Поражения радиацией. Последствия облучения (часть 2)

Закономерности поражения радиацией. Последствия облучения (часть 2)

Изменение температуры во время облучения не оказывало эффекта на скорость развития дальнейшего поражения. Однако в литературе имеются, данные о том, что температура не только задерживает развитие поражения, но и полностью ликвидирует его[132, 89]. Это явление было обнаружено при облучении яиц аскарид, находящихся при температуре 25°, дозой 50 000 г: в этом случае выживаемость составила только1—9%.

Те яйца, которые облучались м затем содержались в течение 7 недель при температуре 5°, а после этого переносились в среду с температурой 25°, дали гораздо более высокую выживаемость (до 40%), Следовательно, в период охлаждения и происходила почти полная задержка реакции и в то же время количество активных молекул, способных продолжать реакцию, уменьшилось.

Вероятнее всего, что они в силу диффузии передвинулись из очагов реакции (живых клеток) в точки, где нет живого субстрата, способного вступать в реакцию. Весьма показательны исследования, проведенные на крупных головастиках Rana cubetshiana, у которых изучалось поражающее действие излучения по морфологическим показателям (пикноз, гомогенизация и фрагментация ядер) [89].

Влияние температуры на последствия облучения радиацией

Было установлено, что изменение температуры в пределах 0—20° во время облучения дозами порядка 500 г не оказывает никакого влияния на скорость развития дальнейшего поражения. В то же время содержание головастиков после облучения при различных температурах оказывало сильное влияние на скорость и степень поражения в последующие дни.

При возрастании температуры от 0° до 20° количество поражённых клеток возрастало; температурный коэффициент нарастания был равен 4.

При повышении температуры облученных головастиков, содержавшихся ранее при низкой температуре так же, как и в приведенных выше исследованиях, наступало быстрое развитие поражения; это показывает, что реакция только задерживается, но не ликвидируется и продукты, возникшие при облучении, длительно сохраняются при низкой температуре.

Результаты практических исследований последствий облучения

Установлено, что после облучения у головастиков можно обнаружить в глазу и в мозгу дегенеративные клетки; у тех головастиков, которые после облучения содержались при пониженной температуре, дегенеративных клеток не было в течение продолжительного периода, однако они быстро появились при повышении температуры.

На рис. 25 приведены кривые выживаемости для яиц саламандры, облученных дозой 3 000 r, которые выдерживались и облучались  при температуре 22 градуса цельсия.

Кривая выживаемости имеет S-образную форму, причём на 6-й день после облучения погибало максимальное число организмов.

Рис. 25. Кривые выживаемости для яиц саламандры, облученных дозой 3 000 г при различных температурных режимах.

У второй группы головастиков, которые содержались при температуре 4 градуса цельсия, слабые признаки поражения можно было заметить только на 24-26-й день.

В том случае, когда облучение проводилось на холоде, а в дальнейшем головастики содержались при температуре 22 градуса цельсия, кривая выживаемости почти полностью совпадала с кривой для первой группы.

На рис. 26 приведены результаты опытов Дюри с яйцами лягушек [46], которые подвергались облучению различными дозами при различных температурных режимах. Эти опыты показывают, что в тех случаях, когда дозы были явно смертельными, снижение температуры после облучения полностью задерживало эффект поражения; при повышении температуры до 22 градусов цельсия происходила быстрая гибель головастиков.

Практических исследований последствий облучения у высших животных

При облучении эмбрионов курицы дозой 270 r было установлено, что через 2 часа совершенно приостанавливается клеточное деление. Если эмбрионы после облучения выдержать в течение 24 часов при температуре 5 градусов цельсия, то затем при повышении температуры они развиваются вполне нормально.

Рис.26

Понижение температуры уменьшает скорость развития поражения и у высших животных. Однако в связи с тем, что длительное понижение температуры у теплокровных осуществить трудно [54], этот эффект удалось обнаружить только у новорожденных крыс и мышей до образования у них терморегуляторного аппарата [106, 54]. Так, например, при понижении температуры облученных новорожденных мышей наблюдалось повышение резистентности.

Доза 1 500 r, вызывавшая 100%  смертность, оказывалась не смертельной для охлажденных животных. Исследования, в которых были сделаны попытки снизить температуру во время облучения и после облучения, у взрослых животных не дали результатов [19]; заметное снижение температуры удавалось вызвать у крыс и мышей на очень короткие промежутки времени — от 30 минут до 1 часа. Этот срок был слишком мал по сравнению с продолжительностью жизни животных (порядка 10—20 дней), чтобы можно было получить какой-либо результат.

На теплокровных животных влияние изменения температуры давало иногда обратный эффект в связи с тем, что понижение внешней температуры не вызывало изменения температуры тела, а стимулировало повышение обмена веществ. У тех млекопитающих, у которых вовремя зимней спячки температура понижалась (летучие мыши, сурки), радиационный эффект ослаблялся [21].

Эти данные с достаточной ясностью показывают, что реакция в момент облучения отличается по природе от той реакции, которая развивается после облучения. По типу своего развития последняя принадлежит к реакциям, которые развиваются с ускорением. Такой характер присущ реакциям, которые развиваются автокаталитически.

Зависимость первичных реакций от температуры при облучении радиацией

Как уже указывалось выше, сторонники теории мишени (Ли и др.) постулировали положение, что в тех случаях, когда гибель простейших организмов вызывается одним ионизационным актом, реакция не будет зависеть от температуры в противоположность реакциям, вызываемым несколькими ионизационными актами.

Непосредственный экспериментальный материал, подтверждающий это положение, касается влияния температуры в момент облучения; в этих опытах не рассматривается реакция последействия.

Приведённые выше исследования показывают, что температура в момент облучения вообще не оказывает влияния на первичную реакцию и не сказывается на скорости протекания дальнейшего поражения, независимо от того, сколько ионизационных актов может привести к смертельному исходу.

Конечно, говорить о полном отсутствии влияния температуры на первое звено (фотохимическую реакцию) можно только в первом приближении. Температура, конечно, оказывает влияние, однако температурный коэффициент очень низок (порядка 1,1) и его можно обнаружить при сильном охлаждении.

Естественно предположить, что изменение скорости обмена веществ влияет на скорость развития вторичной реакции поражения, Однако ряд наблюдений ставит это влияние под сомнение. Например, непосредственно перед облучением заставляли мышей выполнять напряженную физическую работу: плавать в воде в течение 15—60 минут.

Однако нельзя было обнаружить никакого различия между подопытными животными и контрольными, которые находились в спокойном состоянии. Это подтверждают также опыты, преследовавшие цель повлиять на ход развития поражения после облучения различными фармакологическими средствами.

Применение фармакологических препаратов, как понижающих окисление, так и повышающих его, иногда изменяет только длительность жизни, но не сказывается на конечном результате.

Ответная реакция биологических объектов на радиационное действие

Ответная реакция биологических объектов на радиационное действие слагается, как уже указывалось из двух этапов: реакции, происходящей в момент облучения, и последующей реакции, которая развивается самостоятельно после облучения в течение длительных промежутков времени [91].

Природа вторичной реакции, протекающей в течение инкубационного периода, все еще не ясна; предпринимается много попыток подойти к решению этого вопроса путем воспроизведения реакции на биохимических соединениях вне организма.

Явление последующего развития реакции после облучения наблюдалось при некоторых химических и биохимических реакциях [6]. Так, например, было замечено, что изменение ферментативной активности трипсина в водном растворе продолжается некоторое время и после облучения ионизирующими излучениями. Скорость развития этой последующей инактивации зависит от температуры (табл, 12) [85],

Аналогичный характер последействия наблюдается и для растворов пепсина. При этом было установленно что инактивация происходит в результате реакции, протекающей с большой скоростью в момент облучения и значительно более медленной реакцией, которая идёт самостоятельно после облучения.

Таблица 1

Относительное изменение активности ( в процентах) трипсина при облучении при различных температурах in vitro

Из книги:

Первая часть статьи:  https://radiation-info.com/ru/2022/05/03/zakonomernosti-porazheniya-radiacziej-posledstviya-oblucheniya/

Ссылка на основную публикацию