БЮЛЕТЕНЬ

УДК 616.831-007:614 876/477

Сучасні уявлення про вплив радіаційного опромінення
на нервову систему організму

Лісяний М.І.

Інститут нейрохірургії ім.акад.А.П.Ромоданова АМН України, м.Київ, Україна

Ключові слова: радіаційне опромінення, ЦНС, пострадіаційна енцефалопатія, психоемоційний стрес, пухлини, вади розвитку.

Після аварії на Чорнобильській атомній електростанції (ЧАЕС) питаннями медичних наслідків займається широке коло дослідників у різних країнах світу, які неодноразово обговорювались на міжнародних та регіонарних конференціях (Будапешт, 1987; Обнінськ, 1988; Париж, 1989; Женева, 1995; Відень, 1996).

За останні 10 років викреслились два основні напрямки наукових досліджень, пов'язаних з медичними наслідками Чорнобильської аварії. Це дослідження стану здоров'я та визначення особливостей перебігу різних захворювань у людей, які брали безпосередню участь у ліквідації аварії на ЧАЕС, а також дослідження впливу малих доз опромінення на здоров'я людей, котрі проживають на забруднених радіонуклідами територіях.

В обох напрямках досліджень за цей час одержані важливі, хоч певною мірою суперечливі, теоретичні та практичні результати, які значно розширюють наші уявлення про вплив як опромінення, так і соціально-психологічних чинників на стан здоров'я ліквідаторів та населення, яке мешкає на забруднених територіях. Одним із найбільш суперечливих питань дії малих доз опромінення є питання про вплив зовнішнього та внутрішнього опромінення на ЦНС, яка за законами класичної радіобіології була віднесена до резистентних малочутливих до дії опромінення біологічних тканин.

У той же час клінічні спостереження ще кінця 80-х років за розвитком нейропсихічної патології у ліквідаторів, а також експериментальні дослідження дали привід узяти під сумнів справедливість такого твердження [8, 17-20]. Багаторічні спостереження за виникненням та розвитком патологічних станів у ліквідаторів, які проводяться в Інституті медичної радіології, дозволили виявити дуже важливі клінічні дані, що, безумовно, свідчать про чутливість ЦНС до дії малих доз опромінення. Так, якщо в 1988 р. дисциркуляторну енцефалопатію виявили в 1% ліквідаторів, то в 1992 р. уже в 71%, а в 1994 р. - у 98% ліквідаторів, тоді як інші захворювання (патологія травного каналу, легень та ін.) виявили не більше ніж у 50% ліквідаторів [1].

Більше того, значна група дослідників, які раніше всі зміни в ЦНС у ліквідаторів визнавали як прояви вегетосудинної дистонії і як наслідок психоемоційного стресу [7,12,14,15], в останні роки також трансформували свої погляди і стали говорити про можливий розвиток енцефалопатії при дії опромінення [16]. Таким чином, сьогодні можна вважати, що ЦНС є чутливою до дії не тільки середніх та великих, але й малих доз опромінення.

Підсумовуючи численні дослідження про вплив надлетальних, великих (які призводять до променевої хвороби) та малих доз опромінення на ЦНС, потрібно не відмежовувати вплив великих доз від малих, а, навпаки, виявити зміни ЦНС, зіставляючи дію великих та малих доз опромінення, вплив опромінення загального та локального на голову та головний мозок. Таке дослідження дозволить більш повно уявити патогенез радіаційного ураження нервової системи. Доцільно комплексно розглядати всі види радіаційних уражень ЦНС, враховуючи дію зовнішнього загального, локального та внутрішнього опромінення на структуру та функцію ЦНС у цілому або її певних структур, а також молекулярно-генетичних уражень, що в більш віддалений період можуть призвести до розвитку пухлин головного мозку та оболонок або до різних вад розвитку у дітей, котрі були опромінені в період ембріонального розвитку. Узагальнені порушення ЦНС при дії різних доз опромінення наведено в табл. 1.

Ураження при дії великих доз

Ураження при дії малих доз

1. Рання минуща недієздатність (РМН)
2. Церебральна форма гострої променевої хвороби
3. Хронічна прогресуюча променева хвороба нервової системи
4. Системні та вогнищеві ураження: дифузні енцефаломієлопатії, вогнищеві некрози ЦНС та спинного мозку, мієлопатії та невралгії
5. Пухлини мозку та оболонок

1. Радіаційне ураження нервової системи (перманентні та пізні)
2. Післярадіаційні ураження нервової системи
3. Радіонуклідні ураження нервової системи (ранні та пізні)
4. Природжені вади розвитку нервової системи

Дія великих доз загального локального опромінення на нервову систему досить добре вивчена і достатньо висвітлена в літературі [4, 6].

Дія малих доз опромінення на ЦНС сьогодні поглиблено вивчається, про що свідчать публікації останніх 5-6 років, у тому числі й роботи, які були представлені на з'їзді нейрохірургів [23-26].

Експериментальні дослідження дії зовнішнього та внутрішнього опромінення радіонуклідами в порівнянні з клінічними даними [5, 16, 24] дозволяють представити узагальнену схему патогенезу ураження ЦНС при дії малих доз опромінення (схема 1).

Сьогодні можна стверджувати, що можливі два види радіаційного впливу на нервову систему. Перший - це пряма дія опромінення, де на функцію, структуру та метаболізм нервових клітин прямо впливають зовнішнє або внутрішнє опромінення, що доведено можливістю накопичення в мозковій тканині радіонуклідів [5]. Другим, більш вивченим механізмом дії малих доз опромінення на ЦНС, є непрямий вплив, який реалізується через порушення функції мозкових судин, метаболічні та інтоксикаційні зміни в організмі, розвиток нейроаутоімунних процесів та ін.

Як засвідчили морфологічні та електронно-мікроскопічні дослідження, радіаційний вплив проявляється як в клітинах глії, так і в нейронах, зумовлює порушення структури гематоенцефалічного бар'єру та різних субклітинних структур, а також біохімічних процесів, що в свою чергу призводить до набухання та набряку нервових клітин, їх зморщення та загибелі [10, 11, 13]. Таким чином, загальні ланки патогенезу радіаційного ураження ЦНС в основному вже визначені завдяки клінічним спостереженням за хворими на пострадіаційну енцефалопатію, а також експериментальним дослідженням. На наш погляд, недоцільно виділяти лише пряму чи лише непряму дію опромінення на ЦНС. Значення прямої чи непрямої дії опромінення на ЦНС, їх "частка" в патогенезі залежать від конкретних умов розвитку радіаційного ураження ЦНС та вихідного стану здоров'я. Подальші дослідження дозволять конкретизувати значення різних чинників зовнішнього та внутрішнього опромінення (доза, тривалість опромінення, вид радіонукліда та ін.), а також визначити особливості радіаційної патології, перебіг якої може бути пов'язаний переважно з дисциркуляторними, чи інтоксикаційними, чи нейроімунними процесами.

Водночас у клінічній практиці зараз досить широко використовують термін "дисциркуляторна енцефалопатія", замість терміну "пострадіаційна" чи "радіаційна енцефалопатія", що не відповідає сучасному уявленню про патогенез радіаційного враження мозку, оскільки все зводиться в основному лише до порушення кровообігу в ЦНС, патології регуляції судин мозку, провідній ролі одного дисциркуляторного чинника без урахування наведених вище рушійних чинників та цілісності патогенезу. Не виключено, що у певної частини хворих дисциркуляторні явища на відповідних стадіях розвитку енцефалопатії можуть бути домінуючими, але в цілому, враховуючи багатогранний механізм дії, складність патогенезу, особливості клінічного перебігу та питання патогенетично обумовленого лікування, доцільно говорити про радіаційну або пострадіаційну енцефалопатію, на що досить обгрунтовано вказують деякі автори [2, 22, 23]. З іншого боку, в медичній практиці і в науковій літературі досить багато уваги приділяється питанню про значення психоемоційного стресу в патології ЦНС як основної, більш важливої, ніж вплив опромінення, причини [1, 12]. У клінічній практиці при спостереженні за хворими з радіаційними порушеннями ЦНС досить важко врахувати переважне значення радіаційного чинника чи психоемоційного стресу в генезі порушень, що виникають. Водночас експериментальні дослідження [18, 24] однозначно свідчать, що основним етіологічним чинником є все ж радіаційний вплив, а "радіофобія" є додатковим модифікуючим чинником. Не виключено, що в певної частини хворих, схильних до нервово-психічних порушень, психоемоційний стрес може спричинити теж складні функціонально-органічні порушення в ЦНС, які клінічно подібні до радіаційного ураження нервової системи. Говорячи про додаткові етіологічні чинники, потрібно поряд із "радіофобією" визначити і інші (схема 2).

Це насамперед шкідливі звички (куріння, вживання алкоголю), вплив інтоксикаційних чинників, які були під час аварії на ЧАЕС, а саме важких металів (свинцю), органічних розчинників та ін. [21]. Важливе значення мають і конституціонально-генетичні чинники, які визначають індивідуальну чутливість, схильність або резистентність до дії радіації. Природу цих чинників, їх клінічне визначення лише починають вивчати, але той факт, що пострадіаційні порушення ЦНС проявились у різні терміни (через 1-2, 5-7 і 10 років), а також різний ступінь їх тяжкості та клінічна симптоматика дозволять говорити про наявність спадково-конституціональних чинників схильності та резистентності [3]. Перелік додаткових чинників ще не визначено до кінця. Вони можуть як прискорювати, так і збільшувати важкість перебігу захворювання, але за механізмом дії вони є лише вторинними, модифікуючими дію опромінення.

Ураження ЦНС малими дозами опромінення проявляється, як відомо, різними порушеннями та розладами її функцій. Динамічні спостереження за цими хворими, а також аналіз даних літератури дозволяють, незважаючи на розмаїття клінічних проявів цієї нової патології, умовно виділити ще 3 основні групи (схема 3). Це функціональні зрушення ЦНС (ранні), функціонально-органічні порушення (більш пізні) і окрему групу складають можливі порушення та стимуляції розвитку ЦНС у дітей та виникнення пухлин мозку. Остання група поки розглядається більш теоретично, оскільки на цей час реальних статистичних даних про ріст пухлин мозку немає, але теоретично таке не можна виключати. Ранні прояви радіаційного впливу є значною мірою оборотними і більш менш добре лікуються, тоді як стабільні пізні порушення, які мають органічну основу, є прогредієнтними, більш важко піддаються терапії і є практично необоротними, на що вказують різні дослідники [3, 16].

Якщо у вивченні різних ланок патогенезу, визначенні ролі основних та додаткових чинників радіаційного враження ЦНС досягнуто певних успіхів, то у формуванні нових підходів до лікування і профілактики поки що принципово нових розробок немає.

Зважаючи на те, що радіаційне ураження організму, в тому числі і ЦНС, є національною медико-соціальною проблемою, котра обумовлена тим, що на забруднених територіях мешкає понад 10 млн населення України, і що можливість аварій з радіаційними наслідками не виключена в майбутньому, подальші дослідження, на наш погляд, повинні бути спрямовані на вивчення як патогенезу, клініки, лікування та профілактики цієї патології, так і мокулярно-генетичних механізмів репарації пошкоджень, окремих клітин організму, зокрема нервових, визначення чинників резистентності та компенсаторно-адаптаційних реакцій при дії радіації на ЦНС.

Особливо важливою є проблема дослідження впливу малих доз опромінення на організм і нервову систему нащадків та розробка методів попередження та лікування несприятливих клінічних проявів. Об'єктивне прогнозування подальшого впливу опромінення на ЦНС можливе лише на основі глибоких клінічних та фундаментальних досліджень, які мають проводити фахівці різних професій.

Список літератури

1. Амiразян С.А., Филиппова С.М.,Тихомирова М.Ю. Семiотика "чорнобильського синдрому" та роль соцiально-психологiчних чинникiв у його формуваннi та розвитку // Укр.радiол. журн.-1997.- N5.-С.13-15.

2. Винницький О.Р. Дiагностика гострої i хронiчної радiацiйної енцефалопатiї у лiквiдаторiв аварiї на ЧАЕС //Хронiчний вплив малих доз опромiнення на нервову систему: експериментальнi дослiдження та клiнiчнi спостереження / За ред.Ю.П.Зозулi.-К.,1998.-С.341-366.

3. Волошин П.В., Мищенко Т.С., Здесенко И.В. Неврологические нарушения у лиц, подвергшихся воздействию в результате аварии на Чернобыльской АЭС, их лечение и профилактика // Междунар. мед.журн.-1998.- N3.-С.44-47.

4. Давыдов Б.И., Ушаков И.Б., Федоров В.П. Радиационное поражение головного мозга. - М.: Энергоатомиздат, 1991.-239с.

5. Зозуля Ю.П. Cучасне уявлення про хронiчний вплив малих доз радiонуклiдiв на центральну нервову систему // Хронiчний вплив малих доз опромiнення на нервову систему: експериментальнi дослiдження та клiнiчнi спостереження/За ред. Ю.П.Зозулi - К.,1998.-С.398-415.

6. Кимельдорф Д., Хант Э. Действие ионизирующей радиации на функции нервной системы. - М.: Атомиздат, 1989.-376c.

7. Коваленко А.М. Влияние малых доз ионизирующего излучения на здоровье человека // Врачеб. дело.-1990.-N7.-С.79-82.

8. Крыжановская Л.А. Церебральный синдром, возникающий после аварии на Чернобыльской АЭС // Лiкар.справа.-1992.-N1.-С.45-46.

9. Логановский К.Н. Психопатологические особенности синдрома вегетативной дисфункции у лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения в малых дозах // Врачеб.дело.-1991.- N6.-С.68-72.

10. Носов А.Т., Шамаєв М.I.,Рашеєва I.Г. Морфологiчнi змiни головного мозку// Пiслярадiацiйна енцефалопатiя: експериментальнi дослiдження та клiнiчнi спостереження / За ред. А.П.Ромоданова. -К., 1993.-С.22-46.

11. Носов А.Т., Шамаєв М.I., Д.А.Сутковой Ультраструктурнi та морфофункцiональнi змiни головного мозку при хронiчному впливi малих доз радiацiї // Хронiчний вплив малих доз опромiнення на нервову систему: експериментальнi дослiдження та клiнiчнi спостереження/За ред.Ю.П.Зозулi. -К., 1998.-С.225-278.

12. Нягу А.И. Психоневрологические и психологические аспекты последствия аварии на Чернобыльской АЭС // Вест. АМН СССР.-1991.- N11.-С.31-32.

13. Морфоструктурнi та аутоiмуннi порушення мозку при хронiчному ендогенному впливi iонiзуючої радiацiї / Зозуля Ю.П., Лiсяний М.I., Любич Л.Д., Шамаєв М.I. // Журн. АМН України.-1997.-Т.3.-N3.-С.437-447.

14. Нягу А.И., Нощенко А.Г., Логановский К.Н. Отдаленные последствия психогенного и радиационного факторов аварии на Чернобыльской АЭС на функциональное состояние головного мозга человека // Журн.невропатологии и психиатрии им.С.С.Корсакова.-1992.- N4.-С.72-77.

15. Нягу А.И. Вегетативная дистония //Чернобыльская катастрофа// Под ред. акад. В.Г.Бехтерева.-К.: Наук. думка, 1995.-С.477-480.

16. Нягу А.И., Логановский К.Н. Нейропсихические эффекты ионизирующих излучений .-К.: Чорнобильiнтерiнформ, 1998.-375с.

17. Особливостi iмунного стану / Лiсяний М.I., Маркова О.В., Руденко В.А. та iн.//Пiслярадiацiйна енцефалопатiя: експериментальнi дослiдження та клiнiчнi спостереження / За ред. А.П.Ромоданова.-К., 1993.-С.189-202.

18. Пiслярадiацiйна енцефалопатiя. Експериментальнi дослiдження та клiнiчнi спостереження/ За ред. А.П.Ромоданова.-К., 1993.-223 с.

19. Ревенок А.А. Структурно-динамическая характеристика реактивных психозов у лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Врачеб.дело.-1991.- N8.-C.83-86.

20. Ромоданов А.П., Вiнницький О.Р. Ураження головного мозку при променевiй хворобi легкого ступеня // Лiкар.справа.-1993.-N1.-С.10-16.

21. Свинец и другие тяжелые металлы во внешней среде после Чернобыльской катастрофы / Трахтенберг И.М., Шестопалов В.М., Набока М.В., Бобылева О.А. // Междунар.мед.журнал.-1998.- N3.-С.94-98.

22. Степаненко И.В. Клиническая оценка дисциркуляторных, метаболических и аутоиммунных нарушений у больных с пострадиационной энцефалопатией // Бюл.Укр.Асоцiацiї нейрохiрургiв.-1998.-N6.-С.123.

23. Степаненко I.В. Особливостi перебiгу хронiчної радiацiйної енцефалопатiї у лiквiдаторiв через 9-10 рокiв пiсля аварiї на ЧАЕС // Хронiчний вплив малих доз опромiнення на нервову систему: експериментальнi дослiдження та клiнiчнi спостереження / За ред. Ю.П.Зозулi.-К., 1998.-С.323-341.

24. Структурнi змiни головного мозку експериментальних тварин, що зазнали тривалого внутрiшнього радiацiйного впливу / Зозуля Ю.П., Шамаєв М.I., Носов А.Т. та iн. // Бюл.Укр.асоцiацiї нейрохiрургiв.-1998.-N6.-С.130.

25. Тайцлин В.И., Череватенко Г.Ф., Коршняк В.А. Критерии диагностики адаптационно-приспособительных возможностей нервной системы у ликвидаторов Чернобыльской катастрофы // Бюл.Укр.асоцiацiї нейрохiрургiв.-1998.-N6.-С.123.

26. Шевага В.М., Дякiв В.А. Особливостi перебiгу вiддаленого перiоду легкої черепно-мозкової травми у осiб, якi зазнали впливу iонiзуючого опромiнення // Бюл.Укр.асоцiацiї нейрохiрургiв.-1998.-N6.-С.127-128.

Современные представления о влиянии радиационного облучения
на нервную систему организма

Лисяный Н.И.

В статье обобщена серия работ о влиянии малых доз радиации на ЦНС, представленных на II съезд нейрохирургов Украины. В работе охарактеризованы различные виды радиационных поражений ЦНС при действии радиации. Детально обсуждаются механизм поражения нервной системы на клеточном и субклеточном уровне, значение как прямого, так и непрямого действия радиации через дисциркуляторные, гипоксические, дисметаболические, интоксикационные, аутоиммунные механизмы, приводящие к нарушению целости мембран клеток, структуры ядра, митохондрий, лизосом.

Наряду с радиационными факторами рассматривается роль таких дополнительных модифицирующих факторов, как психоэмоциональный стресс, наследственность, загрязнение окружающей среды и т.д.

В работе анализируются термины "дисциркуляторная" и "радиационная" энцефалопатия и делается заключение о необходимости дальнейшего комплексного, углубленного изучения влияния малых доз облучения на ЦНС. Работа иллюстрирована 4 схемами и имеет 26 источников литературы.

Up-to-date view on the effects of radiation on the central nervous system.

N.I.Lisyany

The article summarises a number of researches in the effects of a low-dose radiation on the CNS submitted to the 2-nd Congress of Ukrainian neurosurgeons. It gives characteristics to different radiation lesions of the CNS and disusses in detail the mechanism of radiation demages to the CNS at the cellular and subsellular level, the importance of a direct and indirect action of radiation through discirculatory, hypoxic, dismetabolic, toxic autoimmune mechanisms leading to the destruction of the integrity of cellular membranes, nuclear structure, mitochondria and lysosomes etc. Apart from radiation factors, the article describes the roles of supplementary modifying factors such as psycho-emotional stress, heredity, environmental contamination, etc.

Analysis is given to the terms "discirculatory" and "radiation" encephalopathy and a conclusion is made of the necessity to carry out further complex and in-depth investigation into the effects of a low-dose radiation on the CNS.

The article is illustrated with diagrams and supplied with the list of 26 literature references.