К физическим канцерогенам относятся различные виды ионизирующей радиации (рентгеновские, у-лучи, элементарные частицы атома — протоны, нейтроны, Q, В-частицы и др.), ультрафиолетовые излучения и механические травмы тканей.
Ионизирующая радиация обладает универсальным канцерогенным действием, но в патологии человека значение ее немного меньше, чем химических канцерогенов. Радиоактивное излучение чаще вызывает лейкозы, реже — рак молочной и щитовидной желез, легкого, кожи, опухоли костей и других органов. Наиболее чувствительны к радиации дети.
Дозы излучения, при которых проявляется канцерогенный эффект, в 10-100 раз меньше общетоксических. Злокачественные новообразования возникают после длительного латентного периода. При массовых поражениях рост заболеваемости обнаруживают через 5-15 лет.
Однако имеются данные, что частая флюорография больных туберкулезом ведет к увеличению относительного риска рака молочной железы. Установлено, что риск рака легкого возрастает при повышенном накоплении радона в плохо вентилируемых жилых помещениях. По заключению Международной комиссии по радиологической защите с этим связана часть случаев рака легкого. Повышенный радиационный фон в жилищах особенно опасен для курильщиков; у них вероятность развития опухоли возрастает более чем в 25 раз.
Спустя 7 лет после открытия рентгеновских лучей, в 1902 г. Фрибер описал первый случай кожного «рентгеновского» рака у человека, открыв тем самым канцерогенный эффект этого вида излучения. В 1911 г. появилось первое сообщение о развитии лейкозов у рентгенологов. В 1922 г. Бэк опубликовал данные о возникновении саркомы костей после интенсивной рентгенотерапии больных костной формой туберкулеза. В 1929 г. Мартланд сообщил о развитии саркомы костей у работников одной из фабрик Джерси (США), где в производстве использовались радиоактивные вещества радий и мезоторий. В период первой мировой войны работницы этой фабрики раскрашивали циферблаты часов и лимбы приборов люминесцентной краской, содержащей эти радиоактивные вещества. Для удобства работы они периодически брали кисточку в рот, при этом радиоактивные вещества попадали в организм и накапливались в костях. С течением времени у женщин развивались стоматиты и остеомиелиты, а спустя 20-25 лет и более 40 работниц погибли от остеогенной саркомы. В 30-40-х гг. в качестве рентгеноконтрастного средства широко использовался торотраст (диоксид тория), который является источником альфа-, бета- и гамма-излучения. По ориентировочным подсчетам он был введен 50 тысячам больных, у многих из которых впоследствии развились опухоли печени, почек, легких, а также саркомы верхнечелюстных пазух. В Европе и США применение торотраста в настоящее время запрещено.
По мере накопления знаний о канцерогенных свойствах радионуклидов стали понятны некоторые загадочные болезни, отмеченные у рудокопов Саксонии и Чехии под названием горной чахотки. На самом деле у шахтеров развивался рак легких под воздействием радиоактивных веществ, содержащихся в руде. Именно в этой руде Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри открыли радий и полоний. К теперешнему времени установлено, что развитие рака легких у шахтеров было связано с действием радия и радона.
Многие аспекты действия ионизирующего излучения на человека были изучены после трагического финала второй мировой войны — взрыва атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки. Прежде всего у облученного населения спустя 3-7 лет стал чаще обнаруживаться лейкоз, а также рак щитовидной железы. Этиологическая роль радиации подтверждается зависимостью частоты заболеваемости от дозы, которая изменялась в соответствии с расстоянием от эпицентра взрывов. Время развития солидных опухолей было более продолжительным (10 лет) с момента облучения.
Как и химические канцерогены, ионизирующие агенты обладают исключительной политропностью. Они вызывают опухоли практически во всех органах и тканях, поглотивших достаточную энергию облучения. При внешнем облучении опухоли развиваются, как правило, в пределах облученных тканей, при действии радионуклидов — в очагах депонирования. Изложенные данные подтверждаются и эпидемиологическими исследованиями после взрыва на Чернобыльской АЭС. Отмечено статистически достоверное увеличение заболеваемости раком щитовидной железы, в первую очередь у детей.
Ультрафиолетовое излучение является этиологическим фактором для рака кожи, меланомы, а также рака нижней губы. Новообразования возникают при длительном и интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей. Между среднегодовым уровнем солнечного излучения и заболеваемостью этими опухолями существует прямая корреляция. Повышение интенсивности ультрафиолетового излучения на 1% ведет к росту заболеваемости раком кожи на 2%. Опасность выше для людей со слабо пигментированной кожей.
Составляя значительную часть солнечной радиации, УФЛ (280-320 нм) при длительном интенсивном воздействии на кожу могут быть причиной развития ее опухолей. Вот почему рак кожи чаще встречается у людей, длительно находящихся на открытом воздухе или проживающих в южных странах. По данным ряда исследований, кожа, содержащая значительное количество пигмента, более устойчива к онкогенному действию УФЛ, что обусловлено его экранирующим эффектом. Особенно высок риск солнечно-индуцированного рака кожи для светлокожих людей кельтского происхождения с высокой чувствительностью к УФЛ и людей с пигментной ксеродермой и диспластическим невус-синдромом.
При сравнении химического и лучевого канцерогенеза обращают на себя внимание их общие черты. Развивающиеся опухоли имеют длительный латентный период и предопухолевые морфологические изменения. В обоих случаях развиваются опухоли различной структуры либо в местах воздействия конечного метаболита химического канцерогена, либо в участках тканей и органов, подвергшихся действию ионизирующего излучения.
Как для химического, так и для лучевого канцерогенеза существует четкая зависимость эффекта от дозы, носящая линейный характер.
Наиболее важным и принципиальным различием является то, что дробление общей дозы при облучении снижает онкогенный эффект, а при действии химических канцерогенов повышает его.
Травма. Роль травмы в канцерогенезе до конца не изучена. В литературе есть данные о развитии новообразований на месте механических и термических повреждений — переломов, огнестрельных ранений, ожогов. Типичным примером является рак кангри — бытовой рак кожи, связанный с постоянным термическим повреждением тканей.
Важный фактор, определяющий влияние травмы, — пролиферация тканей в ответ на повреждение. Наиболее опасны повреждающие воздействия, вызывающие хронические воспалительные процессы, при которых сочетаются факторы, стимулирующие канцерогенез: депонирование бластомогенных веществ, длительная пролиферация клеток с нарушением их дифференцировки.
Роль повреждений тканей в генезе рака следует учитывать при формировании групп риска у людей с различными повреждениями, полученными в производственных и бытовых условиях. Например, риск развития рака кожи многократно возрастает у лиц с грубыми деформирующими ожоговыми и травматическими рубцами на коже и хроническими остеомиелитическими свищами, рак слизистой оболочки полости рта — при хронической травме ее кариозными зубами и протезами и др.
