Эффект фракционирования

Поражающий эффект облучения при одной и той же поглощенной дозе существенно зависит от временных условий воздействия - его продолжительности, зависящей при непрерывном облучении от мощности дозы: облучение кратковременное ("острое"), пролонгиро­ванное, хроническое, а при разделении дозы на фракции - от про­должительности как самих фракций, так и интервалов между ними. В большинстве случаев увеличение продолжительности облуче­ния или разделение его на фракции при одной и той же суммарной дозе приводит к уменьшению повреждающего действия. Эффект зави­сит от развития в организме восстановительных процессов, приво­дящих к снижению величины поражения еще до окончания всего пе­риода набора дозы. Объективным критерием оставшейся величины поражения к любому моменту времени после облучения является ус­тойчивость к повторному воздействию радиации. Эту устойчивость (радиорезистентность) можно оценить в эксперименте, определяя дозу облучения, вызывающую заданный биологический эффект, например, СД _50/30 - дозу, приводящую к гибели 50 % животных в течение 30 сут после облучения.

Снижение поражающего действия облучения при разделении дозы на фракции обозначают как “ эффект фракционирования ”.

Часть поражения, которая восстановилась к моменту тестиро­вания, так и называют " восстановленная часть поражения ". Ее определяют как разность между суммарной дозой двукратного облучения и равноэффективной ей (СД_50/30) дозой однократного. Часть поражения, оставшаяся невосстановленной, получила наиме­нование " остаточной дозы " или, удачнее, " остаточного пораже­ния ".

“ Эффективная доза фракционированного облучения “ определяется как сумма остаточного поражения и дозы последнего облучения. По смыслу эффективная доза фракционированного облучения это равная ей по эффективности доза однократного облучения.

Определение СД₅₀ мышей на более поздние сроки показало, что в течение 10 дней после предварительного облучения остаточное поражение неуклонно снижалось.

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что величина остаточного поражения снижается со временем экспонен­циально. В первых работах, посвященных изучению процесса после­лучевого восстановления радиорезистентности, динамику остаточно­го поражения описывали формулой:

D_t = De^-lt,

где l - константа восстановления.

Константы восстановления неодинаковы у разных видов животных. Зависят они также от дозы облучения и ее мощности.

Позднее было показано, что около 10 % исходного поражения не восстанавливается (необратимая компонента).

С учетом необратимой компоненты (f) динамику остаточного поражения можно описать формулой:

D_t = D[f - (1 - f) e^{- lt}]

Наиболее выражены восстановительные процессы после облуче­ния в дозах достаточно больших, но еще не приводящих к гибели. При дозах выше и ниже этого уровня темп восстановления замедля­ется. Считают, что при малых дозах воздействия количество возникающих поломов недостаточно для индукции максимально возмож­ного уровня восстановления. Облучение в высоких дозах поврежда­ет сами механизмы восстановления. При практических расчетах снижения величины остаточного поражения со временем дозовые разли­чия темпа восстановления часто не учитывают.

У человека период полувосстановления (снижения остаточного поражения вдвое) оценивается ориентировочно в 28 дней. Полного восстановления радиорезистентности обычно не происходит, око­ло 10% составляют необратимую компоненту.

Важно отметить, что восстановление радиорезистентности мо­жет происходить на фоне прогрессирующего развития лучевого по­ражения, оцениваемого по клиническим проявлениям, картине крови и т.п.