Основные аспекты радиационной патологии животных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция №5

ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ РАДИАЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ

Содержание

1. Радиочувствительность и радиопоражаемость животных

2. Краткий патогенез и систематика лучевой болезни

1. Радиочувствительность и радиопоражаемость животных

Проведение ветеринарно-санитарной экспертизы продуктов убоя, других продуктов и сырья при радиационных поражениях животных требует знания основных этиопатогенетических процессов, происходящих в организме животных при этих поражениях. Виды ионизирующих излучений (гамма-, бета-, альфа-излучения и нейтронные потоки), виды облучения животных (внешнее, внутреннее, сочетанное), пути проникновения в организм носителей излучений радиоактивных веществ, дозы облучения - все это создает свои особенности в радиационной патологии, влияющие на ветеринарно-санитарную оценку продуктов и сырья. Все процессы, происходящие в организме человека и животных под действием ионизирующих излучений, П.Д. Горизонтов делит на три группы: радиочувствительность, радиопоражаемость и компенсаторные процессы. Некоторые авторы считают, что понятие радиочувствительность включает в себя и радиопоражаемость, и поэтому не выделяют понятие радиопоражаемость отдельно. Однако в книге, освещающей не общебиологические, а частные вопросы радиационных поражений, на наш взгляд, понятие радиопоражаемости является вполне обоснованным и необходимым. По Г.Г. Воккену, под радиопоражаемостью следует понимать минимальную дозу радиации, которая нарушает функции органа, системы или целого организма, чаще всего - со структурными изменениями.

У сельскохозяйственных животных дозы, вызывающие радиопоражаемость, имеют большой видовой диапазон - от 1,5 Гр (у овец) до 4,0 Гр (у кроликов и кур). Кроме этого, на радиочувствительность и радиопоражаемость влияют и другие факторы: возраст, масса животного, индивидуальные особенности организма, исходное состояние, кратность облучения и, наконец, фактор, имеющий большое значение для ветсанэкспертизы - вид облучения. Возможны внешнее, внутреннее и сочетанное (смешанное) радиационные воздействия.

Внешнее облучение возникает под действием ионизирующих излучений, носители которых находятся вне организма. Ими могут быть проникающая радиация ядерного взрыва и взрыва нейтронных боеприпасов, радиоактивные вещества (РВ), находящиеся на грунте, в воздухе, на предметах, окружающих животных, и на их кожном покрове. При этом виде облучения особо опасны гамма-излучения и поток нейтронов. Гамма-излучения (гамма-кванты) - это электромагнитное излучение ядерного происхождения малой длины волны и большой частоты колебаний. Энергия его составляет от нескольких кэВ (килоэлектрон-вольт) до 2-3 МэВ (мегаэлектрон-вольт) (В ядерной физике энергию излучения выражают в электрон-вольтах (эВ). Электрон-вольт - энергия, которую приобретает электрон, проходящий в электрическом поле с разностью потенциалов в 1 вольт. Величина энергии, равная 1 тыс. эВ, именуется килоэлектрон-вольтом (кэВ), а равная 1 млн эВ - мегаэлектрон-вольтом (МэВ)) и редко достигает 5-6 МэВ. Гамма-кванты, не имея заряда и массы покоя, вызывают слабую ионизацию, но обладают большой проникающей способностью. Путь их пробега в воздухе достигает 100-150 м, в биологических объектах - до 70 см. излучение радиоактивный лучевая болезнь

Нейтронное излучение представляет собой поток электрически нейтральных частиц (нейтронов). Вследствие своей электрической нейтральности они не отклоняются под действием магнитного поля, не отталкиваются атомными ядрами вещества, через которое они проходят, и, следовательно, обладают большой проникающей способностью, что создает серьезную опасность как фактор биологического воздействия излучения, вызывая наведенную радиоактивность. РВ, подвергающиеся бета-распаду, испускают в окружающую среду поток электронов или позитронов внутриядерного происхождения. Пробег в воздухе бета-частиц составляет 10-25 м, в биологических тканях - до 1 см. Поэтому, попадая на слизистые или кожный покров животных, такие РВ могут вызывать только бета-ожоги, а значит, не представляют особой опасности при внешнем облучении.

Еще меньшую опасность при внешнем облучении несет альфа-излучение, которое представляет собой поток ядер атомов гелия (альфа-частицы), возникающих при радиоактивном распаде тяжелых элементов, и состоит из двух протонов и двух нейтронов. Альфа-частицы имеют двойной положительный заряд и относительно большую массу (4,003 АЕМ), превышающую массу электрона в 7300 раз. Энергия их колеблется в пределах 2-11 МэВ, пробег в воздухе составляет 2-10 см, в биологических тканях - несколько десятков микрон.

Внутреннее облучение происходит при попадании носителей ионизирующих излучений РВ внутрь организма с кормом, водой, воздухом, при резорбции с кожи и слизистых оболочек. Радиотоксическое действие различных видов излучений при этом виде облучения меняется в обратном значении. Главный критерий здесь - удельная ионизация в тканях животного организма. Обладая большой массой и энергией, альфа-частицы расходуют ее на пути пробега в 1 см, образуют 100-250 тыс. пар ионов, в то время как бета-частицы образуют 50-100 пар ионов, а гамма-квант - всего 6-10 пар на том же пути пробега.

Так как при внутреннем облучении носители излучений РВ инкорпорируют в тканях организма животных и путь их пробега проходит через его клетки, радиотоксичность излучений будет наибольшей у тех из них, что вызывают высокую удельную ионизацию, т. е. у альфа-излучателей.

Дозой радиопоражаемости для сельскохозяйственных животных при внутреннем облучении считают 3-5 мКи/кг (111 МБк/кг - 185 МБк/кг).

Если облучение было внешним, то при оценке качества продуктов учитывается лишь их ветеринарно-санитарное состояние: органолептические, патологоанатомические, микробиологические, биохимические, гистологические показатели, в то время как при внутреннем облучении животных в тканях продуктов убоя и в сырье находятся радиоактивные изотопы, носители радиотоксичности, и это требует дополнительно к ветеринарно-санитарным показателям продуктов убоя определения их удельной радиоактивности, для чего необходимо радиометрическое исследование.

2. Краткий патогенез и систематика лучевой болезни

Действие ионизирующих излучений на организм животных и человека в дозах, вызывающих радиопоражаемость, приводит к сложному патологическому процессу - лучевой болезни.

Биологическое действие ионизирующих излучений принято объяснять двумя основными механизмами: прямым (непосредственным) и непрямым (косвенным) действием. Прямым действием принято считать радиационно-химические превращения молекул биосубстрата, возникающие под непосредственным действием кванта или ионизирующей частицы в месте поглощения их энергии. При этом основное поражающее действие связано с актом ионизации.

Непрямое, опосредованное, действие ионизирующих излучений, оп-ределяют радиационно-химические изменения структур молекул, клеток, тканей и т. д., обусловленных продуктами радиолиза воды и растворенных в ней веществ.

В последние годы в этой области получены большие результаты иссле-дований в научной школе член-корреспондента АНТ, лауреата госпремии СССР В.А. Киршина. Тезисно эти результаты исследований дают основание достоверно считать, что лучевая болезнь есть неинфекционная патология иммунной системы (В.А. Киршин, 1999).

По данным исследователей, «уже через 2-3 часа после радиационного воздействия выявляются в крови и др. тканях животных лучевые антигены. Практически в эти же сроки после облучения регистрируются противолучевые антитела».

Профессор В.А. Киршин на основании работ своей школы делает следующий вывод: «при воздействии ионизирующих излучений первоначально специфические изменения возникают в органах иммунной системы (биофизические, биохимические, функциональные, морфологические изменения), которые имеют цепной характер и, в зависимости от дозы, могут заканчиваться глубокими нарушениями морфофункциональных структур вплоть до летального исхода»

(В.А. Киршин, 1999).

Это новое теоретическое обоснование патогенеза лучевых поражений, нашедшее подтверждение в практических выходах, в частности - в разработке диагностикумов острой, хронической лучевой болезни и др. форм радиационных поражений, в получении противолучевой вакцины, дающей эффективность 90-100 % выживаемости животных при облучении их дозами ЛД 100/30. Имеется и ряд других аспектов практического применения результатов научных разработок, подтвержденных патентами и авторскими правовыми актами.

Характер и степень радиобиологических эффектов зависят от поглощенной дозы излучения (Д), мощности поглощенной дозы излучения (Р), линейной передачи энергии (ЛПЭ), относительной биологической эффективности (ОБЭ) излучения, распределения поглощенной дозы в объекте, физиологического состояния. Суммарную оценку биологического действия излучений определяют по количеству летальных исходов у облученных животных в течение 30 сут после облучения, выраженному в процентах. Обозначают ее как ЛД 50/30 (доза, вызывающая смерть у 50 % облученных животных в течение 30 сут), ЛД 100/30. ЛД 50/30.

Радиационная патология у человека и животных проявляется в трех основных видах: лучевая болезнь, лучевые ожоги и отдаленные последствия. Лучевая болезнь может протекать остро (при разовых больших дозах общего внешнего или внутреннего облучения) и хронически (при многократном воздействии малых доз облучения). Если доза превышает 10000 Р (100 Гр) наступает «смерть под лучом». Это церебральная форма лучевой болезни с молниеносным течением. Животные при этом гибнут или в момент облучения, или через несколько часов.

По степени тяжести у животных лучевую болезнь разделяют на легкую (первую) степень, возникающую при внешнем облучении в дозах 150-250 Р, при внутреннем - 3-5 мкКи/кг (111-185 КБк/кг); среднюю (вторую) степень, возникающую соответственно при дозе 250-400 Р или 0,1-0,5 мКи/кг (3,7-18,5 МБк/кг); тяжелую - 400-750 Р или 3 мКи/кг (111 МБк/кг); крайне тяжелую - более 750 Р или более 5 Мки/кг (185 МБк/кг). Соответственно поглощенными дозами внешнего облучения являются: для легкой степени 1,5-2,5 Гр; средней - 2,5-4,0 Гр; тяжелой - 4,0-6,0 Гр; крайне тяжелой степени - свыше 6,0 Гр, а для хронической лучевой болезни - с мощностью дозы в несколько сантигрей в сутки.

В клиническом проявлении лучевой болезни средней и тяжелой степени различают четыре периода: начальный (или период первичных реакций); латентный (скрытый), период разгара (выраженных клинических признаков болезни), период разрешения (выздоровления). Легкая и крайне тяжелая степени лучевой болезни выраженных периодов в ее клиническом проявлении не имеют. При легкой степени весь патологический процесс протекает как период первичных реакций. При крайне тяжелой степени болезни первичные реакции переходят в разгар болезни и заканчиваются почти всегда летально.

Размещено на Allbest.ru