Легковсасывающиеся радиоактивные вещества. Труднорезорбирующиеся радиоактивные вещества
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 21.12.2024
1.3. КИНЕТИКА ОБМЕНА. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ВЫВЕДЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ
Поступив в организм, радиоактивные вещества всасываются в кровь и лимфу и разносятся по различным органам и тканям. Знание закономерностей распределения, особенностей обмена и депонирования радионуклидов, их перераспределение в организме имеет исключительно важное значение, так как дает представление о преимущественном лучевом поражении тех или иных органов, позволяет понять механизм действия радионуклида, установить критический орган, оценить величину облучения критического органа и дать заключение о прогнозе лучевого поражения.
В отечественной и иностранной литературе имеется большое число работ по изучению особенностей обмена и закономерностей распределения радионуклидов в организме [13, 37, 113, 159]. Однако изучение вопросов распределения нельзя считать завершенным, так как метаболизм радионуклидов в организме представляет собой динамический процесс, обусловленный физико-химическими и физиологическими факторами.
При оценке величины депонирования следует различать «концентрацию» и «содержание» радионуклида в органах и тканях. Концентрация характеризует удельную активность массовой доли органа. Единицей измерения является одно ядерное превращение в секунду, или беккерель (Бк). Кроме того, концентрация может быть выражена в процентах введенного количества. Содержание — это абсолютная активность в целом органе. При хроническом поступлении радиоактивных веществ с пищей в целом организме или отдельном органе ежедневно накапливается определенная доля поступившего за этот период количества. Такой процесс ежедневного накопления радионуклида в организме характеризует кратность накопления, т. е. величину, показывающую, во сколько раз содержание радионуклида в организме или в органе превышает введенную дозу. Так, если к концу наблюдения в организме содержится 150% суточного поступления, то кратность накопления будет равна 1,5.
Распределение радиоактивных веществ в организме может быть различным. Радиоактивные и стабильные изотопы одного и того же элемента, обладая одинаковыми химическими и физическими свойствами, распределяются в организме однотипно. Однако одни радионуклиды распределяются в организме равномерно по всем органам и тканям, другие же проявляют тропность к определенным органам, где и откладываются. Орган с преимущественным накоплением радионуклида, подвергающийся наибольшей опасности вследствие значительного облучения, называется критическим органом.
Существует понятие «коэффициент отложения» радиоактивного вещества. Это доля радионуклида, поступившая из крови в данный орган. Если радионуклид всасывается через кишечник, то через 5—10 мин после введения он поступает в кровь и лимфу. Концентрация его в крови зависит от введенного количества, скорости резорбции и скорости выделения из организма. Кровь является активной средой, вступающей во взаимодействие с молекулами радионуклида, образуя растворимые и нерастворимые комплексы. Поэтому в органы и ткани радионуклид может поступать как в свободном состоянии, так и в виде радиоколлоидов.
Все радионуклиды по характеру своего распределения условно делят на четыре группы:
- остеотропные — 32 P, 45 Са, 90 Sr, 90 Y, 95 Zr, 226 Ra, 238 U, 239 Pu (цитрат);
- преимущественно накапливающиеся в органах с ретикулоэндотелиальной тканью — 140 La, 144 Ce, 147 Pm, 227 Ac, 239 Th, 239 Pu (нитрат);
- специфически участвующие в обмене веществ и избирательно накапливающиеся в отдельных органах и тканях: 131 I в щитовидной железе, 59 Fe в эритроцитах, 65 Zn в поджелудочной железе, "Мо в радужной оболочке глаза;
- равномерно распределяющиеся по всем органам и тканям: 3Н, 40 К, 86 Rb, 95 Nb, 106 Ru, 137 Cs.
Характер распределения радиоактивных веществ в организме не является неизменным. Имеется целый ряд факторов, которые могут существенно менять характер распределения радионуклидов. Распределение радионуклидов в организме обусловлено их химическими свойствами, способностью образовывать коллоиды и легко гидролизоваться.
Ю. И. Москалев показал, что существует определенная связь между валентностью элементов и их распределением. Автор установил, что одновалентные катионы (Li, Na, К, Rb и Cs) равномерно распределяются в организме, двухвалентные (Be, Са, Sr, Ba и Ra) преимущественно накапливаются в скелете. Трех- и четырехвалентные катионы (La, Ce, Pm, Hf, Th, Am)—в печени. Пяти-, шести- и семивалентные элементы (F, CI, Вr, Te, Nb, Sb, Ро) откладываются в почках или распределяются равномерно.
Первоначальный тип распределения радионуклидов в организме может изменяться, так как со временем, вследствие обмена, происходит перераспределение нуклидов в организме. Одни органы прочно удерживают на длительный срок радионуклиды, другие относительно быстро освобождаются от них.
На характер распределения радионуклида влияет весовое количество носителя. Так, при добавлении стабильного Υ к невесомым количествам радиоактивного Υ изменяется характер его распределения: из остеотропного он становится гепатотропным. Распределение радионуклидов в организме зависит от pH раствора. При повышении pH отложение 231 Ра и 144 Ce в органах, богатых ретикулоэндотелиальными клетками, значительно увеличивается, а в почках и костях уменьшается. Известные комплексообразователи (этилендиаминтетрауксусная кислота, пентацин) могут изменять характер распределения радионуклидов.
На распределение радиоактивных веществ в организме влияет дисперсность вводимого соединения. Крупные коллоидные частицы задерживаются в печени, мелкодисперсные накапливаются в костной ткани. Величина и скорость депонирования некоторых радионуклидов зависят от возраста животного, пола, дозы вводимого соединения и состава пищевого рациона. В молодом, растущем организме вследствие большой интенсивности обмена веществ радионуклиды откладываются в большем количестве, чем во взрослом. Длительное введение 90 Sr в малых дозах способствует большему отложению его в скелете подопытных животных. Наличие в пищевом рационе дефицита кальция способствует большей резорбции изотопов стронция [119].
Распределение радионуклидов в организме может изменяться в зависимости от исходного состояния центральной нервной системы. Угнетение центральной нервной системы способствует накоплению, а возбуждение, наоборот, снижению содержания нуклидов Sr и Со в органах и тканях.
При возбуждении центральной нервной системы кардиозолом увеличивается накопление радиоактивных веществ во внутренних органах.
Угнетение нервной системы люминалом вызывает снижение содержания некоторых радионуклидов в паренхиматозных органах и увеличивает отложение их в костях [109]. Некоторые радионуклиды ( 210 Ро) способны накапливаться в значительном количестве в воспалительном очаге и опухолевой ткани.
Распределение и накопление радиоактивных веществ может изменяться под влиянием внешнего облучения организма. По данным И. С Кацапова внешнее облучение в дозах 7,74; 15,48 и 30,92-10- 2 Кл/кг способствует задержке окиси трития в организме крыс. Эффективный период полувыведения окиси трития увеличивается от 2,9 сут. у необлученных животных до 3,0; 3,4 и 5,8 сут. соответственно через 1 сут. после введения окиси трития. Предварительное γ-облучение в этих же дозах увеличивает содержание окиси трития в сухом остатке печени крыс в 2—6 раз [57].
При хроническом поступлении радионуклидов в организм наблюдается постепенное накопление изотопов в органах и тканях. Через определенное время в зависимости от скорости обменных процессов, периода полураспада, эффективного периода полувыведения, наступает равновесное состояние, когда, несмотря на ежесуточное введение радионуклида, содержание его в организме остается постоянным. Это связано с тем, что количество радионуклида, ежесуточно поступающего в организм, становится равным количеству, выводящемуся из организма в результате обмена и физического распада. Равновесное состояние изотопов в организме может сохраняться при наличии постоянства скорости обменных процессов. Факторы, влияющие на обменные процессы, могут нарушить равновесное состояние. Так, с возрастом у крыс может изменяться равновесный уровень содержания 90 Sr в костях, так как меняется интенсивность минерального обмена. Равновесное состояние может быть нарушено вследствие изменения величины и ритма поступления изотопа, а также при нарушении структуры и функции органа при лучевом повреждении [175]. Распределение радионуклидов внутри одного и того же органа может быть неравномерным.
Установлено, что 90 Sr и 326 Ra при однократном введении в организм концентрируются в определенных участках скелета, а именно: в растущей части трубчатых костей — метафизах и эпифизах. При ингаляции 23,Pu неравномерно распределяется в ткани легкого. Вокруг бронхов наблюдаются очаговые скопления 239 Pu, такие же скопления обнаружены в лимфатических узлах средостения, в стенке альвеол и альвеолярных макрофагах [97]. При введении 131 I также наблюдается неравномерное распределение его в микроструктурных элементах щитовидной железы [9]. Микрораспределение радионуклидов имеет важное значение в тканевой дозиметрии при оценке мощности тканевой дозы, а также в определенной мере может помочь в выяснении патогенеза лучевого поражения отдельных органов и систем. Органы с повышенным содержанием радионуклидов будут получать большую дозу облучения, что может сказаться на тяжести лучевого поражения. Накопление радионуклида в зоне роста костной ткани приводит к образованию «горячих пятен», где количество его может превышать в 5— 20 раз содержание нуклида в ближайших тканях. Рекомендации МКРЗ предлагают учитывать фактор неравномерного распределения при расчете дозы облучения, увеличивая значение эффективной энергии в пять раз для остеотропных а и β-излучателей, за исключением 226 Ra. Это связано с тем, что большинство остеотропных радионуклидов распределяются в костях слишком неравномерно, больше, чем 226 Ra, и способны вызывать значительные биологические повреждения. В табл. 1.3 приведены данные по распределению некоторых радионуклидов в организме человека [107].
Таблица 1.3 Распределение некоторых радионуклидов в организме человека [107]
Процессы выведения радионуклидов из организма протекают с различными скоростями и зависят от многих факторов, а также от функционального состояния выделительных систем. Наибольшее количество радиоактивных веществ выделяется через ЖКТ, особенно радионуклиды, которые плохо всасываются в пищеварительном тракте: трансурановые элементы, лантаноиды. Растворимые соединения радионуклидов, а также НТО, 137 Cs хорошо выделяются через почки. Величина и скорость выведения радиоактивных веществ из организма зависят от их физико-химических свойств. Быстро выводятся из организма газообразные 3Н, 222 Rn, 133 Xe, 83 Kr. Основное количество радиоактивных газов выделяется через легкие и кожу.
Известен ряд радионуклидов ( 131 I. НТО, 137 Cs), которые выводятся через потовые, слюнные железы и с молоком. Наибольшее число радионуклидов выделяется в первые дни после введения их в организм. Длительно задерживаются в органах и тканях изотопы элементов с большой атомной массой, а также радионуклиды, находящиеся в организме в коллоидном состоянии ( 210 Ро, 226 Ra, 238 U и РЗЭ). Относительно быстро выводятся из организма 24 Na, 137 Cs, 131 I и др. Радионуклиды, образующие коллоидные комплексы с белками, поступают в печень и выделяются с желчью в кишечник.
Одним из основных органов выделения радиоактивных веществ из организма являются почки. Большинство растворимых радионуклидов выделяется через почки в течение первых суток. Радиоактивные аэрозоли, а также продукты распада Ra, Th, Rn могут выделяться из организма через органы дыхания.
Процессы экскреции радиоактивных веществ из легких, кишечника, почек неразрывно связаны с явлениями реабсорбции. Величина реабсорбции радионуклидов при выделении из организма может быть различной, поэтому эти данные необходимо учитывать при оценке величины депонирования радионуклидов. Уменьшение содержания радиоактивного вещества в организме может происходить не только вследствие его выведения, но н благодаря радиоактивному распаду, что особенно характерно для короткоживущих радионуклидов: 131 I, 24 Na, 32Р и др. Биологическое выведение и радиоактивный распад — это два независимых процесса. Время, в течение которого из организма выделяется половина однократно поступившего радионуклида, называют биологическим периодом полувыведения (Тб). Фактическая же убыль радиоактивного изотопа в организме измеряется эффективным периодом полувыведения (Тэф). Это время, в течение которого организм освобождается от половины депонированного в нем вещества как путем биологического выведения, так и вследствие радиоактивного распада. Для долгоживущих радионуклидов эффективный период полувыведения в основном определяется биологическим выведением. Эффективный период полувыведения зависит от вида химического соединения радионуклида, особенностей его распределения, поступившего количества, функционального состояния органов выделения, вида и возраста животного и времени, прошедшего после поступления радионуклида в организм.
Выведение радиоактивных веществ из организма представляет собой сложный процесс, так как каждый орган имеет свое значение Тэф (табл. 1.4).
Таблица 1.4. Эффективные периоды полувыделения некоторых радионуклидов из организма, сут
При анализе процесса выведения радиоактивных веществ из организма различают быстро и медленно выводящиеся фракции изотопа. Так, например, при отложении 90 Sr в костной ткани различают две фракции — обменную и фиксированную в кости. Первая откладывается на поверхности костных структур и быстро выводится. Вторая, фиксированная фракция, депонируется в компактном веществе и медленно выводится из кости. При длительном поступлении в организм необмениваемая фракция 90 Sr в скелете постоянно нарастает, а скорость выведения замедляется.
Выведение из организма органически связанных соединений с клетками и тканями происходит значительно медленнее, чем быстро обмениваемых, не связанных со структурными элементами. Так, время выведения оксида трития из водной фазы органов крыс составляет 3 сут, а выведение органически связанного трития происходит за 64—100 сут.
Легковсасывающиеся радиоактивные вещества. Труднорезорбирующиеся радиоактивные вещества
При контакте с легковсасывающимися радиоизотопами (88,90Sr, 131I, l37Cs, 140Ba) картина поражения в значительно меньшей степени зависит от пути поступления вещества в организм. Поэтому при инкорпорировании остроэффективных количеств данных излучателей наблюдается такая же патологоанатомическая картина, как и после однократного внешнего облучения в массивных дозах. Различие отмечается только в случае гибели организма в поздние или отдаленные сроки поражения, когда особенно сказывается постоянное влияние ионизирующего излучения от инкорпорированных радиоактивных веществ на процессы регенерации.
При контакте с труднорезорбирующимися радиоактивными веществами на первый план выступают местные изменения в органах или тканях, через которые проник в организм излучатель. В частности, при попадании в желудочно-кишечный тракт 144Се, 91Y, 140Ba преобладают язвенно-некротические изменения в слизистой оболочке кишечника, при ингаляционном поступлении в легкие 239Рu развиваются грубые склеротические изменения в легких.
Большое значение в развитии последствий инкорпорирования радиоактивных веществ имеет эффективный период полувыведения и путь выведения изотопов из организма. В зависимости от растворимости в биологических средах и агрегатного состояния инкорпорированные радиоактивные вещества выделяются через почки, кишечник, легкие, в меньшей степени — через кожу и со слюной, Радиоактивные вещества могут проникать трансплацснтарно от матери в плод или в антенатальном периоде с молоком матери.
Если радиоактивное вещество быстро удаляется из организма, то эффект его действия определяется главным образом первоначальной дозой. Если изотоп прочно и надолго задерживается в организме, что во многом зависит от его физико-химических свойств и периода полураспада, в критическом органе могут возникать тяжелые местные изменения даже в случае инкорпорирования относительно небольшого количества излучателя. При поражении радиоактивными веществами с большим эффективным периодом полувыведения (89-90Sr, 144Ce, 226Ra, 239Pu) различия в картине острой, подострой и хронической форм болезни и в соответствующих эффективных дозах бывают особенно значительными.
Таким образом, в организме могут создаваться очаги массивного облучепия, вызывающего тяжелые местные изменения. Это придает специфическую особенность тому или иному виду поражения инкорпорированными радиоактивными веществами и иногда имеет решающее значение в исходе такого поражения.
При оценке радиационной опасности от инкорпорированных радиоактивных веществ необходимо учитывать их микрораспределение в различных органах и тканях. Установлено, например, что расчетная доза поглощенной энергии в костях при допущении равномерного распределения по ткани 241Аm в 60—70 раз меньше истинной поглощенной дозы в местах скопления излучателя [Москалев Ю. И. и др., 1977].
Наиболее тяжелые последствия от инкорпорирования радиоактивных веществ с большим периодом полураспада и способностью их надолго задерживаться в организме заключаются в развитии системных поражений кроветворных органов, желез внутренней секреции, половых органов, раннего старения, генетических нарушений и в образовании опухолей.
В последнее время накапливается все больше сведений, показывающих, что развитие опухолей является наиболее опасным последствием попадания в организм радиоактивных веществ в небольших количествах.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Кости при острой лучевой болезни. Морфология кости после облучения
Патологическая анатомия костной системы при острой лучевой болезни освещена в литературе меньше, чем патология кости при поражении инкорпорированными радиоактивными веществами. К тому же медленное развитие структурных изменений в кости и проявление их спустя длительное время после облучения способствовало вначале неправильному представлению о малой чувствительности кости взрослого организма к действию монизирующих излучений.
Только в 20-х годах нашего столетия стало ясно, что внешнее облучение может привести к некрозу костной ткани, перелому костей, возникновению остеомиелита и злокачественных опухолей.
Большая часть сведений о состоянии костной ткани после внешнего облучения относится в основном к массивному местному воздействию рентгеновских лучей как в экспериментальных, так и в клинических условиях [Гальперин М. Д., Зайчиков И. А., 1958; Шимановская К. В. 1964; Rissanen R. et al., 1969; Sengupta S., Prathap. K., 1973; Kim J. H. et al„ 1974; Tokutumi Т., Urago A., 1976]. Тем не менее результаты таких наблюдений представляют определенное значение при изучении патологической анатомии острой лучевой болезни, поскольку при авариях и в чрезвычайной обстановке возможно неравномерное общее облучение.
При местном облучении в сравнительно больших дозах (3000Р и более) первоначально могут отмечаться признаки усиления пролиферативлых процессов камбиальных элементов надкостницы, эндоста и околососудистой ткани костных канальцев (гаверсовых каналов), увеличение количества остеобластов, молодых остеогенных клеток и остеокластов.
Так, у животных после локального облучения в дозе 400 Р бедренной кости на 1—3-й сутки в остеобластах отмечается повышение активности щелочной фосфатазы с последующим снижением ее в более поздние сроки [Warzkiewiz M., 1973]. В дальнейшем наблюдается разрастание клеточно-волокнистой ткани вокруг костных трабекул, формирование новой костной ткани. Наряду с этим различаются явления резорбции ее. Увеличение количества остеокластов, наблюдаемое в ранние сроки поражения, приводит к более интенсивному рассасыванию костной ткани, заканчивающемуся иногда развитием остеопороза.
Вместе с тем с удлинением срока с момента местного облучения все больше проявляются признаки нарушения жизнедеятельности костной ткани. Первоначальная активная перестройка ее сменяется подавлением и извращением процесса костеобразования. При этом резко сокращается количество клеточных элементов в периосте, эндосте и околососудистой ткани костных канальцев, особенно остеобластов [Rissanen R. et al., 1968]. По краю костных структур развивается грубоволокнистая соединительная ткань. Существенные изменения наблюдаются в кровеносных сосудах. Отмечается утолщение сосудистых стенок, набухание и разволокнение коллагеновых волокон, десквамация эндотелия, явления плазморрагии.
Позднее возникают грубые деструктивные изменения, приводящие к гналинозу сосудов с облитерацией их просвета.
Распределение радиоактивных веществ в организме. Накопление радиоактивных веществ
В пределах каждой категории радиоизотопов тоже имеются определенные различия в характере распределения и биологического действия их, зависящие от растворимости и всасываемости радиоактивных веществ из мест первичного инкорпорирования, плотности ионизации среды, вида излучения и других перечисленных выше условий. Например, труднорастворимые изотопы (90Y, 239Pu, 24Am) избирательно откладываются на поверхности костных структур, тогда как хорошо растворимые щелочно-земельные элементы (Srv MflBa, 226Ra) распределяются по всей кости, активно включаясь в ее клеточные и бесклеточные элементы.
При инкорпорировании через дыхательные пути хорошо растворимые радиоактивные вещества быстро переходят из альвеол в кровь или лимфу, а труднорастворимые — фагоцитируются и задерживаются в легких по законам распределения ингалированных нерадиоактивных частиц.
Вместе с тем распределение радиоактивных веществ в организме во многом обусловливается путем инкорпорирования. Наиболее вероятно поступление радиоактивных веществ в организм человека через органы дыхания и пищеварения, причем скорость и доля резорбции этих веществ в кровь, а также выведения из организма посредством самоочищения из легких с мокротой и из кишечника с калом в значительной мере зависит от растворимости радиоизотопа или способности образовывать коллоидные соединения.
Как показывают экспериментальные исследования, часть труднорастворимых радиоактивных веществ или их соединений быстро удаляется из дыхательных путей со слизью в течение 4 сут, а часть излучателя может надолго задерживаться в легочной ткани, оказывая преимущественно местное биологическое действие. При попадании труднорастворимых радиоактивных веществ в желудочно-кишечный тракт тоже только небольшая часть излучателя всасывается в кровь.
Таким образом, многие радиоактивные вещества могут надолго задерживаться в местах их первичного депонирования в организме и являться источником длительного местного облучения или сравнительно быстро выводиться, не проникая во внутреннюю среду организма.
В связи с широким использованием радиоизотопов вопросы поступления радиоактивных веществ через неповрежденную и пораженную кожу также приобретают большое практическое значение. Установлено, что многие радиоактивные вещества могут проникать в организм через неповрежденную кожу: растворимые соединения урана, 2,0Ро, 239Рu, 90Sr, l3II и др.
В отношении труднорастворимых радиоактивных веществ барьерная функция кожи обеспечивается целостностью эпидермиса, включая и блестящий слой. Однако необходимо иметь в виду, что кожа лабораторных животных более проницаема для радиоактивных веществ по сравнению с кожей человека. Поэтому можно ожидать, что у людей через кожу радиоактивные вещества будут поступать в единицу времени в меньшем количестве. Даже у поросят, которые, как известно, являются наиболее близкой моделью для изучения чрескожной резорбции, через кожу в первые часы радиоактивные частицы проникают в организм быстрее, чем у людей [Иванов Е. В., Максимова Т. Л., Шишенина В. И., 1975].
Общие вопросы токсикологии радиоактивных веществ
Радиоактивные изотопы любого элемента Периодической системы при попадании в организм участвуют в обмене веществ точно так же, как и стабильные изотопы данного элемента. Облучая организм изнутри, радиоактивные изотопы могут создать опасность для здоровья.
Токсичность радионуклидов обусловливают следующие факторы:
· вид и энергия излучения, период полураспада;
· физико-химические свойства веществ, в составе которых радионуклиды попадают в организм;
· тип распределения по тканям и органам;
· скорость выведения из организма.
Существуют три основных пути поступления радиоактивных веществ в организм человека и животных:
· через органы дыхания – ингаляционный путь;
· через пищеварительный тракт – пероральный путь;
· через кожу – перкутанный путь.
При аварийных ситуациях возможно поступление радионуклидов через раневую или ожоговую поверхности. Для некоторых радионуклидов путь поступления существенно влияет на характер всасывания, распределения в организме, выведение и биологическое действие.
По значению коэффициента всасывания (резорбции) все радионуклиды подразделяются на четыре группы (табл. 11).
Резорбция радионуклидов из легких и ЖКТ по отношению к введенному количеству (по Журавлеву, 1990)
| Группа | Радионуклид | Коэффициент резорбции, % | |
| Легкие | ЖКТ | ||
| I, высокая степень резорбции | 3 H, 24 Na, 35 S, 40 K, 82 Br, 86 Rb, 131 I, 137 Cs, 222 Rn | 75 – 100 | 75 – 100 |
| II, значительная степень резорбции | 45 Ca, 60 Co, 89 Sr, 90 Sr, 127 Te, 226 Ra | 25 – 50 | 10 – 30 |
| III, умеренная резорбция в кишечнике и значительная в легких | 54 Mn, 59 Fe, 65 Zn, 76 As, 106 Ru, 111 Ag, 198 Au, 207 Bi, 210 Po, 238 U | 25 – 30 | 1 – 10 |
| IV, практически не всасывающиеся в кишечнике и хорошо резорбируемые в легких | 7 Be, 91 I, 140 La, 144 Ce, 147 Pm, 143 Pr, 231 Pa, 234 Th, 238 Np, 239 Pu, 241 Am, 242 Cm, 252 Cf | 20 – 25 | 0,1 – 0,00001 |
При ингаляционном пути поступления радионуклидов на величину коэффициента резорбции влияют следующие факторы: размер вдыхаемых частиц и их физико-химические свойства (прежде всего растворимость). При пероральном пути поступления на коэффициент резорбции влияют рН среды, физико-химический состав соединения, состояние пищеварительного тракта, характер пищи и скорость ее продвижения по кишечнику, исходное функциональное состояние организма. На резорбцию радионуклидов при перкутанном пути поступления влияют: наличие на коже механических, химических или термических повреждений (ссадин, трещин, царапин, ран), температура окружающей среды, физико-химические свойства радиоактивных веществ, рН среды.
Поступив в организм, радиоактивные вещества всасываются в кровь и лимфу и разносятся по различным тканям и органам. Концентрация радионуклида в данном органе характеризует удельную активность массовой доли органа и измеряется в Бк/кг или в процентах от введенного в организм количества нуклида. Содержание радионуклида в органе – это абсолютная активность в целом органе, измеряется в Бк. При хроническом поступлении радионуклида в организм в отдельном органе может накапливаться определенная доля поступившего за этот период количества. В этом случае говорят о кратности накопления, показывающей, во сколько раз содержание радионуклида в органе превышает введенную дозу.
Все радионуклиды по характеру распределения в организме делят на четыре группы:
1. остеотропные – 32 P, 45 Ca, 90 Sr, 90 Y, 140 Ba, 226 Ra, 238 U, 239 Pu (цитрат);
2. преимущественно накапливающиеся в органах с ретикулоэндотелиальной тканью – 140 La, 144 Ce, 147 Pm, 227 Ac, 239 Th, 239 Pu (нитрат);
3. избирательно накапливающиеся в отдельных органах и тканях - 131 I в щитовидной железе, 59 Fe в эритроцитах, 65 Zn в поджелудочной железе, 99 Mo в радужной оболочке глаза;
4. равномерно распределяющиеся по всем органам и тканям – 3 H, 40 K, 86 Rb, 95 Nb, 106 Ru, 137 Cs.
При хроническом поступлении радионуклидов в организм наблюдается постепенное накопление изотопов в органах и тканях. Органы с повышенным содержанием радионуклида будут получать большую дозу, что может сказаться на тяжести лучевого поражения.
Через определенное время наступает равновесное состояние, когда, несмотря на ежесуточное введение радионуклида, его содержание в организме остается постоянным. Это связано с тем, что количество радионуклида, ежесуточно поступающего в организм, становится равным количеству, выводящемуся из организма в результате обмена и физического распада.
Процессы выведения радионуклидов из организма протекают с различными скоростями и зависят множества факторов. Наибольшее количество радиоактивных веществ выводится через ЖКТ, особенно радионуклиды, которые плохо всасываются в пищеварительном тракте. Растворимые соединения, а также нуклиды, равномерно распределяющиеся по всем органам и тканям, хорошо выделяются через почки. Основное количество радиоактивных газов выделяется через легкие и кожу. Наибольшее количество радионуклидов выделяется в первые дни после их введения в организм. Длительно задерживаются в организме радионуклиды с большой атомной массой, некоторые остеотропы, а также нуклиды, находящиеся в организме в коллоидном состоянии.
Время, за которое из организма выделяется половина однократно поступившего радионуклида, называется биологическим периодом полувыведения (Тб). Фактическая убыль радиоактивного изотопа в организме измеряется эффективным периодом полувыведения (Тэф). Это время, за которое организм освобождается от половины депонированного в нем радионуклида как путем биологического выведения, так и вследствие радиоактивного распада.
Читайте также: