Изменения в системе крови

Существуют общие закономерности в изменениях качественного и количественного состава периферической крови под воздействием радиации. Снижение количества форменных элементов наступает тем раньше и интенсивней, чем больше доза облучения.

Из-за высокой чувствительности клеток костного мозга, связанной с их интенсивным делением и дифференциацией, наблюдаются сильные изменения в периферической крови под воздействием радиации. Сравнительно небольшие дозы в 2 — 10 Гр вызывают гибель клеток костного мозга непосредственно в момент облучения или в митозах, при этом клетки теряют способность к делению. Генные перестройки в них в виде генных мутаций и хромосомных аберраций часто не мешают делению клетки. Элиминация мутантных клеток происходит медленнее, чем образование новых клеток, поэтому всегда имеется риск образования опухолей, особенно лейкозов.

В костном мозге обнаруживаются следующие изменения: аплазия, фиброз, жировое его перерождение с островками кроветворной ткани, состоящей из зрелых гранулоцитов, через 6 месяцев после облучения обнаруживаются скопления ретикулярных клеток. Гипоплазия и аплазия костного мозга наблюдается в течение первых суток после облучения, что связано с массовой гибелью клеток. Нарушения выявляются сначала в гранулоцитопоэзе, затем в тромбоцитопоэзе, значительно позднее — в эритропоэзе.

Наблюдается обеднение костного мозга ранними предшественниками кроветворения, т.к. эти клетки — малодифференцированные, интенсивно делящиеся, а следовательно и радиочувствительные. Поздние предшественники клеток периферической крови менее радиочувствительны, кроме предшественников лейкоцитов и эритроцитов. Из-за резкого сокращения пула предшественников продукция зрелых форм в костном мозге временно снижается. Падение числа форменных элементов крови сопровождается включением компенсаторных механизмов, выражающихся в ускорении созревания клеток в костном мозге, уменьшении их жизнеспособности. Наблюдается относительное увеличение эритробластического ростка.

В ближайший период после лучевого воздействия наблюдается падение числа всех форменных элементов крови.

Число циркулирующих эритроцитов по данным одних авторов, уменьшается, другие исследователи приводят противоположные данные: в промежутке доз от 5 до 25 Р в крови крыс обнаруживается увеличение числа эритроцитов. Это явление увеличения показателей при облучении в малых дозах оправдано недавними исследованиями и получило название гормезиса. Предположительно, эффект усиления вызван стимуляцией центров нейро-эндокринной регуляции.

Ряд исследователей отмечают снижение количества ретикулоцитов, что связано с укорочением их циркуляции и преобразованием в зрелый эритроцит. Увеличения количества эритроцитов не происходит, так как значительно снижается продолжительность их жизни (до 43 дней).

При визуальном исследовании мазков крови отмечалось снижение числа дискоцитов (нормальных эритроцитов) и увеличение содержания стоматоцитов, сфероцитов и шизоцитов. В целом количество аномальных форм эритроцитов через 5 лет после лучевой нагрузки достигало у ликвидаторов 25−30%. Эритроциты полихроматофильны, увеличивается их средний диаметр, средний объем и амплитуда анизоцитоза. Снижается кислотная стойкость эритроцитов, чем объясняется снижение времени их циркуляции.

Снижается способность костного мозга к синтезу гемоглобина. Со снижением числа эритроцитов закономерно падает и концентрация гемоглобина в периферической крови. Относительное содержание гемоглобина в одном эритроците увеличивается, увеличивается цветовой показатель. Изменяется количественный аминокислотный состав гемоглобина, ослабляется прочность связи между гемом и глобином, повышается процент метгемоглобина. Снижением количества гемоглобина после радиационного воздействия объясняется снижение кислородной емкости крови, при этом в 2−3 раза возрастает способность гемоглобина к включению соединений.

Снижается содержание общего железа в плазме крови вследствие снижения числа эритроцитов. Увеличивается скорость включения железа в эритроциты и железо-связывающая способность плазмы. Снижается концентрация сывороточного ферритина, необходимого для синтеза гема.

Регуляция эритропоэза осуществляется гормоном гликопротеиновой природы эритропоэтином. Он действует на клетки-предшественники эритроцитов, а также увеличивает скорость образования гемоглобина. Высокие дозы облучения вызывали обогащение крови эритропоэтинтормозящими веществами, хроническое облучение в малых дозах не вызывало каких-либо изменений в содержании эритропоэтинов.

Увеличение количества СОЭ отмечено многими исследователями. Это может быть следствием снижения числа эритроцитов, снижения отрицательного заряда мембраны в сторону более положительного. При снижении количества ретикулоцитов СОЭ снижается, т.к. ретикулоцит имеет более отрицательный поверхностный заряд, чем эритроцит. По видимому, в радиационном увеличении СОЭ основную роль играет снижение числа эритроцитов и изменение заряда их мембран.

Количество лейкоцитов в периферической крови уменьшается, независимо от типа излучения и его длительности, но в диапазоне доз 2,5−5 Р исследователи заметили увеличение количества лейкоцитов, обусловленное явлением гормезиса. Наряду с уменьшением числа лейкоцитов в циркулирующей крови исследователи отмечают усиление лейкопоэза, что выражается в ускорении выхода лейкоцитов из костного мозга в кровь, увеличивается количество молодых клеток, в лейкоцитарной формуле наблюдается сдвиг влево. Уменьшается осмотическая резистентность лейкоцитов. Снижение числа лейкоцитов в периферической крови на фоне увеличения их продукции в костном мозге, по-видимому, связано с перераспределительными реакциями лейкоцитов, уменьшением их продолжительности жизни и резким снижением числа нейтрофилов.

Лимфоциты — наиболее радиочувствительные клетки иммунной системы. Из них наиболее чувствительны В-лимфоциты, они погибают уже при дозах облучения 1,2 — 1,8 Гр, для Т-лимфоцитов эта величина несколько выше — 2 — 2,5 Гр. При облучении лимфоцитов в дозе 2 Гр в стадии интерфазы задержки продвижения клеток по клеточному циклу практически не наблюдалось. Клетки, облученные незадолго до реплекативного синтеза, отвечали длительной задержкой деления. При тотальном облучении организма лимфоциты оказались немного менее устойчивыми (если считать, что 1Гр=100 Р): уже при 100 Р наблюдалась гибель клеток лимфоидной ткани. В дозах, меньших 100 Р наблюдалось увеличение количества лимфоцитов в костном мозге, при этом их количество снижалось в селезенке и зобной железе. Снижение числа лимфоцитов отмечалось в костном мозге при лучевой болезни, после интенсивной лучевой терапии. Все вышесказанное, касающееся лимфоцитов, говорит об усилении их деления в дозах до 100 Р и резком снижении митотической активности при более высоких дозах.

Некоторые исследователи указывают на наличие лейкопоэтинов в плазме крови и их непосредственного участия в патологических процессах. В дозах до 450 Р активность лейкопоэтинов увеличивается с увеличением дозы и степени лейкопении. При дозах больших 450 Р исчезает лейкопоэтическая активность плазмы и появляются вещества, тормозящие лейкопоэз. Затем, когда доза превышает 600 Р, содержание лейкопоэтинов снова увеличивается.

Эозинофилы, как и нейтрофилы, под влиянием излучения обнаруживают способность к ускоренной дифференциации. Убыль абсолютного их числа в крови, очевидно, можно объяснить снижением их продолжительности жизни в кровяном русле. Снижается количество моноцитов в периферической крови.

Изучено изменение содержания тромбоцитов. Большинство исследователей отмечают снижение их количества в ближайшие и отдаленные периоды воздействия, при хронических и однократных облучениях. В ближайшие 2 месяца после облучения количество тромбоцитов сначала падает, затем повышается и достигает стабильной величины на 35−52 сутки, не достигая первоначального уровня.

В отдаленные сроки после лучевого воздействия в крови отмечаются следующие изменения: гипертрофия костного мозга, увеличение в нем доли молодых форм, ускорение дифференциации клеток, увеличение выработки маложизнеспособных клеток, усиление эритропоэза, снижение продолжительности жизни эритроцитов, снижение их количества в периферичесчкой крови. У ликвидаторов на 3-м году после облучения наблюдается снижение содержания в крови эритроцитов и гемоглобина, увеличение объема эритроцитов, их полихроматофилию. Некоторые исследователи не отмечают снижения концентрации гемоглобина. Отмечается снижение числа ретикулоцитов. У жителей загрязненных территорий наблюдается увеличение СОЭ. Наблюдается снижение количества лейкоцитов. Не наблюдается изменения числа лейкоцитов в отдаленном периоде после повторного облучения. Через 5−8 лет после облучения наблюдается увеличение числа лейкоцитов и моноцитов. На 3-м году после облучения у ликвидаторов увеличивается количество нейтрофилов. Отмечается снижение числа лимфоцитов и тромбоцитов. Снижение числа форменных элементов крови в отдаленный период воздействия можно объяснить снижением компенсаторных возможностей системы кроветворения, которой приходится вырабатывать больше клеток, компенсируя тем самым их низкую жизнеспособность.