Оксигенация и гипоксия

Повышение эффективности лучевой терапии тесно связано с так называемым кислородным эффектом.

Из курса радиобиологии

Кислородный эффект — явление, при котором уменьшение содержания кислорода в среде сопровождается ослаблением лучевого поражения, а увеличение содержания кислорода до определенного предела усиливает эффект облучения.

Повреждающая роль кислорода сводится к реализации возникающих при действии облучения потенциальных повреждений. Кислородный эффект универсален: он проявляется во всех тканевых структурах, в том числе и в тканях опухоли.

Злокачественная опухоль состоит из групп клеток с неодинаковой насыщенностью кислородом — от высокой, обычно в периферических отделах опухоли, до малой (так называемые аноксические клетки) в зонах с недостаточным кровоснабжением.

В развитии опухоли выделяются ряд периодов, на чем основаны классификации злокачественных опухолей по стадиям, в частности Международная классификация по системе TNM.

Под символом Т (tumor) подразумевают характеристику самой первичной опухоли, N (nodulus) — состояние регионарных лимфатических узлов и М (metastases) — наличие или отсутствие отдаленных метастазов.

T₀ — T₁ — ранние стадии развития первичной опухоли, когда рост ее стромы и питающих сосудов идет параллельно. Все опухолевые клетки в этот период хорошо снабжаются кровью и по концентрации кислорода в них (по оксигенации) мало отличаются от нормальной ткани. Такую опухоль можно рассматривать как хорошо оксигенированную, и клеточная радиочувствительность ее близка к максимальной.

Т₃ — Т₄ — поздние стадии развития первичной опухоли, когда нарушается пропорциональность между увеличивающейся массой опухолевой ткани и питающей ее стромой. Ослабление кровоснабжения опухоли ведет к снижению ее оксигенации.

Появляются участки опухоли, в которых напряжение кислорода (РСЬ) близко к нулю.

Схема оксигенации и радиочувствительности опухоли

При облучении опухоли в применяемых в клинике дозах погибают главным образом клеточные труппы с высокой концентрацией кислорода: аноксические клетки выживают, сохраняют способность к делению и служат источником продолженного роста опухоли. Для разрушения же аноксических клеток требуются дозы, которые далеко превосходят выносливость окружающих нормальных тканей. Если же аноксические клетки остаются, то они становятся причиной рецидива опухоли.

Для увеличения радиотерапевтического интервала необходимо усилить насыщенность опухоли кислородом. Этого добиваются путем облучения больного в условиях повышенного давления кислорода (например, в барокамерах — так называемая оксибаротерапия).

При дыхании в атмосфере кислорода под давлением повышается напряжение кислорода в плазме крови, усиливается его диффузия в опухолевые клетки и повышается их радиочувствительность. А радиочувствительность здоровых клеток при этом практически не меняется.

Другой путь состоит в снижении радиочувствительности нормальных тканей, окружающих опухоль и попадающих в сферу воздействия излучения, путем создания в них гипоксии.

Создать условия регионарной гипоксии или аноксии можно наложением жгута на облучаемую конечность (так называемая турникетная аноксия), медикаментозным регионарным снижением кровообращения, снижением температуры тела и, наконец, созданием общей гипоксии при вдыхании обедненных кислородом газовых смесей.

«Медицинская радиология»,
Л.Д.Линденбратен, Ф.М.Лясс

Популярные статьи раздела

• Сочетание облучения с индуцированной кратковременной гипергликемией
• Ответы к заданиям раздела «Биологические основы лучевой терапии»
• Синхронизация циклов деления опухолевых клеток
• Биологическое действие ионизирующих излучений
• Действие ионизирующего излучения на клетки
• Реакция организма на облучение
• Радиочувствительность органов и тканей
• Лучевое воздействие на опухоль
• Управление реакцией опухоли и нормальных тканей на облучение