2014-02-10
2047
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).
Таблица 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 | 3H, 24Na, 35S, 40K,82Br, 86Rb, 131I, 137Cs, 222Rn | 75 – 100 | 75 – 100 |
| II, значительная степень резорбции | 45Ca, 60Co, 89Sr, 90Sr, 127Te, 226Ra | 25 – 50 | 10 – 30 |
| III, умеренная резорбция в кишечнике и значительная в легких | 54Mn, 59Fe, 65Zn, 76As, 106Ru, 111Ag, 198Au, 207Bi, 210Po, 238U | 25 – 30 | 1 – 10 |
| IV, практически не всасывающиеся в кишечнике и хорошо резорбируемые в легких | 7Be, 91I, 140La, 144Ce, 147Pm, 143Pr, 231Pa, 234Th, 238Np, 239Pu, 241Am, 242Cm, 252Cf | 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 – 32P, 45Ca, 90Sr, 90Y, 140Ba, 226Ra, 238U, 239Pu (цитрат);
2. преимущественно накапливающиеся в органах с ретикулоэндотелиальной тканью – 140La, 144Ce, 147Pm, 227Ac, 239Th, 239Pu (нитрат);
3. избирательно накапливающиеся в отдельных органах и тканях - 131I в щитовидной железе, 59Fe в эритроцитах, 65Zn в поджелудочной железе, 99Mo в радужной оболочке глаза;
4. равномерно распределяющиеся по всем органам и тканям – 3H, 40K, 86Rb, 95Nb, 106Ru, 137Cs.
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.
