Вилен Барабой - Ядерные излучения и жизнь

Размер поражающего действия изотопов, проникших внутрь организма, зависит и от других причин. Очень важное значение имеет скорость распада. Чем быстрее идет этот процесс, тем больше выделяется ионизирующих частиц, но зато процесс облучения более ограничен во времени. Существенное значение имеет также способность изотопа накапливаться в отдельных органах и тканях. Естественно, что в том органе, в котором накапливается наибольшее количество изотопа, максимальным будет и размер повреждений. Такие изотопы, как стронций - 90, радий - 226, накапливаются в костях, поэтому наибольшие разрушения наблюдаются в органах, близко соприкасающихся с костями: в костном мозге, половых железах и т. п.

Наконец, не менее важное значение имеет растворимость изотопа в жидкостях организма, скорость его всасывания и способность к выведению из организма. Некоторые изотопы настолько плохо растворимы, плохо всасываются, что транзитом проходят через желудочно-кишечный тракт, не успев причинить серьезного вреда. Другие хорошо всасываются, но не накапливаются в отдельных органах и быстро удаляются из организма через почки. Третьи (это все тот же стронций-90, а также радий, цезий, уран и некоторые другие радиоактивные вещества), всосавшись в кровь, оседают в костях или других местах организма, где остаются десятками лет, до конца жизни организма, непрерывно продолжая свою разрушительную работу.

Вот почему ученые-радиобиологи не могут ограничиться физической характеристикой каждого изотопа, его способностью излучать те или иные ионизирующие лучи, а всегда внимательно изучают условия проникновения изотопов в организму, их поведение, растворимость, способность накапливаться, пути и условия выведения из организма, способы искусственного ускорения этого процесса.

Как уже говорилось выше, клетки особенно чувствительны к действию ионизирующей радиации в период деления, поэтому сильнее всего повреждаются в организме именно те органы и ткани, в которых особенно часто происходят акты деления. В них легко развивается и процесс интерфазной гибели клеток. Какие же это органы? К ним в первую очередь относятся костный мозг и селезенка, непрерывно вырабатывающие форменные элементы крови, слизистая оболочка кишечника, желудка, дыхательных путей, в которых интенсивное размножение клеток возмещает убыль слущивающихся, половые железы и некоторые другие органы.

Но организм - единое целое, а не сумма слагающих его клеток. Поэтому и лучевое поражение организма ни в коей мере не является простой суммой повреждений, нанесенных отдельным клеткам. Преимущественное поражение какого-нибудь органа тотчас же нарушает ту великолепную согласованность работы всех частей тела, которая характерна для всякого организма и отражается на деятельности всех органов. Например, поражение костного мозга приводит, в частности, к резкому уменьшению количества циркулирующих в крови лейкоцитов, которые участвуют в защите организма от проникновения микробов, возбудителей различных болезней. Это обстоятельство - одна из причин инфекционных осложнений, которые часто бывают при лучевой болезни.

Повреждение слизистой оболочки кишечника приводит к нарушению всасывания питательных веществ в кровь. Одновременно вследствие массовой гибели клеток увеличивается проницаемость слизистой оболочки для воды, минеральных солей, микроорганизмов, проживающих в просвете кишечника. Проникновение микробов способствует развитию воспалительных процессов, поносов, уносящих значительные количества воды, солей и быстро истощающих организм, особенно в сочетании с отсутствием аппетита и нарушением всасывания. Микробы и выделенные ими ядовитые вещества еще более ослабляют организм, его сопротивляемость лучевой болезни.

Гибель организма может наступить не только тогда, когда глубоко повреждены все его клетки. Гораздо чаще бывает иначе: смерть наступает, если выходит из строя один какой-то жизненно важный орган. При попадании пули в сердце и в ногу размер разрушений (количество погибших клеток) может быть одинаков. Но мгновенная смерть в первом случае обусловлена не величиной поражения как таковой, а выходом из строя сердца - органа, без которого невозможна жизнь организма как целого, хотя слагающие его клетки и ткани еще живы и могли бы жить дальше.

При облучении целого организма проникающей радиацией страдают в большей или меньшей степени все органы и ткани, но причиной гибели всегда является выход из строя какой-то одной системы органов, пораженной особенно глубоко. При облучении млекопитающих ядерными излучениями в дозах 300 - 900 р критической (определяющей исход лучевой болезни) является система органов кроветворения - костный мозг, лимфатические узлы, селезенка. Так называемая "костномозговая" гибель облученных животных наблюдается обычно на 7 - 15 сутки после воздействия радиации. При более высоких дозах гибель наступает на 3 - 5 сутки, т. е. в сроки, когда поражение костного мозга еще не успело развиться полностью. Причиной гибели в этом случае является поражение кишечника. В еще более ранние сроки ("под лучом" или в первые часы после облучения) смерть может наступить под влиянием массового разрушения нервных клеток. Но для этого необходимы дозы в 20 - 50 тыс. р и более.

Таким образом, лучевая гибель всегда наступает в результате выхода из строя одной из систем организма. Однако существенное значение имеет и нарушение нормального взаимодействия между органами. В животном организме существуют системы регуляции, назначение которых состоит в координации деятельности всех органов и систем. В нашем организме координирующую работу выполняют нервная и эндокринная системы. Рассмотрим такой пример. Олень почуял запах волка. Почувствовав опасность, олень медленно поворачивает голову в направлении, откуда доносится ненавистный ему запах, чуткие ноздри втягивают воздух, уши насторожены, мышцы тела напряжены. Все эти движения животное совершает под влиянием нервных импульсов, родившихся в обонятельных чувствительных клеточках слизистой оболочки носа и через кору головного мозга достигших соответствующих мышц. Но вот сигнал опасности повторился, и кажущаяся неподвижность животного сменяется стремительным бегом. Эндокринные железы выбрасывают в кровь гормоны: адреналин, кортикостероиды, которые улучшают питание мышц и значительно повышают их работоспособность. Через нервную систему осуществляется сложнейшая координация работы отдельных мышц и групп мышц. Сердце работает с десятикратной нагрузкой, вновь и вновь прогоняя через легкие кровь из организма и обогащая ее кислородом. В мышцах, печени и других органах мобилизуются запасы питательных веществ, необходимые для работы. И вся эта сложнейшая деятельность осуществляется слаженно, целесообразно благодаря координирующей работе нервной системы и эндокринных желез.