Клиника экспериментальной лучевой болезни у собак при хроническом воздействии гамма-излучения, введении 239Pu и одновременном действии этих двух факторов

Course of radiation sickness in dogs was studied. The dogs a) were exposed to gammaradiation in a dose 10 R/day, integrated dose was 1300 R; b) had been administered ²³⁹Pu (0.05 µ Ci/kg monthly, integrated dose 0.2 µ Ci/kg) for three months; c) were exposed to both agents. During the follow-up lasted for 8 months two periods were specified: I - period of initial changes (after 2nd-4th week of exposure): unstable changes in specific organs and systems; II - period of marked clinical manifestation (after 2nd-4th month of exposure): stable changes -worsening of general condition, dyspepsia, disturbance of sensitivity, ataxia, advanced changes of morphological composition of peripheral blood, disturbances of secretory stomach functions, marked loss of weight, changes of the cardio-vascular system, hemorhagic diathesis.

Вопрос о влиянии длительного повторного об щего внешнего облучения в условиях эксперимен та , особенно на крупных лабораторных животных , освещен в литературе крайне недостаточно [2, 3, 4, 13, 14, 15]. Также немногочисленны и сведения о влиянии плутония [8, 11, 12]. Вместе с тем во прос о воздействии этих радиационных факторов , и особенно их комбинации , представляет для кли ницистов огромный практический интерес .

Учитывая вышесказанное , мы попытались изу чить эти вопросы .

Наблюдение проведено над 30 собаками в воз расте 1-5 лет , весом 16-34 кг. Животные были разделены на три группы ( по 10 собак в каждой ).

I группа - животных подвергали внешнему об лучению γ - лучами от источника ⁶⁰ Со при мощности 0,33 р/мин по 10 р в день ( кроме выходных дней ) в течение 5 месяцев до суммарной дозы 1300 р.

II группа - животным внутривенно вводили плу тоний в виде ²³⁹Pu (NO 3 ) 4 по 0,05 мкюри/кг 1 раз в месяц , четырехкратно , до суммарной дозы 0,2 мкюри/кг . Эта доза близка к пороговой и в 350 раз превышает предельно допустимую для человека .

III группа - животных подвергали комбиниро ванному воздействию двух указанных факторов при тех же условиях .

Изучалось общее состояние животных , темпе ратура , дыхание , пульс , артериальное давление . Проводилось клиническое исследование состоя ния нервной системы и органов зрения . У живот ных изучали желудочную секрецию , физико химические свойства крови , периферическую кровь и костный мозг .

В настоящем сообщении приводятся данные за первые 8 месяцев наблюдения .

В результате облучения и введения плутония у 17 из 20 собак I и III групп развилась подострая лучевая болезнь с тяжелым клиническим течени ем , со смертельным исходом в 7 случаях . У 3 со бак заболевание протекало сравнительно легко .

У собак II группы , получавших только плутоний , изменения со стороны большинства функций ор ганизма были незначительными и отчетливых клинических проявлений заболевания в указанные сроки отметить было нельзя .

В течение первых 2 месяцев от начала облу чения поведение и общее состояние животных не изменялось . Они были бодры , подвижны , хорошо ели . Спустя 2 месяца собаки становились легко возбудимыми , проявляли резкое беспокойство , иногда агрессивность во время исследований . В дальнейшем состояние животных постепенно ухудшалось . Наблюдалась общая вялость , дрожа ние , развивались диспептические явления ( отсут ствие аппетита , рвота , иногда жидкий стул ).

Особенно резко ухудшилось состояние у 7 жи вотных на 5 и 6- м месяце опыта . Предтерми - нальный период у них длился от 1 до 5 недель и характеризовался тем , что собаки становились безучастными к окружающему , большую часть дня лежали , имели неопрятный вид , взъерошенную шерсть , отказывались от пищи . При ходьбе у со бак отмечалась атаксия , отсутствовала тактиль ная и болевая чувствительность .

Тяжелое клиническое состояние , появившееся у этих животных , соответствовало и развитию у них глубоких изменений в системе крови . На фоне выраженной лейкопении у животных возникала и быстро прогрессировала анемия .

Температура у всех , в том числе и у больных , собак оставалась в пределах нормы , очевидно , в связи с введением антибиотиков . Несмотря на комплексное лечение ( витамины , антибиотики , переливание крови ), все собаки , у которых разви валась анемия , погибли .

Вес животных в период облучения или введе ния плутония снижался . У собак I группы наи большее падение веса отмечалось на 2- м месяце облучения , у собак II группы - на 4- м месяце , то есть после четвертого введения плутония . Инте ресным является то , что в III группе изменения в весе у выживших и погибших собак были различ ными : у выживших собак вес мало изменялся в период облучения ( до 2%), с заметным подъемом ( на 5%) в первый месяц после его прекращения ; у погибших собак в первый месяц облучения паде ние веса было более резким ( до 8,5%), а в тер минальный период отдельные собаки теряли до 30% от исходного веса .

Предварительное исследование сердечно-сосудистой системы показало, что частота пульса у животных колебалась в пределах 60-150 ударов в 1 минуту. В единичных случаях встречалась не- стойкая аритмия и наклонность к непостоянной тахикардии и, реже, брадикардии.

После 2 месяцев от начала воздействия для животных всех групп было характерно учащение случаев нестойкой аритмии и тахикардии . Наибо лее часто они встречались у собак III группы . В двух случаях ( у собак I и III групп ) появилась бра дикардия стойкого характера ( замедление от 110120 до 75-80 ударов в 1 минуту ).

На 3- м месяце облучения у части животных наблюдалось приглушение сердечных тонов и появление систолического шума . У двух собак (I и III групп ) незадолго до смерти были выявлены симптомы перикардита .

Средние цифры максимального и минималь ного артериального давления , определявшегося по Короткову , составляли до начала опы -150/50 мм рт . ст . В течение всего описываемого периода наблюдались нестойкие колебания артериального давления .

Через 1,5 месяца от начала опыта можно было отметить повышение минимального давления у собак всех 3 групп в среднем на 20 мм рт . ст ., а через 3 месяца - повышение максимального дав ления также на 20 мм рт . ст .

Максимальное давление у отдельных собак по вышалось от 150 до 180-200 мм рт . ст ., а ми нимальное - от 50 до 80-120.

Стойкое снижение артериального давления от мечалось у части собак лишь в терминальный пе риод . Изменения кровяного давления наб людались несколько чаще у животных , под вергавшихся внешнему облучению .

У тяжело больных животных наблюдался ярко выраженный геморрагический синдром : обширные подкожные кровоизлияния в паховой области и на внутренней поверхности бедер , обильные , трудно останавливаемые кровотечения из ротовой и но совой полостей , в одном случае острое желудоч ное кровотечение . Патологоанатомическое вскры тие ( В . К . Лемберг ) погибших животных показало наличие большого числа кровоизлияний во внут ренних органах .

В первые 3 месяца от начала воздействия у со бак имели место значительные колебания в со держании свободной соляной кислоты и общей кислотности желудочного сока ( в единичных слу чаях общая кислотность • превышала 100, а коли чество свободной соляной кислоты достигало 60).

С 4- го месяца ( при суммарной дозе внешнего об лучения γ - лучами в 1000 р и дозе введенного плу тония 0,2 мкюри/кг) отмечалось умеренное сниже ние общей кислотности желудочного содержимого , более выраженное у собак III группы (I группа - до 38, II - до 35, III - до 27). Еще более показательным было снижение содержания свободной соляной кислоты (I группа - до 4, II и III - почти до полного исчезновения ).

Ахлоргидрия в этих случаях носила стойкий ха рактер . Снижение содержания связанной соляной кислоты было значительно менее выражено и на блюдалось лишь на 7- м месяце опыта . Законо мерных изменений в количестве желудочного со держимого не обнаружено .

При двукратном предварительном исследова нии нервной системы у 1 собаки была выявлена асимметрия сухожильных и у 9 - вялость брюшных рефлексов .

При динамическом наблюдении за собаками I и III групп отмечено появление у них через 1,5-2 ме сяца от начала облучения ( при суммарной дозе 350-500 р) нестойкой асимметрии сухожильных и периостальных рефлексов , сохранявшейся и по прекращении облучения . У некоторых собак III группы было отмечено уравнивание рефлексов со сгибателей и разгибателей . Рефлекторный геми синдром отмечался у 4 из 7 впоследствии погиб ших собак , длительно сохранялся у 2 из 6 выжив ших I группы и у 3 из 4 оставшихся в живых III группы . Снижение мышечного тонуса было выяв лено у 3 оставшихся в живых собак III группы и наблюдалось у всех погибших собак за 2-3 недели до смерти .

Исследование глазного дна показало наличие изменений типа ангиопатии у 1 из 3 обследо ванных собак I группы и у всех 3 обследованных собак III группы ( В . Н . Стиксова ).

У 3 собак II группы первые изменения со сто роны нервной системы были выявлены через 3 месяца от начала введения плутония ( при дозе 0,2 мкюри/кг) и заключались в легкой нестойкой асимметрии сухожильных и периостальных реф лексов , сочетавшейся с изменениями ангиопати ческого характера на глазном дне . На протяжении последующих 5 месяцев наблюдения эти измене ния носили по - прежнему нестойкий характер . Снижения мышечного тонуса не наблюдалось ни в одном случае . Интересно отметить , что для этой группы животных был характерен высокий уровень сухожильных рефлексов .

Таким образом , наиболее глубокие изменения нервной системы выявились у собак III группы . У животных I группы они были менее выражены , у животных II группы эти изменения были незначи тельными и наступали в более поздние сроки .

У собак I и III групп в течение первых 2-2,5 месяцев от начала облучения наблюдались колебания в содержании лейкоцитов с тенденцией к снижению количества последних. В дальнейшем оно постепенно уменьшалось и по окончании облучения стабилизировалось на низких цифрах. С 4-го месяца можно было отметить некоторые различия в содержания лейкоцитов у выживших и погибших впоследствии животных. Так, у выживших количество лейкоцитов колебалось в пределах 2000-4000, а у погибших - 1400-2000. Лейкопения сопровождалась нейтропенией и тромбоцитопенией.

У собак II группы снижение лейкоцитов было незначительным , не ниже 4000 в 1 мм³, тромбоци топении и анемии у них не отмечалось .

Изменения в содержании гемоглобина и эри троцитов имели место лишь у погибших в да льнейшем собак и возникали , как правило , после конца облучения . Перед смертью у отдельных животных содержание гемоглобина снижалось до 15-20%, а количество эритроцитов - до 1,5-2 млн .

У большинства собак I и III групп наблюдались значительные изменения в костномозговом крове творении . Имело место уменьшение общего коли чества ядросодержащих клеток , в основном за счет угнетения белого ростка . У животных II груп пы абсолютное количество , клеток в пунктате поч ти не изменялось , а преобладание клеток эрит робластического ряда в миелограммах было вы ражено не так резко ( Н . В . Диковинова ).

У части собак ( по 5 из каждой группы ) иссле довали по общеизвестным методам [9] физико химические свойства крови : время свертывания по Фонио , время протромбина по модификации Бо ровской и Ровинской , механическую прочность сгустка крови [1] и РОЭ модифицированным мик рометодом Панченкова . Модификация заключа лась в том , что кровь предварительно центрифу гировали , а осадок форменных элементов сме шивали с плазмой в такой пропорции , чтобы пока зания гематокрита составляли 20%.

Время свертывания крови у собак всех групп увеличивалось с 4- го месяца и достигало к 3- му месяцу наблюдения 280-420% от исходного уров ня . В характере нарушений процесса свертывания крови у животных отдельных групп были выявлены определенные различия . В то время как у собак II группы замедление свертывания крови происхо дило без существенного изменения прочности сгустка , у животных I и III групп механическая прочность сгустка увеличивалась уже через 2 ме сяца от начала облучения и длительно держалась на уровне 140-300%.

Наблюдение за скоростью оседания эритро цитов показало , что у животных I и , особенно , III группы происходит резкое ускорение РОЭ ( до 200300%), в то время как у животных II группы РОЭ не превышала исходного уровня на протяжении всего периода наблюдения .

Обсуждение

Как было отмечено выше , у собак I и III групп после воздействия радиации развилась лучевая болезнь в подострой форме , с особенно тяже лыми клиническими проявлениями у 7 погибших животных .

У собак , которым вводили только плутоний (II группа ), изменения со стороны всех органов и систем были незначительны и расценивались как начальные проявления хронической лучевой бо лезни .

Сравнивая результаты наблюдений за живот ными I и III групп , можно отметить , что у животных III группы , подвергавшихся воздействию внешнего облучения и плутония , патологические изменения со стороны ряда органов и систем были более глубокими и встречались несколько чаще , чем у животных I группы ; смертность в III группе также была выше (50%), чем в I группе (20%). Эти раз личия , по всей вероятности , обусловлены тем , что инкорпорированный в тканях ²³⁹Pu создавал до полнительную дозу , которая за 6,5 месяцев сос тавляла для ребра около 500 бэр, для эпифиза бедренной кости ≈ 200 бэр, для печени ≈ 1000 бэр ( Т . Н . Рысина ).

Основные клинические проявления в период формирования заболевания были одни и те же как у погибших , так и у выживших животных .

В первые 2 месяца общее состояние животных оставалось нормальным , лишь в единичных слу чаях наблюдались диспептические явления .

Первыми симптомами лучевого поражения , возникающими уже на 2- й неделе от начала облу чения , были : неустойчивость количества лейко цитов в периферической крови , а также появление нестойкой асимметрии сухожильных и перио стальных рефлексов и в некоторых случаях урав нивание рефлексов со сгибателей и разгибателей .

Имевшая место нестойкая очаговая невроло гическая симптоматика , по - видимому , являлась следствием динамического нарушения крово - и ликворообращения в головном мозгу . Это предпо ложение подтверждается и данными обследова ния глазного дна , указывавшими на изменения сетчатки ангиопатического характера .

Нестойкие изменения показателей периферической крови, кровяного давления, кислотности желудочного содержимого в этот период являются, по всей вероятности, результатом нарушения регуляторного влияния нервной системы на деятельность отдельных органов. Это положение находит себе подтверждение в данных М.Н.Ливанова [5] о том, что облучение ведет к ряду изменений в деятельности нервной системы, и параллельно этим сдвигам возникают и определенные нерезко выраженные нарушения функции других органов и систем.

В дальнейшем при продолжающемся воздей ствии преходящие изменения в деятельности большинства органов сменяются стойким наруше нием их функций и структуры . Начиная с 2-4- го месяца от начала опыта у животных I и III групп отмечалось ухудшение общего состояния . На чальные колебания артериального давления у части собак сменялись продолжительным его по вышением . Отмечалось нарастание диспептиче - ских расстройств и стойкое падение кислотности желудочного содержимого . В периферической крови наблюдалось прогрессирующее снижение числа лейкоцитов , зависящее от угнетения крове творения .

Нужно отметить , что , несмотря на глубокую лейкопению , общее состояние животных ос тавалось удовлетворительным . Выявление же анемии во всех случаях сопровождалось уху дшением состояния собак и наступлением в даль нейшем летального исхода . Таким образом , появ ление анемии следует расценивать как наиболее грозный прогностический признак в течении луче вой болезни .

В основе наблюдавшегося нарушения гемопо эза , по - видимому , лежат глубокие сдвиги в обмене нуклеиновых кислот костного мозга - резкое уменьшение количеств ДНК и РНК , выявленное Р . Е . Либинзон [7] у тех же животных .

Изменения со стороны нервной системы на 7- м месяце опыта носили уже органический характер . Основой этих изменений является выявленная у отдельных погибших собак рассеянная демиели низация нервных волокон ( В . К . Лемберг ) и , воз можно , наличие очаговых размягчений вещества мозга в участках бывших нарушений кровообра щения , описанных рядом авторов [6, 10].

Можно полагать , что все указанные выше стой кие нарушения отражают собою как изменения в структуре самих органов в результате непо средственного повреждающего действия радиа ции , так и существенные сдвиги в нервно регуляторных влияниях центральной нервной сис темы на деятельность различных систем организ ма .

Выводы

• 1.    Изучалось подострое течение лучевой бо лезни у собак , подвергавшихся действию γ - лучей по 10 р в день до суммарной дозы 1300 р, а также у собак , получавших , кроме внешнего облучения , ²³⁹Pu в дозе 0,2 мкюри/кг.

• 2.    В первые 8 месяцев наблюдения в течении лучевой болезни можно было выделить 2 пе риода : I период - первичных изменений ( со 2-4- й

• 3.    Появление анемии являлось неблагоприят ным прогностическим признаком : все случаи раз вития анемии закончились летально .

• 4.    У собак , получивших только ²³⁹Pu в дозе 0,2 мкюри/кг, были отмечены незначительные изме нения со стороны ряда органов и систем , которые расцениваются как первичные проявления хрони ческой лучевой болезни .

• 5.    ²³⁹Pu в дозе 0,2 мкюри/кг несколько отя гощал течение лучевой болезни у собак , под вергавшихся воздействию внешнего излучения .

недели облучения ) - характеризовался нестойкими изменениями со стороны отдельных органов и систем ; II период - выраженных клинических про явлений , - начавшийся со 2-4- го месяца облуче ния , характеризовался наступлением стойких из менений : ухудшением общего состояния , органи ческой симптоматикой со стороны нервной систе мы , глубокими изменениями в периферической крови ( лейкопенией , тромбоцитопенией , а в ряде случаев анемией ).