Состояние кожного кровообращения после локального и общего внешнего радиационного воздействия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.00.05, кандидат медицинских наук Расулова, Анжелика Викторовна

• Расулова, Анжелика Викторовна
• кандидат медицинских наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Расулова, Анжелика Викторовна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Дозы излучения и соматические эффекты, возникающие при воздействии ионизирующего излучения

1.2. Ультраструктура сосудов микроциркуляторного русла и изменения, происходящие в них при воздействии ионизирующего излучения

1.3. Изменения, выявляемые в сосудах микроциркуляторного русла при лучевой терапии

1.4. Методы исследования сосудистой системы, используемые в клинике радиационной медицины

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика клинических групп сравнения

2.2. Методы обследования, обработки и анализа результатов

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Состояние кровотока в сосудах поверхностных слоев мягких тканей у лиц контрольной группы

3.1.1. Результаты ультразвуковой оценки фоновых параметров кровотока в подкожных сосудах у лиц контрольной группы

3.1.2. Результаты лазерной допплеровской оценки фоновых параметров объемного кровотока в сосудах кожи у лиц контрольной группы

3.1.3. Соотношения ультразвуковых и лазерных допплеровских характеристик кожного кровотока у лиц группы контроля '

3.1.4. Результаты исследования зависимости ультразвуковых и лазерных допплеровских характеристик кровотока в поверхностных слоях мягких тканей у лиц группы контроля от возраста и пола

3.1.5. Результаты исследования изменений линейных характеристик потоков в субкутанных артериях, а также объемной скорости капиллярного кровотока в коже различных участков тела при проведении функциональных нагрузочных тестов

3.2. Состояние кровотока в сосудах поверхностных слоев мягких тканей и сосудистой реактивности у пациентов в отдаленном периоде после облучения в дозах, не приводящих к развитию детерминистских эффектов (2-ая группа)

3.3. Состояние кровотока в сосудах поверхностных слоев мягких тканей и сосудистой реактивности у пациентов в отдаленном периоде после облучения в дозах, приводящих к развитию детерминистских эффектов (перенесших ОЛБ и подвергшихся ТТО тела; 3-я группа)

3.4. Сравнительный анализ состояния кровотока в сосудах поверхностных слоев мягких тканей в 1-ой, 2-ой и 3-ей группах сравнения

3.5. Состояние кровообращения в поверхностных слоях мягких тканей у пациентов, подвергшихся локальному облучению различных участков тела с развитием местных лучевых поражений в отдаленном периоде наблюдения (4- 140 ая группа)

3.6. Состояние кровотока в сосудах поверхностных слоев мягких тканей при проведении локального терапевтического облучения (5-ая группа)

3.6.1. Результаты комплексной (ультразвуковой и лазерной допплеровской) оценки фоновых параметров кровотока в подкожных сосудах и их изменений при проведении локального терапевтического облучения у лиц 5-ой группы

3.6.2. Результаты исследования реактивности кожного кровотока и ее изменений при проведении локального терапевтического облучения у лиц 5-ой 163 группы

3.7. Описание клинических наблюдений

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Состояние кожного кровообращения после локального и общего внешнего радиационного воздействия»

Сфера контактов человека с источниками ионизирующей радиации постоянно расширяется. Прежде всего, это связано с развитием атомной энергетики и промышленности. При этом совершенно очевидно, что атомная энергия является наиболее приемлемой и перспективной для дальнейшего развития цивилизации. Источники ионизирующих излучений активно используются также в других отраслях. Развитие промышленного использования ядерного распада и синтеза закономерно сопровождалось и сопровождается внештатными и аварийными ситуациями, результатом чего является переоблучение персонала и населения. Тем не менее, несравненно больший «вклад» в облучение населения планеты вносит медицинское облучение (как диагностическое, так и терапевтическое), которому ежегодно подвергаются миллионы людей во всем мире (НИДАР ООН, 1993, Ильин Л.А., 2001) [79,109].

В большинстве приведенных ситуаций радиационному воздействию подвергается кожный покров (или его часть), в ряде случаев - с развитием местных лучевых поражений (МЛП), в результате чего облученной оказывается сосудистая система кожи.

К настоящему времени детально изучена клиническая картина местных лучевых поражений (Ильин JI.A. 2001, Бардычев М.С., 1982, Воробьев Е.И с соавт., 1985, Гуськова А.К., 1986) [20, 36, 50, 109]. Доказано, что сроки развития, распространенность и локализация, степень тяжести и прогноз при этом зависят от вида излучения, величины суммарной поглощенной дозы, а также характера ее пространственно-временного распределения (Бардычев М.С., 1985 Гуськова А.К., 1986, Барабанова А.В. с соавт., 1982) [16, 21, 50]. Механизмы развития местных лучевых поражений (МЛП) большинство авторов связывают с наличием изменений в различных звеньях сосудистого русла, крайне разнообразных по своей природе и не отличающихся специфичностью по отношению к облучению (Балмуханов С.Б., 1962, Воробьев Е.И. с соавт., 1985, Краевский Н.А., 1963) [12, 36, 87]. В то же время имеются сведения, содержащие доказательства сохранности не только морфологической структуры, но и функциональной состоятельности сосудистого русла после облучения в широком дозовом диапазоне (Воробьев Е.И. с соавт., 1985, Fajardo L.F. et al., 1981, Zollinger H.U. et al., 1960) [36, 166, 281]. Таким образом, вопрос о первичности сосудистых нарушений в генезе МЛП остается открытым.

В онкологии, как и в других отраслях медицины, широко применяется лучевая терапия, накоплен большой опыт по наблюдению за пациентами, пролеченными с использованием интенсивных программ (в том числе включающих тотальное терапевтическое облучение) (Guyer D.R. et al. 1992. Peel К. et al., 1996, Phillips Th. L. et al., 1972) [181,236, 237]. Учитывая распространенность онкопатологии, являющейся одной из ведущих причин заболеваемости и смертности населения, а также постоянно увеличивающуюся продолжительность жизни пациентов после окончания лечения, большую значимость приобретают вопросы, связанные с развитием радиационно-индуцированных поражений поверхностных слоев тканей и органов, попавших в зону воздействия ионизирующего излучения при проведении лучевой терапии, в том числе кожи и ее сосудистой системы.

Многочисленные публикации о состоянии сосудистой системы кожи у больных, подвергшихся лучевой терапии при различных заболеваниях весьма противоречивы (Балмуханов С.Б., 1962, Воробьев Е.И. с соавт., 1985, Краевский Н.А., 1963, Лелюк В.Г., 2002, Zollinger H.U. et al., 1960) [12, 36, 87, 91, 281]. До настоящего времени полностью игнорировалась значимость изменений, происходящих в окружающих опухоль тканях (в том числе и коже), которые попадают в зону облучения. Считалось, что значимых лучевых поражений кожи при этом не развивается. Но, даже в случае, если последствия имели место, то выбор между возможностью рецидива опухоли и тяжестью местных лучевых поражений решался в пользу последней. Увеличение выживаемости пролеченных с применением лучевой терапии пациентов и существенное ухудшение качества их жизни в случае развития в отдаленном после облучения периоде поздних лучевых поражений диктует необходимость подробного изучения характера изменений циркуляции в тканях при локальном лучевом лечении. Кроме того, исследование циркуляторных реакций является (хотя и с рядом известных допущений) моделью, которая может быть применена в случаях общего облучения человека, в том числе и аварийного (Балмуханов С.Б., 1962, Воробьев Е.И., 1985, Краевский Н.А., 1963, Гуськова А.К., 1986, Лелюк В.Г., 2002, Zollinger H.U. et al., 1960) [12, 36, 50, 87, 91, 281]. В последнем случае вопрос о наличии характера и степени выраженности целостных нарушений, их связи с облучением, исходами широко дискутируются в литературе (Гуськова А.К., 1972, Лелюк В.Г., 2002) [58, 91]. Основные опубликованные исследования посвящены состоянию крупных сосудов, более доступных для исследования (Лелюк В.Г., 2002, Карпочев М.В., 2002, Fajardo L.F. et al., 2001) [80,91, 164].

Для решения вопросов, касающихся необходимости проведения и определения вида и объема лечения при развитии процессов, сопряженных с сосудистыми нарушениями, на современном этапе развития медицины требуется прижизненное изучение качественных и количественных характеристик, отражающих малоизученные особенности циркуляции анатомическим и морфологическим изменениям сосудов (первичным и вторичным) (Морман Д.В. с соав., 2001, Степанов Р.П. с соав., 1982, Тихонов К.Б., 1963) [98,120,124].

Кожный кровоток является важным звеном регионарного артериального кровообращения, наиболее ярко и точно отражая текущее состояние кожи (Чернух A.M. в соавт., 1982) [83]. Одновременно в этом отделе сосудистой системы в полной мере реализуются все основные факторы, влияющие на нее и приводящие к формированию как функциональных, так и органических циркуляторных нарушений (Москалев Ю.И., 1991) [99]. В связи с ограничением до последнего времени возможностей неинвазивного изучения кожи и ее сосудов, данные о функциональных особенностях кожного кровообращения в носят описательный характер (Чернух A.M. в соавт, 1982, Лелюк В.Г., 2002, Филин С.В., 2001, Филин С.В.с соав., 1999, 2000) [83, 91,128-130].

С внедрением дуплексного сканирования и лазерной допплеровской флоуметрии появилась возможность адекватной оценки состояния кожного кровотока и его реактивности. Уже первые данные, полученные при этом, свидетельствуют о существенном расширении представлений о закономерностях кожного кровообращения и механизмах его регуляции (Лелюк В.Г., 2002, Филин С.В. 2001) [91,128].

Таким образом, общие медицинские (диагностические, лечебные и профилактические аспекты) и социально-экономические причины (необходимость решения экспертных вопросов связи изменений с воздействием ионизирующего излучения), а также научные (дальнейшее изучение эффектов воздействия излучения на сосудистую систему человеческого организма) определяют актуальность настоящего исследования.

Целью настоящего исследования явилось изучение состояния кожного кровообращения и его реактивности у практически здоровых лиц, а также пациентов, подвергшихся локальному или общему внешнему облучению в различных дозах методами ультразвукового дуплексного сканирования и лазерной допплеровской флоуметрии. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать фоновые показатели кожного кровотока в различных областях тела у практически здоровых лиц методами ультразвукового дуплексного сканирования и лазерной допплеровской флоуметрии и оценить изменения этих показателей при проведении функциональных нагрузочных тестов различной направленности.

2. Сравнить данные, полученные при дуплексном сканировании и лазерной допплеровской флоуметрии (на одних и тех же участках тела и в различных зонах, в покое и при нагрузочном тестировании) у практически здоровых взрослых добровольцев.

3. Исследовать состояние кровообращения в пораженных и интактных участках тела у пациентов с клиническими проявлениями местных лучевых поражений в отдаленном периоде наблюдения в покое и при разнонаправленной стимуляции.

4. Оценить линейные характеристики кровотока в подкожных сосудах и объемную скорость капиллярного кровотока в поверхностной капиллярной сети кожи по мере набора дозы при проведении локальной фракционированной гамма-терапии (на участке, попадающем в зону облучения и в контрольной необлучаемой зоне).

5. Изучить состояние кожного кровотока и сосудистой реактивности у лиц, подвергшихся воздействию внешнего облучения в дозах, не приводящих к развитию детерминистских эффектов у больных, перенесших острую лучевую болезнь или подвергшихся тотальному терапевтическому облучению, в сравнении с соответствующими данными у практически здоровых лиц.

Научная новизна исследования.

Комплексное исследование состояния кожного кровообращения с использованием высокоинформативных неинвазивных методов, основанных на различных принципах, осуществлено впервые как у практически здоровых добровольцев, так и у подвергшихся общему и (или) локальному внешнему радиационному воздействию людей. Полученные при этом данные хорошо воспроизводятся, а показатели (измеренные и рассчитанные) тесно взаимосвязаны между собой.

Разработана модель исследования реакций возбудимой системы (кожного звена циркуляторного русла человека) на хорошо дозируемое внешнее воздействие.

Обнаружена взаимосвязь показателей реактивности кожного кровотока при миогенной и неврогенной стимуляции с характеризующими его в покое допплеровскими показателями, определяемыми состоянием базального сосудистого тонуса, что позволило впервые оценить уровень последнего у человека.

На основании анализа исходного состояния кожного кровообращения и его изменений при нагрузочной стимуляции получены убедительные доказательства наличия нарушений циркуляции крови в сосудах кожи в местах местных лучевых поражений, связь которых с имевшим место облучением в отдаленные сроки наблюдения не вызывает сомнений.

У пациентов, подвергшихся общему относительно равномерному внешнему облучению без развития детерминистских эффектов, а также перенесших острую лучевую болезнь либо тотальное терапевтическое облучение изменений кожного кровотока, связанного с облучением, не выявлено.

При фракционированном локальном внешнем "у-облучении (в процессе проведения лучевой терапии) как в облученном, так и в интактном участках кожного покрова наблюдались динамически изменяющиеся по интенсивности, однонаправленные по характеру вазомоторные реакции, генез которых требует дальнейших уточнений.

Теоретическая значимость.

Кровообращение в кожном отделе сосудистой системы взрослого здорового человека при стандартизации условий и методики его оценки в определенных зонах кожного покрова является постоянным, имеет ряд отличий у мужчин и женщин и не зависит от возраста.

Реактивность микроциркуляторного русла кожи обусловлена уровнем базального сосудистого тонуса, который может быть косвенно оценен по величине индекса ускорения потока в мелких приводящих субкутанных артериях методом высокоразрешающего ультразвукового дуплексного сканирования.

Местные лучевые поражения кожи в отдаленном периоде наблюдения во всех случаях приводят к снижению кожного кровотока, тонуса кожных сосудов и угнетению сосудистой реактивности при неизменном уровне периферического сопротивления. Интенсивность перечисленных феноменов обнаруживает закономерную связь с тяжестью местных клинических проявлений.

Локальное фракционированное облучение ограниченных участков кожи приводит к развитию непостоянных во времени, максимально выраженных в начале облучения обратимых вазомоторных реакций, состоящих в увеличении уровня кожного кровотока, базального сосудистого тонуса и реактивности как в облучаемой, так и интактной зонах кожного покрова.

Разнообразные, неоднородные по локализации и выраженности изменения кожного кровотока, выявляемые у пациентов, подвергшихся внешнему относительно равномерному облучению без развития детерминистских эффектов, а также больных, перенесших острую лучевую болезнь или тотальное терапевтическое облучение в отдаленном от момента воздействия периоде обусловлены комплексом факторов общесоматической природы (наличие заболеваний сердечно-сосудистой системы, факторов, отягощающих их течение и т.д.) и не связаны с имевшим место облучением.

Практическая значимость.

Результаты исследования могут обоснованно использоваться в клинике радиационной медицины при обследовании и лечении, а также решении экспертных вопросов у лиц с последствиями местных лучевых поражений в отдаленном периоде наблюдения. Полученные данные позволяют рекомендовать разработанную в процессе исследования методику для широкого использования преимущественно в научных целях. Адекватность модели кожного кровообращения для изучения реакций сердечнососудистой системы на воздействие различных факторов внешней среды, а также разнообразных васкулярных изменений (первичных и вторичных, функциональных и органических), имеющих место в ней, делает возможным ограниченное использование основных положений настоящей работы при некоторых общесоматических заболеваниях, связанных с вовлечением в патологический процесс сосудистого русла кожи.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методы высокочастотного ультразвукового сканирования с цветовым допплеровским кодированием и спектральным допплеровским анализом и лазерной допплеровской флоуметрии адекватно отражают состояние кожного кровообращения в покое и при функциональной стимуляции.

2. Фоновые показатели кожного кровотока у практически здоровых лиц отражают анатомические и функциональные особенности кожного покрова различных участков тела, на которых они получены, постоянны при сходных внешних условиях во время исследования и не зависят от возраста.

3. Реактивность кожного сосудистого русла сохраняет те же зональные различия, что и фоновые показатели, связана с ними и зависит от величины базального сосудистого тонуса.

4. При наличии клинических проявлений местных лучевых поражений в периоде отдаленных последствий во всех случаях имеется выраженное снижение кожного кровотока и реактивности кожных сосудов без признаков повышения периферического сопротивления.

5. По мере набора дозы при проведении фракционированной локальной гамма-терапии имеют место вазомоторные реакции, распространяющиеся за пределы облученного участка кожи с максимальной выраженностью на первых фракциях облучения.

6. В отдаленном периоде наблюдения у обследованных пациентов, подвергшихся облучению в дозах, не приводящих к развитию детерминистских эффектов, фоновые и индуцированные показатели кожного кровотока не отличаются от таковых в контроле.

7. Изменения кожного кровотока и реактивности кожных сосудов в различных участках тела у больных, перенесших острую лучевую болезнь или подвергшихся тотальному терапевтическому облучению, связаны с комплексом факторов общесоматической природы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

XX век, преобразивший планету техническими достижениями, познакомил человечество с многообразными, никогда ранее не возникавшими радиационными поражениями. В конце XIX века открытия К. Рентгена (1885) и Ж. Беккереля (1886) положили начало радиационной эры. Врачи не только оценили диагностические возможности проникающих излучений, но и увидели их реальные опасности [122].

Использование ионизирующего излучения (ИИ) (атомная энергетика и промышленность, медицина, военные цели) в различных сферах человеческой деятельности закономерно привело к существенному расширению круга лиц, контактирующих с источниками ионизирующей радиации [36, 47, 57, 58, 69, 100, 116, 118, 122, 133]. Бурное развитие атомной промышленности и энергетики сопровождалось и рядом аварийных ситуаций. Воздействию ИИ подвергался не только персонал, но и население близлежащих к предприятиям населенных пунктов [7, 12, 13, 17, 20, 21, 45, 46, 53, 57, 58,69, 70,71,79, 81,91,100,102,281 и др.].

Несмотря на совершенствование средств радиационной безопасности, риск воздействия на человека различных видов ИИ остается высоким [53, 57, 79, 91, 109, 110]. Регистрируются, хотя и значительно реже, новые случаи лучевых поражений, причем последние имеют место в основном у лиц, не работающих в атомной отрасли. Контакт с источниками ИИ при нарушениях техники безопасности (например, при дефектоскопии), либо по незнанию или в результате злоумышленных действий (хищение источника и т.п.) может приводить к развитию лучевых поражений (чаще местных, реже общих) [91, 109, 110]. В последние годы не исключается также использование ИИ в террористических целях.

Условия облучения и характер радиационных аварий весьма различны. Это обусловлено многообразием источников ИИ, особенностями их использования или хранения, видом излучения, числом лиц, вовлекаемых в аварийную ситуацию, их групповой или профессиональной принадлежностью и тяжестью поражений [91,110].

Наибольшее число людей было вовлечено в аварии (в том числе лиц из взрослого населения и детей) с так называемыми «ранее использованными» источниками ИИ [109]. Чаще всего это источники гамма-излучения, имеющие компактные размеры (соизмеримые с авторучкой или спичечным коробком, при этом их активная часть составляет не более 1,5 - 2,0 см в длину). Время облучения - от нескольких секунд до часов, иногда дней.

Источники ИИ очень высокой активности могут оказывать воздействие на отдельные участки тела дистанционно. Такие ситуации сложны для расследования и выявления причин и возможных последствий, но число пострадавших обычно невелико: 12 человека [13, 70,71,91].

Характер поражений у пострадавших даже в одной аварии может быть различным, так как особенности расположения человека по отношению к источникам и поведение каждого в аварийных условиях могут оказаться неодинаковыми [12, 13, 70, 71, 81], обусловливая, таким образом, гетерогенность пространственно-временного распределения дозы в объеме тела.

По данным Института Кюри, число аварий при лечебно-диагностических процедурах примерно в 5 раз меньше, чем в промышленности. Тем не менее, ввиду высокой активности источников, применяемых для лучевой терапии, тяжесть поражений может быть весьма значительной. Переоблученными могут оказаться как профессионалы (врачи или техники), так и пациенты, проходившие курс лечения с использованием аппаратов, работающих в неконтролируемых режимах [12].

В последние два десятилетия все активнее внедряются лучевые методы лечения широкого круга заболеваний (онкологических, сосудистых, дегенеративных, воспалительных), в связи с чем и численность пациентов, схемы терапии заболеваний у которых включают терапевтическое облучение, значительно увеличилась [91, 213, 257259, 261,]. Широкое распространение получили также медицинские диагностические исследования (рентгеновские, компьютерно-томографические, радиоизотопные).

Таким образом, неуклонное расширение контактов человека с источниками излучения в различных сферах его деятельности делает возможным возникновение аварийных ситуаций с переоблучением участников и вовлеченных лиц, сохраняется риск развития осложнений при проведении терапевтического облучения, что делает актуальным дальнейшее излучение закономерностей развития и течения реакции организма на имевшее место воздействие [91,109].

1.1. Дозы излучения и непосредственные эффекты, возникающие при воздействии ионизирующего излучения Основными характеристиками радиационного воздействия, определяющими количественное и качественное многообразие реакций облучаемого организма, являются величина дозы излучения, ее пространственное и временное распределение, а также сроки, прошедшие с момента облучения [56, 58, 59,91, 97].

Первостепенное значение при облучении человека имеет суммарная величина поглощенной дозы. По показателям суммарной дозы облучения выделяют «большие» и «малые» дозы, различающиеся между собой по детерминируемым ими биологическим эффектам.

Уровни доз свыше 100 сГр (1 Гр) общего кратковременного (до 3 суток) облучения приводят к развитию острой лучевой болезни. Так, при остром воздействии в дозах 100-200 сГр развивается острая лучевая болезнь (ОЛБ) 1-ой (легкой) степени. Для клинической картины характерно умеренно выраженное угнетение кроветворения. Выздоровление, как правило, наступает и при отсутствии лечения. Дозы 200-400 сГр обусловливают развитие ОЛБ 2-й (средней) степени тяжести. Угнетение кроветворения более выражено, вплоть до развития агранулоцитоза. Восстановление наступает к концу второго месяца заболевания. ОЛБ 3-й (тяжелой) степени возникает при воздействии ионизирующего излучения в дозах 400—600 сГр. Клиническая картина соответствует выраженной миелодепрессии. ОЛБ 4-й (крайней тяжелой) степени развивается при облучении в дозах 600-1000 сГр, когда к поражению кроветворной системы присоединяются изменения в желудочно-кишечном тракте. Летальный исход может наступить у 90-100% пораженных. Острое лучевое воздействие в дозах 10-20 Гр вызывает развитие кишечной формы ОЛБ, 20-80 Гр -токсемической формы, более 80 Гр - церебральной. Облучение в дозах 10-12 Гр, как правило, приводит к летальному исходу. Вышеописанное справедливо для относительно равномерного распределения дозы в объеме тела. При неравномерном облучении важное значение приобретают поражения кожи и подлежащих тканей с формированием острых местных лучевых поражений, сопровождающихся не только некротическими изменениями, но и сопутствующими инфекционными осложнениями, усугубляющими течение ОЛБ [13, 16,17, 38,39,45,46,58, 60,74, 86-88,91, 99].

При хроническом внешнем воздействии ИИ при равномерном распределении дозы в объеме тела развивается хроническая лучевая болезнь, сопровождающаяся гематологическими расстройствами (синдром миелодепрессии), а также сопутствующими нарушениями нейро-висцеральной регуляции. Пороговым для ее развития считается уровень доз около 2-2,5 Гр суммарно при мощности экспозиции около 1 Гр в год [14, 16, 17,58,63,81,86,91,97,99,114].

В некоторых случаях имеет место выраженная неравномерность облучения, при этом в различных участках тела дозовые нагрузки различны, перепады абсолютных величин доз могут составлять от единиц до десятков тысяч сантигрей, что, соответственно, обусловливает многообразие биологических эффектов, одновременно имеющих место у одного человека [54,58, 86,91,97,99,109,114].

В связи с целями настоящего исследования целесообразно более подробно остановиться на патологических процессах, развивающихся при локальном облучении в высоких дозах.

Местное воздействие ионизирующего излучения вызывает патологический процесс в тканях, ограниченный преимущественно зоной воздействия ИИ. Облучение вызывает характерные проявления болезни - от легких признаков поверхностного поражения до глубокого некроза кожи и подлежащих тканей. Тканевые структуры отличаются по своей радиочувствительности, поэтому функциональные и структурные нарушения, в том числе и в коже, формируются в разные сроки и имеют различную выраженность (в зависимости от величины поглощенной дозы) [12, 13, 17, 36, 56, 62, 81, 91, 100,102,264].

В соответствии со спецификой соответствующих производств наиболее часто облучению подвергаются пальцы и кисти рук [13, 67, 68, 74].

Воздействие ИИ на кожные покровы вызывает развитие патологических процессов, прогрессирующих и после завершения острых клинических проявлений. В тканях имеют место морфологические изменения, обусловленные гибелью клеточных элементов. Нарушение целостности тканевых структур ведет к последующей их ишемизации, гипоксии, фиброзно-атрофическим изменениям, язвам, некрозам. Особенностью местных лучевых поражений (МЛП) является глубокое подавление всех регенеративных и репаративных процессов, поэтому лучевые язвы характеризуются торпидным длительным течением, а их лечение представляет трудноразрешимую задачу [5, 6,21, 11,13,71,109,119].

По клиническим проявлениям МЛП протекают с определенной последовательной сменой клинических симптомов [109].

Период острых изменений включает:, фазу функциональных первичных микроциркуляторных нарушений (ранняя эритема), фазу скрытых изменений, фазу выраженных клинических проявлений с развитием отека, образованием пузырей вследствие отслоения эпидермиса, с последующим развитием некроза и фазу восстановления. Первый симптом лучевой реакции кожи — эритема — сосудистый эффект, заметный по гиперемии кожи в месте облучения, с локальным повышением температуры, непостоянным и слабо выраженным отечным набуханием и возникновением гиперестезии. Выраженность первичной эритемы зависит не только от величины экспозиционной дозы, но и от размеров облученного поля и, что важнее всего, от физических характеристик источника ИИ: вида источника, энергии излучения, проникающей способности, мощности дозы [91, 109,128,164].

Различают четыре степени тяжести поражения: легкая (I), средняя (II), тяжелая (III) и крайне тяжелая (IV). Критериями для их клинической диагностики служит длительность латентного периода, изменения кожи [109, 91, 128]: а) поражения 1-ой степени возникают при пороговой дозе порядка 8-12 Гр, эритема развивается после латентного периода, по продолжительности равного минимальному времени перехода клеток от базального слоя кожи к роговому; б) при увеличении дозовой нагрузки до 12-15 Гр развивается МЛП П-ой степени тяжести: возникает "влажный" дерматит вследствие более выраженного поражения герминативных клеток базального слоя кожи; в) III степень поражения характеризуется эрозивно-язвенным поражением кожи и развивается в результате облучения при поглощенной дозе порядка 20-25 Гр; г) IV степень поражения - некроз, возникающий при дозах выше 25 Гр [18, 50, 91, 109,128,164].

При легкой (I) степени и средней (II) степени тяжести МЛП обычно наблюдается полная или частичная эпителизация после сухого (реже - влажного) дерматита. В ряде случаев в связи с прогрессированием соединительной ткани развиваются фиброзно-атрофические изменения, депигментация, гиперпигментация, образуются рубцы. При поражениях тяжелой (III степени) и крайней - IV степени тяжести из лучевого некроза восстановление практически невозможно [19-21, 36, 91, 109,128].

Период отдаленных последствий МЛП представлен вторичными фиброзно-атрофическими изменениями, поздними лучевыми язвами, грубыми рубцами, в редких случаях наблюдается опухолевая трансформация [19,20, 36,109,128].

Продолжительность периодов МЛП, степень тяжести поражения различны для разных видов ИИ и величины поглощенной дозы излучения [17, 18].

Результаты многочисленных экспериментальных работ показали, что локальное воздействие ИИ (в дозах, приводящих к развитию МЛП) вызывает тяжелые дегенеративные изменения кожи с поражением стенок мелких и средних сосудов [9, 19-21, 36, 67, 71, 190-198]. Наибольшей чувствительностью обладают: зародышевый (герминативный) слой кожи, эндотелиальные клетки капилляров, эпителий волосяных сосочков и эпителиальные клетки потовых желез. В соответствии с этим (по значимости в формировании результирующих эффектов облучения) в ранние сроки наблюдения могут быть выделены два ведущих механизма развития МЛП [19-21, 36,91,173,175,181]:

-сосудистые нарушения (связанные с прямым поражающим действием излучения на все элементы сосудистой стенки, включая эндотелиальную выстилку, ее отеком, изменением проницаемости, плазматическим пропитыванием, а в ряде случаев — некрозом);

-внесосудистые расстройства (вследствие различных по значимости и обратимости повреждений клеток росткового слоя кожи, от ультраструктурных изменений до цитолиза, усугубляемые изменениями в межуточном веществе и накоплением токсических продуктов распада) [19-21, 36, 91].

Таким образом, облучение в «больших» дозах обусловливает возникновение детерминистских (ближайших, нестохастических, соматических) пороговых эффектов, которые прямо (и косвенно) изменяют репродукцию клеток и определяются количеством пораженных клеток - «мишеней», имеют дозовый порог и дозовую зависимость.

В соответствии с рекомендациями Международного комитета по радиационной защите (МКРЗ), «малыми» называют (исходя из дозиметрических показателей) дозы внешнего облучения 0,5 Гр и менее [49, 89, 91, 117, 224]. Однако, ряд авторов считают «малыми» дозы, облучение в которых не сопровождается развитием острой лучевой болезни (ОЛБ), т.е. дозы менее 1 Гр [58, 59,91,113,117].

Малые» дозы вызывают развитие индетерминистских (отдаленных, стохастических, вероятностных, случайных) беспороговых эффектов, которые представляют собой отдаленные последствия полиэтиологического неспецифического характера, имеющие определенную связь с величиной дозы излучения, но носящие вероятностный характер. К ним относятся: развитие злокачественных новообразований, генетические дефекты (наследуемые аномалии и заболевания) и т.д. [58, 86-88, 91, 97, 99, 114,117].

Таким образом, между детерминистскими и стохастическими эффектами можно выделить следующие различия. Первые имеют дозовый порог возникновения, развиваются всегда при достаточно высоких уровнях доз излучения и только у облученного индивида. Степень их выраженности всегда возрастает с увеличением величины дозы облучения. Вторые не имеют порога, могут развиваться при любых уровнях облучения как у индивида, непосредственно подвергшегося радиационному воздействию, так и в его потомстве, степень их выраженности не зависит от величины поглощенной дозы излучения [45, 53, 58, 61,86-88,91,99, 114].

Заключение диссертации по теме «Внутренние болезни», Расулова, Анжелика Викторовна

выводы

1. Методы высокочастотного ультразвукового сканирования с цветовым допплеровским кодированием и лазерной допплеровской флоуметрии адекватно отражают состояние кожного кровообращения в покое, а также сосудистую реактивность при предъявлении функциональных нагрузочных стимулов. Результаты, получаемые при комплексном исследовании кожного кровотока данными методами, позволяют косвенно оценивать уровень базального сосудистого тонуса.

2. У практически здоровых лиц фоновые показатели кровотока в различных участках кожного покрова неодинаковы, зависят от анатомических и функциональных особенностей последних. Выявляемые топические различия постоянны при сходных внешних условиях во время исследования.

3. Реактивность сосудистого русла кожи, определенная посредством оценки изменений различных допплеровских показателей в ответ на миогенную, температурную (холодовая и тепловая) и болевую стимуляцию, сохраняет те же зональные различия, что и фоновые показатели, зависящие от величины базального тонуса кожного циркуляторного русла.

4. Линейные и объемные скоростные показатели, а также расчетные индексы, характеризующие кожное кровообращение у практически здоровых добровольцев, не зависят от возраста, при этом выделяются регионарные различия у мужчин и женщин (в основном на лице, груди, животе).

5. У всех обследованных нами больных с последствиями местных лучевых поражений в отдаленном периоде наблюдения выявлены выраженное снижение кровотока в пораженных участках кожного покрова, угнетение сосудистой реактивности при относительно постоянном уровне периферического сопротивления.

6. В процессе проведения фракционированной локальной лучевой гамма-терапии в участках кожи, попавших в зону облучения, и необлучаемых областях кожи развиваются сходные по виду и выраженности вазомоторные реакции, заключающиеся в значительном возрастании кровотока и реактивности кожных сосудов без выраженной динамики показателей периферического сопротивления. Эти изменения возникают после первой фракции облучения (доза на кожу 1 Гр), достигают максимума после второй (доза на кожу 2 Гр), после чего снижаются до субнормальных величин к третьей (3 Гр на кожу), полностью нормализуясь после

15-17 фракций (15 - 17 Гр на кожу), оставаясь на этом уровне до окончания лечения (30 - 32 Гр на кожу).

7. В отдаленном периоде наблюдения у обследованных пациентов, подвергшихся облучению в дозах, не приводящих к развитию детерминистских эффектов (0,4 -64,4 сГр) (в сравнении с группой практически здоровых лиц) статистически значимых отличий показателей кожного кровотока, оцененных использованными методами, не выявлено.

8. В группе больных, перенесших острую лучевую болезнь, а также подвергшихся тотальному терапевтическому облучению, выявленные в отдаленные от момента воздействия сроки изменения кожного кровообращения и реактивности сосудистого русла кожи непостоянны по характеру и локализации, связаны с комплексом общесоматических факторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенная в настоящем исследовании оценка состояния кровотока различных участков тела у практически здоровых людей, а также лиц, подвергшихся внешнему облучению (локальному и (или) общему в широком диапазоне доз (от низких - в десятые доли сГр - до очень высоких - 100 Гр), с развитием детерминистских эффектов (острой лучевой болезни, местных лучевых поражений) или без таковых, является актуальной для установления роли ионизирующего излучения в их формировании (т.е. решения экспертных вопросов). Кроме того, теоретически и практически важным было изучение возможностей адекватного, воспроизводимого и доступного тестирования целого бассейна кровообращения - кожного циркуляторного русла, как модели для возможных дальнейших исследований в самых разнообразных областях современной клинической медицины (терапии, кардиологии, ангиологии, ревматологии, хирургии и радиационной медицины). Таким образом, наша работа представляется актуальной как для радиационной медицины, так и для решения ряда проблем лучевой диагностики и лучевой терапии, некоторых общемедицинских и физиологических вопросов.

В связи с этим, задачами проведенного исследования являлись изучение состояния кожного кровотока и его реактивности у практически здоровых людей; пациентов, перенесших острую лучевую болезнь; подвергшихся воздействию «малых» доз ионизирующего излучения без развития детерминистских эффектов; больных с последствиями местных лучевых поражений, а также у лиц, страдающих онкологическими заболеваниями, на фоне проводимой лучевой терапии. Таким образом, спектр исследованных включал общее и локальное (одномоментное, пролонгированное во времени, фракционированное) внешнее облучение в широком дозовом диапазоне.

Основными сложностями диагностических и экспертных оценок у лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения, были многочисленные, помимо радиационного, обычные факторы общесоматического характера, приводящие к однотипным изменениям в изучаемом отделе сосудистой системы в отдаленные сроки от момента облучения. Поэтому процессы, которые могли иметь место в сосудах данной локализации как следствие реализации энергии ионизирующего излучения, не отличались разнообразием и специфичностью, что и было продемонстрировано данными настоящего исследования.

В основу формирования групп сравнения с целью сопоставления вида и степени изменений кровотока в различных отделах кожного циркуляторного русла и его реактивности, а также оценки их связи с имевшим (имеющим) место облучением были положены вид (локальное, общее) и величина («малые» или большие дозы) излучения, определяющие пространственно-временное распределение его поглощенной энергии в объеме тела и развивающиеся при этом эффекты. Контрольную группу сформировали практически здоровые добровольцы. Последние были значительно моложе пациентов всех других групп, кроме того, среди них значительную долю составляли женщины, что продиктовано необходимостью формирования адекватного представления о «нормальных» характеристиках кожного кровотока. Основные группы сравнения были существенно «отягощены» общесоматической патологией, в том числе — со стороны сердечно-сосудистой системы (ИБС, АГ). Помимо этого, у больных, перенесших острую лучевую болезнь, подвергшихся тотальному терапевтическому облучению, пациентов с последствиями местных лучевых поражений имелись и другие факторы, которые могли оказывать влияние на кожный кровоток (такие как различные осложнения периода агранулоцитоза при ОЛБ и ТТО, например инфекционные, токсические и т.п.; изменения, сопряженные с многочисленными пластическими хирургическими операциями и интенсивной терапии при МЛП; воздействие химиопрепаратов, применяемых при лечении онкологических заболеваний; иммунные реакции, в частности кожная форма вторичной болезни после аллогенной трансплантации костного мозга и т.д.). Все это, по возможности, учитывалось при проведении анализа и обсуждения результатов.

В качестве методов тестирования фонового и индуцированного различными функциональными нагрузочными пробами кожного кровотока были выбраны высокочастотное дуплексное сканирование и лазерная допплеровская флоуметрия. Сочетание данных методов позволяло одновременно оценивать два звена кутанного сосудистого русла: мелкие артерии с развитой мышечной оболочкой и поверхностную капиллярную сеть. Важно отметить, что результаты подобных исследований позволяли судить исключительно об изменениях кровотока и его ультразвуковых и лазерных допплеровских характеристиках. Все интерпретации и экстраполяции на качественные характеристики были вторичными и доказывались отдельно. Примененные методы по своим возможностям, объему получаемой информации и достоверности последней оказались взаимоконтролирующими, а также взаимодополняющими. Следовательно, использование их в соответствии с задачами работы с нашей точки зрения было обоснованным.

Для формирования представлений о причинах различий уровня кожного кровотока в разных участках тела здорового взрослого человека, особенностей его регуляции, а также наличия, характера и выраженности изменений у пациентов, подвергшихся облучению, был использован каскадный принцип доказательств, основанных на фактах статистически достоверных отличий и зависимостей.

В общем виде схема исследования выглядела следующим образом. Сначала методиками ДС и ЛДФ определяли фоновые показатели кожного кровотока, усредняя их значения в каждой исследуемой точке различных зон кожного покрова тела. После этого вторично усредняли средние показатели по точкам, получая характеристики кожного кровотока в определенной зоне. Последние сравнивали между собой. Аналогично изучались параметры реактивности в ответ на предъявление различных стимулов, активирующих механизмы ауторегуляции сосудистого тонуса. Результаты, полученные при этом, сопоставляли с фоновыми показателями. При вынесении заключений опирались только на статистически достоверные факты. Имеющимися тенденциями пренебрегали.

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Расулова, Анжелика Викторовна, 2004 год

1. Абдуллаева В.М., Зыкова И.Е. Микроциркуляторная система глаза при остром облучении // Тезисы Второй Всесоюзной конференции «О проблемах микроциркуляции» Москва, 1977. С. 7-8.

2. Александров П.Н., Горизонтов М.П., Сперанская Т.В. Система тучных клеток в регуляции кровотока и проницаемости микрососудов // В книге: Актуальные проблемы общей патологии и патофизиологии. М.: Медицина, 1976. С. 236-246.

3. Амосов И.С. Кровеносные сосуды легких при лучевой болезни. (Экспериментальное ангиографическое исследование): Автореф. дисс. . докт. мед. наук. Обнинск, 1976. С. 236-246.

4. Амосов И.С., Дегтерев В.А., Бардычев Н.С. и др. Некоторые подходы к профилактике и лечению поражений кожи // Мед. радиология. 1981. Т. 26. № 2. С. 31-40.

5. Амосов И.С., Мардынская В.П. Восстановительные и компенсаторные процессы при лучевых поражениях. Л.: Медицина, 1982. С. 104-105.

6. Антипенко Е.Н. Функциональные проявления отдаленной лучевой патологии. В книге: Вопросы радиобиологии и клинической радиологии. Л., 1976. С. 231-219.

7. Атлас анатомии человека / Под ред. В.П.Воробьева, Р.Д.Синельникова. М., 1948. Т. IV. С. 11-68.

8. Африканова Л.А. Острая лучевая травма кожи. М.: Медицина, 1975.

9. Бальсевич С.Я., Клименко А.А., Кардашенко Н.И. Местные лучевые повреждения профессионального характера// Мед. радиология. 1973. Т. 18. № 4. С. 51-56.12.