Кишечный синдром при лучевой болезни
Морфология эпителия кишечника при лучевой болезни. Кишечная смерть и синдромВ течение первых суток после облучения ворсины бывают покрыты эпителиальными клетками, которые перед облучением были уже зрелыми. Затем такие клетки заменяются клетками, бывшими в момент облучения в стадии деления. Позже появляются клетки, возникшие уже в момент облучения (W-клетки). Они отличаются очень большим ядром, увеличенным соотношением РНК/ДНК в результате накопления РНК в их цитоплазме. При облучении в дозах, превышающих 1500 Р, фаза абортивного восстановления эпителия сменяется прогрессивным слущиванием W-клсток и обнажением ворсинок, что приводит к гибели организма от обезвоживания и потери электролитов [Лебедева Г. А., 1972; Daburon F. et ai., 1972], хотя, по данным J. Gits, G. Gerber (1973), причиной гибели животных при желудочно-кишечном синдроме является не только потеря электролитов, но и интоксикация. Например, хорошо известно, что перевязка общего желчного протока предотвращает гибель облученных животных от кишечного синдрома. При меньших дозах облучения W-клетки сохраняются на ворсинках более длительное время и отторгаются постепенно. В этих случаях смерть облученного организма происходит на 5—7-е сутки от бактериемии, обусловленной кишечной флорой. Принято считать, что морфологические изменения кишечного эпителия, возникающие в течение первых суток после облучения в дозах более 1 крад, являются результатом непосредственного влияния ионизирующего излучения на клетки и другие структурные элементы желудочно-кишечного тракта. Однако исследования «а субклеточном уровне позволяют высказать предположение, что раннее повреждение эпителия и время радиационного блока пролиферирующих клеток крипт зависит от ультраструктурных изменений, возникающих в капиллярах, расположенных непосредственно под эпителиальным покровом ворсинок, и в перикапиллярной соединительной ткани [Паршков Е. М., Бродский Р. А., 1975]. Вероятно, существенную роль при этом также играет накопление в соединительнотканной строме слизистой оболочки продуктов распада блуждающих элементов и других клеток [Паршков Е. М., 1977].
Так называемая кишечная смерть, по-видимому, может быть обусловлена не только ранней гибелью кишечного эпителия после облучения в больших дозах. Бактериемия, интоксикация, потеря жидкости и электролитов могут быть связаны и с рядом других, не менее грубых нарушений, возникающих обычно в кишечнике даже при равномерном облучении в минимальной смертельной дозе. Образование язвенных дефектов слизистой оболочки на месте кровоизлияний, гибель кишечного эпителия вследствие грубого нарушения гемо- и лимфообращение в кишечной стенке и местного воздействия кишечной флоры, паралитическая непроходимость или инвагинация кишечника в результате поражения интрамурального нервного аппарата — это, по-видимому, не полный перечень причин, которые могут вызвать развитие бактериемии, всасывание из кишечника токсических продуктов, обезвоживание организма, выведение электролитов и привести организм к гибели на 2-й неделе или в более поздние сроки после облучения. Поэтому смертельный исход при наличии кишечного синдрома не обязательно должен совпадать с фазой оголения слизистой оболочки тонкого кишечника, как это считают некоторые исследователи на основании экспериментальных данных [Горизонтов П. Д., 1971; Лебедева Г. А., 1971]. Установлено, что у мышей, облученных а дозе 1300 Р, при клинически выраженном кишечном синдроме не наблюдается гибели кишечного эпителия и оголение ворсинок [Монастырская Б. И. и др., 1978]. Морфологические изменения в слизистой оболочке кишечника могут варьировать от полного оголения ворсинок до сохранения эпителия в криптах и на поверхности ворсинок в зависимости от характера облучения. Например, при протяженном облучении у-лучами в течение 18 ч и более в суммарной дозе от 875 до 3500 Р непрерывность эпителиального покрова, как правило, сохраняется [Кознова Л. Б., Лебедева Г. А., 1978]. Все описанное выше свидетельствует о том, что понятие «кишечный синдром», по-видимому, не должно ограничиваться представлением о прогрессивном оголении слизистой оболочки тонкого кишечника. Данный вариант является только одной из форм проявления «кишечного синдрома», присущей тяжелой степени острого лучевого поражения всего организма или изолированного облучения кишечника в массивных дозах. – Вернуться в оглавление раздела “гистология” Оглавление темы “Лучевая болезнь легких и кишечника”: |
Источник
Ю.А. Александров
Основы радиационной экологии
Учебное пособие. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2007. – 268 с.
3.5. Действие ионизирующих излучений на критические системы организма
3.5.5. Действие ионизирующей радиации на желудочно-кишечный тракт
В желудочно-кишечном тракте наиболее радиочувствительной является тонкая кишка, D0 для стволовых клеток эпителия тонкой кишки составляет около 1 Гр, тогда как в толстой кишке этот показатель достигает 2,7 Гр. Поэтому изменения в тонкой кишке являются наиболее значимыми для организма, облученного в «кишечном» диапазоне доз от 10 до 20 Гр.
Стенка тонкой кишки выстлана изнутри однослойным эпителием, покрывающим поверхность крипт – углублений слизистой оболочки в стенку кишки, и ворсинок – выпячиваний слизистой оболочки в ее просвет.
Эпителий слизистой оболочки тонкой кишки представляет собой принципиально такую же систему клеточного обновления, как и костный мозг. Но если на гистологических срезах костного мозга клетки, относящиеся к разным отделам по степени их созревания, располагаются без видимого порядка (рядом можно увидеть и проэритробласт, и мегакариоцит, и зрелый эозинофил), то в слизистой оболочке тонкой кишки имеет место четкое разграничение взаимного расположения клеток, относящихся к разным пулам.
На дне крипт находятся стволовые клетки, деление которых обеспечивает физиологическую регенерацию эпителия. Считается, что около 55-60% стволовых клеток кишечника активно участвуют в пролиферации, остальные находятся в G0-стадии (стадии покоя) клеточного цикла. Из стволовых клеток в результате деления и созревания образуются цилиндрические клетки, составляющие около 90% от всей популяции
энтероцитов, а также бокаловидные, энтерохромаффинные клетки и клетки Панета. По мере деления потомков стволовых клеток и последующего их созревания клетки продвигаются по направлению к устью крипт, составляя пролиферативно-созревающий пул. Для созревания цилиндрических клеток требуется не менее 4 делений, бокаловидных – 2 деления и энтерохромаффинных – 1 деление. Клетки, располагающиеся в районе устьев крипт, относятся к только созревающему пулу. По стенке ворсинок по направлению к их верхушкам продвигаются уже функциональные клетки, которые постепенно стареют. Достигнув верхушки ворсинки, энтероциты погибают и слущиваются в просвет кишки. Составные части погибших клеток реутилизируются. Утрата клеток с ворсинок сбалансирована притоком в них вновь образованных клеток из крипт. Время прохождения клеток по ворсинке кишечника у человека составляет 3-4 суток.
Вот некоторые данные, характеризующие описанные процессы количественно. У человека общее число крипт составляет 6×108, общее количество продуцируемых клеток за 1 сут. – 5×109, время перехода энтероцита с крипты на кончик ворсинки – около 3-4 суток.
Как уже отмечалось выше, наиболее радиочувствительными являются стволовые клетки крипт тонкого кишечника: большая их часть
погибает уже при облучении в дозах 4-6 Гр. Пролиферирующий и созревающий пул крипты кишечника более устойчив к действию радиации: D0 клеток этого пула составляет около 3,8 Гр. Зрелые эпителиоциты кишечных ворсинок являются значительно более радиорезистентными, основная их часть (так же, как и клетки функционального пула кроветворной ткани) погибает после облучения в дозах свыше 15 Гр. Большая (по сравнению с родоначальными элементами гемопоэтической системы) радиоустойчивость стволовых клеток кишечника связана с тем, что в последних процессы постлучевой репарации и регенерации протекают значительно быстрее, чем в костном мозге. При одинаковых значениях D0 (около 1 Гр), D0 для стволовых клеток эпителия слизистой оболочки кишки составляет примерно 4 Гр, то есть в 4-6 раз выше, чем для стволовых кроветворных клеток. Предполагается, что определенную роль в этом играют особенности клеточного микроокружения и локализации клеточных элементов крипт слизистой оболочки кишечника, которые, в отличие от миелокариоцитов, сконцентрированы в меньшем объеме, и более тесно контактируют между собой посредством медиаторов межклеточного взаимодействия – цитокинов, стимулирующих процессы постлучевой репарации, а также дифференцировки и созревания энтероцитов.
Клинические проявления кишечного синдрома могут отмечаться уже при тяжелой и крайне тяжелой степени острой лучевой болезни (доза облучения 6-10 Гр), однако дозовый порог полного опустошения стволового пула крипт, обусловливающего декомпенсацию функции кишечника при лучевом поражении, составляет для человека 10-20 Гр. Именно эти процессы и лежат в основе развития кишечной формы острой лучевой болезни.
Кинетические параметры развития кишечного синдрома определяются временем прохождения энтероцита по поверхности ворсинки от ее основания к вершине с последующим слущиванием. Сразу после облучения в «кишечном» диапазоне доз значительная часть стволовых клеток крипт погибает по интерфазному механизму, другие (по окончании фазы митотического блока) погибают после одного или нескольких делений (репродуктивная форма клеточной гибели). В результате опустошения выстланных зародышевым эпителием крипт прерывается процесс новообразования и поступления на ворсинку эпителиоцитов и, поскольку продвижение зрелых клеток по ворсинке и их слущивание продолжается с нормальной скоростью, происходит полное оголение ворсинки и денудация слизистой оболочки кишечника.
Рис. 12. Влияние облучения на ворсинку слизистой оболочки тонкой кишки:
1 – нормальная ворсинка; 2 – постлучевая аплазия ворсинки (отсутствие клетки крипты;
3 – оголение ворсинки, появление клеток крипт и регенерации кишечного эпителия;
а – эпителиальная клетка, б – бокаловидная клетка, в – клетки крипты
Хотя для человека время перехода энтероцита с крипты на кончик ворсинки составляет 3-4 сут., клинические проявления лучевого поражения кишечника развиваются обычно на 7-8-е сутки. Этот временной сдвиг обусловлен наличием так называемых аномальных энтероцитов, возникающих в результате деления поврежденных радиацией стволовых элементов кишечника, а также «растягиванием» оставшихся эпителиоцитов по поверхности кишечной ворсинки. Когда эти компенсаторные механизмы становятся уже недостаточными для того, чтобы покрыть всю поверхность слизистой оболочки кишечника, образуются дефекты эпителиального покрытия, приводящие к нарушению его основных функций – поддержания водно-электролитного баланса организма и барьерной функции.
Наиболее важным следствием денудации тонкой кишки являются дегидратация и гипонатриемия. Обезвоживание организма при кишечном синдроме обусловлено нарушением процессов активного всасывания и реабсорбции воды и электролитов, возрастанием экскреции жидкости в просвет кишечника и усилением его моторно-эвакуаторной функции, что в конечном итоге приводит к развитию тяжелой диареи. Обусловленное денудацией слизистой оболочки кишечника и опустошением пейеровых бляшек нарушение барьерной функции кишечной стенки является причиной поступления во внутреннюю среду токсических продуктов, в частности эндотоксинов кишечной палочки, увеличивающих гибель эпителиоцитов и ускоряющих процесс оголения ворсинок.
По этой же причине во внутреннюю среду проникает кишечная микрофлора. Микробной инвазии и размножению микробов во внутренних органах способствует развивающаяся гранулоцитопения, еще более снижающая противоинфекционную резистентность организма.
Поскольку исчезновение эпителиальной выстилки тонкой кишки при гамма-облучении происходит уже в дозе 10 Гр (а именно с этим явлением связаны механизмы, приводящие к смертельному исходу после облучения в дозах 10-20 Гр), с увеличением дозы в кишечном диапазоне сроки гибели млекопитающих практически не меняются, составляя достаточно фиксированную величину: от 4 до 8 суток.
Источник
Мы поможем в написании ваших работ!
Мы поможем в написании ваших работ!
Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Кишечная форма развивается при воздействии радиации в дозе 10—20 Гр (прогноз абсолютно неблагоприятный, критической системой выступает эпителий тонкой кишки.)
Картина развивается в течение недели.
Повреждение и гибель клеток эпителия тонкой кишки. Основная из-за прямого радиационного поражения стволовых клеток эпителия. Изменения в кишечнике приводят к смерти в течение нескольких дней (обычно на 10—14-е сутки), до развития глубоких нарушений в органах кроветворения.
Прекращение резорбции из просвета воды и электролитов. Дегидратация. Нарушение барьерной функции кишечной стенки, во внутреннюю среду поступают токсичные вещества, микрофлора. Гибель в течении недели.
Исчезновение эпителиальной выстилки тонкой кишки происходит при у-облучении в дозе 10 Гр,и дальнейшее увеличение дозы не изменяет танатогенеза.
Начальный период отличается большей тяжестью проявлений и большей длительностью.
1)Неукротимая рвота.
2)Резко снижается АД, коллапс.
3)Диарея.
4)Эритема кожи и слизистых.
5)Боль в животе, мышцах, суставах, голове.
Продолжительность первичной реакции составляет 2-3 суток.
Продолжительность скрытого периода не превышают 3 суток.
Периода разгара кишечной формы ОЛБ – профузная диарея, температура тела – до 39-40°С. Присоединение аутоинфекции. Обезвоживание. Сознание угнетается до уровня оглушения-сопора. «орофарингеальный синдром».
Характеризуется развитием острого радиационного гастроэнтерита. Поражение желудка и кишечника проявляется диареей и неукротимой рвотой, вследствие чего наступает эксикоз. Слизистая оболочка желудка и кишечника изъязвляется. Язвы нередко глубокие, осложняются кровотечением, перфорацией и перитонитом.
Это проявлялось деструктивными изменениями и атрофией кроветворной ткани, множественными кровоизлияниями в желудочно-кишечный тракт, во внутренние органы, полиорганная недостаточность. некротическими очагами и язвами
Церебральная форма острой лучевой болезни: патогенез. Синдром ранней преходящей недееспособности. Средства купирования синдрома ранней приходящей недееспособности.
Облучение головы или всего тела в дозах 50 Гр и выше
Основа – Острая церебральная недостаточность в результате дисфункции и гибели нейронов из-за прямого действия радиации и также резкого снижения уровня макроергов в клетках.
Повреждения ядерного хроматина столь многочисленны, что вызывают гиперактивацию системы ферментов репарации ДНК, которая сопровождается гидролизом АТФ и глубоким истощением внутриклеточного пула НАД.
Продолжительный дефицит АТФ глубоко и необратимо влияет на клетки коры головного мозга, отличающиеся крайне высокой потребностью в энергии.
Проявления церебрального лучевого синдрома зависят от мощности дозы облучения:
если она превышает 10-15 Гр/мин., то в течение нескольких минут после облучения могут развиться коллаптоидное состояние, резчайшая слабость, атаксия, судороги.
Данный симптомокомплекс получил название синдрома ранней преходящей недееспособности (РПН-синдрома). Через 10-45 мин. основные проявления РПН проходят, сменяясь временным улучшением состояния.
Если облучение происходит с небольшой мощностью дозы, то РПН не развивается. Нарастают признаки отёка мозга, атаксия, дезориентация, гиперкинезы, судороги, расстройства дыхания и сосудистого тонуса, угнетение сознания до уровня комы в терминальной стадии.
Смерть наступает в течение не более чем 48 часов после облучения.
Препараты, предназначенные для купирования проявлений РПН- синдрома: Биаи; Никотинамид.
Инкорпорация радиоактивных веществ. Кинетика радионуклидов в организме. Классификация радионуклидов по органотропности. Определение инкорпорированных радиоактивных веществ. Принципы лечения и профилактики.
Инкорпорация радиоактивных веществ — проникновение радиоактивных веществ в животный или растительный организм и фиксация их в его органах и тканях; такие вещества создают непрерывное радиоактивное облучение органов и тканей. От расщепления радиоактивных веществ в организме, скорости их выведения и распада зависит поражение тех или иных орунов и тканей и всего организма.
Ингаляционное поступление радиоактивных веществ Около 25 % попавших в органы дыхания частиц выдыхается. Если оставшиеся после выдоха РВ принять за 100%, то 50% из них подвергаются ретроградному выносу со слизью Около 25% резорбируются в кровь через альвеолярные мембраны. Приблизительно 25% частиц фагоцитируются макрофагами. Таким путем удаляется около 15% РВ. Фагоциты, захватившие оставшиеся 10 % РВ, перемещаются через альвеолярную мембрану. Небольшая часть РВ задерживается в паренхи_ме легких, эпителиальных клетках с периодом полувыведения из них около 600 суток. Еще прочнее фиксация РВ в бронхолегочных лимфатических узлах, куда они попадают с фагоцитамиПоступление радиоактивных веществ через желудочно-кишечный тракт Поражающее действие свя_зано в этом варианте заражения как с лучевой нагрузкой на стен_ку пищеварительного тракта, так и с всасыванием РВ в кровь и лимфу. Всасывание хорошо растворимых радионуклидов происходит, в основном, в тонкой кишке. Значительно меньше РВ всасывается в желудке. Всасывание в толстой кишке практического значения не имеет. Поступление радиоактивных веществ через неповрежденную кожу, раневые и ожоговые поверхности Большинство радиоактивных веществ практически не проникают через неповрежденную кожу. Исключение составляют окись трития, йод, нитрат и фторид уранила а также полоний. Проникновение РВ через кожные покровы зависит от плотности загрязнения, от площади загрязненного участка, от физико-химических свойств самого элемента или соединения, в состав ко_торого он входит, растворимости в воде и липидах, рН среды, от физиологического состояния кожи. Всасывание радионуклидов повы_шается при повышении температуры среды вследствие расширения кровеносных и лимфатических сосудов, раскрытия сальных и потовых желез.,. Резорбция плохо растворимых соединений РВ происходит, в основном по лимфатическим путям, в результате чего радионукли_ды накапливаются в лимфатических узлах. Некоторая часть радио_нуклидов из лимфатических узлов поступает с фагоцитами в орга_ны ретикуло-эндотелиальной системы. В месте нахождения радионуклида в плохо растворимой фор_ме могут возникнуть опухоли (чаще остеогенные саркомы).
По способности преимущественно накапливаться в тех или иных органах выделяют следующие основные группы радиоактивных элементов:
– радионуклиды, избирательно откладывающиеся в костях (“остеотропные”). Это щелочноземельные элементы: радий, стронций, барий, кальций. Остеотропность проявляют некоторые соединения плутония и тория.
– радионуклиды, избирательно накапливающиеся в органах, богатых элементами ретикулоэндотелиальной системы (“гепатотропные”). Это изотопы редкоземельных элементов (лантан, церий, прометий, празеодим), а также актиний, торий и некоторые соединения плутония. При их поступлении наблюдаются поражения печени, проксимальных отделов кишки
– радионуклиды, равномерно распределяющиеся по организму. Это изотопы щелочных металлов (цезия, калия, натрия, рубидия), водорода, углерода, азота, а также изотопы некоторых других элементов, в частности, полония. При их поступлении поражения носят диффузный характер: развивается атрофия лимфоидной ткани, в том числе селезенки, атрофия семенников, нарушения функции мышц (при поступлении радиоактивного цезия). На поздние сроки наблюдаются опухоли мягких тканей: молочных желез, кишечника, почек и т.п.;
в отдельную группу выделяют радиоактивные изотопы йода, избирательно накапливающиеся в щитовидной железе. При их поступлении в большом количестве вначале наблюдается стимуляция, а позже угнетение функции щитовидной железы. На поздние сроки развиваются опухоли этого органа;
Радионуклиды, попавшие в организм человека, называют инкорпорированными
При инкорпорации высокотоксичных радионуклидов, таких как плутоний, полоний, америций, радий и др. требуется срочная эвакуация в специализированное учреждение, где могут быть проведены эффективные мероприятия по выведению РВ из организма (бронхопульмональный лаваж, форсированный диурез, повторные введения комплексонов и т.п.)
Источник