Реакция ЦНС на облучение принципиально отличается от костного мозга и кишечника отсутствием клеточных потерь. Это обусловлено тем, что зрелая нервная ткань представляет собой непролиферирующую клеточную систему, состоящую из высокодифференцированных клеток, замещение которых в течение всей жизни не происходит. Поэтому ЦНС можно рассматривать как крайний стационарный вариант системы клеточной обновления с вытекающими отсюда следствиями, характерными для лучевых реакций радиорезистентных неделящихся функциональных клеток. Так оно и есть на самом деле: гибель клеток, приводящая к церебральному синдрому, происходит, как упоминалось, при огромные дозах, порядка десятков крад (рис. 10).
Итак, нами рассмотрены основные радиационные синдромы и проанализирована цитокинетика поражений в критических системах клеточного обновления, из которых кроветворная система и кишечник являются типичными примерами радиочувствительных тканей сс свойственной им активностью процессов клеточного деления, а ЦНС ярким примером непролиферирующих высокодифференцированных клеточных систем, являющихся поэтому радиорезистентными. Проведенный анализ позволяет оценить поражение клеточных популяций и прежде всего стволовых клеток критических систем как основную причину гибели организма после облучения в соответствующих дозах. Проблема стволовых клеток, как и вообще клеточных механизмов кроветворения, успешно разрабатывается профессором Иосифом Львовичем Чертковым. Ее радиационные аспекты исследуются Г. П. Груздевым и А. Г. Коноплянниковым.
Отвечая на вопрос, поставленный в начале главы, мы можем сказать, что исход поражения млекопитающих, как функцию дозы и времени после тотального облучения, определяют следующие кардинальные параметры клеточных популяций: относительная величина пула стволовых клеток, их радиочувствительность, темп деления клеток на фабрике и скорость утилизации зрелых элементов в здоровом и облученном организме. Из изложенного очевидно также, что можно поставить знак равенства между радиочувствительностью организма
млекопитающих и радиочувствительностью костного мозга, ибо именно его глубокое поражение, возникающее при тотальном облучении, уже в минимальной абсолютно летальной дозе вполне достаточно для гибели организма. Поэтому, говоря о радиочувствительности организма, обычно имеют в виду диапазон доз, вызывающих гибель животного при явлениях костномозгового синдрома, т. е. до 1000 Р.
Мы познакомились с радиационными синдромами, возникающими при общем однократном облучении организма. Однако картина поражения существенно зависит от условий облучения, в частности от степени равномерности облучения разных сегментов тела. Закономерности проявления радиобиологических эффектов в зависимости от пространственного и временного распределения дозы являются предметом специальных исследований. С ними любознательный читатель может познакомиться в трудах И. Г. Акоева, Н. Г. Даренской и Г. М. Аветисова.
Для количественного изучения радиочувствительности организма пользуются кривыми доза эффект, аналогичными тем, которыми описывают клеточную радиочувствительность. При построении такой кривой на оси абсцисс откладывают дозы излучениЯ| а на оси ординат процент гибели, зарегистрированной за определенный срок наблюдения чаще всего, за 30 дней (рис. 13).
Рис. 13. Кривая смертности мышей, облученных в разных дозах. ЛД50/30 = 52О Р
Оценим перспективу
Причины отдаленных последствий связывают с неполноценностью восстановления выживших клеток. При этом речь идет о так называемых соматических клетках различных органов и тканей индивидуума, непосредственно подвергшегося в прошлом облучению. Разработкой проблемы отдаленных последствий облучения занята лаборатория, возглавляемая профессором Самуилом Наумовичем Александровым.
Мы располагаем немногочисленными сведениями об отдаленных последствиях облучения человека. В основном это результаты наблюдений за пережившими атомные взрывы в Японии. При сопоставлении их с большим числом экспериментов на животных можно прийти к заключению о том, что сокращение продолжительности жизни и повышение частоты злокачественных новообразований достоверно отмечается только после облучения в дозах порядка десятков рентген. Опасность отдаленных последствий меньших уровней облучения постулируется на основании экстраполяций, исходя из представлений о беспороговости радиационно-генетического эффекта. Более того, имеется достаточно много экспериментальных работ, в которых при облучении разнообразных биологических объектов в малых дозах наблюдалось даже увеличение средней продолжительности жизни. Разумеется, этих данных пока недостаточно для определенных выводов. Однако их наличие оставляет открытым вопрос о неизбежности развития отдаленных соматических эффектов облучения, особенно при воздействии в малых дозах.
Последствия облучения половых клеток сказываются на потомстве облученных родителей. Это
так называемые генетические эффекты облучения. Вероятность их проявления резко увеличивается при облучении обоих родителей и практически сводится к нулю при облучении только одного из них. Причины таких особенностей наследования, вызванных облучением вредных изменений, хорошо изучены радиационной генетикой и нам не имеет смысла их детально анализировать. Важно лишь вытекающее отсюда следствие, состоящее в повышении вероятности реализации последствий у потомков по мере увеличения численности популяций, подвергающихся облучению даже в небольших дозах.