Патогенное действие лучистой энергии

Радиоволны.Длина от 0,1 до 10 м. Влияние на организм животных не изучено.

Инфракрасные лучи. Длина волн от 760 до 1400 нм (нм — десятимиллионная доля сантиметра). Поглощаются тканью. Обладают тепловым и обжигающим эффектом.

Видимый свет. Длина волн от 380 до 760 нм.

Весь оптический диапазон электромагнитного излучения солнца и искусственных источников активно воздействует на организм животных. Под действием света осуществляются фотопериодические процессы. Периодичность освещения на протяжении всей эволюции является наиболее точно воспроизводимым внешним сигналом времени, синхронизатором суточных и годовых ритмов жизнедеятельности, в том числе поведенческих реакций и размножения. Благодаря фотопериодической регуляции период половой охоты у лошадей, например, приурочен так, что конец жеребости приходится на благоприятный для потомства сезон года. Поместив птиц в специально подобранные условия освещения, можно заставить их нестись в течение целого года или, наоборот, вызвать регрессию половых желез. Изменяя освещенность свинарников, можно повлиять на продуктивность свиней.

Видимый свет не обладает непосредственным альтерирующим действием, он является эффективным регулятором биологических ритмов. Искусственная смена дня и ночи вызывает у животных неврозы.

Лучи лазера. Длина волны рубинового лазера 694,3 нм, гелиево-неонового 632,8 нм. Индуцируются оптическим квантовым генератором, позволяющим получить монохроматические пучки света необычайной интенсивности. Нашли широкое применение в разных областях науки и техники. Изобретение лазера — одно из величайших достижений XX в. Обширный диапазон энергетических и спектральных характеристик лазерного излучения обусловливает большую разницу в его биологическом действии: оно способно стимулировать жизненные процессы и разрушать биологические структуры.

Влияние лазерного излучения на живые объектыскладывается из следующих эффектов:

т е р м и ч е с к и й э ф ф е к т. При поглощении лазерного излучения значительная часть энергии переходит в теплоту. В биологических тканях поглощение избирательно, так как разные ткани и жидкости имеют неодинаковые показатели поглощения. Установлено, что под влиянием термического воздействия в первую очередь повреждаются ферменты, прекращаются биохимические процессы, происходит коагуляция белка, клетки гибнут, кровеносные сосуды тромбируются, в зоне фокусированного луча ткани разрушаются, что может быть использовано для проведения хирургических операций;

у д а р н ы й э ф ф е к т. Резкое повышение температуры вызывает тепловое расширение, возникает ударная волна, распространяемая в биологических объектах со сверхзвуковой скоростью. Под ее влиянием клетки избирательно могут погибать даже тогда, когда на поверхности кожи животного не заметно ожоговых повреждений;

э л е к т р о с т р и к ц и я. Под влиянием энергии лазерного луча происходит ионизация атомов и электроны переходят в свободное состояние. Ионизация нарушает химические связи, изменяет ход биохимических реакций;

р е з о н а н с н ы й э ф ф е к т. Биомолекула представляет собой сложную колебательную систему. Электромагнитные поля световой волны вызывают резонанс, т. е. резкое увеличение амплитуды колебаний. Это делает возможным использовать лазерное излучение для запрограммированного разрушения отдельных участков биомолекул, например ДНК;

с т и м у л и р у ю щ и й э ф ф е к т. Под воздействием красного света гелиево-неонового лазера возбуждаются нервные рецепторы, проводники, клетки, отсюда многогранное воздействие на животный организм. Усиливается энергетический потенциал, активируются защитно-приспособительные, регенеративно-восстановительные процессы, повышается общая резистентность организма.

В экспериментах и производственных условиях показано повышение молочной продуктивности коров, увеличение яйценоскости кур под влиянием лучей лазера. Стимулирующий эффект получен при облучении длительно незаживающих язв — усиливались репаративные процессы, сокращалось время заживления. Установлено положительное влияние облучения биологически активных точек и рефлексогенных зон на различные функции животных, в частности половую. Механизм влияния энергии лазерного излучения на биологические объекты остается пока недостаточно выявленным.

Ультрафиолетовые лучи(УФЛ).Длина волн 200—400 нм. Проникают только в самые поверхностные слои кожи. Обладают разносторонним влиянием на организм животных: вызывают эритему кожи, способствуют образованию и отложению меланина в коже, превращают 7-дегидрохолестерин в витаминD₃, подавляют аутоиммунные реакции, оказывают бактерицидный и озонирующий эффект.

При избыточном действии на организм УФЛ вызывают фото-сенсибилизирующий эффект, который может проявиться фотохимическим ожогом, фотоофтальмией, фотоаллергией. У животных повышенная инсоляция может привести к солнечному удару, развитию у лошадей, мелкого и крупного рогатого скота клеверной болезни. Пигментная ксеродермия под влиянием УФЛ может трансформироваться в карциному.

Одна из гипотез объясняет фотоэффект тем, что под действием ультрафиолетового света в эпидермисе происходит фотохимическое разрушение витамина Е, являющегося природным антиоксидантом, защищающим клетки от процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот.

Ионизирующие излучения. Рентгеновские лучи имеют длину волны 5 нм, гамма-лучи — 0,1 нм.

Радиоактивность — способность ядер определенных элементов самораспадаться и превращаться в ядра других элементов. Естественные источники ионизирующей радиации — космические лучи, радиоактивные вещества: уран, торий, актиний, ⁴⁰К; искусственные — испытания атомного и водородного оружия, аварии на атомных предприятиях, использование радиоизотопов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Облучение может быть внешним и внутренним (при попадании радиоизотопов с кормом, водой, вдыхаемым воздухом, через кожные покровы), а также комбинированным. Различные виды ионизирующей радиации обладают неодинаковой биологической активностью. Наибольшей проникающей способностью обладают нейтронные потоки, рентгеновские и гамма-лучи. Альфа- и бета-частицы имеют очень большую плотность ионизации, но малую проникающую способность. Единицей измерения поглощенной дозы является грей (Дж/кг).

Поглощение квантов рентгеновского или гамма-излучения осуществляется атомами. Поэтому поглощение энергии ионизирующего излучения осуществляется в основном теми элементами, которых в организме больше. Так как организм животного и человека примерно на 80 % состоит из воды, то радиохимические процессы приводят к появлению таких свободных радикалов, как Н, ОН, Н ₂О₂, О₂, которые в дальнейшем повреждают белки, нуклеиновые кислоты, другие биомолекулы. Немалое значение имеют и пероксиды жирных кислот — липидные радиотоксины.

Под влиянием свободных радикалов разрушается ультраструктурная организация организма с нарушениями обменных процессов. Из поврежденных лизосом освобождаются ферменты, угнетающие клеточное дыхание и фосфорилирование, повреждающие ДНК в ядре клетки. На уровне генома может быть разрыв двух цепочек ДНК или разрыв одной цепочки и повреждение другой. При малых дозах радиации репаративные процессы в одних случаях приводят к восстановлению структуры ДНК — хранительницы наследственной информации, в других соматическая клетка трансформируется в злокачественную, а половая — в носителя наследственных болезней. При больших дозах облучения клетка погибает.

В целостном организме клеточные элементы разных органов и тканей неоднозначно реагируют на облучение. Установлено, что чувствительность клеток к радиации прямо пропорциональна их способности к делению и обратно пропорциональна уровню дифференциации. Выявлено, что наибольшей чувствительностью обладают лимфоидные органы — красный костный мозг, тимус, фабрициева сумка у птиц, лимфатические узлы и фолликулы, гонады мужские и женские, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, эпителий кожи, волосяные луковицы. Относительно резистентны к действию ионизирующего излучения следующие по морфологическим признакам органы: почки, легкие, печень, сердце, мозг, нервные стволы, кости, сухожилия и др. Тяжесть поражения зависит от вида животного, возраста, пола, упитанности, конституционных особенностей, поглощенной дозы.

О с т р а я л у ч е в а я б о л е з н ь возникает у млекопитающих при поглощенной дозе 1—6 Гр. В зависимости от дозы рассматривают четыре степени тяжести, которые характеризуются преобладающими синдромами поражения кишечника (кишечная форма), сосудов (токсемическая форма) и центральной нервной системы (церебральная форма).

Острое течение лучевой болезни протекает в четыре периода:

начальный— первичных реакций на облучение; второй — мнимого клинического благополучия; третий — выраженных клинических признаков; четвертый — восстановления нарушенных функций.

Эти периоды с некоторыми видовыми особенностями прослеживаются у всех сельскохозяйственных животных.

Начальный период первичных реакций на облучение длится у животных, начиная с первых минут, часов, 2—3 дня. У пострадавших животных меняется функциональная активность нервной системы. Через гипоталамо-гипофизарную связь вовлекаются в ответную реакцию органы внутренней секреции. Усиливается секреция гормонов надпочечников, возникают тахикардия, одышка, снижается аппетит, усиливается перистальтика, появляются понос, иногда рвота. Первоначальное общее возбуждение сменяется депрессивным состоянием. При исследовании крови выявляются абсолютная лимфопения, ретикулоцитоз, снижение фагоцитарной активности нейтрофилов.

Угасание первичной реакции сопряжено с субъективным улучшением состояния больных.

Второй период относительного клинического благополучиядлится от нескольких дней до 2—3 нед в зависимости от полученной дозы. Он может быть очень коротким и отсутствовать вовсе. Клинически болезнь не проявляется, состояние животных удовлетворительное. Гематологические показатели выявляют ингибицию лейкопоэза, лимфопоэза, анемию, тромбоцитопению. У части животных наблюдают депиляцию, ослабление половой функции.

Третий периодхарактеризуется выраженными клиническими признаками лучевого поражения. Общее состояние угнетенное, температура тела повышается, аппетит подавлен, быстро снижается масса тела. При осмотре у животных обнаруживают массивные кровоизлияния в кожу, слизистые оболочки, особенно желудочно-кишечного тракта, в брюшную и плевральные полости, легкие, сердце, мозг. Развивается отек гортани, носоглотки, легочной ткани. Появляются одышка, тахикардия. Катарально-геморрагическое воспаление кишечника сопровождается поносами. Особенно большие изменения наблюдают в системе лейко- и эритропоэза. Красный костный мозг опустошается, число лейкоцитов может упасть до 1 Г/л. Анемия сопровождается мегалобластозом, эритробластозом, пойкилоцитозом, анизоцитозом, появлением других патологических форм эритроцитов. Резко подавлена фагоцитарная активность, угнетена функция Т- и В-систем иммунитета. Сочетание повышенной проницаемости слизистых кишечника и респираторных органов с подавлением специфической и неспецифической защиты приводит к аутоинфекции, аутоинтоксикации, высокой чувствительности к возбудителям инфекционных заболеваний.

Продолжительность третьего периода острой лучевой болезни зависит от величины поглощенной дозы. При тяжелой степени облучения (более 4 Гр) у крупных сельскохозяйственных животных он длится 10—12 сут, заканчиваясь обычно смертью. В отдельных случаях наблюдают «смерть под лучом», т. е. животные уже во время облучения могут погибнуть от прямого поражающего эффекта ионизирующей радиации жизненно важных центров головного мозга. Видимых патологоанатомических изменений при этом не выявляют.

При легкой форме облучения (1—2 Гр) период выраженных клинических признаков продолжается 1—1,5 мес, постепенно переходя в период восстановления.

Четвертый периодхарактеризуется восстановлением нарушенных функций. Постепенно восстанавливается аппетит, улучшается пищеварение. Некротизированные клетки слизистых оболочек замещаются. Угасают признаки аутоинтоксикации, температура тела приходит в норму. Постепенно нормализуется гемопоэз, восстанавливаются показатели крови. Начинается рост волос.

Период восстановления в зависимости от поглощенной дозы может продолжаться от 3 до 9 мес, однако полного восстановления нормальной жизнедеятельности не наступает. У животных обоего пола не восстанавливается репродуктивная способность. Клиническое выздоровление не исключает повышенной предрасположенности к заболеваниям инфекционной и неинфекционной этиологии, снижена продолжительность жизни.

Х р о н и ч е с к а я л у ч е в а я б о л е з н ь может быть следствием острой лучевой болезни, но чаще бывает в результате действия на организм животных небольших доз внешнего или внутреннего облучения.

Раннее проявление хронической лучевой болезни характерно маловыраженными клиническими признаками, незначительными функциональными расстройствами. Их выраженность определяется интенсивностью и суммарной поглощенной дозой, функцией критического органа, где депонированы радиоактивные нуклиды.

Различают три степени хронической лучевой болезни: легкую, среднюю и тяжелую.

При легкой степенипреобладают функциональные нарушения нервнорефлекторной природы, выявляются умеренная лейкопения, тромбоцитопения. Для болезни средней тяжести характерна отчетливая функциональная недостаточность системы крови, иммунной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, других систем и органов. В красном костном мозге — гипоплазия, в периферической крови — лейкопения, в лимфе — тромбоцитопения. Тяжелая степень хронической лучевой болезни проявляется атрофическими и деструктивными процессами в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, в лимфоидных и других органах. Нарушено кровообращение, повышена проницаемость гистогематических барьеров. Развивается геморрагический синдром. Болезнь осложняется инфекционно-септическими процессами.

К числу отдаленных последствий перенесенной острой или хронической лучевой болезни относят осложнения бластоматозного или неопухолевого характера. К последствиям радиоактивного поражения бластоматозного происхождения относят развитие опухолей, преимущественно в критических органах, где были инкорпорированы альфа- и бета-излучатели. Следствием хронического воздействия радиоактивных излучений может быть и заболевание животных лейкозами. К последствиям облучения неопухолевого происхождения относят снижение хозяйственной полноценности животных в связи с повышенной заболеваемостью, понижением продуктивности, бесплодием, сокращением продолжительности жизни.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1123; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!