CC BY
7
УДК 616-006 + 616-00l.28J-092.9-02:6И.8761-036.88-07
Т. И. Левдик, Л. А. Булдаков
АНАЛИЗ СРОКОВ ГИБЕЛИ ЖИВОТНЫХ СО ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫМИ ОПУХОЛЯМИ И НЕКОТОРЫМИ НЕОПУХОЛЕВЫМИ ФОРМАМИ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИИ ПРИ ВНЕШНЕМ И ВНУТРЕННЕМ ОБЛУЧЕНИИ
Оценка риска отдаленных последствий разных видов ионизирующих излучений — одна из ведущих проблем радиобиологии и радиационной медицины. Многочисленными исследованиями установлено, что ведущую роль среди отдаленных исходов поступления 239Ри в организм и воздействия внешних источников иоинзирующих излучений играет развитие опухолевых и склеротических процессов [2, 8, 9]. Особая значимость развития пневмосклерозов выявлена отечественными и зарубежными авторами после ингаляционного поступления 2i9Pu [3, 4, 11]. Однако оценки закономерностей канцерогенеза и неопухолевых форм отдаленных эффектов после сочетанных радиационных воздействий пока еще малочисленны. Полностью отсутствует информация о динамике вымирания животных с различной патологией после сочетанного воздействия ^-облучения и 239Ри.
В связи с изложенным задачей нашего исследования являлось изучение сроков гибели животных со злокачественными новообразованиями и без опухолей — с воспалительными и независимо от наличия опухоли склеротическими процессами во внутренних органах после раздельного и сочетанного воздействия однократного внешнего Y-облучення и поступления в организм остеотроп-ного a-излучателя 239Ри в широком диапазоне доз.
Опыты выполнены на 2100 крысах Вистар обоего пола с начальной массой 160—180 г: 200 (100 самок и 100 самцов) служили интактным контролем, а остальные 1900 были разделены на 19 серий по 100 особей (50 самок и 50 самцов) в каждой. Животные I, II, III и IV серий подвергнуты однократному общему у-облучению в дозах 103,2, 51,6, 25,8 и 6,45 мКл/кг соответственно (источник 137Cs с мощностью дозы излучения 1,07-Ю-4А/кг). Животным V, VI и VII серий вводили однократно внутривенно раствор нитрата 239Ри (рН 1,5) в дозах 92,5, 37 и 9,25 кБк/кг. Остальные животные подвергались сочетанному воздействию: крысы VIII, IX, X и XI облучены в указанных выше дозах (103,2,, 51,6, 25,8 и 6,45 мКл/кг соответственно), а через 6 дней после этого все получили 239Ри из расчета 92,5 кБк/кг. Крыс XII—XV и XIV—XIX серий также подвергали общему -у-облучению по той же схеме, а через 6 дней им вводили 239Ри в дозах 37 и 9,45 кБк/кг соответственно.
Всех погибших животных вскрывали, предварительно проведя рентгенографию скелета для
выявления остеосарком, и исследовали обычными гистологическими методами. Некоторые органы (печень, почки и бедренную кость) погибших животных изучали радиометрически, на основе чего рассчитывали средневзвешенную дозу (СД) плутония на все тело. При этом массу скелета, печени и почек взрослой крысы принимали равной соответственно 7, 4 и 2 % массы тела. Вклад в СД за счет низкого содержания плутония в остальных органах очень мал, поэтому в расчет не принимался. Поглощенную дозу на все тело после сочетанных воздействий рассчитывали суммированием дозы у-чзлучения ,37Cs и поглощенной дозы 239Ри. Дефицит средней продолжительности жизни (СПЖ) погибших животных с разной патологией по сравнению с соответствующим контролем рассчитывали на 1 сГр СД и с учетом сравнительной эффективности у*излУчения и Ри — на 1 сЗв. На основании соотношения экспе^ риментальных и расчетных величин после сочетанных воздействий оценивали тип их взаимодействия. СПЖ подопытных погибших с разной патологией животных выражали также в процентах от СПЖ контрольных животных с соответствующей патологией. Статистическую обработку результатов выполнили с применением критерия / Стьюдента.
В отдельном эксперименте на 32 крысах-сам-цах изучали динамику микрораспределения 239Ри в селезенке (через 1—360 сут после введения его в форме нитрата с рН 1,5 в количестве 92,5 кБк/кг) методом влажного крепления парафиновых срезов на фотопластинках А-2.
В результате исследования выявлены существенные различия в сроках гибели животных с различной патологией (табл. 1). Независимо от вида и способа воздействия ионизирующего облучения как контрольные, так и экспериментали^» ные животные со злокачественными новообразованиями погибали на уровне СПЖ в группе или за ее пределами. Также закономерно наблюдалась более поздняя гибель животных со всеми склеротическими процессами по сравнению со СПЖ в группе. В данной работе проанализированы склеротические изменения разной степени в почках, печени и сердце. Частота их в опытных группах с несокращенной продолжительностью жизни была такой же, как в контроле (40%), и уменьшалась параллельно с сокращением продолжительности жизни (до 7%). Склеротические изменения (в печени, почках, сердце, легких) развивались у животных, погибших со злокачест-
Таблица 1
СПЖ животных (в сут) с опухолевыми и неопухолевыми эффектами после раздельных и сочетанных воздействий у-излу-
чения 137С$ и инкорпорированного 239Ри
Г СПЖ крыс
Условия опыта Число крыс d серии в группе со злокачествен- со склероти- с воспалитель- с аплазией се-
ными опухолями ческими про- ными процес- лезенки
цессами сами
у-Излучение, мКл/кг:
103.2 90 493» 501* 579* 381* 518*
51,6 72 602» 604* 678 530 619
25,8 88 571» 630* 652 412* 464*
6,45 94 705 744 733 517* 751*
23»Ри, кБк/кг:
92,5 97 455* 453* 479* 391* 456*
37 95 631* 644* 699 395* 554*
9,25 97 686 706 724 613 728
у-Излучение, (в мКл/кг)+23,Ри (в
кБк/кг):
103,2+92,5 89 380* 407* 452* 273* . 379*
51,6+78,8 98 439* 481* 489* 372* 441*
25,8+92,5 85 426* 511* 479* 382* 419*
6,45+ 92,5 93 462* 479* 519* 411* 467*
103,2+37 90 370* 429* 519* 274* 365*
51.6+37 95 478* 528* 588* 349* 494*
25,8+37 94 535* 597* 664* 515* 582*
6,45+37 94 535* 536* 597* 450* 516*
103,2+9.25 90 480* 469* 463* 260* 447*
51.6+9,25 95 565* 549* 650* 526* 561*
25,8+9.25 93 596* 650 673 537* 554*
6,45+9,25 93 631* 654 702 576* 633*
контроль 189 686 698 699 626 668
* Различия достоверны по сравнению с СПЖ контрольных крыс с соответствующей патологией.
венными новообразованиями и без них. Наиболее выраженные и распространенные склеротические изменения обнаруживались, как правило, у животных с наибольшей продолжительностью жизни. Это согласуется с полученными ранее данными о продолжительности жизни животных с пневмосклерозом III степени (выраженным и распространенным) после ингаляционного поступления 239Ри [5]. Животные без опухолей, но с тяжелыми воспалительными процессами в легких (распространенная гнойная пневмония), кишечнике (язвенно-некротический колит) и других органах погибали в среднем на 126 дней раньше, чем крысы со злокачественными опухолями, и на 167 дней раньше, чем животные со склеротическими процессами. Самая короткая продолжительность жизни (260—274 дня) отмечена у животных, погибших с воспалительными процессами после сочетанного воздействия дозы у-излуче-ния 103,2 мКл/кг и 239Ри 92,5—9,25 кБк/кг (при СПЖ в этих группах 480—360 дней). Такая же динамика вымирания животных с воспалительными процессами выявлена нами ранее и после ингаляционного поступления 239Ри в организм [5].
Число животных, погибших без опухолей, не зависит от вида и дозы воздействия излучений и в контрольной и в опытных группах данного эксперимента, как и после ингаляции 239Ри [5], составляет в среднем 20%. Значительное сокраще-
ние продолжительности их жизни может свидетельствовать о высокой чувствительности и раннем истощении антимикробного иммунитета, что наблюдается при поражении другими видами ионизирующих излучений [10]. Ускорение вымирания животных с воспалительными процессами хорошо коррелирует со сроками гибели 24—27 % животных с картиной полной аплазии селезенки.
Гистоавторадиограммы селезенок показали, что плутоний включается в интердигитирующие ретикулярные клетки, участвующие в кооперативных взаимоотношениях Т- и В-лимфоцитов, а также распределяется диффузно и в виде агрегатов в синусах селезенки, лимфатических узлов [1] и костном мозге [6], что подтверждает возможность существенного повреждения лимфоид-ных элементов, а именно возможность нарушения кооперативных взаимоотношений Т- и ¿-клеточных элементов, гуморальных и других иммунологических реакций. Последнее может быть причиной более выраженной иммунодепрессии при сочетанном воздействии.
Графическое изображение результатов по сокращению СПЖ крыс с разной патологией в зависимости от СД имеет линейный характер. Зависимость доза — эффект показывает, что максимально неэффективные уровни для изученных нестохастических эффектов ниже регламентируемых МКРЗ [7] и по сокращению СПЖ в группе
2*
— 35 —
Таблица 2
Радиационные дозы н дефицит СПЖ погибших животных с различной патологией по сравнению с соответствующим контролем после раздельных н сочетанных воздействий -у-излучения и :3'Ри на единицу СД I сГр
Условия опыта
СД от >"Ри, сГр
Дефицит СПЖ (в днях) на I сГр СД
в группе
со злокачественными опу-
со склеротическими процессами
с воспалительными процессами
с аплазией селезенки
у-Изл учение, мКл/кг: 103,2 51,6 25,8 6,45 "•Ри, кБк/кг: 92,5 37,0 9,25 ■у-Излученис (в мКл/кг)+»»Ри (в кБк/кг): 103,2+92,5 51,6+78,8 26,8+92,5 6,45+92,5 103,2+37 51,6+37 25,8+37 6,45+37 103,2+9,25 51,6+9,25 26,8+9,25 6,45+9,25
350 175 87.5 22
(55) (22,5) (5,6)
403,6 (53,6) 222 (46,6) 142 (54,5) 77 (55,0) 371 (21,3) 197 (22,0) 110 (22,4) 44 (22,3)
355.5 (5,5)
180.6 (5,6) 93,1 (5,6)
27 (5,6)
0,55 0,48 1.3 +0,86
4,2 2,44 0
0,61 1,37 1,83 2,9 0,85 1,05 0,1 3,43 0,58 0,57 0,96 2,04
0,56 0,53 0,77 +2
4,45 2,4 + 1.4
0,72 0,98 1,32 2,8 0,72 0,89 0,01 3,68 0,64 0,82 0,51 1,63
0,34 0,12 0,537 + 1.5
4 0
+4,46
0,61 0,95 1,56 2,34 0,48 0,56 0,33 2,32 0,66 0,28 0.3 +0.1
0,76 0,5 1,6 4,95
4,27 10,26 2,3
0.88 1,3 1,72 2,79 0,95 1,18 1 4 1
0,55 0,95 2,26
0,43 0,28
+3,77
3,85 5,18 + 10,7
0.72 1
1,75 2,6 0,82 0,88 0.8 3.45 0.62 0.6 1.22 1.29
составляют около 9 сГр после введения плутония, 25 сГр — после ^-облучения и 20 сГр — после сочетанных воздействий, по сокращению СПЖ животных, погибших со злокачественными опухолями и склеротическими процессами, — 9 и 22 сГр соответственно после введения плутония, 40 и 80 сГр — после уоблучения и 30—35 сГр — после сочетанных воздействий. По сокращению СПЖ животных, погибших с тяжелыми воспалительными процессами, они наименьшие и равны 5 сГр после введения плутония и 12 сГр — после уоб-лучения и сочетанных воздействий.
Таким образом, анализ сроков развития некоторых нестохастических эффектов свидетельствует об их неодинаковой радиочувствительности. Опыт показал, что важным фактором, отягощающим картину поражения после воздействия разных видов ионизирующих излучений, в том числе ингаляции плутония, являются тяжелые воспалительные процессы, в результате которых в среднем 20 % животных погибают в наиболее ранние сроки (продолжительность жизни на 40—236 дней меньше СПЖ). Выраженные и распространенные склеротические процессы во внутренних органах,
Таблица 3
Сокращение СПЖ погибших животных с воспалительными процессами на 1 сГр СД и с учетом коэффициента качества на 1 сЗв при раздельном и сочетанном воздействии у-излучения и инкорпорированного 239Ри и коэффициент взаимодействия
*-И»ЛуЧ1НИС (в Дефицит СПЖ, дни Сокращение Л
СД. сгр (от ="Ри) Коэффициент качества СД. сЗв Коэффициент
мКи/кг< + по сравнению СПЖ (в днях) взаимодейст-
"•Ри (в кБк/кг) с соответствующим контролем на 1 сГр на 1 сЗв вии
103,2+ 92,5 403,6 (53,6) 353 0,87 5,6 650.16 0,54 1.6
51,6+78,8 222 (46,6) 254 1.1 8,5 571 0,44 2,5
25,8+92,5 142 (54,5) 244 1,718 2,68 234,6 1,04 1.7
•6,45+92,5 77 (55) 215 2,79 0,9 69,3 3,1 1.1
103,2+37 371 (21,3) 352 0,949 13,5 701,45 0.502 1,89
51,6+37 197 (22) 277 1,40 20,5 729,4 0,32 3,68
25,8+37 110 (22,4) III 1,009 6,4 263,8 0,420 2.4
6,45+37 44 (22,3) 176 4 2,07 77,75 2,26 1,77
103,2+9,25 355,5 (5,5) 366 1,03 3,0 366,5 0,982 1,03
51,6+9,25 180,6 (5,6) 100 0,555 4,6 200,76 0,5 1.1
25,8+9.25 93,1 (5,6) 89 0,955 1.4 5,34 0,93 1
6,45-1 9,25 27 (5,6) 50 1.9 0,17 24,57 2,48 0,91
а также пневмосклероз III степени, как и злокачественные новообразования, не являются основной причиной, приводящей к гибели. Наибольшей радиочувствительностью обладают, вероятно, си-стемы, ответственные за развитие воспалительных процессов. Очевидно, принятый МКРЗ предел доз для нестохастических эффектов, равный 50 бэр в год [7], следует пересмотреть.
Представленные данные позволяют думать о необходимости выделения группы риска с пониженной иммунологической реактивностью. Профилактические мероприятия в этом плане, возможно, повлияют на частоту опухолей и развитие склеротических процессов (в сторону уменьшения). Однако прежде всего можно предвидеть увеличение СПЖ за счет предотвращения тяжелых воспалительных процессов и увеличения сроков до появления злокачественных новообразований.
Расчет дефицита СПЖ погибших животных с разной патологией на 1 сГр СД (табл. 2) свидетельствует о значительно большей (в среднем в 8 раз) эффективности плутония по сравнению с Y-излучением при раздельном их применении. Оценка дефицита СПЖ на единицу дозы при со-четанных воздействиях с учетом выявленного коэффициента качества в каждом конкретном случае позволяет отметить более чем аддитивное lf действие при больших дозах или аддитивное при малых (табл. 3).
Выводы. 1. При раздельном и сочетанном воздействиях внешнего у-излучения и инкорпорированного 239Ри в наиболее ранние сроки (на 40—236 дней раньше СПЖ) погибают в среднем 20 % животных с тяжелыми воспалительными процессами, а со злокачественными опухолями и склеротическими процессами — в сроки, равные СПЖ или более поздние.
2. Максимально неэффективные поглощенные
дозы для изученных нестохастических эффектов ниже регламентируемых МКРЗ (50 бэр в год).
3. Для условий, в которых возможно сочетан-ное действие у-излучения и 239Ри, нестохастические эффекты могут прогнозироваться с учетом их возможной суммации.
Литература
1. Булдаков Л. А., Нифатов А. П., Филиппова Л. Г. и др. — В кн.: Биологическое действие внешних и внутренних источников радиации. М., 1972, с. 241—247.
2. Бухтоярова 3. М., Лемберг В. К. — Вопр. олкол., 1959, № 8. с. 140.
3. Ерохин Р. А.. Кошурникова Н. А.. Лемберг В. К. и др. — В кн.: Отдаленные последствия лучевых поражений /Под ред. Ю. И. Москалева. М., 1971, с. 315— 333.
4. Кошурникова Н. А., Лемберг В. К., Любчанский Э. Р. — Там же, с. 305—314.
5. Левдик Т. И., Любчанский Э. Р.. Нифатов А. П. — Мед. радиол., 1979, № 11, с. 66—71.
6. Левдик Т. И., Ишунский В. Г., Самойлова О. И. — Там же, >976, № 8, с. 39—44.
7. Радиационная защита. М., 1978, с. 43.
8. Стрельцова В. Н., Москалев Ю. И. Бластомогенное действие ионизирующей радиации. М., 1964.
9. Шиходыров В. В., Евсеева Н. К., Лебедева Т. А. и др. — В кн.: Отдаленные последствия лучевых поражений /Под ред. Ю. И. Москалева. М., 1971, с. 173— 176.
10. Шубик В. М. Ионизирующие излучения и иммунитет. Л., 1977.
W.Clarke W. J.. Bair W. J. — Hlth Phys., 1964, v. 10, p. 391—399.
Поступила 01.11 M
Summary. An experimental study of nonstochastic late effects of separate and combined exposure to external -у-га-diation and incorporated plutonium (in a wide dose range) demonstrated a high radiosensitivity of the systems responsible for development of inflammatory processes. Besides, combined low-level exposures resulted in additive effects per 1 cGy of the weighted mean dose calculated on the basis of comparing the effectiveness of separate exposures to v-radiation and plutonium; this fact can be used ih norm-setting.
Социальная гигиена, история гигиены, организация санитарного дела
УДК «13:001.5:061.24: |061.12:611(47+57)
Г. И. Сидоренко, О. В. Филиппов, С. А. Шиган
РАБОТА НАУЧНОГО СОВЕТА ПО ГИГИЕНЕ АМН СССР ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Развитие каждой научной медицинской проблемы зависит прежде всего от ее потенциала. Одним из наиболее значимых компонентов последнего является количество научных кадров. В этом
отношении гигиена как комплекс ряда научных проблем занимает одно из ведущих мест в медицинской науке. В стране работают 29 НИИ гигиенического профиля (в том числе 15 НИИ ги-
