Действие излучения на ткани, органы и системы. Радиочувствительность тканей

Ткани организма весьма различаются по радиочувствительности. Если гибель лимфоцитов или костномозговых клеток удается зарегистрировать после облучения в дозах, равных десятым долям грея, то мышечные и нервные клетки выдерживают нередко дозы в десятки грей. Определен­ная закономерность в распределении тканей по радиочувствительности отмечена еще в самом начале изучения биологического действия излуче­ний в 1906 г. французскими учеными Бергонье и Трибондо. Ими было сформулировано правило, согласно которому ткани тем более радиочувст­вительны, чем выше пролиферативная активность составляющих их клеток, и тем более радиорезистентны, чем выше степень их дифференцировки.

Высокую радиочувствительность активно пролиферирующих клеток связывают с особой ролью при облучении повреждений уникальных структур ядерной ДНК (см. выше). На тканевом уровне острое радиаци­онное поражение проявляется нарушениями структуры и функции, зави­сящими прежде всего от клеточного опустошения ткани.

Хотя радиочувствительность тканей определяется главным образом радиочувствительностью составляющих эту ткань клеток, нельзя сбрасы­вать со счетов и опосредованные влияния радиации через поражение ре­гулирующих систем — нервной, эндокринной. Кроме того, радиочувст­вительность органа зависит от его функционального состояния. Так, чувствительность обычно повышается при усилении функции органа (молочной железы в периоде лактации, щитовидной железы в состоянии гипертериоза и т. д.). Основными параметрами радиочувствительности клеток являются ве­личины Do и D_q.

Do характеризует угол наклона экспоненциального участка кривой и определяется как доза, при облучении в которой количество жизнеспо­собных клеток снижается в е (2,72) раз, т. е. до 37% от величины, приня­той за начало отсчета.

D_q (доза плеча) характеризует способность к внутриклеточной репара­ции и определяется как доза, соответствующая точке пересечения про­должения прямолинейного участка кривой с горизонтальной линией, проведенной на уровне 100% выживаемости клеток.

Чем меньше значения Do и D_q, тем выше радиочувствительность изу­чаемой популяции клеток.

Аналогичные зависимости доза—эффект характеризуют и многие дру­гие радиобиологические эффекты, как, например, зависимость от дозы облучения доли клеток, в которых не возникли хромосомные поврежде­ния, доли неповрежденных молекул при облучении растворов и т. п.

Во взрослом организме, в соответствии с правилом Бергонье и Трибон-до, непролиферирующие высокодифференцированные нервные клетки высокорадиорезистентны. Однако это относится лишь к морфологиче­ским проявлениям повреждения. Функциональные же реакции нейронов обнаруживаются в ответ на облучение уже в ничтожных дозах. Так, ран­ние изменения электроэнцефалограммы появляются после облучения в дозе 0,5 мГр; облучение в дозе 1 мГр вызывает заметное удлинение време­ни рефлекса в ответ на электрораздражение. Спящие крысы просыпают­ся в результате облучения в дозе 0,01—0,02 Гр. Волны электрической ак­тивности в переживающих in vitro нервных клетках вызывает облучение в дозе 0,01 Гр. Все это говорит о высокой реактивности элементов нервной системы по отношению к радиационным воздействиям.

Можно заключить, что термин «радиочувствительность» в его обыч­ном употреблении не очень удачен. Казалось бы, логичнее, как это пред­лагал в свое время видный патофизиолог и радиобиолог П. Д. Горизон­тов, понимать под радиочувствительностью количественное выражение любых форм реакции биологического объекта на облучение, а не только повреждения. Если бы это предложение утвердилось, нервную ткань на­зывали бы наиболее радиочувствительной. Однако в радиобиологии тер­мин радиочувствительность применяется чаще всего как синоним радио-поражаемости.