Особенностью ионизирующих излучений является наличие у них высокой энергии, в результате чего происходит ионизация атомов и молекул. По своей природе все ионизирующие излучения подразделяются на электромагнитные (рентгеновские и γ- лучи) и корпускулярные лучи (α-лучи, β- лучи, протоны и нейтроны).
α -излучение обладает наименьшей проникающей и наибольшей ионизирующей способностью, в то же время γ - лучи, наоборот, наибольшей проникающей и наименьшей ионизирующей способностью. В связи с этим особенно опасно попадание внутрь организма с пищей, водой, воздухом, веществ, обладающих α – излучением. Единицей измерения является Грей (1 Гр =1 Дж/кг).
Энергия ионизирующих излучений поглощается макромолекулами белков, липидов, ферментов, нуклеиновых кислот, воды и других веществ. В результате происходит возбуждение и ионизация атомов и молекул, разрыв химических связей, отрыв радикалов, образование ряда токсических веществ - прямое действие ионизирующих излучений. Кроме прямого действия радиация оказывает непрямое действие (через радиолиз воды), в результате чего образуются радикалы кислорода, нарушающие структуру клеточных и субклеточных мембран, ДНК, РНК, ферментов, и токсические продукты. Нарушается деление клеток, что приводит к возникновению гибели тканей, связанной с митозом (митотическая гибель клеток). В связи с этим наибольшей чувствительностью к воздействию ионизирующих облучений обладают кроветворная ткань, иммунная система, желудочно-кишечный эпителий и др.). Гибель клеток возникает и в интерфазный период (интерфазная гибель ). Считается, что радиочувствительность ядра клетки значительно выше, нежели цитоплазмы.
Генетические нарушения способствуют возникновению злокачественных заболеваний, а также наследственной патологии. Выделяют острую и хроническую формы лучевой болезни.
Острая лучевая болезнь возникает при одномоментном облучении организма в дозе не менее 1 Грэй. В зависимости от дозы общего облучения подразделяется на костномозговую (1-10 Гр.), кишечную (10-20 Гр.), токсемическую (20-80 Гр.) и церебральную (доза выше 80 Гр.).
Костномозговую форму в зависимости от дозы тотального облучения подразделяют на 4 степени: легкая (1-2 Гр.), средняя (2-4 Гр.), тяжелая (4-6 Гр.), крайне тяжелая (6-10 Гр.).
В течении костномозговой формы острой лучевой болезни выделяют 4 стадии: 1 - первичных реакций, 2- мнимого клинического благополучия, 3 - разгара болезни и 4 - восстановления. Продолжительность этих фаз зависит от дозы облучения. Первая стадия характеризуется возбуждением, головной болью, лабильностью артериального давления, диспептическими нарушениями, кратковременным нейтрофильным лейкоцитозом. Во вторую стадию (мнимого клинического благополучия) симптомы болезни почти полностью исчезают. Наблюдается неустойчивость артериального давления, появляется лейкопения. Третья стадия характеризуется развитием специфических симптомов лучевой болезни. Развиваются септико-некротический синдром, лейкопения, вплоть до агранулоцитоза, анемия, геморрагический синдром.
При выздоровлении улучшается самочувствие, нормализуется картина крови. Возможно возникновение отдаленных последствий в виде астенизации организма, развития опухолей, катаракты, преждевременного старения. В возникновении опухолей большое значение имеет повышение концентрации радиоактивных веществ в органе. После аварии на Чернобыльской АЭС в Республике Беларусь в связи с концентрированием радиоактивного йода в щитовидной железе произошло существенное повышение рака щитовидной железы у детей.
Кишечная форма. При этой форме лучевой болезни на первое место выступает массовая гибель эпителия желудочно-кишечного тракта, что является причиной проникновения инфекции и возникновения токсемии, развития паралитической непроходимости кишечника.
Токсемическая формахарактеризуется гемодинамическими расстройствами и шоковым состоянием, ведущими к смерти в течение первой недели после облучения.
При церебральной форме острой лучевой болезни смерть может возникнуть под лучом или в первые 1-2 дня.
В настоящее время только при костномозговой форме лучевой болезни удается спасти больного.
Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ) возможна при нарушении техники безопасности в процессе работы с радиоактивными материалами, а также при поступлении в организм радионуклидов с большим биологическим периодом выделения (радий, плутоний). В этих случаях даже небольшие дозы (1-5 мГрей в сутки) в течение 2-5 лет могут вызвать хроническую лучевую болезнь.
Механизм развития болезни и многие синдромы для острой и хронической лучевой болезни однотипны. Для ХЛБ характерно развитие астено - вегетативного синдрома, а также нарушений со стороны крови (анемии, лейкопении, тромбоцитопении), имеющие последствия аналогичные тем, которые наблюдались при костно-мозговой форме острой лучевой болезни.
Различают три степени тяжести хронической лучевой болезни.
При легкой степени наблюдается астено - вегетативный синдром: быстрая утомляемость, раздражительность, головная боль. В крови содержание эритроцитов и тромбоцитов на нижней границе нормы, количество лейкоцитов выше 3х109/л. Все явления в эту стадию обратимы.
При средней степени тяжести наблюдается легкой степени анемия, умеренное снижение тромбоцитов, лейкоциты в пределах колебаний от 1,5 до 2,5 х 109/л. Наблюдается астенический синдром, склонность к гипотониям, повышенная кровоточивость, снижена функция половых желез, возникают трофические изменения кожи, ногтей.
Для тяжелой степени характерно развитие агранулоцитоза (содержание лейкоцитов менее 1х109/л), анемии тяжелой степени, тромбоцитопении менее (50х109/л). Наблюдается геморрагический синдром, нарушается функция нервной и эндокринной систем, развиваются параличи, парестезии, резко угнетена иммунная система, что приводит к развитию инфекций. Слизистые оболочки поражены язвенно-некротическим процессом.