ПАТОЛОГІЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН ПРОМЕНЕВОЇ ЕТІОЛОГІЇ
Яка сучасна класифікація променевої патології?
Променеві ураження тварин мають багатогранні форми прояву, які визначаються, головним чином, потужністю дози опромінення та ступенем радіочутливості органів і тканин.
Залежно від цих факторів променеві ураження поділяються на гострі й хронічні, які, у свою чергу, бувають загальними, місцевими та комбінованими і виникають як при зовнішньому, так і при внутрішньому опроміненні будь-якого джерела іонізуючої радіації. Гострі ураження розвиваються при короткочасному опроміненні високою дозою, а хронічні - при тривалій променевій дії у малих дозах. Загальні ураження виникають при опроміненні значних об’ємів поверхні тіла та називаються променевою хворобою (1-10 Гр), а місцеві при - локальному впливові, їх називають локальними променевими ураженнями. Деякі відхилення, які виявляють при опроміненні в дозах 0,1-1 Гр, описують як доклінічні стадії відповідних форм променевої хвороби.Яка особливість комбінованих променевих уражень та їх види?
Комбіновані променеві ураження - це сукупність променевих і непроменевих факторів при одночасній або послідовній їх дії. Вони характеризуються взаємним впливом на організм і відрізняються за своїм перебігом та вислідом від ізольованих уражень тими ж факторами. Виникнення комбінованих променевих уражень можливе не лише в результаті їх одночасної дії, але і в тих випадках, коли:
а) дія іонізуючого випромінювання випереджує непроменеву травму;
б) непроменева травма виникає раніше за променеву.
Варіант “опромінення+травма” відрізняється більш важким перебігом порівняно з одномоментним ураженням або з варіантом “травма+опромінення” Слід вважати комбінованими радіаційними лише ті ураження, в яких час між дією променевих і непроменевих уражуючих факторів не перевищує термін перебігу першого ураження, бо в іншому випадку це будуть незалежні один від одного послідовні ураження.
Ураження, що не включають радіаційного фактору, називаються комбінованими нерадіаційними. До комбінованих уражень слід віднести такі, які призводять до зниження продуктивності тварини та зміни якості продукції, викликають порушення функціонального стану органів та систем організму.У перебігу хвороби, викликаної комбінованими ураженнями, виділяють такі періоди:
1- й - гострий - первинна реакція-відповідь організму на променеву травму;
2- й - перевага ознак, викликаних непроменевою компонентою;
3- й - перевага ознак, обумовлених променевою компонентою;
4- й - відновний період.
Для комбінованих променевих уражень характерною особливістю є відсутність латентного (прихованого) періоду, раннє настання і більш важкий перебіг хвороби з тривалим відновним періодом. На відміну від ізольованих непроменевих травм, комбіноване променеве ураження характеризується зміною перебігу загальних та місцевих посттравматичних реакцій, зокрема пригніченням запальної реакції, фагоцитозу тощо, а також порушенням репаративної регенерації (тривале і неповне загоєння ран, переломів тощо).
При комбінованих променевих ураженнях суттєво знижується місцева і загальна стійкість організму до збудників інфекційного захворювання. Розвитку інфекційної хвороби сприяє зниження під впливом опромінення регенеративної здатності клітин поверхні рани, що затримує формування грануляційної тканини, яка є надійним бар’єром для зниження проникнення мікроорганізмів.
Прогнозування висліду уражень для життя та відновлення продуктивності тварин залежить від ступеня важкості комбінованих променевих уражень та ефективності лікувальних заходів.
Комбіновані променеві ураження відрізняються за перебігом та наслідком від ізольованого ураження внаслідок сумарної дії цих чинників. Комбіновані променеві ураження поділяють на радіаційно-механічні, радіаційно-термічні, радіаційно-хімічні та радіаційно-біологічні.
Які процеси відбуваються при взаємодії зовнішнього та внутрішнього опромінення?
Особливістю поєднаних променевих уражень є зв’язок з фізичними параметрами радіації.
Зовнішнє загальне гамма-опромінення характеризується відносно рівномірним розподілом поглинутої енергії (дози). Розподіл та формування поглинутої дози від інкорпорованого (внутрішнього) опромінення залежить від властивостей радіонуклідів, що надійшли в організм. Сумарна доза формується нерівномірно, її потужність поступово знижується.Зовнішнє гамма-опромінення змінює кінетику метаболізму радіонуклідів в організмі. Встановлено, що суттєві зміни у поведінці радіоактивних речовин в опроміненому організмі виникають при дозі понад 0,052 Кл/кг (200 Р). При цьому, в першу добу від початку нанесеної променевої травми реєструється підвищене нагромадження радіоактивності в органах і тканинах.
При надходженні радіонуклідів аліментарним шляхом в опромінений організм суттєве значення має стан шлунково-кишкового тракту. В першу добу після зовнішнього опромінення, внаслідок атонії шлунку та порушення процесів резорбції, спостерігається зниження вмісту радіонуклідів в органах. Далі, в результаті пригнічення функції нирок та зниження кількості сечі, що виділяється, спостерігається зростання вмісту радіонуклідів в органах і тканинах опроміненого організму.
Біологічні реакції, що виникають при поєднаній дії зовнішніх та внутрішніх джерел випромінювання, відмінні від тих, які реєструються при роздільній дії цих факторів. Для них характерне затягування процесів перебігу та повільна компенсація порушень, що виникли.
У механізмі взаємодії різних видів іонізуючого випромінювання, суттєва роль належить функціональному станові органів депонування.
У початковий період після зовнішнього гамма-опромінення та поступлення в організм радіойоду важкість патологічного процесу визначається, в основному, зовнішнім опроміненням. В подальшому на перебіг хвороби значний вплив мають зміни стану щитоподібної залози, внаслідок опромінення її радіойодом. При умові гіпофункції щитоподібної залози спостерігається зниження впливу зовнішнього опромінення на термін життя і на частоту випадків та швидкість розвитку пухлин молочної залози опромінених тварин.
При взаємодії зовнішнього гамма-опромінення та інкорпорованого радіостронцію у перший період розвитку ознаки хвороби відрізнялись від дії зовнішнього опромінення, а у віддалений час - внутрішнього (інкорпорованого) опромінення. Взаємодія зовнішнього гамма-опромінення та внутрішнього альфа-опромінення від трансуранових елементів, що надійшли всередину організму, обумовило появу новоутворень, характерних для дії кожного виду радіації. При цьому відбувалось сумування ефектів. У випадку взаємодії зовнішнього і внутрішнього опромінення радіонуклідами різної тропності, домінантними факторами, що визначають середній термін життя, є зовнішнє бета-опромінення та остеотропні бета-випромінювачі. Комбіноване променеве ураження тварин у дозі до 2-3 Гр не супроводжувалось сумуванням ефекту.
Які особливості перебігу інфекційних хвороб в опромінених тварин?
Підвищення чутливості опромінених тварин до зараження збудниками інфекційних хвороб виявлено у сільськогосподарських тварин. При цьому встановлено своєрідний та більш важкий перебіг інфекції. В опромінених тварин пригнічується запальна реакція, іноді припиняється надходження до цього місця лейкоцитів. У запальних місцях (ділянках) виникають геморагії та некроз. Досліджуючи реакцію опромінених тварин на внутрішньошкірне зараження кишковою паличкою, стафілококом, стрептококом тощо, встановлено, що одна і та ж доза мікробів викликає різну реакцію, а саме - у неопромінених тварин появляється інфільтрат та гіперемія, а в опромінених - на перше місце виступає крововилив та некроз. Аналогічна картина спостерігалась при вивченні перебігу місцевого запального процесу, викликаного введенням стафілококової емульсії у шкіру стегна кроликів, які щоденно протягом року опромінювались гамма-променями, добовою дозою 0,44 мКл/кг (1,7 Р). В опромінених тварин різко переважали процеси некротичного розпаду у запальній ділянці. В неопромінених тварин некроз відсутній зовсім або незначно виражений. Місцева (локальна) ділянка запалення в опромінених кроликів загоювалась на 5-7 днів пізніше, ніж у неопромінених.
Разом з місцевим (локальним) змінюються і загальні реакції організму. Найбільш характерний для інфекційних хвороб симптом - підвищення температури в опромінених тварин, спостерігається періодично.
У тканинах опромінених тварин нагромаджується значно більше мікробів, ніж у неопромінених. У локальних запальних ділянках кількість мікробів зростає у сотні й тисячі разів, а при генералізованих процесах - у три-п’ять разів. З місць нагромадження (локалізації) мікроби в опромінених тварин поступають у кров навіть у тих випадках, коли в нормальних умовах не поступає генералізована інфекція. У випадках, коли розповсюдження збудника в організмі є обов’язковою патогенетичною ланкою інфекційної хвороби, в опромінених тварин це розповсюдження починається раніше і триває довше, ніж у неопромінених. В опромінених тварин процес очищення організму від збудника протікає довготривало.
Особливістю перебігу гострих пневмоній при комбінованій опіково-променевій травмі є розвиток синдрому взаємного ускладнення з якісною специфікою патологічного процесу.
Стафілококові пневмонії при гострому перебігу променевої патології найчастіше розвивались за типом лейкопенічних некротизуючих пневмоній.
При комбінованій локально-променевій травмі пневмонія протікала за типом важкого сепсису з бактеріемією, частіше за все з підвищенням температури, глибоким пригніченням кровотворення та фагоцитозом, різким порушенням функцій зовнішнього дихання та газообміну. Патоморфологічно спостерігається десквамативно-геморагічний характер з мікробною інфільтрацією тканини, деструктивними змінами бронхів та кровоносних судин.
Опромінення морських свинок дозою 0,026 Кл/кг (100 Р) пригнічує загальну імунологічну реактивність організму, порушує бар’єрну функцію шкіри, реґіонарних лімфатичних вузлів та внутрішніх органів, понижує запальну та фагоцитарну реакції на місці введення туберкульозної культури, викликає зменшення кількості лізоциму у тканинах та перетравну здатність фагоцитів. Все це зумовлювало зниження природної стійкості опроміненого організму до туберкульозу.
Раніше наступала загибель опромінених та інфікованих тварин в порівняно з неопроміненими.В опромінених качок знижується стійкість організму до збудника колібактеріозу. При цьому знижуються бар’єрні функції, про що свідчить обсіювання вихідною культурою внутрішніх органів та кісткового мозку птиці. Зростає зараженість птиці мікобактеріями пташиного типу через 2-3 місяці після опромінення рентгенівськими променями в дозі 0,13 Кл/кг (500 Р). При цьому в опроміненої птиці інфекційний процес розвивається швидше. При дозі опромінення 0,026 Кл/кг (100 Р) достовірних змін у частоті виникнення хвороби не спостерігається.
Зниження резистентності організму опромінених овець спостерігається при бруцельозі, що виявляється у ранній загибелі тварин після зараження та значним обсіюванням організму збудниками хвороби.
Спостерігається більш важкий перебіг емфізематозного карбункулу в овець, заражених через місяць від початку нанесення променевої травми. У місці введення збудника спостерігається набряк підшкірної клітковини, ураження скелетних м’язів, наявність значної кількості мікробів у шкірі, скелетних м’язах та внутрішніх органах, геморагічне запалення реґіонарних лімфовузлів.
Через 2 місяці після нанесення променевої травми свині виявились більш чутливі до зараження збудником бешихи свиней, ніж неопромінені. Проявилось більш ранньою генералізацією інфекційного процесу, різко вираженим ураженням судинної системи, послабленням функції ретикулоендотелію.
Однак, незважаючи на пригнічення опроміненням імунологічної реактивності, викликати інфекційний процес у природно несприйнятливих до певного збудника опромінених тварин на сьогоднішній день не вдалося.
Чутливість до зараження збудником інфекції починає зростати після нанесення променевої травми в дозах 0,0026-0,026 Кл/кг (10-100 Р) і наближається до максимуму на рівні середньо-летальних доз. Між дозою зовнішнього опромінення та зниженням стійкості опроміненого організму до зараження збудником різних інфекційних хвороб є експоненціальна залежність. Швидкість зниження резистентності організму до збудників різних інфекційних хвороб зростає у міру зростання дози опромінення.
Найчастіше чутливість опроміненого організму підвищується до зараження мікробами кишкової групи. Це обумовлено тим, що ендотоксини мікробів кишкової групи здатні пошкоджувати ті системи організму, які особливо сильно пошкоджуються іонізуючим випромінюванням, зокрема систему крові, проникність кишкової стінки тощо. Разом з тим, після опромінення різко пригнічується здатність руйнувати мікробні ендотоксини.
Надходження в організм радіонуклідів може обумовити зниження стійкості до екзогенної та ендогенної інфекцій. Зміна чутливості до збудників інфекції залежить від кількості та властивостей введених радіонуклідів, дози зараження та виду тварин. Однак достатніх знань про залежність “доза-ефект” щодо інфекційних ускладнень при інкорпорації радіонуклідів немає. Ці ускладнення розвиваються при по-глинутій дозі не менше 1 Гр, однак дане питання потребує подальшого дослідження.
Таким чином, іонізуюче випромінювання знижує резистентність організму до зараження збудниками інфекційних хвороб і при цьому спостерігається нагромадження збудника у внутрішніх органах, генералізація процесу, сповільнення виведення збудника інфекційної хвороби з організму, розвиток деструктивних процесів у тканинах.
Знизити важкість комбінованого ураження іонізуючим випромінюванням та інфекцією можна радіозахисними препаратами, антибіотиками, специфічними сироватками та засобами, що підвищують природну резистентність організму тварин.
Які особливості перебігу променевих уражень на тлі інтоксикації організму?
У практиці тваринництва представляє інтерес перебіг променевих уражень тварин у комбінації з інтоксикацією отрутохімікатами та іншими токсичними речовинами. В організм тварин токсичні речовини частіше за все надходять через травний тракт, тобто аліментарним шляхом. Після всмоктування пестициди та їх метаболіти проникають у тканини. У клітинах токсичні речовини вступають у взаємодію з білковими та іншими компонентами клітинної протоплазми, змінюють активність ферментів, що і лежить в основі механізму їх токсичної дії. Наприклад, фосфорорганічні пестициди похідні - карбамінової кислоти. В основі механізму дії іншої групи токсичних речовин лежить їх здатність взаємодіяти з окремими функціональними групами ферментів, викликаючи їх дезактивацію. Наприклад, тіолові отрути, похідні миш’яку, ртуті, свинцю та інших важких металів, що зв’язуються з сульфгідрильними групами ферментів і внаслідок чого блокують їх функцію і таким чином виключають їх з ланцюга біохімічних реакцій.
Похідні 2,4-дихлорфеноксиоцтової кислоти належать до загальноклітинних отрут, які активно включаються в енергетичний обмін. Токсична дія похідних цієї кислоти супроводжується пригніченням загального стану та зниженням продуктивності тварин, гемодинамічними розладами, паренхіматозною дистрофією печінки, нирок, міокарду, порушенням функціонального стану мієлоїдної та лімфоїдної систем.
З представлених відомостей про механізм дії найбільш розповсюджених пестицидів видно, що вони токсично діють в основному на ті органи і системи, які пошкоджуються при променевих ураженнях. Можна передбачити, що комбінована дія на тваринний організм іонізуючого випромінювання та пестицидів призведе до посилення уражуючого ефекту, тобто проявиться синергічна дія. Загальні закономірності і можливі механізми синергізму комбінованої дії опромінення та хімічних речовин складають такі 3 ситуації:
• хімічна речовина діє до опромінення. В результаті радіочутливість організму може підвищуватись внаслідок зниження кількості вільних сульфгідрильних груп, пригнічення активності репаруючих систем та підвищення проникності мембран;
• хімічна речовина наявна під час опромінення. В цьому випадку можливі такі механізми синергізму: хімічна речовина підвищує радіочутливість організму й одночасно блокує репарацію первинних пошкоджень;
• хімічна речовина діє після опромінення. При цьому суттєвими будуть такі механізми: хімічна речовина блокує довготривалі процеси відновлення та енергозабезпечуючі системи, впливає на системи, стійкі до опромінення, а опромінення, у свою чергу, змінює умови проникнення хімічної речовини і, як наслідок, вплив хімічної речовини на критичну систему.
У конкретних випадках слід враховувати термін перебування хімічної речовини в організмі, оскільки чисто хімічна речовина введена до опромінення, залишається й під час опромінення і навіть після опромінення. Для розуміння механізму синергізму цікавою є не лише сама хімічна речовина, що введена в організм, але й продукти її метаболізму в опроміненому організмі. Найкраще синергізм вивчений при дії мутагенів, канцерогенів, радіотоксинів. Менше відомо про комбіновану дію радіації та пестицидів. Встановлено, що радіонукліди діють перш за все на ті органи й системи організму, які найбільш піддались впливу пестицидів. Це необхідно враховувати при аналізі випадків комбінованої дії на організм тварин пестицидів та радіонуклідів з різною органотропністю.
Чим є комбіновані променево-термічні ураження?
Комбіновані радіаційно-термічні ураження часто супроводжуються значним скороченням початкового та латентного (прихованого) періодів променевої хвороби, розвитком шоку та більш високим відсотком загибелі тварин. Погіршення стану здоров’я тварин обумовлене особливістю патогенезу променевої хвороби і термічних опіків. При обширній опіковій травмі вже у перші години виникає розлад кровообігу у паренхіматозних органах: печінка, легені, наднирники тощо. Одночасно з цим розширюються периферичні судини, зростає їх проникність, виникає плазморея і набряки, значно погіршується газодинаміка, згущується та зменшується об’єм циркулюючої крові, змінюється її білковий склад. В подальшому, при вираженій інтоксикації, це призводить до важких дистрофічних процесів у м’язах серця, як некрози типу мікроінфарктів, та змін в інших внутрішніх органах.
Таким чином, при нанесенні комбінованої травми у вигляді опіків та променевого ураження відбувається більш різке пригнічення захисних механізмів, ніж за окремо взятих при променевій та опіковій травмі. Саме цим пояснюється важкий перебіг комбінованих опіків з опроміненням та висока летальність при цих травмах. Опіково-променева травма викликає у тварин нове захворювання, що відрізняється за перебігом як від променевої, так і від опікової хвороби. При цьому опікова інтоксикація, вочевидь, є фактором, що пригнічує регенеративну здатність кісткового мозку, що, у свою чергу, підвищує його чутливість до іонізуючого фактора.
При легкому ступені променевого ураження, а також у початковий та скритий періоди променевої хвороби середнього і важкого ступеня, опіки за своїм перебігом мало чим відрізняються від звичайних. Але під кінець латентного (прихованого) періоду і в розпал променевої хвороби вони протікають із значним зменшенням запальної реакції, затримкою на 10-15 днів відторгнення струпа, наявністю кровоточивості, розплавленням грануляційної тканини та сповільненням або відсутністю епітелізації. При прогресуючому променевому ураженні наступає лізис грануляції. Опікова поверхня часто ускладнюється інфекцією та супроводжується септицемією. Значні забруднення опікової поверхні радіоактивними речовинами збільшують масштаб некрозу, сповільнюють процеси регенерації та ускладнюють перебіг опікової травми.
Які особливості загоєння переломів кісток на тлі променевої патології?
Особливість загоєння переломів кісток на тлі променевої патології полягає в тому, що ця тканина є чутливою до іонізуючої радіації. Вплив останньої залежить від дози та її потужності. Встановлено, що малі дози зовнішнього та внутрішнього опромінення мають стимулюючий вплив на регенеративні процеси і, навпаки, великі дози пригнічують їх, викликаючи декальцинацію, резорбцію, атрофію, некроз кісткової тканини. Це обумовлюється тим, що під впливом радіації пригнічується функція остеобластів та ферментативна активність лужної фосфатази й амілази, різко порушується кровообіг у кістковій тканині, внаслідок чого наступає потовщення стінки судин та повної облітерації кровоносних судин кістки, а також виникають дегенеративні та некробіотичні зміни у клітинах кісткового мозку.
Сповільнення регенерації кісткової тканини при променевій патології обумовлено не лише місцевим пригніченням репаративних процесів у кістці, але й дистрофічними процесами, які розвиваються в організмі при променевих ураженнях. В результаті цього термін загоєння переломів кістки при променевій патології зростає у 1,5-2 рази. Поєднання перелому кістки з променевою патологією призводить до взаємного погіршення відновних процесів. Взаємне ускладнення впливу променевої патології та перелому кісток, залежить від ступеня променевого ураження, виду та характеру (складності) перелому.
Лікування переломів при променевій травмі здійснюється за загальноприйнятою методикою. Проте слід враховувати сповільнення зростання кісток, термін іммобілізації повинен бути значно продовжений.