УДК 614.0.06

Возможная связь между последствиями радиотерапии и радиационного воздействия на сердечно-сосудистую систему (на основе данных научной литературы)

Дебердеев Мухаммед Ислямович – студент лечебного факультета Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского.

Онищенко Николай Александрович – профессор, доктор медицинских наук Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского.

Аннотация: В данной работе рассматривается последствия влияния ионизирующего излучения. В эпоху развития технологий и научного прогресса, человечество сталкивается с новыми вызовами и испытаниями. Одним из этих испытаний стало радиационное воздействие после ЧС (чрезвычайных ситуаций). Яркими примерами данных ситуаций являются ЧС в Чернобыльской АЭС (атомной электростанции) и катастрофы в Хиросиме и Нагасаки. После данных катастроф и воздействия радиации наблюдались негативные изменения в состояния здоровья у большого количества людей. Одним из причин этого является коммулятивный эффект в организме, поэтому большинство заболеваний появилось спустя время. При этом существенную долю заболеваний занимают сердечно-сосудистые заболевания.

Ключевые слова:радиация, чрезвычайная ситуация, сердечно-сосудистые заболевания.

Влияние ионизирующего излучения на сердце

Перед тем, как приступить к влияниям радиации на сердце, нам нужно разобраться, что такое радиоактивное излучение или ионизирующее излучение.

Ионизирующее излучение- это излучение, которое взаимодействуя со средой образует положительные и отрицательные ионы - происходит ионизация среды.

Данными свойствами обладают радиоактивные излучения, рентгеновские лучи и т.д. Существует 3 основных вида радиоактивного излучения, которое входит в состав ионизирующего излучения:

Альфа-излучение- это частицы, которые обладают положительным зарядом. Состоят они из двух нейтронов и двух протонов. Данный вид излучения самый безобидный среди остальных, так как ,обычно, задерживается внешним омертвевшим слоем кожи (данный вид излучения способна задержать даже бумага).

Бета-излучение - электроны ,которые во много раз меньше, чем альфа-частицы, поэтому они могут беспрепятственно проникать в организм человека. (Во время аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году пожарные получили ожоги кожи в результате очень сильного облучения бета-частицами. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренние ткани).

Гамма-излучение - электромагнитная волна, т.е. фотон, который несет энергию. Данный вид излучения самый опасный, т.к. среди остальных он может "пронизывать" человека насквозь, тем самым оказывая неблагоприятный эффект на внутренние органы человека.

Ионизирующее излучение, проникая в живой организм, взаимодействует с водой, данная реакция приводит к радиационному разложению воды- радиолизу воды. А мы знаем, что клетки нашего организма состоят из воды примерно на 70%. В этой реакции образуются чужеродные химические соединения. Продукты радиолиза разрушают молекулярные структуры клеток, нарушая физиологические процессы клетки. К тому же свойством ионизирующего излучения является кумуляция, то есть накопление в организме, поэтому нарушения в организме могут возникать спустя года, а то и десятилетия.

Радиация действует на организм по разному, исходя из ее количества, для определения этого количества использует разные шкалы измерения. Одна из этих шкал - «Грей» (100 Гр. - летальная доза, смерть наступает через несколько часов или дней от повреждения ЦНС; 10-50Гр. - летальная доза, смерть наступает через несколько недель от внутренних кровотечений; 3-5 Гр - летальная доза, смерть наступает за 1-2 месяца; 1,5-2 Гр.- первичная лучевая болезнь; 1 Гр. - кратковременная стерилизация; 0,03 Гр. - облучение при рентгене; 0,001 Гр. - доза облучения, получаемая средним россиянином) [2].

Как мы знаем, сердце выполняет одну из важнейших функции для нашего организма - перекачка крови и снабжение органов и тканей артериальной кровью, богатой кислородом. На примерах сверху, мы увидели то, что дозу радиации можно получить не только из-за ЧС на ядерных объектах, но и через рентгенологические исследования, а именно рентгенологрентгенотерапию, которую проводят с целью излечения или улучшения качества жизни пациента при онкологических заболеваниях (например, рак легких, пищевода, молочных желез).Во время лечения может возникнуть изменение сердечной мышцы приводящее к миокардиту и перикардиту. Это может свидетельствовать о том, что человек получил повышенную дозу облучения, в частности, в области сердца или он предрасположен к радиационно-ассоциированным заболеваниям сердца. Поздние сердечно-сосудистые эффекты проявляются спустя десятилетия после лечения и являются результатом диффузного интерстициального фиброза и отложения коллагена, а также сужения просвета как артерий, так и артериол из-за накопления миофибробластов и, как следствие, пролиферации интимы . Это может привести к широкому спектру сердечно-сосудистых патологий, которых можно сгруппировать под общим названием РАЗС (радиационно-ассоциированные заболевания сердца), среди них можно выделить: фиброз миокарда , пороки клапанов сердца (регургитация и/или стеноз), васкулопатия, ишемическую болезнь сердца (ИБС), заболевания перикарда и дисфункцию проводящей системы сердца [3].

Таблица 1.

Чрезвычайные ситуации, связанные с высоким выбросом радиации в окружающую среду и его влияние на ССС.

Первые данные, полученные о влиянии радиации на сердечно-сосудистую систему, получены от выживших после атомных бомбардировок в Хиросиме и Нагасаки, которые показали, что почти 10% этой наблюдаемой группы умерли от сердечных заболеваний. В настоящее время среди выживших после рака у пациентов, прошедших лучевую терапию, наблюдается увеличение сердечно-сосудистой смертности в 1,7-2 раза. Смертности в следствии сердечно-сосудистых патологий в 7,2 раза было продемонстрировано у пациентов, получивших прежние методы облучения до 1970-х годов. Эти пациенты представляют собой терапевтическую проблему, поскольку существует недостаточная разработка алгоритмов в их лечении [6].

Также в научной документации приводятся данные о сердечно-сосудистых заболеваниях, полученных спасателями, принимавшими участие в ликвидации ЧС на Чернобыльской АЭС. Здесь описываются заболевания, которые возникли через года и десятилетия (из-за коммулятивного эффекта радиационных воздействий). Наибольшее количество смертей среди данной группы зарегистрировано от болезней системы кровообращения (1 636 случаев) в процентном соотношении - 48,5 %, (по сравнению с ВОЗ - 16 % по населению Земли ). В общей структуре заболеваний приведших к смерти от ИБС погибло 16,2 % (от общего числа погибших), от острого инфаркта миокарда - 3,2 % , кардиомиопатия - 2,4 %. Из-за того, что радиация имеет коммулятивный эффект и последствия ее эффекта растягиваются она способна привести к заболеваниям так, например, по данным проведенных исследований поглощенная доза радиации по Грею 1,71 соответствовала появлению спустя несколько лет (от 3 до 20) ИБС; 1,15 Гр- хроническая ИБС; 3,90 Гр- другие формы ИБС; 4,08Гр - кардиомипатии. Все эти заболевания появились спустя некоторое количество времени (от нескольких лет до десятилетий) [7].

Выводы

 Исходя из выше описанных данных научной литературы, мы можем сделать следующий вывод о том, что имеется связь между радиотерапией и чрезвычайными ситуациями, которые связаны с высоким выбросом радиации, так как в обеих случаях есть воздействие ионизирующего излучения на организм, которые схожим образом действует на клетки и на определенные органы и системы организма. Поэтому мы можем на основании полученных данных спрогнозировать заболевания, в частности, ССЗ (сердечно сосудистых в нашем случае), которые могут являться следствием высокого выброса радиации при ЧС. Тем самым, мы можем предложить начинать раннюю профилактику болезней, в частности ССЗ, которые могут возникнуть в результате радиационной аварии и катастроф.

Список литературы

1. Slezak J, Kura B, Babal P, Barancik M, Ferko M, Frimmel K. и др. Потенциальные маркеры и метаболические процессы, участвующие в механизме радиационно-индуцированной травмы сердца. Канадский журнал физиологии и фармакологии. 2017;95:1190- 203.
2. Ю.Б. Кудряшов Радиационная биофизика. - Москва: Физматлит, 2004. - С. 208.
3. Ли Пи Джей, Маллик Р. Сердечно-сосудистые эффекты лучевой терапии: практический подход к сердечной болезни, вызванной лучевой терапией. Cardiol Rev.2005;13:80-6.
4. Darby SC, Ewertz M, McGale P, Bennet AM, Blom-Goldman U, Bronnum D. и др. Риск ишемической болезни сердца у женщин после лучевой терапии рака молочной железы. N Engl J Med.2013;368:987-98.
5. Дэвис М., Виттелес Р.М. Радиационно-индуцированная болезнь сердца: недостаточно признанная сущность? Curr Treat Options Cardiovasc Med. 2014;16:317.
6. Shimizu Y, Kodama K, Nishi N, Kasagi F, Suyama A, Soda M, Grant EJ, Sugiyama H, Sakata R, Moriwaki H и др. Радиационное облучение и риск заболеваний кровообращения: данные о выживших после атомной бомбы в Хиросиме и Нагасаки, 1950-2003 гг. BMJ. 2010; 340:b5349.
7. Смертность ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС: анализ дозовой зависимости Иванов В.К., Туманов К. А., Кашчеев В.В., Цыб А.Ф., Марченко Т. А. *, Чекин С.Ю.. 2006.