РАДІОАКТИВНОГО ВПЛИВ ВИПРОМІНЮВАННЯ НА показників периферичної крові ЛІКВІДАТОРІВ АВАРІЇ НА ЧОРНОБИЛЬСЬКІЙ АЕС

ЗМІСТ

ВСТУП 3

1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ 4

1.1. Природа і види іонізуючих випромінень, одиниці виміру 4

1.2. Дія іонізуючих випромінювань на організм 7

1.2.1. Вплив на клітину 7

1.2.2. Вплив на організм в цілому 8

1.2.3. Зміни в системі крові 11

1.3. Вікові зміни в організмі 15

2. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 17

3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА І ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ 18

3.1. Зміни параметрів крові в залежності від віку 18

3.2. Динаміка показників периферичної крові 21

3.3. Зміни складу крові залежно від дози 26

ВИСНОВКИ 27

ЛІТЕРАТУРА 28

Додаток 34

ВСТУП

Широке поширення ядерних технологій тягне за собою неминуче розширення кола людей, що піддаються впливу іонізуючого вивчення. Це робочі уранових рудників і підприємств з переробки уранових руд, радіоактивних відходів, лікарі-рентгенологи і радіологи, персонал АЕС, екіпажі ядерних підводних човнів і кораблів, гамма-дефектоскопісти.

Радіаційні катастрофи приводять до опромінення великої кількості людей, забруднюється навколишнє середовище. У результаті чорнобильської катастрофи постраждали значні території, на яких зараз проживає сотні тисяч людей.

У перші місяці після чорнобильської катастрофи від гострої променевої хвороби загинуло 30 чоловік. Але ці жертви були лише першими. Через рік-два у людей почали з'являтися вегето-судинні розлади, різні ураження шлунково-кишкового тракту, розлади імунної та нервової систем. На початок 1998 р з 350 тисяч ліквідаторів померло близько 12500.

Вплив іонізуючих випромінювань на організм становить великий інтерес для науки і практичної медицини. Значна кількість робіт направлено на вивчення змін системи крові в результаті радіаційних впливів. Численні дослідження присвячені впливу радіації на кровотворення у найближчий термін дії [27,33,44 та ін], а також у віддаленому періоді [9,19,37,58 и др.]. Вплив іонізуючого випромінювання на показники периферичної крові в найближчий період після опромінення вивчено досить добре, слабкіше вивчена динаміка показників крові у віддаленому періоді постлучевого відновлення. Крім того, у той час як безліч досліджень присвячено впливу випромінювання великої інтенсивності [15,18,58 та ін], впливу малих доз випромінювання на організм належна увага приділяється лише останнім часом [20,61].

У даній роботі представлені результати вивчення динаміки клінічних показників крові людини протягом 12 років з моменту аварії, зроблена спроба встановити залежність впливу опромінення від віку та отриманої дози.

Дослідження проводилися в клініко-біохімічної лабораторії Донецькій обласній клінічній лікарні профзахворювань.

1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1. Природа та види іонізуючих випромінень, одиниці виміру.

Іонізуючі випромінювання отримали свою назву завдяки здатності викликати іонізацію атомів і молекул в опромінюваним речовині. Енергія кванта випромінювання, взаємодіючи з речовиною, що призводить до переходу атома або молекули в збуджений стан аж до вивільнення електрона. Для іонізації більшості біомолекул необхідно досить велика кількість енергії - 10-15 еВ (1 еВ = 1,6 * 1012 ерг), зване потенціалом іонізації [62].

По природі іонізуюче випромінювання бувають корпускулярним і електромагнітними. До електромагнітним відносяться короткохвильові випромінювання (наприклад, СВЧ), рентгенівське, гамма-випромінювання, електромагнітні хвилі оптичного діапазону (наприклад, лазерне) і гальмівний випромінювання, що виникає при проходженні через речовину сильно прискорених заряджених частинок (отримують штучно в синхрофазотрону).

Стосовно до ситуації навколо аварії на ЧАЕС найбільший інтерес представляють лише два види випромінювань з перерахованих вище: рентгенівське випромінювання з довжиною хвилі 10-14-10-7 м, випускається при гальмуванні швидких електронів в речовині і при переходах електронів з зовнішніх електронних оболонок атома на внутрішні, і гамма-випромінювання з довжиною хвилі менше 10-10 м, що виникає при розпаді радіоактивних ядер і елементарних частинок, при взаємодії швидких заряджених часток з речовиною, при анігіляції (взаємне знищення з вивільненням фотона) електронно-позитронного пар. Т.ч., хвильові характеристики цих випромінювань подібні, вони перекриваються в діапазоні 10-14-10-10 м.

При взаємодії електромагнітних випромінювань з речовиною спостерігаються наступні ефекти:

Фотоелектричний : характерний для довгохвильового рентгенівського випромінювання; сутність ефекту полягає в тому, що вивільнилися, електрон реагує з нейтральним атомом з утворенням аніону.

Ефект Комптона : відбувається розсіяння енергії падаючого фотона; електрон отримує лише частину енергії, утворюється швидкий електрон і вторинний фотон.

Освіта електронно-позитронного пар : цей процес зумовлений зіткненням гамма-кванта з якою-небудь зарядженої часткою.

З корпускулярних випромінювань найбільш поширені бета-частинки (електрони), протони, Дейтрон (ядра дейтерію), альфа-частинки (ядра гелію), важкі іони, нейтрони, пі-мезони.

Для всіх заряджених частинок механізм передачі енергії атому один і той же. При проходженні через речовину заряджена частка втрачає свою енергію, викликаючи іонізацію і збудження атомів, поки не вичерпається запас її енергії. Чим більше маса летить частинки, тим менше вона відхиляється від початкового напрямку. Політ протонів практично прямолінійний, а траєкторія електрона сильно зламана внаслідок розсіювання на орбітальних електронах і в результаті тяжіння ядрами атомів (пружне багаторазове розсіювання). Непружні гальмування має місце при проходженні електрона поблизу ядра. Швидкість його падає, частина енергії втрачається, випускаються фотони гальмівного випромінювання, тобто утворюється електромагнітне випромінювання.

Нейтрони мають високу проникаючу здатність. При пружному розсіянні на ядрах С, N, О і інших елементів, що входять до складу живої тканини, нейтрон втрачає лише 10-15% енергії, а при зіткненні з ядром водню енергія нейтрона знижується вдвічі [34].

При нейтронному опроміненні кінцевий біологічний ефект пов'язаний з іонізацією, виробленої опосередковано вторинними частками або фотонами.

Характеристики різних одиниць радіоактивності наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1.

Одиниці виміру радіоактивності.        Фізична величина           Одиниця           Співвідношення між одиницями             система СІ         позасистемна         СІ-позасистемна         Позасистемна-СІ             Експозиційна доза         Кл/кг         Р, рентген         1 Кл/кг = 3876 Р         1 Р = 2,58 * 10-4 Кл/кг             Коефіцієнт поглинання-вання випромінювання         Гр, грей         рад         1 Гр = 100 рад         1 рад = 0,01 Гр             Активність ізотопу         Кі, кюрі         Бк, бекерель         1 Кі = 3,7 * 1010 Бк         1 Бк = 2,7 * 10-11 Кі             Потужність поглинений-дози (інтенсив-ність опромінення)         Гр/с         Рад/с         1 Гр/с = 100 рад/с         1 рад/с = 0,01 Гр/с             Потужність експозиційної дози         А/кг         Р/р         1 А/кг = 3876 Р/р         1 Р/с = 2,58 * 10-4 А/кг             Еквівалентна доза         Зв, Зіверт         Бер         1 Зв = 100 бер         1 бер = 0,01 Зв     

Розглянемо фізичний зміст наведених у таблиці величин.

Експозиційна доза. Відображає кількість падає на об'єкт енергії випромінювання за час опромінення. Обчислюється по формулою:

де dQ - повний заряд іонів одного знаку, що виникають у повітрі при повному гальмуванні всіх вторинних електронів, утворених фотонами в малому обсязі повітря; dM - маса повітря в цьому обсязі.

2. Коефіцієнт поглинання випромінювання. обчислюється за формулою:

де dE - середня енергія, передана випромінюванням речовині в деякому елементарному обсязі, dm - маса речовини в цьому обсязі. 1 Гр = 100 рад.

3. Активність ізотопу. 1 Беккерель відповідає 1 ядерному перетворенню в секунду.

4. Потужність поглиненої дози . Використовується для характеристики розподілу поглиненої дози в часі. Відображає кількість енергії випромінювання, що поглинається в одиницю часу одиницею маси речовини.

5. Еквівалентна доза . У будь-якій точці тканини визначається рівнянням:

Н = ДQN,

де Д - поглинена доза, Q і N - модифікуючі фактори. Q показує, у скільки разів очікуваний для даного виду випромінювання біологічний ефект більше, ніж дію рентгенівського випромінювання потужністю 250 кеВ. Для гамма-і бета-випромінювання Q = 1, для альфа-випромінювання він дорівнює 20. N - твір всіх інших модифікуючих факторів. Тобто, якщо зовнішнє випромінювання становить 3 Р/г, то людина що знаходився під цим впливом отримає за цей час сумарну дозу 3 бер, якщо випромінюються гамма-і бета-частинки, і 60 бер, якщо випромінюються альфа-частинки.

1.2. Дія іонізуючих випромінювань на організм.

1.2.1. Вплив на клітину.

радіочутливість клітини прямо пропорційна її мітотичної активності та обернено пропорційна ступеня її диференціації [34]. Найбільш чутливими виявляються тканини з інтенсивним розподілом: епітеліальна, кров. Найбільш радіорезистентність є тканини, що втратили здатність до поділу: м'язова, нервова, кісткова і хрящова тканини. Є й винятки, наприклад, малі лімфоцити - клітини неделящіеся, але гине в мітозі при дозі 1 Гр 63% від їх кількості [60].

У клітці радіація може викликати два види змін: клітинних структур і генетичного матеріалу (генні мутації і хромосомні аберації). Відповідно виділяють два види радіаційної загибелі клітин: інтерфазних (до вступу клітин у мітоз) і мітотична. У першому випадку припускають, що смерть настає в результаті окислення ліпідів клітини і освіти радіотоксінов, які викликають імунні реакції, склеювання клітин та їх руйнування, а також гальмування клітинного поділу та пошкодження хромосомного апарату. У другому випадку настає або загибель нащадків мутантних клітин внаслідок їх нежиттєздатність, або неможливості розбіжності хромосом у анафазу внаслідок змін структури ДНК клітин [34]. Яке покоління нащадків таких клітин загине, залежить від значущості втраченого генетичного матеріалу. Виживаність клітин залежить також від ефективності системи репарації, що знижується, якщо пошкоджується внаслідок опромінення. До того ж пошкоджений ген може бути недоступний для відновлення, перебуваючи у неактивному стані. 7,4% жителів забруднених територій і 3,4% ліквідаторів мають хромосомні аберації [23].

Цитоплазма клітин набагато менш чутлива до радіації, ніж ядро. Загибель зародка яйця наїзника индуцируется опроміненням ядра однієї альфа-частинкою, цитоплазми - 15 млн альфа-частинок [62]. Для більшості клітин тварин інтерфазних загибель настає тільки при дозах більше 10 Гр [62].

Однак мутації можуть бути не смертельними для клітини, в цьому випадку уражені клітини збільшують ризик появи ракового захворювання. Найбільш частими є лейкози, що виникають тільки через 2 роки після опромінення і пізніше. Через 6-7 років вірогідність захворіти на лейкоз найбільш велика, а через 25 років ризик захворіти на лейкоз практично дорівнює нулю. Інші види раку можуть розвиватися тільки через 10 років після опромінення [52].

Для всіх клітин організму механізм впливу радіації однаковий, він полягає у пошкодженні клітини прямим або непрямим чином. Прямий вплив полягає у зміні структури молекул, непряме здійснюється через механізм радіоліза води. У результаті виходять іони водню і гідроксильні групи, які миттєво реагують з речовинами клітини. У присутності кисню утворюються і інші продукти радіоліза, що володіють окисними властивостями:

Н * + О2 = НО2 ·

НО2 · + НО2 · = Н2О2 + 2О

Слід також брати до уваги наявність модифікуючих факторів - сенсибілізатора (речовин, що збільшують ефект випромінювання) та радіопротекторів. Підвищений вміст кисню в клітинах під час опромінення підсилює дію випромінювання, що пояснюється посиленням взаємодії кисню з вільними радикалами клітини і робить їх недоступними для репарації. Проте присутність кисню в середовищі після опромінення сприяє репарації ушкоджень [62]. Знижений вміст кисню під час опромінення сприяє зменшенню його згубної дії на організм [10]. Відомо багато радіопротекторів, але вони виявляють свою дію тільки в момент опромінення і в найближчі терміни після нього.

1.2.2. Вплив на організм в цілому.

радіочутливість організму залежить від багатьох факторів. Чим більше ступінь організації тварини, чим більш диференційовані його тканини, тим більше воно чутливе до радіації. Наприклад, среднелетальная доза (ЛД50), що відображає дозу зовнішнього випромінювання, накопичену за короткий проміжок часу, при якій гинуть 50% опромінених особин, для людини дорівнює 4,5 Гр, для мавпи - 5,2 Гр, для черепахи - 15 Гр, для дрозофіли - 800 Гр, для найпростіших - 1000 Гр і більше [4]. Відомі також деякі види бактерій, які виживають при дозах понад 10000 Гр (знайдені в ставку-охолоджувачі Чорнобильської АЕС). Для оцінки радіочутливості використовується також величина, яка називається мінімальної абсолютно смертельною дозою (ЛД100): це та мінімальна доза, при якій помирають усі особи.

Радіація викликає різного роду несприятливі зміни в організмі людини. До найближчих наслідків відносять гостру променеву хворобу (ГПХ) і хронічну променеву хворобу (ХЛБ), до віддалених - злоякісні пухлини, променеву катаракту, зниження тривалості життя, атеросклероз та інші явища, які є ознаками старіння організму. ГПХ виникає при дозах понад 2 Гр, отриманих одномоментно або протягом декількох днів, ХЛБ - при опроміненні малими дозами 0,1 - 0,5 СГР на добу після накопичення сумарної дози 0,7 - 1 Гр, тобто через 140 - 1000 днів [62].

Дози до 1 Гр характеризуються відсутністю ознак променевої хвороби, відзначаються лише минущі реакції з боку окремих систем, при 1 - 2,5 Гр приблизно половина людей захворюють ГПХ. При дозах до 3 Гр одужують без медичної допомоги всі хворі, понад 3 Гр - хворіють всі, без медичної допомоги видужати не можуть. 6 Гр - мінімальна абсолютно смертельна доза [4], що призводить до смерті через поразки кісткового мозку (із 100 стовбурових клітин помирають 99), хоча в літературі відзначені окремі випадки виживання при дозах від 6 до 10 Гр, що характеризуються вираженим пошкодженням кишечнику [62]. При 10 - 20 Гр смерть настає через 8-16 днів від ураження слизової шлунково-кишкового тракту, при 20 - 80 Гр розвивається судинна форма ураження, смерть настає через 4-7 днів при мозкової і менінгіальні симптоматиці. При дозах більше 80 Гр летальний результат наступає через 1-3 дні від уражень центральної нервової системи (церебральний синдром), що супроводжуються колапсом і судомами [52].

Крім трьох основних точок програми, радіація специфічно діє на інші органи.

Відомо згубний вплив радіації на дітородну функцію. Одноразове опромінення сім'яників у дозах 0,1 -- 0,2 Гр призводить до тимчасової стерильності з наступним повним відновленням, дози від 2 Гр і вище призводять до майже повної стерильності, відновлення функції наступає тільки через кілька років. Насінники значно краще витримують разове опромінення, ніж пролонгована. Одноразове опромінення в дозі більше 3 Гр призводить до незворотною стерильності яєчників, менші дози не викликають ніяких змін. Великі дози, розтягнуті в часі, також не впливають на дітородну функцію жінки [52].

Реакції на опромінення з боку серцево-судинної системи характеризуються змінами зовнішнього шару судинної?? Тенк за рахунок переродження колагену. Спостерігаються зміни міокарда після локального опромінення в дозах 5 - 10 Гр, міокардіофіброз (від 4,5 Гр) - порушення мікроциркуляції внаслідок облітерації (злипання стінок) капілярів, еритема.

Важкі ураження центральної нервової системи при дозах від 10 Гр виявляються у віддалені терміни після опромінення. При дозах 0,1 - 1 Гр змінюються біострумів мозку, умовно-рефлекторна діяльність, опромінення мозку дітей приводить до недоумства. При місцевому опроміненні ділянки тіла в області периферичного нерва виникають парези кінцівок, що пов'язують із пошкодженням оточуючих нерв судин і порушенням його харчування. Впливі вузького пучка випромінювання безпосередньо на нерв не викликає змін його структури і функцій.

Дія випромінювання на зір виражається в кон'юнктивітах (від 5 Гр) і катаракті, що виникає при дозах більше 6 Гр. Максимально переносима шкірою доза місцевого рентгенівського випромінювання - 10 Гр, при великій інтенсивності виникають дерматити і виразки. Опромінення обох нирок в дозах більше 30 Гр за 5 тижнів може викликати незворотній хронічний нефрит. Дія випромінювання на скелет виражається в уповільненні загоєння переломів. Малі дози опромінення (10 Гр за кілька тижнів) хрящової тканини дітей можуть зупинити зростання кісток [62].

На сьогоднішній день існує три гіпотези щодо впливу випромінювання на організм в залежності від дози. Перша припускає, що ступінь ураження знаходиться в прямій залежності від дози випромінювання, радіація шкідлива в як завгодно малих дозах. Це виправдовується тим, що один нейтрон здатний викликати генну мутацію [62]. Друга передбачає наявність порогу, нижче якого дія радіації марно для організму.

Третя гіпотеза грунтується на припущенні про що підсилюють ефект малих доз опромінення. На користь цієї гіпотези говорять дослідження деяких авторів, які виявили підсилює дію радіації на організм тварин (до 25 Р) [33], прискорення проростання насіння і росту рослин (до 500 Р) [39], збільшення тривалості життя мишей та щурів в умовах вкрай низької хронічного опромінення. Для тканин і органів людини ця доза приблизно дорівнює 2 Р [61]. Автори розглядають радіацію як фактор, стимулюючий захисно-пристосувальні реакції організму [20,50,58,61]. Однак у віддаленому періоді постлучевого відновлення спостерігається зрив компенсаторних можливостей і погіршення стану організму [50,58]. Мабуть, лише невелике перевищення доз над природним радіоактивним фоном позитивно впливає на організм.

Наслідки опромінення залежать не тільки від дози, але і від виду опромінення - загальне воно чи місцеве, зовнішнє або від інкорпорованих радіонуклідів; від тимчасового фактора (одноразове, повторне, пролонгована, хронічне); від рівномірності опромінення, величини опромінюється обсягу і локалізації опроміненого ділянки, від співвідношення радіопротекторів і сенсибілізатора в організмі. Значне зниження впливу випромінювання на організм спостерігається при екранування ділянок кісткового мозку [28,46].

1.2.3. Зміни в системі крові.

Існують загальні закономірності в змінах якісного і кількісного складу периферичної крові під впливом радіації. Зниження кількості формених елементів наступає тим раніше та інтенсивніше, чим більше доза опромінення.

З-за високої чутливості клітин кісткового мозку, пов'язаної з їх інтенсивним розподілом і диференціацією, спостерігаються сильні зміни в периферичній крові під впливом радіації. Порівняно невеликі дози в 2 - 10 Гр викликають загибель клітин кісткового мозку безпосередньо в момент опромінення або в мітозу, при цьому клітини втрачають здатність до поділу. Генні перебудови в них у вигляді генних мутацій та хромосомних аберацій часто не заважають поділу клітини. Елімінація мутантних клітин відбувається повільніше, ніж утворення нових клітин, тому завжди є ризик утворення пухлин, особливо лейкозів [52].

У кістковому мозку виявляються наступні зміни: аплазія, фіброз [47], жирове його переродження з острівцями кровотворної тканини, яка складається із зрілих гранулоцитів [12], через 6 місяців після опромінення виявляються скупчення ретикулярних клітин [12,47]. Гіпоплазія і аплазія кісткового мозку спостерігається протягом першої доби після опромінення, що пов'язано з масовою загибеллю клітин. Порушення виявляються спочатку в гранулоцітопоезе, потім у тромбоцітопоезе, значно пізніше - у еритропоезі [45].

Спостерігається збіднення кісткового мозку ранніми попередниками кровотворення, тому що ці клітини - малодиференційовані, інтенсивно діляться, а отже і радіочутливим. Пізні попередники клітин периферичної крові менш радіочутливим, крім попередників лейкоцитів і еритроцитів [62]. Через різке скорочення пула попередників продукція зрілих форм в кістковому мозку тимчасово знижується. Падіння числа формених елементів крові супроводжується включенням компенсаторних механізмів, що виражаються у прискоренні дозрівання клітин в кістковому мозку [15,17], зменшення їх життєздатності. Спостерігається відносне збільшення ерітробластіческого паростка [36].

У найближчий період після променевого впливу спостерігається падіння числа всіх формених елементів крові.

Число циркулюючих еритроцитів за даними одних авторів, зменшується [8,14, 27,37,43], інші дослідники наводять протилежні дані: у проміжку доз від 5 до 25 Р в крові щурів виявляється збільшення числа еритроцитів [33]. Це явище збільшення показників при опроміненні в малих дозах виправдано недавніми дослідженнями і отримало назву гормезису [20,61]. Імовірно, ефект посилення викликаний стимуляцією центрів нейро-ендокринної регуляції.

Ряд дослідників відзначають зниження кількості ретикулоцитів [9,27,38,47], що пов'язано з укороченням їх циркуляції і перетворенням в зрілий еритроцит [27]. Збільшення кількості еритроцитів не відбувається, тому що значно знижується тривалість їхнього життя (до 43 днів) [3,16,56].

При візуальному дослідженні мазків крові відзначалося зниження числа діскоцітов (нормальних еритроцитів) і збільшення вмісту стоматоцітов, сфероцітов і шізоцітов. В цілому кількість аномальних форм еритроцитів через 5 років після променевого навантаження досягало у ліквідаторів 25-30% [35]. Еритроцити поліхроматофільни [37], збільшується їх середній діаметр [14], середній обсяг і амплітуда анізоцитоз [16]. Знижується кислотна стійкість еритроцитів [16], чим пояснюється зниження часу їх циркуляції.

Знижується здатність кісткового мозку до синтезу гемоглобіну [36]. Зі зниженням числа еритроцитів закономірно падає і концентрація гемоглобіну в периферичній крові [30,37,43]. Відносне зміст гемоглобіну в одному еритроциті збільшується [43], збільшується колірний показник [30]. Змінюється кількісний амінокислотний складу гемоглобіну, послаблюється міцність зв'язку між гемом і Глобино, підвищується відсоток метгемоглобіну [55]. Зниженням кількості гемоглобіну після радіаційного впливу пояснюється зниження кисневої ємності крові [43], при цьому в 2-3 рази зростає здатність гемоглобіну до включенню з'єднань [22].

Знижується вміст загального заліза в плазмі крові [40,43] внаслідок зниження числа еритроцитів. Збільшується швидкість включення заліза в еритроцити [3] і залізо-
зв'язує здатність плазми [40]. Знижується концентрація сироваткового феритину, необхідного для синтезу гема [40].

Регулювання еритропоезу здійснюється гормоном глікопротеінові природи еритропоетином. Він діє на клітини-попередники еритроцитів, а також збільшує швидкість утворення гемоглобіну. Високі дози опромінення викликали збагачення крові ерітропоетінтормозящімі речовинами, хронічне опромінення в малих дозах не викликало будь-яких змін у змісті еритропоетином [29].

Збільшення кількості ШОЕ відзначено багатьма дослідниками [8,16]. Це може бути наслідком зниження числа еритроцитів, зниження негативного заряду мембрани в бік більш позитивного. При зниженні кількості ретикулоцитів ШОЕ знижується, тому що ретікулоціт має більш негативний поверхневий заряд, ніж еритроцит [48]. За мабуть, у радіаційному збільшення ШОЕ основну роль грає зниження числа еритроцитів і зміна заряду їх мембран.

Кількість лейкоцитів у периферичній крові зменшується, незалежно від типу випромінювання та його тривалості [9,19,27,47,54], але в діапазоні доз 2,5-5 Р дослідники помітили збільшення кількості лейкоцитів [33], зумовлене явищем гормезису [20,61]. Поряд із зменшенням числа лейкоцитів у циркулюючої крові дослідники відзначають посилення лейкопоезу [54], що виражається у прискоренні виходу лейкоцитів з кісткового мозку в кров [36], збільшується кількість молодих клітин, в лейкоцитарної формулі спостерігається зсув вліво [38,54]. Зменшується осмотична резистентність лейкоцитів [31]. Зниження числа лейкоцитів у периферичній крові на тлі збільшення їхньої продукції в кістковому мозку, мабуть, пов'язано з перерозподільчими реакціями лейкоцитів, зменшенням їх тривалості життя [36] і різким зниженням числа нейтрофілів [14,16].

Спостерігаються дегенеративні зміни гранулоцитів: клітини набувають неправильну форму, збільшуються в розмірах, спостерігається токсична зернистість цитоплазми, її вакуолізація, фрагментація ядер [16,30]. Освіта гігантських нейтрофілів йде за рахунок ендомітоза [15,18]. При досить високих дозах (200 рад) спостерігається агранулоцитоз [9]. Відзначається абсолютна [14,59] і відносне [16,32,54] зниження числа нейтрофілів, пов'язане з загибеллю їх попередників у кістковому мозку і малою тривалістю їх життя [16].

Лімфоцити - найбільш радіочутливим клітини імунної системи. З них найбільш чутливі В-лімфоцити, вони гинуть вже при дозах опромінення 1,2 - 1,8 Гр, для Т-лімфоцитів ця величина трохи вище - 2 - 2,5 Гр [60]. При опроміненні лімфоцитів в дозі 2 Гр у стадії інтерфази затримки просування клітин по клітинному циклу практично не спостерігалося. Клітини, що опромінені незадовго до реплекатівного синтезу, відповідали тривалої затримкою поділу [51]. При тотальному опроміненні організму лімфоцити виявилися трохи менш стійкими (якщо вважати, що 1гр = 100 Р): вже при 100 Р спостерігалася загибель клітин лімфоїдної тканини [6]. У дозах, менших 100 Р спостерігалося збільшення кількості лімфоцитів у кістковому мозку, при цьому їх кількість знижувалася в селезінці і зобної залозі [6]. Зниження числа лімфоцитів зазначалося в кістковому мозку при променевої хвороби [32,47], після інтенсивної променевої терапії [30]. Всі вищесказане, що стосується лімфоцитів, говорить про посилення їх розподілу в дозах до 100 Р і різке зниження мітотичної активності при більш високих дозах.

Деякі дослідники вказують на наявність лейкопоетінов в плазмі крові та їх безпосереднього участі в патологічних процесах. У дозах до 450 Р активність лейкопоетінов збільшується зі збільшенням дози і ступеня лейкопенії [1,44]. При великих дозах 450 Р зникає лейкопоетіческая активність плазми і з'являються речовини, які гальмують лейкопоез. Потім, коли доза перевищує 600 Р, зміст лейкопоетінов знову збільшується [44].

Еозинофіли, як і нейтрофіли, під впливом випромінювання виявляють здатність до прискореної диференціації [15]. Спад абсолютного їх числа в крові, очевидно, можна пояснити зниженням їх тривалості життя в кров'яному руслі. Знижується кількість моноцитів в периферичної крові [14].

Вивчено зміну змісту тромбоцитів. Більшість дослідників відзначають зниження їх кількості в найближчі та віддалені періоди впливу, при хронічних і одноразових опромінення [9,19,27]. У найближчі 2 місяці після опромінення кількість тромбоцитів спочатку падає, потім підвищується і досягає стабільної величини на 35-52 добу, не досягаючи початкового рівня [22].

У віддалені терміни після променевого впливу в крові відзначаються наступні зміни: гіпертрофія кісткового мозку, збільшення в ньому частки молодих форм, прискорення диференціації клітин, збільшення вироблення маложізнеспособних клітин [50,58], посилення еритропоезу [3], зниження тривалості життя еритроцитів [3,41,50], зниження їх кількості в періферічесчкой крові [3,7,24,50]. У ліквідаторів на 3-му році після опромінення спостерігається зниження вмісту в крові еритроцитів і гемоглобіну, збільшення обсягу еритроцитів [26], їх поліхроматофілію [7]. Деякі дослідники не відзначають зниження концентрації гемоглобіну [24]. Відзначається зниження числа ретикулоцитів [7]. У жителів забруднених територій спостерігається збільшення ШОЕ [2]. Спостерігається зниження кількості лейкоцитів [24,26,50,58]. Чи не спостерігається зміни числа лейкоцитів у віддаленому періоді після повторного опромінення [7]. Через 5-8 років після опромінення спостерігається збільшення числа лейкоцитів і моноцитів [41]. На 3-му році після опромінення у ліквідаторів збільшується кількість нейтрофілів [7,26]. Відзначається зниження числа лімфоцитів і тромбоцитів [7,24]. Зниження числа формених елементів крові у віддалений період впливу можна пояснити зниженням компенсаторних можливостей системи кровотворення, якої припадає виробляти більше клітин, тим самим компенсуючи їх низьку життєздатність.

1.3. Вікові зміни в організмі.

Як вже було зазначено, вплив радіації приводить до прискорення старіння організму. В основі старіння лежать зміни ДНК клітин, накопичені з віком у результаті мутагенного дії факторів середовища та хімічних агентів, що утворюються в результаті життєдіяльності клітини (О2, ОН *, Н2О2 та ін.) Ці речовини викликають пошкодження інших клітинних структур (наприклад, переокісленіе ліпідів мембран), у тому числі і систему репарації клітини. У результаті знижується її ефективність і вона сама може викликати пошкодження ДНК. Т.ч., в процесі старіння утворюються такі ж хімічні агенти і відбуваються подібні процеси в клітині, як і в результаті радіоактивного впливу, тому його сміливо можна вважати одним з чинників процесу старіння.

З віком у клітці збільшується кількість ушкоджень мітохондрій, зменшується кількість АТФ, знижується швидкість синтезу та самооновлення фосфоліпідів, знижується концентрація рецепторів нейромедіаторів і гормонів, сповільнюється ділення клітин [11]. Загалом можна говорити про зниження життєдіяльності клітин.

Організм людини приблизно до 50 років характеризується відносно постійним складом внутрішнього середовища, потім починаються порушення гомеостазу.

З віком знижується кількість еритроцитів, встановлюючи до 80-90 років на нижній межі норми, падає число ретикулоцитів, наростає діаметр еритроцитів і амплітуда анізоцитоз [57]. Ці зміни пояснюються зменшенням маси кроветворящего червоного кісткового мозку, яка становить у 80-річного 1/20 частину червоного кісткового мозку 20-річного [57]. Знижується швидкість руйнування крові, пов'язана з віковою інволюцією селезінки. Концентрація гемоглобіну у осіб похилого та старечого віку знаходиться в межах нижньої межі норми, яка виведена для зрілого віку [13].

З віком падає концентрація альбумінів і підвищується концентрація глобулінів, що пов'язано зі зміною білок-синтезує функцією печінки і більшою проникністю стінок капілярів для альбумінів, ніж для глобулінів [13].

ШОЕ має тенденцію до підвищення між 40-49 роками, коли її величина лише в 79% випадків нижче 10 мм/год Потім вона поступово збільшується, після 60 років величина ШОЕ нижче 10 мм/год виявляється у 12,5% людей [49]. Зниження ШОЕ можна пояснити зниженням кількості і втратою електричного потенціалу еритроцитів, підвищенням концентрації глобулінів.

Кількість лейкоцитів у віці 90 років становить близько 4 тис./мкл. У глибокій старості кількість лімфоцитів знижується на 24% [25].

Кількість тромбоцитів до старості також зменшується [13].

2. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Предметом аналізу послужили результати обстеження 400 чоловіків у віці від 33 до 62 років, які зазнали радіоактивного опромінення в дозах до 80 бер під час ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Використовувалися дані, отримані за весь проміжок часу, що пройшов з моменту аварії.

Вивчалися наступні показники периферичної крові: кількість еритроцитів, лейкоцитів і тромбоцитів, вміст гемоглобіну, параметри лейкоцитарної формули, швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ).

Контрольну групу ззалишили 300 осіб, які не мали контакту з іонізуючим випромінюванням.

Визначали кількість еритроцитів, концентрацію гемоглобіну, ШОЕ, кількість тромбоцитів, лейкоцитів і лейкоцитарну формулу.

Кількість еритроцитів визначалося фотоелектроколоріметріческім методом, концентрація гемоглобіну -- геміглобінціанідним методом, ШОЕ - за Панченкова, кількість лейкоцитів - в лічильної камері Горяєва, параметри лейкоцитарної формули і кількість тромбоцитів визначалися в мазку, забарвлюється за Романовським-Гимзе протягом 40 хв.

Динаміка показників вивчалася в такий спосіб. Для кожного ліквідатора час, що минув з закінчення впливу опромінення, поділялося на дворічні інтервали. Залежно від того, скільки часу минуло від моменту закінчення дії випромінювання до даного обстеження, дані ставилися до 1-го інтервалу (1-2 роки після опромінення), 2-му (3-4), 3-му (5-6), 4-му (7-8), 5-му (9 -10) або 6-му інтервалу (11-12 років після опромінення). По кожному інтервалу обчислювали середні арифметичні і помилки середніх з метою подальшого порівняння зі значеннями умовної норми з допомогою адекватних параметричних критеріїв згоди.

У масиві обстежених було виділено 3 вікові групи: 1-у складали ліквідатори в віці від 33 до 42 років (180 чоловік), 2-а - 43-52 року (185 осіб), 3-я - 53-62 року (35 осіб). Для кожної вікової групи було виділено три чотирирічних інтервалу: 1-4 роки після опромінення, 5-8 років і 9-12 років. Для кожного тимчасового інтервалу обчислювали середні арифметичні і помилки середніх. Отримані дані порівнювали з відповідним віковим контролем.

Всі обчислення проводилися в комп'ютерному додатку Microsoft Excel 97.

3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА І ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ

Результати обробки експериментального первинного матеріалу представлені в таблицях 3.1.-3.3. і на малюнках 3.1.-3.7.

3.1. Зміни параметрів крові в залежності від віку.

Аналіз постекспозіціонной динаміки досліджуваних показників з урахуванням віку дозволив встановити наступні закономірності.

Статистично значуще зниження числа еритроцитів встановлено лише для 1-ої вікової групи (33-42 року), причому, найбільше зниження (до 4,60 ± 0,038 млн./мкл) відмічено на 1-4-му році післядії (табл. 3.1., рис. 3.1.). У двох інших вікових групах зміни показника були різноспрямованими і статистично незначний.

Рис. 3.1. Постекспозіціонное зміна кількості еритроцитів в залежності від віку.

* - статистично значимі відмінності від норми

Зміни вмісту гемоглобіну повторюють в цілому динаміку кількості еритроцитів, що обумовлено тісним зв'язком цих показників. У 1-й віковій групі на 1-4-му році після опромінення концентрація гемоглобіну значимо знижується (до 141,6 ± 1,26 г/л при

      
умовної віковій нормі 147,4 ± 1,05) (табл. 3.1.,