воздействия радиации - пока в желудочно-кишечном тракте не начинают образовываться новые клетки; в этот период делают также повторные переливания крови и вводят антибиотики. При развитии радиационного энтерита полностью исключается прием пищи через рот и назначается парентеральное питание путем внутривенного введения питательных веществ.

При костномозговой форме ОЛБ переливание цельной крови для восполнения ее элементов в настоящее время используется редко, чаще применяются ее компоненты: эритроцитарная масса для устранения анемии, концентрат тромбоцитов для предупреждения и лечения кровотечений, свежезамороженная плазма - для ликвидации внутрисосудистого свертывания крови и т. д. Для предотвращения инфекции назначают лечение антибиотиками, противовирусными и противогрибковыми средствами; кроме того, пострадавшего изолируют, чтобы исключить контакты с возможными носителями инфекции. Иногда делается трансплантация костного мозга, однако шансы на успешность этой операции невелики - если только донор и пострадавший не являются однояйцовыми близнецами.

При лечении более отдаленных последствий хронического облучения первое, что необходимо сделать, - удалить источник излучения. Существуют лекарства, способные связывать некоторые радиоактивные вещества в организме (например, радий, торий, радиостронций) и выводить их с мочой. Однако такие лекарства наиболее эффективны, если их назначают вскоре после облучения. Язвы и злокачественные опухоли лечат хирургическим путем. Лечение лейкоза, вызванного облучением, такое же, как при лейкозах другого происхождения, то есть химиотерапия.

После перенесенной ОЛБ, если пострадавший выживает, функция костного мозга нередко восстанавливается, хотя и не всегда в полной мере. При хронической лучевой болезни легкой и средней степеней тяжести, если дальнейшее облучение прекращено, функция органов кроветворения также обычно восстанавливается. Этого не происходит, если не удается прекратить облучение (например, при внутреннем радиоактивном заражении длительно распадающимися изотопами) или при очень тяжелых формах хронической лучевой болезни от внешнего облучения, однако такие формы наблюдаются достаточно редко. В этих случаях клетки крови восполняют их переливанием.

Ни один метод лечения не позволяет устранить бесплодие, но если нарушение функции яичников или яичек сопровождается снижением содержания половых гормонов, то назначается заместительная гормональная терапия.