Л.И. Баюров
Курс лекций по сельскохозяйственной радиологии
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2009. – 112 с.
Лекция 10. Радиотоксикология
4. Распределение радионуклидов в организме
Среди проблем радиобиологии одно из центральных мест занимают
вопросы распределения радионуклидов. Знание закономерностей миграции
радиоактивных веществ от места поступления до органов и тканей, особенностей их
депонирования важно для проведения радиохимической экспертизы мяса и других
животноводческих продуктов.
Предварительно следует четко разграничить понятия
«содержание» и «концентрация» радионуклида в органе. Содержание выражает
абсолютную радиоактивность в целом органе. Ее обычно выражают в долях кюри на
орган (чаще мкКи/орган). Концентрация же выражает массовую или объемную
удельную радиоактивность в расчете на единицу массы или объема органа. Обычно
ее выражают в пКи/кг, л, см3 натурального продукта или пКи/г
зольного остатка.
При длительном дозированном поступлении в организм с кормами
радионуклиды через определенный промежуток времени накапливаются в органах в
кратном или дольном количестве суточной дозы. При этом их содержание в органе
выражают коэффициентом кратности (дольности) накопления. Эта величина указывает
во сколько раз содержание радионуклида в органе превышает его суточную дозу с
кормами или какую часть последней она составляет. Например, если к концу
периода накопления в органе содержится 215% суточной дозы, то кратность
накопления составит 2,15%.
Химически однотипные соединения радиоактивных и стабильных
изотопов любого элемента, обладая схожими химическими свойствами,
распределяются в организме одинаково. На этом основано применение в
физиологических исследованиях метода «меченых атомов». Но одни радионуклиды
распределяются в организме равномерно (диффузно) во многих органах и тканях, а
другие проявляют сродство (тропность) лишь к определенным органам, в которых
преимущественно и депонируются.
В таком органе при этом может накопиться опасная или
критическая концентрация радионуклида, приводящая к нарушению его функций. А
сам орган, подвергающийся наибольшему облучению вследствие преимущественного
депонирования в нем данного радионуклида, называется критическим. Это
происходит в том случае, когда радионуклиды представлены водорастворимыми формами
и легко всасываются через стенки ЖКТ. Если же радиоизотопы входят в состав
плохо растворимых ил нерастворимых соединений, то «критическим» становится сам
ЖКТ, стенки которого облучаются на всем его протяжении вплоть до их выделения
из кишечника.
Токсичность определенного количества радионуклида будет
различной в зависимости от того, распределяется ли он в организме диффузно или
же концентрируется в одном или нескольких органах. При этом радиотоксичность
нуклида особенно повышается в том случае, когда критический орган имеет
небольшие размеры. Примером классического критического органа для изотопа I131 является щитовидная железа. Её насыщение
радиоактивным йодом при продолжительном поступлении с кормом наступает у коров
уже через 8-10 дней и тогда железа при массе 30 г депонирует до 30% всего йода, поступившего в организм.
В сравнении с критическим органом концентрация радионуклидов
в других органах и тканях может быть меньшей на несколько порядков. Например,
при длительном поступлении уровень накопления стронция-90 в мышцах на 2
порядка, а в печени на 3 порядка меньше, чем в костях.
По тропности к определенным органам и тканям радионуклиды
распределяются на следующие группы:
1) диффузные (равномерные) – одновалентные радиоизотопы;
2) остеотропные («костные») – двухвалентные радионуклиды;
3) ретикулоэндотелиальные и гепатотропные («печеночные») –
трех- четырехвалентные радиоизотопы;
4) нефротропные («почечные») – пяти- шестивалентные
радионуклиды;
5) специфичной тропностью к щитовидной железе обладают все
изотопы йода.
Однако для некоторых радионуклидов нет четко выраженной
тропности распределения. Так, изотопы цинка, циркония и иттрия могут
депонироваться не только в костях, но и мягких тканях, включая скелетные мышцы.
Поэтому группы остеотропных радионуклидов подразделяют на чисто скелетные
(стронций, барий, радий) и преимущественно скелетные (иттрий, цинк, церий).
Тип распределения радионуклида в организме не зависит от
видовых особенностей.
|