Кроветворная форма острой лучевой болезни

При кратковременном общем облучении организма человека и многих видов млекопитающих в дозе 1 Гр и более развивается острое лучевое поражение. Через некоторое время после облучения (тем меньшее, чем больше доза) появляются первичные признаки поражения: потеря аппетита, покраснение кожи, общая слабость, головная боль, тошнота, рвота. Интенсивность этих симптомов (всех или части из них) периодически усиливается с частотой тем большей, чем больше доза, а затем прекращается. Наступает период мнимого благополучия, в течение которого самочувствие и работоспособность облученного близки к норме. Длительность этого латентного периода сокращается с ростом дозы, а при дозе, превышающей 10 Гр он вообще отсутствует и первичная реакция непосредственно переходит в следующую стадию развития острой лучевой болезни - ее разгар. При дозах, не превышающих 3-6 Гр, а при лечении и до 10 Гр у человека сохраняется вероятность выжить. В этом случае наступает более или менее быстрое восстановление здоровья - полное или частичное. Вероятность выживания убывает с ростом дозы, а при дозах более 5-6 Гр она равна нулю.

В диапазоне доз до 6 Гр поражение организма и исход острой лучевой болезни определяются острым лучевым поражением органов кроветворения, в результате которого, а также вследствие лучевой гибели некоторых зрелых клеток через какое-то время после облучения (1-25 суток) резко изменяется число клеток крови. При больших дозах катастрофически уменьшается число лейкоцитов и тромбоцитов, что может привести к гибели.

Непосредственной причиной гибели чаще всего является инфекция, с которой организм не может справиться из-за плохого состояния периферической крови и угнетения иммунной системы, и у некоторых видов животных - множественные кровоизлияния, возникающие вследствие подавления системы свертывания крови. Так формируется и развивается кроветворная (гемопоэтическая или костномозговая) форма острой лучевой болезни.

Ионизирующее излучение воздействует на клетки костного мозга и крови, повреждает их в соответствии с их радиопоражаемостью и вносит тем самым изменения в состав крови и в клеточную систему ее обновления. Сильнее всего поражаются делящиеся неспециализированные клетки из первых поколений системы клеточного обновления. Более радиорезистентны не столь часто делящиеся созревающие клетки костного мозга, зрелые же клетки крови отличаются высокой радиорезистентностью, особенно безъядерные (эритроциты и тромбоциты). Некоторую аномалию представляют собой зрелые лимфоциты, отдельные группы которых очень чувствительны к воздействию излучения. Однако, если принять во внимание способность этих клеток к интенсивному делению в процессе выполнения своих функций, их высокая радиочувствительность не будет выглядеть столь необычной.

Таким образом, острое облучение прежде всего наносит повреждения клеточным структурам красного костного мозга. Радиопоражаемость клеток различных линий различается незначительно, а их способность к репарации слабая (экстраполяционное число кривой доза-эффект практически равно 1).

В первые 1-3 часа после кратковременного облучения изменение клеточности красного костного мозга не успевает проявиться. Но уже через сутки после облучения в дозе 1-2 Гр в красном костном мозге остается 80-90% начального числа клеток; при дозе 3-4 Гр - 70-75%; 5-7 Гр - 4—50% и более 8 Гр - 15-20%. Оставшиеся клетки - это макрофаги, зрелые гранулоциты, клетки стромы и кровеносных сосудов. Погибшие клетки за 1-2 суток удаляются макрофагами.

Опустошение костного мозга начинается сразу же после облучения за счет: а) временного прекращения деления всех клеток, независимо от их дальнейшей судьбы; б) гибели малодифференцированных и делящихся клеток; в) неизменности продолжительности клеточного созревания и времени жизни зрелых клеток.

В период опустошения в красном костном мозге наблюдаются клетки с видимыми нарушениями. Опустошенный костный мозг заполняется кровью. Уцелевшие от интерфазной гибели кроветворные клетки через несколько часов выходят из блокировки и начинают делиться. В результате через 4-6 сут даже после облучения в дозах, превышающих абсолютно смертельные, в уцелевших сайтах костного мозга обнаруживаются очаги регенерации, содержащие клетки разных ростков. Однако при больших уровнях облучения эти очаги могут впоследствии исчезнуть, так как они возникают из пораженных кроветворных клеток, способных к ограниченному числу делений.

Уцелевшие стволовые клетки после прекращения блокировки начинают интенсивно делиться. Ускорение восстановления пула стволовых клеток достигается также вовлечением в процесс размножения покоящихся клеток (находившихся в фазе G₀) и сокращением длительности клеточного цикла. Скорость созревания клеток при этом не меняется. В результате такого процесса восстановления в костном мозге появляются новые очаги регенерации. Время их появления зависит от дозы, но они возникают даже при дозах, превышающих минимальные абсолютно смертельные.

Действие ионизирующих излучений на циркулирующую кровь обусловлено поражением кроветворения, тогда как клетки крови относительно радиорезистентны. Блокирование кроветворения после облучения приводит к постепенному прекращению поступления новых клеток в делящийся и созревающий пулы клеток ККМ. Зрелые клетки продолжают поступать в кровь, пока запас их не иссякнет. Естественная убыль зрелых форменных элементов из крови происходит в нормальном темпе и не компенсируется поступлением новых клеток.

Гибель человека от кроветворной формы ОЛБ чаще всего обусловлена развитием инфекций. Это объясняется тем, что гранулоциты (прежде всего нейтрофилы) производятся в ККМ в течение 5-13 суток, а живут в организме 1-2суток. Прекращение поступления их в кровь, а из нее – в ткани тела приводит к быстрому опустошению организма. Тромбоциты производятся за 8-10 суток и столько же времени живут в организме. Поэтому поражение излучением тромбоцитарного ростка также существенно сказывается на числе пластинок в крови, хотя и не так резко, как на нейтрофилах. Эритроциты производятся за 2-7 суток, живут в крови 110 – 130 суток. Поэтому прекращение продуцирования эритроцитов не скоро сказывается на формуле крови. Лимфоциты очень чувствительны к облучению (D₀ = 0.2 – 0.3 Гр) и быстро погибают интерфазно. Их образование идет с минимальной производительностью. Этим объясняется быстрое угнетение пула лимфоцитов после облучения и медленное восстановление его активности. Однако временный дефицит лимфоцитов обычно не сказывается решающим образом на судьбе организма.

Таким образом, для судеб облученного организма наибольшее значение в изменении состава крови имеет число нейтрофилов.