Введение к работе
Актуальность темы. Вопросы ранней диагностики лучевого порзже-ния, определения степени его тяжести (установление поглацеяной организмом дозы ионизирующей радиации), разработка недорого-стоящих и нетрудоемких методов для решения этих задач, а также прогнозирования исхода лучевой болезни, являются самыми насущными проблемами современной медицинской и радиобиологической науки. Существование таких методов приобретает первостепенную значимость для ранней диагностики и группировки пострадавших по степени пораженности при ЧЛ в атомной индустрии и в военное время.
Существующие методы биоиндикаши лучевого поражения (цито-генотические, гематоморфологическш, биофизические, биохимические, иммунологические) трудоемки, дорогостоящие, требуют специальной подготовки и, следовательно, они не пригодны для группировки пострадавших по степени тяжести поражения в военное время, а также при ЧП в атомной индустрии.
При решении этих конкретных задач, во-первых, очень важным -является правильный выбор объекта, чувствительного к лучевому воздействию в ранние сроки пострадиационного периода, во-вторых, выбор метода чувствительного к объекту.
Наряду с другими методами диагностики лучевого поражения,-' делались также попытки разработки способов, основанных на изучении специфических изменений морфо-функщппалышх показателей периферической крови. В частности, был предложен дифрэктомо-трический метод оценки измонотіий среднего досмотра популяции эритроцитов п пострадиационном периоде. Однако, метод но находил широкого применения, по-видимому, из-за низкой чувствительности, а такжо низкого технического уровня реализации.
Обзорные работы последних лет по темо разработки методов равной биошщикации лучевого поражония организмов свидетельствуют, что к настоящему времени не существуют достаточно адекватные, отвечающие современным требованиям решения 'этой задачи. Вместе с тем, недостаточно разработаны также методы оценки эффективности средств и схем спецификации терапии лучевой болезни.
Таким образом, тема разработки методов ранней биоиндикации
лучевого поражения и прогнозирования исхода острого лучевого і
синдрома является восьма актуальной.
Целью настоящей диссертационной работы является исслодова-
їїпо^оїфоТ^Тір.чмоТпшост^ зкспросс-анализа
популяции зригрпіуггов циркулирующих ft крови (на примере белых крыс) и обнаружения изменений величины главной мода их распределения по размерам (а дальнейшем - модального размера) при лучевом поражении. Ставится задача оценки возможности примоне-ния дифрзістояритромотрии для разработки мотода рзниой биоинди-кацик .кучевого поражения, а ташке определения степени ого тя-кости и пропгазирования исхода острого лучевого синдрома.
В соответствии с поставленной цзлыо в работе сформулированы следующие основные задачи:
1. їворетіпоская оцонкаТзозмомности обнаружения и измерения изменения модального размора эритроцитов периферической крови (МЮиК) крыс при лучевом поражении методом дифрактоэритро-мэтрии.
?,, Разработка математических моделей дифракции лазерного излу- чения на сухих мазках периферической крови при различных характеристиках распределения аритроцитоз по размерам..
-
Скенструировзниз автоматизированного лазерного дифракто-метра микрообьектов (Щ1) для зксиресс-анализа сухих мазков периферической крови.
-
Экспериментальное- исследование на установке- оценка изменений МРЭПК крыс, как отклик на лучевое воздействие в ранние сроки пострадиационного периода, при облучении дозами БО Р, -100 Р, 150 Р, 200 Р, 300 Р, 600 Р, 1000 Р.
Научная новизна. Показано, что в двумерном приближении, модельное описание фраунгоферовой дифракции лазерного излучения на сухих мазках эритроцитов, основанное на математическом аппарате Кирхгофа-Гельмгоца, позволяет адакватно оценить МРЭПК по экспериментально полученным дифракгограммам.
Установлено, что МРЭПК крыс претерпевает изменения по сравнению с нормой, ужа в первые часы сутки после лучевого поражения. Показано, что при рассмотренных уровнях дозы облучения, достоверные изменения МРЭПК крыс наблюдаются через трое суток после лучевого поражения.
С помощью разработанного метода получено экспериментальное подтверждение предположения об индивидуальном характере степени пораженности организмов при определенном уровне радиации в
окружающей среде.
Впервые экспериментально установлен критерий разделения жи . . вотаых с противоположным исходом (выживание или гибель) острого лучевого синдрома по характеру изменения МРЭПК в рашгом пострадиационном пориодэ при уровнях дозы облучения ld 50/30 (доза при которой половина облучошшх животных в точонио первых 30 суток погибают) и вышо. Получоно, что щхі'л TpDO суток* . после лучевого поражения отими дозами у погибающих животных МРЭПК достоверно уменьшается, а у выживающих - достоверно увеличивается.
Получоно, что радиационное поражонио при дозо облучения 300 Р, вызывает достоверное, с тонлрнциоя нарастания, уноличо-нио МРЭПК крыс ужо яз нгерыо сутки ШСТрЛДИ.'ІЦИШИОП) пприодя.
Установлено, что при срашитшыю малых дозах облучения (ІБО Р, 100 Р, 50 Р) характерно достоверное уменынонга МРЭПК крыс через двое суток после поражения. Обнаружено, что на с третьи сутки после лучевого поражения при уровнях дозы облучения 50 Р, 100 Р, 150 Р МРЭПК крыс проявляет выраженную тенденцию к восстановлению и на тридцатые сутки-приближается к норме.
Установлено, что при дозе облучения 200 Р изменоігао МРЭПК пораженных крыс проявляет ряд эффектов, наблюдающихся при других уровнях доз. За первые сутки наблюдается выраженная тен- ^ денпия к уменьшению МРЭПК, сравнимая и с малыми дозами и с' абсолютно смертельной дозой. В течение вторых суток имеет место сравнимая с дозой 300 Р выраженная тенденция к увеличению МРЭПК. Через 3-е суток после поражения в этой дозе регистрируется достоверное увеличение МРЭПК крыс по сравнению с нормой.
Научная и практическая ценность. Полученные результаты но- гут служить основой для создания нового метода биодозикетрии, позволяющего
быстро, без больших материальных затрат осуществить индивидуальный подход к вопросу ранней биоиндикавди факта облученности организма, прогнозирования исхода острого лучевого синдрома, . что вообще говоря, более приемлем к эффектам лучевого поражения сомы проявляюїдим стохастический характер.
Метод может быть пригоден для создания банка данных об изменениях МРЭПК определенного контингента, находящегося под і
постоянным воздействием некоторого малого уровня радиации в окружающий среде, а такта ретроспективного анализа существующих соответствующих ма»ков с целью оцошеи стопони риска ГОНО-ТИЧОСКИХ аффектов.
Преддояшнып дифраіпшотричоский метод экспресс-анализа сухих мазков микрообьоктов весьма удобен, например, при исследовании зависимости размор-возраст, или размор-рост, для различных клеточных подуляцкй, особенно, когда правильнее всего прш'отовить мазки без транспортировки объекта.
Б сочетании с другими методами (например, раздолонио крови на фракции путем микроцентрифугирования), дифракггоэритромотрия моют быть пригодной для исследования различных свойств клеточных мембран.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доклада-валиоьІїзГмождуіїародном симпозиума "Применение лазеров в медицине и биологии" (Самарканд, 1888); на 5-ом Всесоюзном симпозиуме "Актуальные вопросы патогенеза, диагностики и лечения комбинированных радиационных поражений (Ереван,сентябрь 1988); на годовых научных сессиях НИИ радиационной и народной медицины МЗ РА (Ереван, 1038-1993): па очередной сессии проблемной комиссуй АМН СССР по радиобиологии (Обнинск, 1989): на объединенных семинарах Института биофизики СО РАН (Красноярск, 1984, ІУУЗ); на семинарах лаборатории математического моделирования Института леса и древесины СО РАН (Красноярск, 1984,.1086). Кроме того, часть результатов была представлена (и опубликована в сборнике тезисов) на*первом научно-практическом съезде медиков Армении (Ереван, 1991), на всероссийской конференции "Здоровье населения России" (Москва, 1993).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в работах с1-7з.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из трех глаз, предисловия, заключения и выводов. В конце приведены приложения к диссертации и список основной использованной литературы (180 наименований работ на русском и английском языках). Содержание диссертации изложено на 125 страницах, имеются 10 рисунков и 12 таблиц).