Негативное влияние на центральную нервную систему ионизирующих излучений

После масштабных техногенных катастроф 20-го века опасность ионизирующего излучения стала предметом страха для многих людей. Однако и в обычной жизни мы сталкиваемся с влиянием радиации. Последствия облучения зависят от многих факторов, и, если доза достаточно высока, они могут быть очень опасны. Впрочем, современная медицина знает, как минимизировать риск для здоровья. О способах реабилитации после облучения расскажем в этой статье.

Виды облучения, которым может подвергнуться организм

Нормальный, безопасный для здоровья радиационный фон составляет 0,1-0,2 мкЗв/ч (зиверт — современная единица измерения поступившей в организм радиации). Значения до 0,6 мкЗв/ч считаются допустимым облучением. Более высокие показатели радиации несут прямую угрозу здоровью людей — при условии, что они действуют постоянно, а не в разовой дозе. [1]

В повседневной жизни мы не можем полностью защититься от ионизирующего излучения. Оно сопровождает нас повсюду — при контакте со стройматериалами, из которых построены здания, в процессе пользования бытовым газом, во время авиаперелетов. Уровень облучения определяется разными условиями — регионом проживания, профессиональной деятельностью и другими. Например, в некоторых областях радиационный фон выше из-за того, что в земной коре находится большое количество радиоактивных веществ. Люди, живущие поблизости от атомных электростанций и прочих объектов ядерного комплекса, а особенно работающие на таких предприятиях, сильнее подвергаются облучению.

Помимо естественных источников радиации, есть еще и искусственные. Чаще всего мы сталкиваемся с ними во время медицинского вмешательства. Рентгеновские методы исследования считаются безопасными: пациент получает очень малую дозу радиации.

Гораздо более сильное облучение происходит во время лучевой терапии, которая применяется чаще всего при лечении злокачественных опухолей. Самая распространенная схема — регулярное локальное воздействие разовыми дозами в 200-250 рад (2-2,5 Зв) [2] . Ионизирующее излучение в таких масштабах разрушает опухолевые клетки, но затрагивает и расположенные рядом здоровые ткани. При соблюдении правил лучевой терапии эти негативные эффекты сводятся к минимуму.

В зависимости от того, где находится источник, различают два типа облучения:

Внешнее , когда радиация действует на организм снаружи. Его природным источником служат, например, лучи из космоса. Внешнему облучению искусственного происхождения человек подвергается во время рентгенодиагностики и лучевой терапии;
Внутреннее , когда излучение исходит из источника в самом организме. Радиоактивные вещества могут проникнуть через легкие с воздухом, через ЖКТ с пищей и водой, через поврежденную кожу. Их также используют при некоторых видах медицинских процедур (радиоизотопная диагностика). Попав в организм, радионуклиды продолжают действовать до момента полного распада или выведения.

Кроме того, виды облучения классифицируются по:

типу ионизирующих частиц (-альфа, -бета, -гамма, рентгеновские и т. д.);
продолжительности воздействия (острое — в течение минут или часов, пролонгированное — несколько дней или месяцев, хроническое — длящееся годами, но в малых дозах);
площади поражения тела (местное, широкопольное, общее);
смертельным последствиям, зависящим от дозы (сублетальное, летальное, сверхлетальное).

При сильном кратковременном облучении или продолжительном воздействии не столь больших (но превышающих допустимые) доз радиации у людей формируется лучевая болезнь. Ее симптомы и отдаленные последствия разнообразны. Главное, от чего они зависят, — это доза облучения, полученная за определенный период времени. С этой позиции выделяют две формы болезни: острую и хроническую.

Острая лучевая болезнь

Это угрожающее жизни состояние возникает, когда организм в течение короткого времени подвергается равномерному воздействию внешнего ионизирующего излучения в дозе более 1 Зв. [3] Есть несколько форм болезни. Какая именно из них разовьется, зависит от степени облучения. Мы будем говорить только о костномозговой форме, которая возникает под действием дозы 1-6 Зв и, в свою очередь, подразделяется на несколько степеней:

легкая — 1-2 Зв;
среднетяжелая — 2-4 Зв;
тяжелая — 4-6 Зв;
сверхтяжелая — более 6 Зв.

Выделяют несколько стадий прогрессирования острой лучевой болезни. Начальный период, который длится до 5 дней от момента облучения, проявляется признаками интоксикации: рвотой, головной болью, слабостью, лихорадкой, покраснением кожи. Они выражены тем сильнее, чем тяжелее степень болезни.

Затем эти симптомы проходят, и наступает фаза затишья. Состояние после облучения на данном этапе удовлетворительное, что создает ложное впечатление о выздоровлении. Определить поражение костного мозга можно по анализам крови.

Далее болезнь вступает в фазу разгара. Симптоматика в этом периоде разнообразна. В крови больных отмечается уменьшение уровня лейкоцитов и тромбоцитов, развивается анемия. Присоединяются инфекции, возникают кровотечения, язвы на слизистой оболочке рта, атрофические изменения кожи, поражения желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Впоследствии может развиться радиационный гепатит.

Легкая и среднетяжелая формы болезни при адекватном и вовремя начатом лечении заканчиваются выздоровлением. Клетки костного мозга со временем восстанавливаются. Однако спустя месяцы или годы после облучения болезнь может напомнить о себе.

В результате воздействия радиации в дозах от 10 Зв и выше возникают другие формы острой лучевой болезни: кишечная, сосудистая, церебральная. Они во всех случаях приводят к летальному исходу, быстрота наступления которого зависит от степени облучения: от нескольких дней до нескольких часов или даже секунд. [4]

Хроническая лучевая болезнь

Ее причина — долгое непрерывное или часто повторяющееся воздействие сравнительно невысоких доз радиации (0,1-0,5 Зв в сутки) [5] . Заболевание развивается постепенно, процесс длится годы. В зависимости от общей дозы облучения различают степени тяжести: легкая и среднетяжелая — 1-5 Зв, тяжелая — свыше 5 Зв. Хроническая лучевая болезнь протекает в три стадии.

Стадия формирования заболевания , когда появляется и нарастает симптоматика. Чем тяжелее степень поражения, тем она ярче. При легкой форме изменения в крови незначительны, нарушения работы внутренних органов выражены неявно (чаще всего бывают расстройства ЖКТ). На первом плане — явления астении: головные боли, утомляемость, раздражительность, плохой сон.

Среднетяжелая форма болезни сопровождается отчетливыми симптомами. Больные жалуются на слабость, утомляемость, боли в костях. Часто возникают кровотечения, кровоизлияния в кожу. Заметны атрофические явления: кожа становится сухой, утрачивает эластичность, выпадают волосы, истончаются ногти. Нарушаются функции ЖКТ и печени. При исследовании крови выявляются анемия, уменьшение содержания лейкоцитов, тромбоцитов и другие признаки угнетения кроветворения.

При тяжелой форме все эти симптомы выражены еще резче. Развивается сильная анемия, возникают кровотечения, поражаются внутренние органы и ЦНС. Часты инфекционные осложнения.

Стадия восстановления . Легкая степень ХЛБ при прекращении облучения имеет благоприятный прогноз, заканчивается выздоровлением через 2 месяца. Среднетяжелая форма протекает годами, периодически обостряется, завершается частичной ремиссией. При тяжелой степени нередко бывает летальный исход (из-за инфекции или кровотечения).

Стадия отдаленных последствий . Перенесенная лучевая болезнь спустя годы может напомнить о себе развитием злокачественных опухолей, иммунных заболеваний, склероза сосудов, катаракты, нарушений работы органов пищеварения. Продолжительность жизни больных уменьшается. Отдаленные последствия облучения могут сказаться и на потомстве (генные мутации).

Лечение после облучения ведется по нескольким направлениям. Его задачи сводятся к облегчению симптомов, нормализации психологического состояния больного, предупреждению осложнений.

Симптоматическая терапия острой лучевой болезни начинается после оказания первой помощи. Она включает купирование рвоты, нормализацию водного баланса, детоксикацию. Назначают сосудистые средства для предотвращения коллапса и шока.

При хронической лучевой болезни применяют физиотерапию, щадящую, но полноценную диету, лечебную физкультуру (при легкой форме), средства, поддерживающие работу ЦНС, витамины. При среднетяжелом течении добавляют стимуляторы кроветворения, гормональные препараты, антибиотики. Иногда приходится прибегать к переливанию крови, в тяжелых случаях — к трансплантации костного мозга.

Психотерапия играет большую роль в восстановлении после облучения, особенно в случае острой формы болезни. Люди часто оказываются под воздействием больших доз радиации в результате аварий, которые сами по себе являются психотравмирующим фактором.

Профилактика осложнений — как ближайших, так и отдаленных — имеет очень большое значение. Для повышения стойкости организма к воздействию радиации назначают растительные адаптогены (элеутерококк, женьшень, лимонник), комплексы витаминов и аминокислот, нуклеозиды. Чтобы предупредить инфекционные осложнения острого лучевого поражения, больного помещают в асептические условия, вводят антибиотики.

Особой чувствительностью к радиационному воздействию отличается пищеварительная система. Нарушениями ЖКТ часто осложняются острая и хроническая формы лучевой болезни. Для поддержки работы органов пищеварения используется ферментная терапия.

С излучением мы сталкиваемся повсюду, но иногда его дозы оказываются выше допустимых. Особенно подвержены риску работники предприятий ядерного комплекса и ТЭК, люди, проживающие вблизи таких объектов, а также сотрудники медицинских и научно-исследовательских учреждений, которые вынуждены взаимодействовать с источниками радиации. При сильном или продолжительном облучении возникает лучевая болезнь, исход которой во многом зависит от своевременно начатой терапии.

Имеются противопоказания. Перед применением необходима консультация врача.

Влияние ионизирующих излучений на вегетативную нервную систему.

Влияние ионизирующей радиации на периферическую нервную систему.

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА НЕРВНУЮ СИСТЕМУ

Высокая чувствительность нервной системы к радиационным воздействиям

НС более РЧ у молодых организмов.

При общем облучении организма в больших дозах или локального облучения головы организма развивается центральный нервносистемный синдром.

-Периферические нервы по морфологическим признакам обладают большой радиорезистентностью.

-Под влиянием прямого длительного действия излучения возникает парабиотическое состояние. Впервые фазы парабиоза на седалищном нерве лягушки проследил П. О. Макаров (1934 г.). После облучения вначале повышаются возбудимость и проводимость нерва, укорачивается рефракторный период, затем возбудимость и проводимость нерва падают, рефракторный период удлиняется и наступает период полной потери проводимости.

- сдвиги в рецепторных системах организма. Сразу же после облучения наблюдается положительное усиление импульсации, затем ослабление и в последующем повторное усиление. При увеличении дозы облучения до нескольких тысяч рентген превалирует ослабление импульсации.

- во всех чувствительных нервах появляется так называемая спонтанная импульсация в нервные центры. Последняя становится одним из факторов, обусловливающих развитие лучевого поражения.

- изменяются реакции вегетативной иннервации со стороны преганглионарных и постганглионарных нейронов, ганглиев, медиаторов и вегетативных центров.

Реакции различных отделов центральной нервной системы на действие радиации имеют как общие, так и специфические особенности. Например, к числу общих особенностей следует отнести волнообразную смену фаз повышенной и пониженной возбудимости отделов. Вместе с тем в разных отделах центральной нервной системы реакции развиваются.

Нарушение взаимодействия между корой и подкорковыми центрами, а также сдвиги в центрально-периферическом взаимодействии играют большую роль в развитии лучевой болезни.

Изменения биоэлектрической активности центральной нервной системы — одни из самых ранних признаков реакции организма на радиационные воздействия. В коре головного мозга кроликов они проявляются уже в первую секунду общего облучения дозой 5* 10 -4 Гр.

Особенность нервной системы по отношению к ионизирующему излучению отражена формулой, а именно: нервная система обладает высокой радиочувствительностью и одновременно высокой пластичностью и способностью к компенсации при действии радиации (Горизонтов, 1955 г.).

Реакции нервной системы при действии ионизирующих излучений проявляются неспецифическими и специфическими эффектами.

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА ОРГАНЫ ЧУВСТВ (ОЧ)

Реакции на облучение слухового, вкусового, обонятельного, вестибулярного и других анализаторов в принципе проявляют общую закономерность и в начале процесса зависят от исходного состояния чувствительности. При малых дозах они повышаются, при больших — понижаются. Кроме того, при малых воздействиях отмечают в основном только функциональные сдвиги, а при больших — и морфологические изменения рецепторных приборов. Послелучевые реакции органов чувств являются суммой реакции как центральной, так и периферической их частей.

О чувствительности тканей глаз к воздействию радиации стало известно уже через год после открытия рентгеновских лучей. При местном облучении появляются сосудистые реакции, конъюнктивиты и другие расстройства. При облучении сетчатки происходит гибель палочек. Пострадиационные изменения в роговице характеризуются подавлением митотической активности эпителия. Одно из тяжелых последствий облучения глаз — поражение хрусталика, которое завершается лучевой катарактойъ

С увеличением возраста организма и дозы облучения возможность восстановления поврежденных структур глаза уменьшается.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Увидев знак, предупреждающий о повышенной радиоактивности, человек старается поскорее покинуть опасное место. Случившееся в Чернобыле, Хиросиме и Нагасаки, научило людей остерегаться радиации. И не зря. После произошедших трагедий человечество столкнулось с серьезными проблемами в состоянии здоровья, которые до сих пор дают о себе знать. Радиация губительно влияет на организм, иногда приводя к смерти. Поэтому важно знать о ее действии, свойствах и допустимых дозах.

Особенности или природа радиации

Это только человек открыл и познакомился с радиацией в конце XIX века, а по сути, радиоактивный фон на планете существует с самого ее создания. Еще в 1898 году Пьер и Мария Кюри установили при исследовании урана, что такой элемент превращается в совсем другие химические элементы.

Учеными было установлено, что все атомы состоят из различного сочетания одних и тех же невидимых элементов:

электроны – отрицательно заряженные частицы;
протоны – положительно заряженные частицы;
нейтроны – частицы без электрического заряда

Атом находится в уравновешенном электрическом состоянии при одинаковом количестве электронов и протонов. Как только объем этих частиц не совпадает, то из атомов образуются изотопы, стабильность которых зависима от количества нейтральных нейтронов.

В чем заключается опасность радиации?

По результатам проведенных научных экспериментов и исследований, опасность радиации и вред ионизирующего излучения на человека заключается в следующем: заряженные ионы, которые проникают в ткани и части человеческого организма, вступают в постоянное взаимодействие с молекулами, из-за чего последние приобретают положительный заряд и разрывают естественные природные химические связи и крепления.

Почему ионизирующие излучения вредны для человека? По этой причине измененные ионным путем молекулы и ткани человеческого организма могут мутировать, видоизменять свою биологическую структуру, увеличиваться в размерах, провоцировать кровотечения и другие побочные процессы.

По причине усиленного воздействия на человеческий организм ионизирующих веществ у человека могут развиваться онкологические проблемы, множественные опухоли. Также из-за облучения радиацией выпадают волосы, сжигается критическая масса тела, наступает анемия, повреждается костный мозг.

Источники радиации

Человек в незначительной степени сам считается источником радиации и имеет свое естественное радиоактивное поле. В его мягких тканях, мышцах и костях содержится совсем небольшое количество радиоактивных веществ.

Источники радиации имеют естественное, природное и искусственное происхождение.

К природным источникам облучения относятся:

радиоактивные вещества, расположенные в недрах земной коры;
излучение из космического пространства;
каменный уголь в печи;
многочисленные терриконы.

К искусственным источникам облучения относятся:

атомные реакторы АЭС, атомных подводных лодок и исследовательских лабораторий;
склады радиоактивных веществ;
захоронения атомных отходов;
ядерные боеприпасы;
рентгеновские лучи в медицине.

Доза облучения и воздействие на организм

Значение поглощенной дозы, рад	Степень воздействия на человека
10000 рад (100 Гр.)	Летальная доза, смерть наступает через несколько часов или дней от повреждения центральной нервной системы.
1000 – 5000 рад (10-50 Гр.)	Летальная доза, смерть наступает через одну-две недели от внутренних кровотечений (истончаются клеточные мембраны), в основном в желудочно-кишечном тракте.
300-500 рад (3-5 Гр.)	Летальная доза, половина облученных умирают в течение одного-двух месяцев от поражения клеток костного мозга.
150-200 рад (1,5-2 Гр.)	Первичная лучевая болезнь (склеротические процесс, изменения в половой системе, катаракта, иммунные болезни, рак). Тяжесть и симптомы зависят от дозы излучения и его типа.
100 рад (1 Гр)	Кратковременная стерилизация: потеря способности иметь потомство.
30 рад	Облучение при рентгене желудка (местное).
25 рад (0,25 Гр.)	Доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах.
10 рад (0,1 Гр.)	Вероятность мутации увеличивается в 2 раза.
3 рад	Облучение при рентгене зубов.
2 рад (0,02 Гр) в год	Доза облучения, получаемая персоналом, работающим с источником ионизирующего излучения.
0,2 рад (0,002 Гр. или 200 миллирад) в год	Доза облучения, которую получают сотрудники промышленных предприятий, объектов радиационно-ядерных технологий.
0,1 рад (0,001 Гр.) в год	Доза облучения, получаемая средним россиянином.
0,1-0,2 рад в год	Естественный радиационный фон Земли.
84 микрорад/час	Полёт на самолёте на высоте 8 км.
1 микрорад	Просмотр одного хоккейного матча по телевизору.

Влияние радиации на гены

Чрезвычайно актуальны работы по изучению влияние радиации на здоровье человека, в особенности генетических последствий, которые проявляются у потомков людей, подвергшихся облучению. Генетический эффект в этих случаях оценить очень трудно хотя бы потому, что при других ситуациях этот риск не учитывается. К генным изменениям относятся точечные и хромосомные мутации, имеющие, обычно вредные последствия. В естественных условиях среди миллиона людей около 8 тыс. человек имеют генетические повреждения при рождении. Если в зародышевых клетках происходят изменения в генах, следует ожидать появления наследственных изменений среди потомства индивидуумов. Измененные гены или хромосомы распределяются среди населения в результате браков между облученными лицами или их потомками с людьми необлученными. Такие важные вопросы, как контроль за наследственным поражением, еще далеки от решения и требуют самого детального изучения.

Свободные радикалы и последствия их действия

Когда ионизирующая способность радиоактивного излучения интенсивна, это приводит к образованию активных молекул в живых клетках. Такие молекулы и есть свободными радикалами. Они повреждают и приводят к гибели живые клетки.

Их агрессивное воздействие направлено на жизненно важные функции организма. В первую очередь страдают клетки желудочно-кишечной и кроветворной систем и половые клетки. В данном случае возникают определенные симптомы: тошнота, рвота, повышенная температура, диарея, уменьшение клеток крови.

В борьбе со свободными радикалами организм сам запускает регенерацию поврежденных клеток. Но когда облучение сильное, он становится не способным побороть вредоносное действие. Вид радиации, ее интенсивность и индивидуальная восприимчивость человека играют в этом главную роль.

Каков долговременный эффект воздействия радиации на организм?

Более всего возрастает риск заболевания раком. Обычно клетки организма просто отмирают, дойдя до своего предельного возраста. Однако когда клетки теряют это свойство и продолжают бесконтрольно размножаться, возникает раковое заболевание.

Здоровый организм обычно не дает клеткам дойти до такого состояния. Однако радиоактивное облучение нарушает эти процессы, резко повышая риск развития рака.

Воздействие радиации приводит также к необратимым изменениям – мутациям – генетического фонда, что, в свою очередь, может передаваться будущим поколениям, вызывая пороки и отклонения от нормального развития: уменьшение размеров мозга и головы, неправильное формирование глаз, задержки роста и трудности в обучении.

Мутации

После воздействия радионуклидов возможно проявление двух типов мутаций: доминантной и рецессивной. Первая возникает сразу же после облучения. Второй тип обнаруживается спустя большой промежуток времени не у пострадавшего, а у его последующего поколения. Нарушения, вызванные мутацией, приводят к отклонениям в развитии внутренних органов у плода, внешним уродствам и изменением психики.

К сожалению, мутации достаточно плохо изучены, так как обычно проявляются не сразу. Спустя время сложно понять, что именно оказало главенствующее влияние на её возникновение.

Аргироз или синяя кожаАргироз — это стойкое голубовато-серое окрашивание кожи, обусловленное отложением в.
О чём говорит цвет стула?Цвет стула может быть результатом какого-то съеденного продукта, а может.
Герпес: что такое и как не заразитьсяГерпес — это инфекция, вызываемая двумя видами вирусов. Она проявляется.
Нейрофиброматоз или Болезнь Реклингхаузена что это такоеНейрофиброматоз – это группа заболеваний, которые имеют однотипные клинические проявления.

Врач с 36 летним стажем работы. Медицинский блогер Левио Меши. Постоянный обзор животрепещущих тем по психиатрии, психотерапии, зависимостям. Хирургии, онкологии и терапии. Беседы с ведущими врачами. Обзоры клиник и их врачей. Полезные материалы по самолечению и решению проблем со здоровьем. Посмотреть все записи автора Левио Меши

Правда, уже и в то время отдельные исследователи (Данич, Оберштейнер (J. Danysz, D. Obersteiner) и др.), не подчеркивая ведущей роли нервной системы в реакции организма на облучение, собственными опытами подкрепляли тезис о ее чувствительности. Несмотря на данные И. Р. Тарханова и его последователей, до конца 20-х годов текущего столетия большинство радиобиологов, в том числе и отечественных, продолжало считать нервную систему нечувствительной или малочувствительной к облучению. Существенным вкладом в развитие представлений о роли центральной нервной системы в реакции организма на облучение явились работы М. И. Неменова, воспользовавшегося для этой цели классической павловской методикой с условными рефлексами слюнных желез у собак. М. И. Неменов, работавший под руководством И. П. Павлова, установил, что при рентгеновском облучении головы собак дозами порядка сотен рентгенов у них изменялось состояние основных функций мозговой коры. Непосредственно за облучением наступала фаза возбуждения, длившаяся несколько дней и выражавшаяся повышением условных рефлексов. Затем начиналось их снижение с постепенной в течение 5—6 недель нормализацией. При повторном облучении наступало стойкое понижение возбудимости.

С тех пор метод условных рефлексов применяли многие советские исследователи (В. В. Яковлева, П. С. Купалов, Е. И. Бакин, Н. Н. Лившиц, П. Ф. Минаев, П. И. Ломонос, С. А. Лифшиц и др.). Помимо подтверждения основных закономерностей действия излучений на корковую деятельность, установленных еще М. И. Неменовым, ими был вскрыт ряд новых фактов, позволяющих подойти к выяснению конкретных механизмов возникновения изменений в условнорефлекторной деятельности, к установлению зависимости этих изменений от места облучения, дозы и особенностей нервной системы облучаемых объектов. В ряде отечественных и отдельных зарубежных исследований (Е. И. Бакин и И. П. Долгачев, Я. И. Гейнисман, Е. А. Жирмунская, П. О. Макаров, Л. Л. Васильев и др.) было показано, что спинной мозг, симпатические узлы и периферическая нервная система также чувствительны к действию ионизирующих излучений. Эффективность воздействия излучений оценивалась на основании изучения изменений как в самой нервной системе, так и в иннервируемых ею органах и тканях.

Принципиальным дополнением к приведенным выше данным, указывающим на чувствительность нервной системы к воздействию ионизирующих излучений при ее непосредственном облучении, являются работы Н. Н. Лившиц, П. И. Ломонос и др., целью которых было выявление реакции коры головного мозга при облучении отдельных областей тела или всего тела с защитой головы от облучения. П. И. Ломонос подвергала у собак рентгеновскому облучению область живота или всего тела с защитой головы; после такого облучения отмечались резкое снижение пищевых условных рефлексов и тенденция к повышению оборонительных рефлексов. То же наблюдалось и при облучении всего тела без защиты головы от облучения. Специальными исследованиями П. И. Ломонос установила, что происходит не ослабление возбудительных и тормозных процессов, а нарушение их уравновешивания. Она считает, что облучение повышает возбудимость подкоркового оборонительного центра, а это в свою очередь в силу отрицательной индукции вызывает снижение пищевых условных рефлексов.

Сдвиги в основных процессах корковой деятельности происходят и при общем облучении, что сближает эти исследования с интересующим нас вопросом о действии радоновых ванн, где речь идет скорее всего об общем облучении радоном и продуктами его распада, диффузно распределяющимися по всему организму. О. П. Брюханов и П. И. Ломонос вводили животным внутривенно радиоактивный фосфор. Это, строго говоря, не совсем общее облучение, так как только в первые дни фосфор распределен в организме диффузно, а затем почти целиком оседает в костях. В течение первой недели после введения фосфора отмечается снижение условных рефлексов без фазных явлений. Затем наблюдается некоторое их повышение с повторным снижением и фазовыми явлениями. Примерно в том же направлении изменяется условнорефлекторная деятельность у собак при введении им радиоактивного кобальта (П. И. Ломонос), который, как известно, оседает главным образом в печени (около 70%).

Количество вводимого кобальта 3—60 mС. При умеренной общей реакции на введение кобальта снижения условных рефлексов не наблюдалось. При резко выраженной общей лучевой реакции процессы внутреннего торможения усиливаются. Первое снижение условных рефлексов авторы объясняют усилением процессов внутреннего торможения, второе — возникновением запредельного торможения. Н. Н. Лившиц при общем повторном облучении собак через длительные интервалы (1—3 месяца) сравнительно большими разовыми дозами (200—400 рентгенов) наблюдала изменения условных рефлексов разной степени выраженности: от кратковременного снижения и незначительного ухудшения дифференцировок до резкого снижения условных рефлексов с наличием уравнительной и парадоксальной фаз и отказом от пищи во время опыта. Эти нарушения соответствовали степени выраженности общей лучевой реакции организма.

При ежедневном облучении собак значительно меньшими разовыми дозами (25 рентгенов) до общей дозы в 600 рентгенов у них наблюдались тяжелые нарушения пищевых условных рефлексов, которые изменялись раньше безусловных. Л. И. Котляревский, Л. С. Горшелева и Л. Е. Хозак облучали крыс разовой дозой в 50 рентгенов и вызывали у большинства из них повышение коркового возбуждения, что влекло за собой нарушение активного торможения и развитие фазовых состояний. При трехкратном облучении той же дозой (50 рентгенов) через некоторое время после облучения наблюдалось снижение условных рефлексов, иногда вплоть до их полного исчезновения. После этого отмечалось их значительное повышение с развитием фазовых явлений и нарушением активного торможения. Эти изменения удерживались довольно длительно и протекали волнообразно.

Существенно важным и новым для выяснения роли нервной системы в реакциях организма на облучение является установленная Л. И. Котляревским с сотрудниками зависимость их от типа нервной системы животного. У животных сильного уравновешенного типа каждое облучение ведет к повышению раздражительного процесса и к ослаблению активного торможения. При длительном наблюдении после трехкратного или семикратного облучения можно было отметить, что эти нарушения высшей нервной деятельности носили волнообразный характер с последующей полной нормализацией при трехкратном облучении. У животных возбудимого типа нервной системы каждое облучение также вызывает значительное повышение раздражительного процесса с нарушением силовых взаимоотношений условных раздражителей, фазовые явления и резкое ослабление активного торможения с преобладанием ультрапарадоксальной фазы. Нормализации не наблюдается даже через 3 месяца после облучения.

Животные слабого типа нервной системы реагировали постепенным снижением корковой возбудимости. В результате общего ослабления нервных процессов у них нередко отмечались явления резкой корковой истощаемости. Общее поведение характеризовалось угнетенностью, малоподвижностью. Изменение условнорефлекторной деятельности тотально облученных крыс было отмечено и в работе И. А. Пионтковского с сотрудниками. П. Д. Горизонтов на основании материалов, полученных в руководимой им лаборатории, также приходит к выводу, что в начальный период лучевой реакции, когда отмечается повышение условнорефлекторной деятельности, и в период относительной нормализации отмечается ослабление разных видов внутреннего торможения и подвижности тормозного процесса.

О возникновении существенных изменений в корковой динамике под влиянием облучения свидетельствует развитие так называемых фазовых состояний, заключающихся в нарушении соответствия между силой условных раздражителей и величиной условных реакций. Графов, изучая, например, двигательные условные рефлексы у крыс, подвергшихся рентгеновскому облучению дозой в 600 рентгенов, отметил у них в первый период ослабление внутреннего торможения. В дальнейшем отмечается фазовое состояние, с его развитием наступает угнетение корковой деятельности с постепенным ее восстановлением, затягивающимся иногда на довольно длительный (до 2 месяцев) срок, в течение которого наблюдается неустойчивость условнорефлекторных реакций и уменьшение подвижности нервных процессов.

Указанные выше работы М. И. Неменова и др., а также работы П. И. Ломонос, Н. Н. Лившиц проведены на единичных животных, и естественно, что установленные ими закономерности воздействия излучения на нервную систему, в частности те, при которых имеет значение тип нервной системы, нуждаются в подтверждении на гораздо большем материале. Этим выгодно отличается работа И. Т. Курцина, посвященная нарушениям кортико-висцеральных взаимоотношений при действии лучистой энергии, в которой автор использовал более 70 собак. После тотального облучения 250—350 рентгенами резко нарушаются функции коры больших полушарий, подкорковых центров и внутренних органов. Наблюдается функциональное ослабление корковых клеток и преобладание в коре мозга тормозного процесса. Наиболее тяжелые кортико-висцеральные нарушения наблюдаются у животных слабого и сильного неуравновешенного типа высшей нервной деятельности. Большое значение имеют установленные И. Т. Курциным факты нарушения афферентной импульсации с внутренних органов. На 200 собаках и кошках отмечены большие нарушения рефлексов на кровяное давление и дыхание с интеро-рецепторов селезенки, костного мозга, тонкого кишечника, печени и конечностей.

Некоторые существенные закономерности реакции организма на воздействие ионизирующих излучений отмечены при изучении изменений биоэлектрической активности мозга в ответ на облучение. В крайне малочисленной по этому вопросу зарубежной литературе наметились некоторые противоречия по вопросу о чувствительности электрической активности мозга к облучению. Эльдред и Троубридж (Е. Eldred a. V. Trowbridge) отрицают наличие каких-либо существенных отклонений в электрической активности коры головного мозга от нормы у облученных ими обезьян, давших выраженную классическую картину лучевой болезни с летальным исходом. Такие результаты рассматриваются авторами как вполне согласующиеся с существующим за рубежом представлениями о высокой резистентности нервной системы к облучению. В противовес этому Росс, Левит и Холст, Ли и Снайдер, Андрюс и Брейс, Брукс (J. А. Т. Ross, S. R. Leawitt, E. A. Hoist, J. С. Lee, R. S. Snider, Н. Andrews, К. С. Brace, Ph. Brooks) указывают на наличие изменений в биоэлектрической активности мозга, но отрицают роль центральной нервной системы в реакции организма на облучение.

Отечественные исследователи все признают отчетливые изменения в биоэлектрической активности мозга под влиянием облучения. Тонкий анализ динамики изменений электрической активности в различных отделах центральной нервной системы под влиянием ионизирующих излучений имеется в исследованиях М. Н. Ливанова и его сотрудников (Н. С. Делицина, З. Я. Янсон и др.). Эти исследования показали, что под воздействием излучения сравнительно больших количеств радона происходит ослабление биоэлектрической активности мозга. При общем рентгеновском облучении кроликов дозами в 500—1000 рентгенов обнаруживается характерная фазность изменения биотоков. Через несколько минут после облучения в коре отмечается некоторое увеличение интенсивности колебаний, снижение порогов возбудимости на световые вспышки и отчетливо выраженное учащение колебаний в ответ на возрастание интенсивности световых стимулов. Все это говорит о повышении возбудимости коры.

В ближайшие часы после облучения намечается ослабление биоэлектрической активности, которое у большинства кроликов максимально снижается к концу первых суток. В этот период снижается возбудимость, удлиняются скрытые периоды реакции на ритмический световой раздражитель; ослабленная реакция получается только на сильный раздражитель. К концу 2-х суток отмечается фаза восстановления возбудимости или активности, после чего следует период относительной нормализации с довольно волнообразным неустойчивым состоянием коры. Отмечаются значительные колебания возбудимости и интенсивности биоэлектрической активности мозга в обе стороны от исходного состояния. Примерно та же картина изменений наблюдалась и при парциальном облучении головы. После некоторого начального возбуждения отмечается к концу суток длительное угнетение биотоков с выпадением безусловных и условных рефлексов. На 2—3-й сутки биоэлектрическая активность коры восстанавливается. Восстановление условнорефлекторной деятельности носит несколько более затяжной характер. При облучении туловища с экранированием головы биотоки коры в течение первых суток не изменяются.

Новой и интересной линией исследования М. Н. Ливанова является попытка сопоставить изменения, возникающие в различных звеньях рефлекторной дуги. Это позволяет подойти к конкретному генезу изменений биотоков мозга и к решению крайне важного вопроса о закономерностях центрально-периферических отношений в реакциях коры на разные виды облучений. В этих исследованиях выявлена динамика изменений в гипоталамусе и продолговатом мозгу, в экстеро- и интерорецепторах под влиянием облучения. И. А. Пигалев в своем обзоре сообщает об изменениях в коре головного мозга кроликов при введении им внутрь значительных количеств радона, радиотория или полония. Отмечается длительная экзальтация биотоков, повышенная способность корковых нейронов к усвоению ритма заданных раздражений. В последующие дни эти изменения исчезают, а затем возобновляются с еще большей силой, т. е. динамика изменений реактивности коры головного мозга по энцефалографическим характеристикам соответствует хорошо изученным этапам развития общей лучевой реакции.

Изменения биоэлектрической активности под действием ионизирующих излучений отмечены не только в эксперименте, но и на людях, подвергавшихся облучению терапевтическими дозами при лечении гипертонии (Я. И. Гейнисман и Е. А. Жирмунская), опухолей различной локализации (Ю. Г. Григорьев), эритремии (А. М. Плешков), полицитемии (Ф. И. Серков, Е. Д. Дубовый и М. А. Ясиновский), полирадикулоневрита (С. М. Петелин). Ю. Г. Григорьеву впервые благодаря использованию телекобальтового аппарата удалось снимать электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в процессе самого облучения. Из приводимых им электроэнцефалограмм больных видно, что изменение электрической активности мозга в виде экзальтации биотоков, указывающее на повышенную возбудимость, начинается уже через 30 секунд после начала облучения, т. е. при дозах порядка единиц рентгена, и достигает максимума к 10-й минуте, после чего начинается снижение, доходящее к 30 минутам до полной депрессии мозговых колебаний с постепенным полным восстановлением к концу первых суток.

Данные Ю. Г. Григорьева свидетельствуют об очень ранней реакции коры головного мозга на облучение, что окончательно решает вопрос о так называемом латентном периоде при действии ионизирующих излучений. Более того, наблюдавшиеся Ю. Г. Григорьевым изменения спонтанного ритма и реактивности мозга при небольших дозах представляют интерес с точки зрения радиоактивной курортной терапии, где чаще всего приходится иметь дело с небольшими дозами, правда, в основном с альфа-излучением радона и продуктов его распада, а не с гамма-лучами кобальта 60, как это имело место в наблюдениях Ю. Г. Григорьева. Нельзя не упомянуть в связи с этим последних данных М. Н. Ливанова, доложенных на международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии. Пользуясь принципом коммутации, дающим возможность почти одновременно регистрировать большое число точек коры (до 50), М. Н. Ливанов наблюдал сложную пространственную динамику корковой мозаики после массивного воздействия рентгеновыми лучами. Им было показано, что сдвиги в биоэлектрической активности, вызванные облучением, равномерно охватывают всю кору головного мозга. При этом методе исследования электрической активности мозга также выявляется, что в первые часы наблюдается усиление, а затем ослабление корковой деятельности с последующим длительным неустойчивым состоянием и тенденцией к нормализации.

Приведенных данных, далеко не исчерпывающих всего богатства имеющегося в настоящее время фактического материала о воздействии излучений на нервную систему, вполне достаточно, чтобы признать, что центральная и периферическая нервные системы обладают большой чувствительностью к воздействию ионизирующих излучений. Этот вывод подкрепляется в настоящее время не только изложенными выше данными о функциональных сдвигах деятельности нервной системы, но и результатами морфологических изысканий, свидетельствующими о появлении морфологических изменений в различных элементах нервной системы буквально уже в первые часы после облучения дозой в 500 рентгенов. Хотя рано еще говорить о детальном конкретном механизме возникновения описанных выше изменений функционального состояния нервной системы под влиянием воздействия ионизирующих излучений, но некоторые суждения все же могут быть высказаны.

Во-первых, нельзя ни в коем случае отрицать непосредственное воздействие излучения на нервную систему, в которой так же, как и в любой другой ткани организма, возникают ионизационные эффекты со всеми вытекающими отсюда физико-химическими, биохимическими и физиологическими последствиями. Во-вторых, немалую роль в изменениях функционального состояния мозга должны сыграть циркуляторные сдвиги и изменения проницаемости сосудов мозга под влиянием облучения. Наконец, наибольшее значение имеет, по-видимому, поступление необычных импульсов с облученной периферии или, наоборот, прекращение поступления нормальных импульсов в кору больших полушарий. Все, что известно сегодня о реакциях высших животных и человека на облучение, говорит о том, что первично реакция возникает в подкорковых образованиях с последующим все большим и большим втягиванием коры. Это вполне естественно, если учесть, что в основе первичных реакций лежат раздражения, адресующиеся к центрам безусловных рефлексов.

Сразу же после облучения отмечается небольшое увеличение размеров эритроцитов, сменяющееся фазой уменьшения с последующей нормализацией. Отмечено, что параллельно с изменением гемодинамики и физико-химических показателей крови наблюдается изменение способности ткани мозга к утилизации кислорода. Кроме вышеуказанных показателей, изучалось с помощью вживленных в мозг электродов изменение омического и емкостного сопротивления тканей мозга, причем уже во время облучения было отмечено закономерное их изменение в зависимости от дозы излучения. Стимулирующее действие ионизирующих излучений привлекает к себе в последнее время, в связи с широким использованием атомной энергии в мирных целях, внимание исследователей различных отраслей биологической науки (Н. А. Порядкова, Е. Н. Сокурова, Н. В. Тимофеев-Ресовский, Н. В. Лучник и др.). Надо полагать, что вопросы стимулирующего действия излучений будут надлежащим образом изучены и в курортной радиоактивной терапии.

Читайте также: