КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О БИОЛОГИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ ПРОНИКАЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
При воздействии на живой организм ионизирующего излучения происходит поглощение его тканями. Биологическое действие чаще всего применяемых с лечебной целью двух видов излучения — рентгеновых лучей и гамма-лучей радия — тождественно.
При одинаковом количестве этих излучателей, т. е. дозы, при однородной мощности и распределении во времени даже под микроскопом нельзя уловить качественной разницы в морфологической картине облученных тканей.Существующее большое число проникающих излучателей, отличающихся своей природой и физическими свойствами, обладает одним общим качеством: при действии на ткани организма вызывать в них ионизацию. Последняя представляет собой отрыв электронов от оболочки атомов. Btot процесс ведет за собой изменения протекающих нормально химических процессов в тканях. Кроме этого, происходит возбуждение атомов и молекул, являющихся структурой тканей организма. Излучение от разных источников вызывает неодинаковую по плотности и пространственному распределению ионизацию. Поэтому при одинаковом механизме биологического действия излучения имеет место неодинаковая биологическая эффективность. Механизм биологического действия проникающего излучения изучается более полувека, и все же нет единого мнения по данному вопросу. За этот период времени было предложено большое количество различных теорий. Каждая из них в свое время признавалась правильной.
В настоящее время считают, что радиация, помимо прямого биологического действия на вещество тканей, когда разрушение молекул происходит путем воздействия на ферменты и белки, оказывает и непрямое действие, имеющее большое значение. Последнее осуществляется через продукты расщепления воды, так как вода поглощает лучистую энергию в такой же степени, как и органические вещества.
Поскольку 3∕4 веса живого организма состоит из воды, большая часть проникающего излучения рентгеновых лучей и гамма-лучей радия взаимодействует с молекулами воды и только небольшая часть поглощается органическими соединениями.Известно, что вода при действии ионизирующего излучения расщепляется на H и ОН, которые являются свободными радикалами, легко вступают во взаимодействие с атомами и молекулами клетки любого вещества, в том числе и с белком живого вещества, и путем окисления разрушают его. В присутствии кислорода указанные реакции протекают более интенсивно. Большое значение при этом имеет образование H3O2.
При гидролизе белковых соединений образуются гистаминоподобные вещества, которые обладают высокой токсичностью. Наиболее легко окисляются в организме соединения, содержащие сульфгидрильные группы, т. е. ферменты и энзимы [Баррон (Barron)]. Эти последние имеют большое значение в обмене веществ организма, в росте и размножении клеток и пр. Даже небольшие дозы радиации могут инактивировать сульфгидрильные ферменты и нарушить физиологические процессы.
Вслед за химическими сдвигами в живом организме наступают физические изменения: нарушается электропроводность и вязкость, увеличивается гидратация и одновременно нарушается функция клеток. Особенно рано подавляется функция размножения клеток.
Наряду с физическими изменениями происходят и морфологические сдвиги. При гидролизе белковых молекул нарушается осмотическое дав- лепие и проницаемость мембраны клеток. При этом клетки оводняются, набухают, увеличиваются в размере. В протоплазме появляется зернистость, в ядре — неправильное распределение хроматина. В протоплазме и в ядре возникают вакуоли как следствие распада клеточного белка. Вся клетка постепенно расплавляется и погибает.
Стенки кровеносных сосудов тоже изменяются, появляются эпдо- периартерпиты, гиалиновое перерождение с тромбозом просвета и кровоизлияниями.
Подооные изменения кровеносных сосудов представлены на мпкрофото- грамме влагалища крысы, облученного гамма-лучами радона (рис.
74).В центре видна мелкая артерия с гомогенизацией стенки и стертостью ее структуры; ядра клеток эндотелия вытянуты и сморщены; в просвете артерии имеется увеличенное число полпнуклеаров.
Особую ценность приобретает повышенная чувствительность клеток злокачественных опухолей к соответствующей дозе лучистой энергии. При этом в тканях злокачественных опухолей происходят следующие дегенеративные изменения: увеличение ядер клеток, их набухание, вакуолизация, распад хроматина на отдельные зерна и последующее расплавление ядер. После гибели ядер раковые клетки дегенерируют. Окружающая строма отекает, в пей появляется лимфоцитарная инфильтрация, развиваются фибробласты п впоследствии образуется фиброзная соединительная ткань.
лечении злокачественных опухолей определяется степенью различия
тельность опухоли зависит не только от чувствительности клеток и окружающей их ткани, по п от общего состояния организма, возраста больных,
Поскольку опухолевая ткань более чувствительна к действию ионизирующего излучения, чем нормальная, это дает возможность облучить опухоль до полного разрушения. Окружающая ее нормальная ткань при правильной технике лечения не теряет своих защитных функций и после лечения способна восстанавливаться. Эффективность лучевой терапии при в радиочувствительности здоровой и патологической ткани, или, как принято говорить, величиной терапевтического интервала. C повышением интервала эффективность лечения увеличивается. Однако радиочувствистепени зрелости опухоли, состояния иннервации опухоли и окружающей ее ткани, а самое главное — от состояния центральной нервной системы, которая ведает функцией клеток, тканей и всего организма.
Большая чувствительность центральной нервной системы к рентгеновым лучам стала известна еще в 1896 г., вскоре после их открытия, благодаря работе И. Р. Тарханова. В 1903 г. Е. С. Лондон доказал это и по отношению к лучам радия. Ответная биологическая реакция организма зависит также от величины дозы ионизирующего излучения. Чем больше доза, тем больше выражена биологическая реакция.