Процессы восстановления в облученном организме

Восстановление организма после острого лучевого поражения в первом приближении можно свести к пролиферации клеток, сохранивших жизнеспособность, вследствие которой восполняется убыль популяции клеток критических органов и восстанавливается их функциональная активность. Процессы восстановления в организме человека и животных после облучения протекают с различной скоростью: наивысшей в активно пролиферирующих тканях и минимальной в тканях с низким уровнем физиологической регенерации.

Распространенным методом оценки пострадиационного восстановления организма является изучение его чувствительности к повторному облучению, производимому в разные сроки после первоначального радиационного воздействия. Этот метод и положенная в его основу теория восстановления организма впервые были предложены Г.А. Блэром (1955), а затем развиты Г.О. Дэвидсоном. В качестве меры чувствительности организма к моменту повторного облучения принимают величину ЛД _50/30. Эту дозу сравнивают с дозой, вызывающей тот же эффект при однократном облучении.

Согласно классической теории Блэра, пострадиационное восстановление протекает с постоянной скоростью (пропорционально величине поражения) по экспоненциальному закону. Это относится не ко всей величине начального поражения, а к определенной его части. Другая часть начального поражения существует в виде доли необратимого поражения, величина которой пропорциональна общей накопленной дозе (рис. 34).

Рис. 29. Теоретическая кривая восстановления с необратимой долей поражения (β=12.5; f=10%). (по Ярмоненко, 1984)

В соответствии с это теорией «чистое» поражение – эффективную дозу – можно выразить следующим выражением:

D_t=D[f+(1-f) ^e],

Где f – необратимая часть поражения; (1-f) – доля обратимого лучевого повреждения; β – скорость восстановления в сутки, %; t – количество суток; e – основание натурального логарифма.

Если повторное облучение и определение ЛД 50/30 проводить через разные промежутки времени, то по разнице между величинами ЛД 50/30 однократного и повторного облучений можно определить изменение во времени величины остаточного радиационного поражения (его необратимую компоненту), темп восстановления радиорезистентности организма и период полувосстановления организма – время, необходимое для восстановления организма от лучевого поражения на 50%.

Период полувосстановления (Т_1/2) практически является константой, как правило, увеличивающейся с продолжительностью жизни животного. По данным разных авторов, он равен 2-8 суток для мыши; 6-9 суток для крысы; 14-18 сут для собаки; 20- 28 сут для осла. Для человека Т_1/2 составляет 25-45 суток; зa среднее принимают значение, равное 28 суткам при скорости восстановления ~0.1% в час.

В общем виде концепция Блэра-Дэвидсона была подтверждена дальнейшими исследованиями радиобиологов. Вместе с тем, начали накапливаться факты, противоречащие ей. Прежде всего были получены данные об уменьшении радиочувствительности некоторых лабораторных животных к повторному облучению после предварительного нелетального облучения. В работах ряда авторов отмечалось, что не всегда удается зарегистрировать необратимую компоненту лучевого поражения. Период же полувосстановления, а, следовательно, и константа восстановления в уравнении Блэра, не являются постоянными величинами и зависят от дозы излучения.

Все эти данные послужили основой для критики концепции Блэра-Дэвидсона по следующим соображениям:

§ при первом и повторном облучениях возможно несоответствие между временем протекания одних и тех же процессов;

§ оценочные тесты при первом и повторном облучении могут оказаться несопоставимыми;

§ принципиально невозможно равенство эффективности доз первого и второго облучения в любом их сочетании.

Все эти соображения не снижают ценности количественных принципов Блэра и свидетельствуют о необходимости внесения соответствующих корректив при построении и анализе конкретных экспериментов. При рассмотрении процессов пострадиационного восстановления организма необходимо выделить наиболее ответственное звено в цепочке развивающихся событий, поражение и восстановление которого поддается количественному учету. Самыми подходящими объектами в этом случае являются критические в данном диапазоне доз ткани и органы.