Пути проникновения радиоизотопов в организм человека

Как свидетельствуют имевшие место радиационные аварии, поражения людей в зонах радиоактивного загрязнения, как правило, носят комбинированный характер − сочетание внешнего и внутреннего облучения. В организм людей радионуклиды могут поступать инголяционно и перорально, через кожу или через открытые раны или ожоги. Биологическое действие радиоизотопов, поступивших в организм человека, зависит от их физико-химических характеристик. С увеличением возраста продуктов их токсичность повышается, вследствие большего содержания в их составе долгоживущих радионуклидов. Всасывание, распределение радионуклидов в организме, формирование доз зависит от условий образования и их возраста. Облучение носит крайне неравномерный характер. Различия в поглощённых дозах в органах достигают 3−4 порядков.

Наиболее интенсивному облучению подвергаются органы на пути поступления продуктов в организм (органы дыхания и желудочно-кишечный тракт) и органы основного депонирования всосавшихся радионуклидов. При поступлении молодых продуктов деления таким органом является щитовидная железа, подвергающаяся интенсивному облучению радиоизотопами йода (131−135), на долю которых в молодых продуктах приходится около 20% β-активности. Её повреждение в значительной мере определяет клинику острого поражения, течение восстановительных процессов и формирование отдалённой патологии (см. табц. 4).

Особую опасность, как свидетельствует чернобыльская авария, представляет поступление продуктов деления в районах эндемичных по зобу. При сравнительно низких дозах внешнего облучения дозы облучения щитовидной железы у детей достигали в отдельных случаях нескольких грэев. Злокачественные новообразования щитовидной железы определили наиболее значимые последствия облучения населения в районах радиоактивного загрязнения.

Таблица 4

Токсичность некоторых радионуклидов

Характер распределения радиоизотопов в организме:

- накопление в скелете (кальций, стронций, радий, плутоний);

- концентрируется в печени, селезёнке (цезий, полоний, плутоний, кобальт);

- равномерно распределяются по органам и системам (тритий, цезий, углерод, калий);

- йод-131 избирательно накапливается в щитовидной железе (около 30-40%).

Места депонирования наиболее опасных радионуклидов представлены на рис. 1.

Рис.1. Места накопления радионуклидов в организме человека

Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма, например радий-226, плутоний-239. На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 и стронций-90 − кости, цезий-37 − мышцы.

Особую опасность имеют радионуклиды с равномерным распределением в организме, например тритий и полоний-210.

Исследования показали, что с вдыхаемым атмосферным воздухом человек может получать 2-3% радионуклидов от их общего количества, поступающих с пищей и водой.

Хлебопродукты являются ведущим поставщиком радионуклидов в организм − от одной трети до половины их общего поступления. На втором месте по значимости стоит молоко, на третьем − картофель, овощи и фрукты, затем мясо и рыба. Например, накопление радионуклидов у рыб разных пород даже в одном и том же водоеме может различаться в 2−3 раза. Для хищных рыб (щука, окунь и др.) характерны и минимальные показатели накопления стронция-90, и максимальные цезия-137. Растительноядные рыбы (карп, карась и др.), наоборот, накапливают стронция больше, а цезия в несколько раз меньше, чем хищники. Наибольшие уровни накопления радионуклидов характерны для пресноводных рыб северных районов нашей страны, где воды поверхностных водоемов, особенно озер, слабоминерализованы.

На накопление радионуклидов в тканях рыб влияет тепловое загрязнение водоемов. Размещение рыбохозяйственных комплексов у мест удаления тепловых вод теплоэлектростанций и особенно АЭС способствует также более интенсивному усвоению и накоплению в тканях рыб находящихся в воде радионуклидов. Согласно данным, полученным в условиях лабораторных экспериментов, установлено, что уровни накопления цезия-137 в тканях карпа, обитавшего в воде с температурой 25 °С, вдвое выше, чем при обитании этой рыбы в воде с температурой 12−15 °С.

Влияние кулинарной обработки на содержание радионуклидов в готовых блюдах. За счет механической обработки сырых продуктов (мытье, чистка) можно устранить значительное количество содержащихся в них цезия и стронция. Опыты показали, что таким путем удается удалить радионуклиды из моркови, томатов, шпината на 20−22%, картофеля, свеклы − 30-40%, бобов − 62%. У моркови, свеклы, репы и других корнеплодов рекомендуется срезать на 1−1,5см верхнюю часть головки. В этой части плода содержится до 80% всех радиоактивных и других токсичных веществ (свинец, кадмий, ртуть). У капусты целесообразно удалять хотя бы верхний слой листьев и не использовать в пищу кочерыжку. Любой отваренный продукт теряет при варке до половины радионуклидов (в пресной воде до 30%, соленой до 50%). Жарить подозрительные мясо и рыбу не стоит. Хрустящая корочка не «выпустит» из продукта вредные вещества. Мясо, рыбу и другие продукты (если можно) вымочите перед приготовлением в воде с наибольшим количеством уксуса. Бульон после варки мяса лучше вылить. Но если нужен именно бульон, залейте мясо холодной водой, поварите минут 10, слейте воду. Налейте свежей воды и доварите бульон до готовности. Этот пример обеспечивает двукратное снижение радиоактивных веществ.

Для уменьшения радиоактивных элементов рекомендуется измельчать мясо и выдерживать в воде в течение нескольких часов. Без особой необходимости этого совета придерживаться не следует, так как при вымачивании теряется до 30% питательной ценности мяса.

При вымачивании грибов цезий уменьшается на 30%, при отваривании − на 90%. А стронций остается практически на том же уровне.

При переработке молока в масло переходит лишь около 1% стронция-90. Молоко, загрязненное цезием-137 и другими короткоживущими нуклидами, легко обезвредить, превратив его в нескоропортящиеся продукты (сгущенное и порошкообразное молоко, сыр, масло) и подвергнув их соответствующей выдержке. Практически отсутствуют радиоактивные элементы к крахмале, сахаре, рафинированном и растительном масле.

При составлении пищевого рациона следует знать, что существуют растения и плоды, не накапливающие радиоактивные элементы. К их числу относится топинамбур. Директор НИИ полеводства и садоводства Российской академии наук Н. Болтасов выращивал топинамбур на почве, загрязненной атомными отходами. И ни в клубнях, ни в зеленой массе радионуклидов не обнаружилось. Топинамбур употребляется как в сыром, так и в жареном, тушеном, печеном, соленом и сушеном видах.

В то же время в отдельных случаях в результате обработки в пищу может поступить более загрязненный продукт, чем первоначальный. Например, концентрирование стронция-90 может происходить при изготовлении отрубей из зерна, производстве некоторых видов сыра, приготовлении ухи, когда часть радионуклидов, содержащихся в костях, плавниках и чешуе, переходит в бульон. Может также увеличиваться поступление стронция-90 из рыбы при ее консервировании за счет обработки высокой температурой под давлением, в результате которой обычно несъедобные части (кости) размягчаются и превращаются в съедобные.