Краткая характеристика радиочувствительности органов и систем

Радиочувствительность - это чувствительность биологических объектов к действию ионизирующих излучений. Альтернативным понятием является радиоустойчивость (радиорезистентность).

Наиболее часто в качестве меры радиочувствительности используется ЛД50 (летальная доза) -доза облучения, вызывающая гибель 50% облученных человек. Степень радиочувствительности сильно варьируется в пределах вида, организма, клетки.

Следовательно, чтобы правильно оценить последствия облучения организма человека, необходимо оценить радиочувствительность на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.

На клеточном уровне радиочувствительность зависит от организации генома, состояния системы репарации ДНК, содержания в клетке антиоксидантов, активности ферментов, утилизирующих продукты радиолиза, интенсивности окислительно-восстановительных процессов.

На тканевом уровне должно выполняться правило Бергонье-Трибондо: радиочувствительность ткани прямо пропорциональна пролиферативной активности и обратно пропорциональна степени дифференцирования составляющих ее клеток.

Следовательно, наиболее радиочувствительными в организме будут ткани, имеющие резерв активно размножающихся малодифференцированных клеток (кроветворная ткань, гонады, эпителий тонкого кишечника).

Наименее радиочувствительными (наиболее радиоустойчивыми) будут высокоспециализированные малообновляющиеся ткани (мышечная, костная, нервная). Исключение составляют только лимфоциты.

На органном уровне радиочувствительность зависит не только от радиочувствительности тканей, составляющих данный орган, но и от его функций.

Последствия облучения основных органов и тканей организма человека:

• Семенники. В них постоянно идет размножение сперматогониев, которые обладают высокой радиочувствительностью. Напротив, сперматозоиды (зрелые клетки) являются более устойчивыми к облучению.

• Яичники. В яичниках взрослой женщины содержится популяция незаменяемых овоцитов. Воздействие однократного облучения в дозе 1-2 Гр на оба яичника вызывает временное бесплодие и прекращение менструаций на 1-3 года. При остром облучении в диапазоне 2,5-6 Гр развивается стойкое бесплодие.

• Органы пищеварения. Наибольшей радиочувствительностью обладает тонкий кишечник. Далее по снижению радиочувствительности следуют полость рта, язык, слюнные железы, пищевод, желудок, прямая и ободочная кишки, поджелудочная железа, печень.

• Сердечно-сосудистая система. В сосудах большей радиочувствительностью обладает наружный слой сосудистой стенки, что объясняется высоким содержанием коллагена. Сердце считается радиоустойчивым органом, однако при локальном облучении в дозах 5-10 Гр можно обнаружить изменения миокарда. При дозе 20 Гр отмечается поражение эндокарда.

• Органы дыхания. Легкие взрослого человека - стабильный орган с низкой пролитеративной активностью. Последствия облучения легких проявляются не сразу. При локальном облучении может развиться радиационный пневмонит, воспаление дыхательных путей, приводящих к фиброзу.

• Органы выделения. Почки достаточно радиоустойчивы. Однако облучение почек в дозах более 30 Гр за 5 недель может привести к развитию хронического нефрита.

• Органы зрения. Возможны два типа поражений глаз: воспалительные процессы в конъюнктиве и склере (при дозах 3-8 Гр) и катаракта (при дозах более 8 Гр).

• Центральная нервная система. Это высокоспециализированная ткань человека радиоустойчива.

• Эндокринная система. Она обладает относительной радиоустойчивостью.

• Кости, сухожилия. У взрослых они радиоустойчивы, в детском возрасте или при заживлении переломов радиочувствительность повышается. Наибольшая радиочувствительность скелетной ткани характерна для эмбрионального периода.

• Мышцы. Высокорадиоустойчивы.

Таким образом, при внешнем облучении степень поражения органов можно расположить в следующей последовательности (от большего к меньшему поражению):

- органы кроветворения, костный мозг, половые железы, селезенка, лимфатические железы;

- желудочно-кишечный тракт, печень, органы дыхания;

- железы внутренней секреции (надпочечники, гипофиз, щитовидная железа, островки поджелудочной железы, паращитовидная железа);

- органы выделения, мышечная и соединительная ткань, хрящи, нервная ткань