Начало >> Статьи >> Архивы >> Количественные закономерности радиационного синдрома

Сведения из теории вероятностей и радиационное поражение - Количественные закономерности радиационного синдрома

Оглавление
Количественные закономерности радиационного синдрома
Вопросы методики экспериментального исследования радиационного синдрома и количественной оценки поражения
Острый радиационный синдром при воздействии излучения в разных дозах
Исследования костного мозга
Воздействие излучения различной мощности дозы
Соотношение воздействий дозы и мощность дозы
Общее воздействие с преимущественным облучением головы
Воздействие с преимущественным облучением головы 0,28-1,41 Гр/мин
Определение скорости восстановления с преимущественным облучением головы
Одностороннее и круговое воздействие излучения
Влияние средств химико-фармакологической профилактики
Воздействие нейтронов
Повторное облучение с одинаковой мощностью дозы
Повторное облучение в период разгара лучевой болезни
Повторное облучение в период неполного клинического выздоровления
Общие особенности повторной лучевой болезни
Повторное облучение после первого воздействия
Повторное облучение после преимущественного облучения головы
Повторное облучение после применения лечебно-профилактических средств
Возможности экстраполяции экспериментальных данных на человека
Сведения из теории вероятностей и радиационное поражение
Ожог кожи и действие ударной волны как дозовые аналоги воздействия излучения
Комбинированное воздействие
Закономерности нарастания радиационного синдрома
Характеристики поражаемости при гибели в различные сроки
Параметры клинического выздоровления
Параметры поражения при однократном воздействии различной интенсивности
Критериальные функции и параметры поражения при многократном облучении
Значение найденных закономерностей для количественной оценки поражения и радиоустойчивости
Модель Блэра—Дэвидсона
Фактор времени в пострадиационных процессах
Зависимость характеристик поражения организма от условий облучения
Условия облучения, вызывающие одинаковые проявления кроветворного синдрома у различных млекопитающих
Значение найденных закономерностей для количественной оценки процессов восстановления
Заключение, литература

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРАЖЕНИЯ ОРГАНИЗМА, ОЦЕНИВАЕМЫЕ ПО ДОЗОВЫМ И ВРЕМЕННЫМ СТАТИСТИЧЕСКИМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯМ
2.1. СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И РАДИАЦИОННОЕ ПОРАЖЕНИЕ
Индивидуальная вариабельность млекопитающих приводит к неоднозначности их реакции на различные воздействия, в том числе и на облучение. Поэтому результаты биологических экспериментов имеют вид различных статистических распределений. Наиболее часто используются распределения гибели (выживаемости) животных по дозе или времени (дозовые или временные распределения). Помимо выживаемости могут исследоваться самые различные процессы: проявление поражений различной тяжести, время проявлений первичных признаков лучевого поражения, клинического разгара лучевой болезни, выздоровления и т. п. Распределения перечисленных явлений подчиняются третьему закону Пирсона (гамма-распределение).
Плотность вероятности распределения доз излучения, обусловливающих более сильное, чем r, поражение, выражается следующим образом:
(2.1)
Плотность вероятности распределения времени появления данных признаков поражения и восстановления в момент времени, превышающий р, записывается в виде
(2.2)
Гамма-распределение характеризуется равенством математического ожидания и дисперсии. Из этого положения для дозовых распределений следует, что r= λD = λ2σD, а для временных р= λt = λ2σt2. При этом λ является параметром распределения, т.е. числом.
По экспериментальным распределениям величины D u σD в первом случае и t и σ2 во втором можно определить даже без построения распределения, а путем статистической обработки — определения средних значений и разброса относительно средних (дисперсии). Эти величины являются двумя первыми моментами любого статистического распределения. Из приведенных соотношений вытекает, что
(2.3)
Соответственно
(2.4)
Приведенные положения оказались полезными для количественной оценки поражаемости целого организма при воздействии ионизирующего излучения. Более подробно данная методика изложена в работе [7]. Подобный подход основан на представлении о многокомпонентности реакций целого организма. При этом предполагается, что для вызывания определенных реакций целого организма необходимо накопление в нем определенного уровня повреждений r. Параметр r пропорционален дозе облучения и отражает число неидентифицированных поврежденных систем (уcл. ед.).
Параметр λ представляет собой коэффициент пропорциональности и характеризует восприимчивость организма к повреждениям, т.е. удельную поражаемость (предполагалось, что он отражает среднее число поврежденных систем на единицу дозы).
Ниже изложены наиболее важные следствия данной работы. Каждый вид млекопитающих характеризуется своим значением параметра λ. Для определенного вида млекопитающих при лучевом поражении различной тяжести значения λ остаются постоянными, а значения г меняются соответственно тяжести поражения. Это позволяет рассматривать параметр λ как удельную поражаемость, количественно характеризующую способность организмов определенного вида противостоять радиационным поражениям, т.е. их радиоустойчивость. Так, шесть градаций лучевого поражения организма человека при λ = 11,5 Гр-1 характеризуются следующими значениями r: при невыраженной форме лучевой болезни — 6, при слабой — 16, при средней — 29, при тяжелой — 37, при смертельной — 50.

Таблица 2.1. Параметры поражения собак при остром однократном облучении, вызывающем лучевую болезнь различной тяжести

Таблица 2.2. Параметры поражения собак по клиническим критериям тяжести в зависимости от мощности дозы облучения

Изменение мощности дозы приводит к изменению параметра λ, характеризующего радиоустойчивость. Это положение на примере собак проиллюстрировано в табл. 2.1 и 2.2.
Таблица 2.3. Параметры летального повреждения мышей различными видами излучения [7, 20]

Таблица 2.4. Параметры поражения человека по критерию смертельных исходов для различных условий действия излучения

В табл. 2.3 представлены данные, характеризующие степень изменения удельной поражаемости организма при излучениях различных видов. Можно видеть, что летальный исход у мышей при излучениях всех видов наблюдается при уровне поражения 50—60 уcл. ед., а удельная поражаемость мышей при нейтронном облучении сильно возрастает и превышает его значение при γ- и рентгеновском излучении примерно в 1,5—4 раза.
Защитное действие протектора приводит к уменьшению λ [7]. Если в контроле для мышей λ = 7, то кислородный эффект уменьшает его до 5; применение в качестве протектора аминоэтилтиурония снижает значение λ до 6,6 по сравнению с 8,7 в контроле; применение цистафоса — до 9 по
сравнению с 10 в контроле; применение цистамина — по 7 по сравнению с в контроле; применение мексамина — даже до 1 по сравнению с 15,5 в контроле.

Различные аспекты действия неравномерного облучения нашли достаточное освещение в литературе [1—3, 11, 33]. Использование формул (2.3), (2.4) при обработке данных работы [33] показало, что при облучении крыс с экранированием живота увеличение ширины защитного экрана с 1 до 2 см изменяло среднелетальную дозу с 11,7 Гр, при которой г = 60, а λ = 5,12 : 17 Гр, при которой r  также было равно 60 уcл. ед., а значение λ уменьшилось до 3,5 3.
Показатели поражения организма человека по критерию смертельных исходов были получены обработкой данных работ [4, 7, 13, 15, 34] (табл. 2.4).
Несмотря на то что для расчетов использовали совершенно различные случаи (смертельные исходы после взрыва атомной бомбы, облучения людей вследствие катастроф на ядерных реакторах и др.), данные таблицы показывают достаточно хорошую повторяемость результатов. Исключение составляет последняя строка, в которой приведены данные для лиц, заболевших лучевой болезнью вследствие терапевтического воздействия на опухоли.
Таким образом, для каждого из рассматриваемых млекопитающих (мышь, крыса, собака, человек) можно отметить следующие закономерности изменения параметров удельной поражаемости λ и уровня поражения r.

  1. Изменение величины r соответствует только изменению тяжести лучевого поражения. Изменение вида излучения и мощности дозы, а также применение защитных средств не влияют на r.
  2. Для определенного вида млекопитающих при лучевом поражении, приводящем к одинаковому клиническому эффекту или к одинаковому эффекту по выживаемости, при различных модификациях облучения значения r остаются постоянными, а значения λ изменяются. Это относится к облучению с различной мощностью дозы, применению средств химической и физической защиты и использованию излучений разных видов.
  3. Для разных млекопитающих (мышь, крыса, собака, человек) при сохранении упомянутых в π. 1 и 2 закономерностей изменяются λ и r.


 
« Клинические особенности задержки полового развития у девочек из деструктивных семей   Компенсация СД и процессы перекисного окисления липидов и антиоксидантная система крови детей »