Биологическое действие различных радиоактивных веществ (стронций, цезий, йод)

Природный изотоп йода – 127I. Известны радиоактивные изотопы с массовыми числами 115-126, 128-141. Практическое значение имеют 125I, 129I, 131I, 132I, 133I. Применяется в физической химии, биологии и медицине. В особенности обширно используются в медицине для целей диагностики и исцеления 131I и 125I.

Йод характеризуется высокой миграционной способностью. Поступая во внешнюю среду и включаясь в биологические цепи передвижения, он становится источником внешнего и внутреннего облучения. Радиоактивные изотопы йода могут поступать в организм человека через органы пищеварения, дыхания, кожу, раневые и ожоговые поверхности. Основными цепочками являются: растения-человек; растение-животное-молоко-человек; растения-животное-мясо-человек; растения-птица-яйцо-человек; вода-гидробионты-человек. Особое значение, как источник поступления в организм человека, могут иметь продукты питания растительного происхождения, в особенности молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи.

Поступивший в организм радиоактивный йод скоро всасывается в кровь и лимфу. В течение первого часа в верхнем отделе узкого кишечника всасывается 80-90 %. Органы и ткани по концентрации йода образуют убывающий ряд: щитовидная железа, почки, печень, мускулы, кости. Скопление 131I в щитовидной железе протекает скоро: через 2 и 6 часов после поступления радионуклида составляет 5-10 и 15-20 % соответственно, через день – 25-30 % введённого количества. При гипертиреозе скопление йода в железе протекает быстрее и через день достигает 80-70 %. При гипотереозе, напротив, скопление радионуклида замедляется и составляет только 5-10 %. В нормально функционирующей железе свыше 90 % йода связано с белками. Главным путём выведения йода из организма является почки.

Острые радиационные поражения 131I тяжёлой, средней и лёгкой степени можно ждать при пероральном поступлении в организм следующих количеств

Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении приблизительно в 2 раза выше, что связано с большей площадью b-облучения.

При поступлении меньших количеств 131I отмечается нарушение функции щитовидной железы, а также незначительные конфигурации в картине крови и неких характеристик обмена и иммунитета. Облучение щитовидной железы в дозах порядка десятков грей вызывает понижение ее функциональной активности с частичным восстановлением в наиблежайшие месяцы и вероятным последующим новым понижением. При дозе несколько грей выявлено повышение функциональной активности железы в ближний период, которое может сменяться состоянием гипофункции. Функциональные нарушения появляются не лишь уменьшением секреции гормонов, но и понижением их биологической активности. Повреждение железы связывают не лишь с непосредственным действием радиации на тереоидный эпителий, но и повреждение сосудов и в особенности радиоиммунными нарушениями.

Природный цезий состоит из одного стабильного изотопа – 133Cs. Понятно 23 радиоактивных изотопов с массовыми числами 123-132, 134-144. Наибольшее практическое значение имеет 137Cs.

Цезий применяется в химических и радиобиологических исследованиях, в палитра-дефектископии, в радиационной технологии. 137Cs употребляют в качестве источника g-излучения для контактной и дистанционной лучевой терапии, а также для радиационной стерилизации.

Токсическое действие. Животные. При подкожном внедрении 137Cs крысам в количестве 14.8*105 Бк/г отмечались отдышка, слабость, утрата аппетита, кровавый понос, кровянистые выделения из носа, понижение массы тела на 12-19 %. Все животные погибали на 9 – 11 сут. При внедрении 7.4*105 Бк/г смерть животных наступала на 99-328 сут. Наблюдалась лейкопения, снижалось число лимфоцитов и нейтрофилов.

Человек. Мужчина, 31 год, случаем испил раствор 137Cs в количестве 14.8*107 Бк. Доза облучения организма до полного выведения радионуклида составила 2.4 Зв. Через 3 сут. После отравления жалобы на общую слабость, шум в голове; тремор рук. Отмечено жёлтое и оранжевое свечение ядер гранулоцитов крови при анализе на люминесцентном микроскопе, дегенеративные конфигурации клеток костного мозга. Наблюдалось учащение пульса до 100 ударов в минуту, колебания артериального давления, приступы слабости. Через 2-3 недельки жалобы на головную боль, головокружение, боли в области сердца, тошноту, утомляемость, боли в желудке, сухость во рту. Увеличение печени на 1.5 см. На ЭКГ наблюдались незначительные конфигурации миокарда. На 17 сут отмечено выпадение волос, потливость, гиперестезия кожи тела, понижение брюшных и сухожильных рефлексов, усиление вазомоторных реакций, признаки депрессии. В течение первых 9 сут найден лейкоцитоз с последующим понижением лейкоцитов. Характеристики длительности кровотечения и времени свёртывания крови не уменьшались. Через 2 мес. Больной выписался в удовлетворительном состоянии. Через 5 мес. Самочувствие его резко ухудшилось. Возникли тошнота, то утрам рвота, боли в желудке и сердце, слабость, подавленное настроение, лабильный пульс, колебания артериально давления, нехороший сон, понижение сухожильных рефлексов, вазомоторная лабильность. Выявлено резкое понижение в моче 17-кетостероидов (с 20.8 до 8.7 мг). Число лейкоцитов и лимфоцитов, а также эозинофилов уменьшилось, сохранилось жёлтое и оранжевое свечение ядер у нейтрофилов. После проведения комплекса целительных мероприятий состояние больного улучшилось, и он опять приступил к работе, хотя работоспособность его оставалась пониженной.

Природный стронций состоит из смеси стабильных изотопов: 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr(7,02%), 88Sr(82,56%). Известны радиоактивные изотопы с массовыми числами 77-83, 85, 89-99. больший токсикологический энтузиазм представляют 85Sr, 89Sr и 90Sr. 85Sr и 89Sr находят обширное применение в способе меченых атомов. В медицине радиоактивный стронций употребляют в качестве аппликаторов при лечении кожных и глазных болезней.

Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые соединения радиоактивного стронция избирательно накапливаются в скелете. В мягких тканях задерживается менее 1%. Через 100 суток после внутривенного введения в организме человека задерживается 20% введённого стронция. Путь поступления влияет на величину отложения стронция в скелете. Так, при интратрахеальном поступлении депонируется 76%, ингаляционном – 31,6%, в/ж – 20-60%, в/б – 81,2%, накожном – 7%.

На поведение стронция в организме оказывает влияние вид, пол, возраст животного, а также беременность, лактация и остальные причины. К примеру, в скелете самцов отложения выше, чем в скелете самок.

При работе со всеми радиоактивными веществами нужно соблюдать санитарные правила и нормы радиационной сохранности с применением особых мер защиты в согласовании с классом работ.

2 ЧАСТЬ

Таблица 1