Повреждающее действие пролонгированного гамма-облучения на микрососуды брыжейки крыс

Сосудистая система занимает важное место в патогенезе лучевых реакций организма . Хорошо известно , что при однократном облучении животных в среднелетальных дозах уже в первые сутки после облучения наблюдаются серьезные нарушения гемодинамики , которые , постепенно нарастая к 5-7 суткам , могут стать необратимыми [1, 3, 4, 12]. Данные литературы свидетельствуют о сложном механизме формирования пострадиационной патологии кровенос ных сосудов и микроциркуляторных нарушений [5, 7]. Последствие малых доз ионизирующей радиации может проявиться через годы или десятилетия ( эффект Петко ) [6]. Такое облучение не вызывает специфических радиационных заболеваний , а скорее потенцирует развитие ряда болезней .

За годы, прошедшие после аварии на Чернобыльской АС, увеличивается количество людей, подвергающихся действию радиации в малых дозах. Эпидемиологические исследования выявили учащение жалоб практически здоровых людей, проживающих на территориях, загрязненных радиацией, на повышенную утомляемость, недомогание, сонливость и другие проявления нейроциркуляторной дистонии. По данным литературы [9, 10], диспансерное наблюдение за категорией лиц, принимавших участие в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС и в 75 % случаев получивших облучение в дозе от 5 до 25 сГр, выявило увеличение частоты сердечнососудистых заболеваний. В 1990 году нами [11] были проведены исследования функционального состояния системы гемостаза у контингента лиц, выполнявших в зоне с высокой радиационной активностью работы по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. В анализах крови отмечалась активация внутрисосудистого свертывания, повышение концентрации фибриноногена и активности фибриназы; фибринолитическая активность крови была снижена. Методом функциональной нагрузки обнаружено снижение антиагрегационной активности стенки сосудов и резервного потенциала системы фибринолиза. Полученные данные свидетельствовали о декомпенсированном характере нарушений функционального состояния системы гемостаза. При изучении микроциркуляторного русла брыжейки крыс в ранние сроки после про- лонгированного облучения выявлены существенные нарушения гемоциркуляции [2, 8]. В этой связи представляло интерес выяснить, какую роль может играть нарушение микроциркуляции, которая, как известно, обеспечивает доставку кислорода, питательных веществ, выводит продукты метаболизма, и является наиболее чувствительной частью сосудистой системы к воздействию ионизирующей радиации, в более поздние сроки.

В данной работе изучено состояние микроциркуляции в брыжейке крыс в ранние и отда ленные сроки после пролонгированного гамма - облучения в нелетальных дозах .

Материалы и методы

Исследования выполнены на 150 крысах самцах линии Wistar с начальным весом 140-160 грамм , распределенных на две группы – ложно облученные и опытные . Проведено 4 серии экс периментов . 120 крыс непрерывно облучали на установке « Эксперимент ». Клетки с животными располагались на расстоянии 3 метров от трех ¹³⁷Cs источников излучения . Мощность погло щенной дозы в прямом пучке – 5,32 мГр / час . Суммарная доза непрерывного облучения в тече ние 20 сут составила 2,5 Гр при накопленной ежедневной дозе 0,125 Гр . 40 крыс исследовали через 1 сут , 30 животных – через 10 дней , 20 крыс – через 6 мес . и 10 крыс – через 1 год после окончания облучения . Исследования выполнены под нембуталовым наркозом из расчета 35 мг / кг массы тела . У животных катетеризировали яремную вену гепаринизированным катетером диаметром 0,2 мм . По белой линии живота вскрывали брюшную полость , выводили слепую кишку наружу , петли тонкого кишечника укладывали на специально изготовленный столик с по стоянной температурой 36,5 °С и проводили биомикроскопию ( объектив х 10, окуляр х 15) на микроскопе МБИ -6. Все исследования документированы с помощью цифровой фотокамеры Nikon Coolpix 4500. Измерение диаметров кровеносных сосудов производили с помощью сис темы компьютерного анализа микроскопических изображений «IMSTAR». Для статистической обработки полученных данных использовали t- критерий Стьюдента . Для оценки состояния про ницаемости сосудов брыжейки использовали 1 % раствор Синего Эванса ( Т 18-24), который вводили внутривенно через катетеризированную яремную вену . Кроме того , оценивали реак тивность сосудов кожи к действию ксилола в качестве воспалительного раздражителя по мо дифицированному методу Рамсделл - Менкина .

Результаты и обсуждение

Микроциркуляторное русло брыжейки ложно облученных крыс соответствует вариантам нормы (рис. 1а). При прижизненной микроскопии сосудов у необлученных животных кровоток на протяжении всего периода наблюдения, в среднем полтора часа, оставался интенсивным с ламинарным осевым потоком в артериолах и более спокойным в венулах. Кровоток в пре- и посткапиллярах хорошо различим, в отдельных сосудах с просветами тока плазмы. На первые сутки после окончания облучения в 80 % случаев кровоток в сосудах брыжейки замедлен. У отдельных крыс обнаружены геморрагии в виде манжеток вокруг и в виде пятен около венул (рис. 1б). В отдельных мелких кровеносных сосудах наблюдались сладж и стазирование. Визуально количество функционирующих капилляров снижено. Диаметры микрососудов существен- но не изменялись, однако определялась тенденция к увеличению венулярно-артериолярного и постпрекапилляроного соотношений (табл. 1). Выхода Синего Эванса за пределы сосудов не выявлено.

г

в

Рис . 1. Микроциркуляторное русло брыжейки крыс в контроле ( а ), через 1 сут ( б ), 6 мес . ( в ) и 1 год ( г ) после окончания пролонгированного облучения в суммарной дозе 2,5 Гр . Ув . 150. Стрелки показывают кровоизлияния в области венул .

У контрольных животных реактивность сосудов кожи к действию ксилола составила 1,36 ± 0,06 мкг / г ткани . На 1 сут после облучения реактивность сосудов кожи к воспалительному раздражителю достоверно снизилась до 1,18 ± 0,07 мкг / г ( табл . 2).

Таблица 1

Изменение диаметров сосудов брыжейки тонкой кишки крыс в разные сроки после окончания пролонгированного облучения в суммарной дозе 2,5 Гр

Срок после облучения	Диаметры сосудов M±m (мкм)				Соотношение диаметров венул и артериол	Соотношение диаметров посткапилляров и прекапилляров
	Артериолы	Прекапилляры	Посткапилляры	Венулы
Контроль (ложно	15,0±0,30	6,1±0,22	13,1±0,46	23,4±0,48	1,56	2,14
облученные) 1 сут	15,4±0,32	6,2±0,23	13,6±0,47	25,2±0,48	1,64	2,19
10 сут	15,3±0,31	6,1±0,22	13,4±0,48	25,8±0,44 *	1,68	2,19
6 мес	15,0±0,46	6,1±0,22	13,1±0,50	24,8±0,48	1,65	2,15
1 год	15,4±0,53	6,2±0,23	13,5±0,54	25,7±0,50 *	1,67	2,18

Примечание: * - различие достоверно относительно контроля при p<0,05.

Таблица 2

Реактивность сосудов кожи крыс к воспалительным раздражителям в разные сроки после пролонгированного облучения в суммарной дозе 2,5 Гр

Срок после облучения	Содержание красителя Синего Эванса в мкг/г ткани
Контроль	1,36±0,06
1 сут	1,18±0,07 *
10 сут	1,22±0,08
6 мес.	1,26±0,06
1 год	1,25±0,07

Примечание: * - различие достоверно относительно контроля при p<0,05.

Через 10 сут после подведения дозы 2,5 Гр параметры состояния микроциркуляции были практически такими же , как и через 1 сут после облучения . Вдоль вен и в непосредственной близости от них обнаруживался выход эритроцитов за пределы сосудистой стенки , наблюда лись стазирование и сладж . Выхода красителя за пределы сосудов не выявлено . Реактивность сосудов составила 1,22 ± 0,08 мкг / г ткани .

Через 6 мес. после облучения интенсивность кровотока была снижена, количество функционирующих капилляров уменьшено, а у отдельных животных выявлены геморрагические проявления (рис. 1в). Диаметры микрососудов и их соотношения от контроля существенно не отличались. Однако реактивность сосудов кожи была несколько ниже уровня контрольных жи- вотных и составила 1,26±0,06 мкг/г ткани. Через 1 год после облучения количество функционирующих капилляров было сниженным (рис. 1г), а кровоток существенно замедлен. Геморрагических проявлений не выявлено.

Таким образом , полученные результаты свидетельствуют о том , что пролонгированное гамма - облучение животных в нелетальных дозах может приводить к функциональным и струк турным изменениям микроциркуляторного русла , которые проявляются как в ранние , так и от даленные сроки . Результаты согласуются с данными других авторов , изучавших состояние со судов после облучения в малых дозах иными методами и на других органах [13].