16.4.1. Радиационное поражение системы крови

Система крови относится к числу систем клеточного обновления, функ­ционирование которых обеспечивает поддержание постоянного числа функциональных клеток, обладающих короткой продолжительностью жизни. Схема функционирования такой системы приведена на рис. 68.

Послелучевые изменения, происходящие в системе клеточного об­новления, будут рассмотрены на примере гранулоцитопоэза.

Одним из важных эффектов является приостановка клеточного деле­ния (блок митозов), которая тем продолжительнее, чем выше доза облу­чения.

По выходе из блока часть клеток, в которых повреждения ядерной ДНК не были репарированы, подвергается репродуктивной гибели. Часть клеток погибает по интерфазному типу. С повышением дозы число поги­бающих клеток увеличивается. Наиболее радиочувствительны клетки стволового отдела (Do составляет около 1 Гр), и по критерию утраты способности к образованию колоний дочерних клеток число стволовых клеток резко снижается практически сразу после облучения. Высокой ра­диочувствительностью обладают и клетки пула пролиферации. Что же ка­сается клеток пула созревания, то их радиочувствительность сравнитель­но невысока, большинство этих клеток сохраняют жизнеспособность, созревают и выходят в периферическую кровь. В результате количество клеток в костном мозге, а затем и в периферической крови довольно бы­стро убывает. Вначале снижается число наиболее молодых, наиболее ра­диочувствительных клеток. Затем процесс опустошения захватывает все более и более зрелые отделы, так как созревание и выход в кровь созрев­ших клеток продолжаются, а восполнения их числа за счет поступления из пролиферативного пула нет. Наконец, и в периферической крови раз­вивается гранулоцитопения (рис. 68).

Рис 68. Схема развития опустошения в системе клеточного обновления после облучения в высокой дозе (по В. Бонду и соавт., 1971)

На ход кривой содержания в крови гранулоцитов влияют и другие факторы. Так, в ближайшие часы после облучения обнаруживается ран­ний нейтрофильный лейкоцитоз перераспределительного характера — неспецифическая реакция, наблюдаемая при воздействии и других раз­дражителей. Важное значение имеет так называемый абортивный подъем

числа нейтрофилов, наблюдающийся у человека с середины 2-й нед по­сле облучения и сменяющийся еще более глубоким снижением количест­ва этих клеток. Абортивный подъем объясняют возобновлением (после выхода из митотического блока) пролиферации клеток, способных к ограниченному числу делений, что обеспечивает лишь временное увели­чение числа зрелых нейтрофилов. Однако и оно оказывается полезным, сокращая период глубокой нейтропении.

В клетках периферической крови облученных обнаруживаются мор­фологические и цитохимические изменения, что свидетельствует о их не­полной функциональной полноценности. Однако в основном клетки крови после облучения в дозах несколько грей (при острой лучевой бо­лезни) выполняют свои функции удовлетворительно, и главной причи­ной клинических нарушений, связанных с поражением кроветворения, являются не качественные изменения в клетках, а уменьшение их коли­чества.

Начало снижения содержания в крови отдельных видов функциона­льных клеток после облучения и срок, когда глубина этого снижения максимальна, зависят главным образом от времени, в течение которого клетки-предшественники находятся в составе пулов пролиферации, со­зревания, а также от продолжительности циркуляции в крови созревших клеток. Эти параметры различны как для разных клеточных линий, так и для разных видов животных. У человека прохождение предшественников гранулоцитов через пул пролиферации занимает 4-6 дней и примерно столько же времени — прохождение через пул созревания. Зрелые грану-лоциты циркулируют в крови в среднем всего 8-10 ч.

В соответствии с названными сроками нейтропения у человека начи­нает обнаруживаться примерно через 5 сут после облучения. Продолжи­тельность пребывания в крови человека тромбоцитов оценивается в 6-8 дней и минимальный их уровень достигается через 2—2,5 нед.

Длительность жизни эритроцитов в крови составляет 100-120 дней. Поражение зрелых эритроцитов после облучения в дозах, составляющих несколько грей, невелико и поэтому даже в случае полного прекращения продукции новых эритроцитов их число в сутки может снизиться при­мерно на 1% и анемия развивается очень медленно (если не возникнет кровотечения).

Продолжительность блока митозов зависит от дозы облучения и со­ставляет от нескольких часов до суток, редко более. После выхода из блока сохранившие жизнеспособность стволовые клетки возобновляют пролиферацию, создавая тем самым основу для восстановления морфо­логического состава костного мозга, а затем и крови. Это восстановле­ние числа стволовых кроветворных клеток можно наблюдать уже тогда, когда в крови только еще начался процесс опустошения. Однако, чтобы процесс восстановления в стволовом отделе реализовался увеличением числа зрелых функциональных клеток, необходимо время как для вос­становления достаточного числа самих стволовых клеток, так и для про­хождения клеток через пулы деления и созревания.

Выраженность цитопении (т. е. глубина, время достижения и продол­жительность снижения содержания в крови клеток) нарастает с увеличе­нием дозы облучения.

Поражение кроветворения и связанные с ним клинические проявле­ния, в первую очередь инфекционные осложнения и повышенная крово­точивость, получили наименование костномозгового синдрома, который лежит в основе одноименной формы ОЛБ, развивающейся после облуче­ния в дозах 1—10 Гр.