Кравців Р.Й., Салата В.З., Семанюк В. І., Фреюк Д.В., Ярошович І. Г. Ветеринарна радіологія

Подождите немного. Документ загружается.

Ветеринарна радіологія

140

Процес щоденного нагромадження радіонуклідів в організмі

характеризується кратністю нагромадження, тобто величиною, яка

показує у скільки разів вміст радіонукліда в організмі або органі пе-

ревищує введену кількість. Так, наприклад, якщо в організмі чи ор-

гані міститься 150% від добового надходження, то кратність нагро-

мадження складає 1,5 і відповідно 80% – кратність 0,8 і т.д.

Які органи називають критичними?

Тропність окремих органів і тканинах до нагромадження кри-

тичної концентрації радіонукліда, що призводить до порушення

його функції, називається критичним в тому випадку, коли він:

а) одержує найбільшу дозу або засвоює найбільшу кількість

радіонуклідів;

б) відіграє життєво важливу функцію в організмі;

в) наділений найбільшою радіочутливістю, тобто пошкоджу-

ється мінімальною дозою випромінювання порівняно з іншими

органами.

Токсичність радіонукліда різко зростає зі зменшенням кри-

тичного органу в масі. В цьому випадку навіть незначна кількість

радіонукліда, що потрапила в організм, буде сконцентрована в

критичному органі, який при цьому одержить небезпечну погли-

нуту дозу випромінювання. Класичним прикладом критичного

органу даного типу є щитоподібна залоза для радіойоду. Депону-

вання йоду-131 при надходженні його з кормом наступає в коро-

ви вже під кінець першої декади і тоді залоза з середньою масою

30 г депонує до 30% всієї кількості радіойоду, що надійшла в орга-

нізм. При цьому в інших органах радіонуклід відкладається (депо-

нується) на 1-2 порядки менше від критичного органу. Так, напри-

клад, при одноразовому введенні з кормом 148 кБк стронцію-90,

в скелеті вівці протягом доби депонується 2,4%, м’язах – 0,3%, а в

печінці лише 0,04% від введеної кількості. З урахуванням відмін-

ностей в радіочутливості, що спостерігається в межах одного ор-

гану, а також неоднорідність у розподілі енергії в його окремих ді-

лянках, особливо зв’язаних з дією інкорпорованих радіонуклідів,

критичними можуть виявитися окремі ділянки органу або його

клітинні популяції. Наприклад, базальний шар епідермісу шкіри,

141

епітелій крипт кишечнику, бронхіальний епітелій, а також актив-

ні остеобласти кісток.

Від чого залежить рівень депонування радіонуклідів в організмі?

Рівень депонування залежить від концентрації радіонукліда

в носії. Носій – це вагова кількість нукліда за яким слідує мізер-

на кількість радіоактивної речовини, яка практично не піддаєть-

ся визначенню у ваговій кількості, проте має подібні фізико-хі-

мічні та біологічні властивості з носієм. Частіше за все цю роль

виконує стабільний ізотоп хімічного аналога елементу, до яко-

го належить даний радіонуклід. Так, наприклад, стабільний ізо-

топ ітрій-89 служить носієм радіостронцію-90. Стабільний нуклід

кальцію – носій по відношенню до радіостронцію-90 тощо. Одна

і та ж кількість радіонукліда з носіями різної природи або різна

кількість одного і того ж носія викликає різний біологічний ефект,

оскільки проявляється така залежність: чим більша концентрація

радіонукліда в носії, тим менша кількість останнього, а тому і ток-

сичність радіоактивної речовини буде сильніше проявлятися в

результаті значної сорбції радіонукліда організмом. Ось чому до-

давання вагової кількості стабільного носія до не вагового радіоі-

зотопу переважно сповільнює всмоктування останнього організ-

мом і в результаті зменшується депонування. Аналогічний ефект

спостерігається, якщо носій вводити за декілька днів до введен-

ня радіонукліда. Вплив різних видів корму на кишкову резорб-

цію радіоактивних продуктів поділу вивчено ще недостатньо. В

процесі транспорту радіонукліди затримуються в тих тканинах, у

складі яких є стабільні елементи, які аналогічні з радіоактивними

фізико-хімічними властивостями. Оскільки хімічний склад жит-

тєво важливих органів і тканин тварин на сьогоднішній день вив-

чений досить добре, то з певною вірогідністю можна передбачити,

в які органи і тканини депонується той чи інший радіонуклід.

Особливістю радіотоксикологічної дії є те, що особливу небез-

пеку набувають радіонукліди важких елементів, що випромінюють

не лише бета-, але й альфа-частинки, які наділені високою іонізацій-

ною здатністю і викликають сильні ураження життєво важливих ор-

ганів та тканин, оскільки вони втрачають весь запас своєї енергії.

Радіотоксикологія

Ветеринарна радіологія

142

Друга особливість біологічної дії інкорпорованих радіону-

клідів визначається тим, що, на відміну від зовнішнього опромі-

нення, де роль організму пасивна, при внутрішньому – організм

відіграє активну роль у формуванні тканинної дози завдяки на-

явності транспортних та метаболічних процесів, що обумовлено

нагромадженням та виведенням радіонуклідів з окремих органів

і тканин.

Для ветеринарного лікаря-радіолога питання розподілу раді-

онуклідів в організмі продуктивних тварин є одним із актуальних

на сьогоднішній день, оскільки знання закономірностей міграції

радіонукліда від місця надходження до органів та тканин, знання

особливостей їх депонування, нагромадження та перерозподілу в

цих органах має виключно практичне значення для радіологічної

експертизи м’яса, молока та інших продуктів тваринництва, що

мають харчове значення, на предмет радіотоксикологічної оцінки

та допуску їх до споживання населенням.

Шляхи та способи виведення радіонуклідів

з організму тварин

Від чого залежить ступінь радіаційного впливу інкорпорованих

радіонуклідів на окремі органи і в цілому на організм тварини?

Ступінь радіаційного впливу інкорпорованих радіонуклідів

на окремі органи і в цілому на організм тварини залежить від три-

валості їх перебування в організмі. Деякі з них, включаючись в об-

мін тканин, які швидко метаболізуються, можуть протягом корот-

кого проміжку часу разом з продуктами метаболізму виводитись

з організму разом з калом, сечею, молоком, яйцями тощо. Так, ну-

клід водню тритій, включаючись у водний обмін, за декілька тиж-

нів повністю виводиться з організму ссавців разом із сечею. В той

же час

Са та

Sr, включившись у формування кісткової тканини,

можуть, не зменшуючись у кількості, залишатись в організмі тва-

рин на все життя.

143

Який основний шлях виведення радіонуклідів з організму тварин

і які його особливості?

Основним шляхом виведення радіонуклідів з організму тва-

рин є травний канал. Це характерно для абсолютної більшості сла-

борозчинних радіонуклідів (стронцій, барій, рутеній тощо), які є

продуктами ядерного вибуху чи аварії.

Переважне виведення радіонуклідів з калом пояснюється пе-

редусім дуже низьким їх засвоєнням у травному тракті.

Відмічено, що у корів при одноразовому забрудненні продук-

тами ядерного вибуху найбільша кількість радіонуклідів виво-

диться з калом на другу добу після забруднення. Потім їх кількість

зменшується. За перші сім діб з калом виділяється 90% загальної

кількості радіонуклідів, що виділяються з організму за цей час. Ці

дані є надзвичайно цінні для передзабійної діагностики та сорту-

вання тварин.

У зв’язку з інтенсивним виходом радіонуклідів з калом у пер-

ші 2-7 діб, калові маси можуть бути причиною забруднення на-

вколишнього середовища, що важливо знати для профілактики

вторинних уражень тварин.

Які радіонукліди виводяться з організму тварин нирками?

Через нирки виділяються в основному легкорозчинні радіо-

нукліди

(131

137

Cs). Кількість радіонуклідів, які виводяться з се-

чею, майже в 10 разів менша, ніж з каловими масами.

У корів при одноразовому забрудненні продуктами ядерного

вибуху за перші сім діб виділяється з сечею лише 9% радіонуклідів

від їх загальної кількості, що виділяються з організму за цей час.

Яку роль у виведенні радіонуклідів з організму тварин відіграє

молочна залоза?

Молочна залоза у лактуючих тварин відіграє важливу роль у

виведенні радіонуклідів. У високопродуктивних корів з молоком

із організму може виділятись

Sr до 6,2% від введеної добової до-

зи,

137

Cs – від 6 до 10%,

131

I – 6%.

У високоудійних корів (а також у перші місяці лактації) виді-

Радіотоксикологія

Ветеринарна радіологія

144

ляється більше радіонуклідів, ніж у тварин з малим надоєм. Виве-

дення радіонуклідів збільшується з віком. Рівень виведення

Sr з

молоком залежить від вмісту в раціоні кальцію.

Чим більше в раціоні грубих кормів, тим менше виводиться

137

Cs з 1 л молока.

Виділення радіонуклідів з організму сільськогосподарських

тварин з молоком залежить від їхніх видових особливостей. Так, у

свиней перехід

Sr з раціону в молоко коливається від 1 до 6% до-

бового введення радіонукліда в організм (у середньому 2%).

Яка особливість виведення радіонуклідів, що надійшли в організм

вагітних тварин?

Виділення радіонуклідів, що надійшли в організм вагітних

тварин, відбувається з новонародженим плодом. Через плаценту

в плід переходить більшість резорбованих радіонуклідів, що де-

що зменшує їх виведення з організму вагітних самок через кишки,

нирки, молочні залози.

Яка особливість виведенні радіонуклідів, що надійшли в організм птиці?

У курок-несучок (й у птиці в цілому) специфічним способом

виведення основних радіонуклідів є яйця. Різні радіонукліди по-

різному накопичуються у складових частинах яйця. Так, до 90%

Sr накопичується в шкаралупі,

137

Cs – у білку і

131

I – в жовтку.

Якщо маса їстівної частини курячого яйця становить близько

50 г, то з нею виводиться приблизно 3,5% кількості

137

Cs, що над-

ійшов у нього.

Яку роль виконують легені у виведенні радіонуклідів, що надійшли

в організм тварин?

Через легені з видихуваним повітрям з організму виділяють-

ся в основному невідкладені частинки аерозолю, пара оксиду на-

трію з міжклітинних рідин, торон і радон, які утворюються в ре-

зультаті радіоактивного розпаду торію й радію, інкорпорованих в

організмі.

145

Яку роль виконують шкіра і слинні залози у виведенні радіонуклідів,

що надійшли в організм тварин?

Ряд радіонуклідів виділяється через шкіру, слинні залози.

З потом може екскретуватись будь-який радіонуклід, наявний у

міжклітинній рідині. Виведення через шкіру й залози має невели-

ке значення.

Одні радіонукліди виводяться з організму швидше, інші, ут во-

рюючи різні сполуки, міцно зв’язуються з тканинами й органами.

Від чого залежать швидкість і шляхи виведення радіонуклідів,

що надійшли в організм тварин?

Швидкість і шляхи виділення радіонуклідів зумовлюються

їхніми фізико-хімічними властивостями. Дуже швидко з організ-

му виводяться гази, насамперед торон. Вже через декілька годин

після введення організм повністю звільняється від них.

З крові повільніше видводяться нукліди, які мають малий ді-

аметр частинок.

Повільно виділяються з організму остеотропні радіонуклі-

ди (стронцій, ітрій, радій та ін.), які тісно зв’язуються з кістковою

тканиною. Вони виводяться в основному через кишечник.

Довго затримуються в організмі радіонукліди з великою

атомною масою (уран, барій, полоній, радій та ін.), які легко спо-

лучаються з молекулами білка і внаслідок цього слабко проника-

ють крізь напівпроникні мембрани, а також радіонукліди, які зна-

ходяться в організмі в колоїдному стані (лантан, церій тощо). Ці

радіонукліди накопичуються в печінці і виводяться з жовчю че-

рез кишечник.

Швидкість екскреції радіонукліда тим чи іншим шляхом зу-

мовлюються його концентрацією у позаклітинних рідинах орга-

нізму, переважно в крові.

З організму швидко видаляються радіонукліди, які депону-

ються в м’яких тканинах (йод, молібден, телур, цезій, рутеній, ніо-

бій та ін.). Вони виводяться переважно нирками.

Від радіонуклідів насамперед звільняються м’язова, нервова

тканини та шкіра (5-30 діб). У клітинах ретикуло-ендотеліальної

Радіотоксикологія

Ветеринарна радіологія

146

системи радіонукліди затримуються до одного-двох місяців, а в

лімфатичних вузлах – до двох-трьох років. З кісткової тканини ра-

діонукліди виводяться протягом багатьох років. У перші один-два

місяці після припинення надходження радіонуклідів в організм їх

кількість у кіст ковій тканині продовжує збільшуватись. Це відбу-

вається за рахунок переходу ра діонуклідів з інших тканин.

Деякі радіонукліди затримуються в організмі внаслідок зво-

ротного їх всмок тування. Так, радіонукліди, які утворюють ко-

лоїдні розчини або сполуки з білка ми, накопичуються в печінці,

потім виділяються з жовчю в тонку кишку, а в товс тій знову част-

ково всмоктуються.

Як впливає вік тварин на виведення радіонуклі-дів, що надійшли в їх

організм?

З організму дорослих тварин радіонукліди виводяться швид-

ше, ніж з організму молодих. На екскрецію радіонуклідів впли-

вають особливості годівлі тварин. У дослідах на тваринах різних

видів встановлено, що зростання виведення радіонуклідів спо-

стерігається при насиченні раціонів мінеральними підкормками.

Встановлено, що при нестачі в раціоні калію виведення радіоак-

тивного цезію з екскрементами з організму тварин сильно змен-

шується. Додавання до раціону овець калію супроводжується

збільшенням виведення переважно через нирки

К та

137

Cs з 5 до

25,7%. Додавання до раціону поросят стабільного стронцію збіль-

шує виведення радіонук ліда цього елемента через травний канал

у 3-4 рази. Значний захисний ефект ви явлено при введенні твари-

нам, які раніше отримували

Sr, препаратів магнію.

Як впливає вид тварин на виведення радіонуклі-дів, що надійшли в їх

організм?

Розміри екскреції радіонуклідів з організму після закінчен-

ня тривалого їх надходження у кожного виду тварин є порівняно

сталою величиною відносно до вмісту даного радіонукліда в ор-

ганізмі. Щодобове виведення

137

Cs з калом та сечею (в сумі) у ми-

шей становить в середньому 23-24%, у кролів – 3-4, у овець – 2-5, у

людей – 0,6-1,0% загальної кількості радіонукліда, яка міститься в

147

організмі. Ці коефіцієнти, визначені для кожного радіонукліда та

виду тварин, можуть бути використані для оцінки вмісту радіону-

клідів в організмі.

Чому при оцінці уражуючої дії радіонуклідів враховують біологічний

період їх напіввиведення і фізичний період напіврозпаду?

Зменшення радіоактивності в організмі відбувається не тіль-

ки за рахунок їх виведення, а й в результаті радіоактивного роз-

паду. Тому при оцінці уражуючої дії радіонуклідів враховують як

біологічний період напіввиведення, так і фізичний період напів-

розпаду – проміжок часу, протягом якого початкова радіоактив-

ність ізотопу зменшується вдвоє.

Отже, зменшення кількості радіонуклідів в організмі відбу-

вається як за біологічними закономірностями, так і за законом ра-

діоактивного розпаду.

Як вираховують ефективний період напівви-ведення радіонуклідів?

Час, необхідний для зменшення депонованої в організмі кіль-

кості радіонукліда в результаті виведення та розпаду наполовину

(ефективний період напіввиведення

(Т

еф

), визначають за форму-

лою:

· Т

еф

_______

;

+Т

де: Т

– біологічний період напіввиведення;

– проміжок часу, протягом якого початкова радіоактив-

ність ізотопу зменшується вдвоє.

З наведеного співвідношення випливає, що ефективний пе-

ріод напіввиведення для короткоживучих радіонуклідів визнача-

ється в основному швидкістю радіоактивного розпаду, для довго-

живучих – інтенсивністю біологічних процесів виведення.

Від чого залежить ефективний період на піввиведення

радіонуклідів з організму?

Величина ефективного періоду різна для кожного радіонуклі-

да і залежить від фізико-хімічних особливостей та кількості раді-

Радіотоксикологія

Ветеринарна радіологія

онукліда, що надійшов в організм, його розподілу та депонуван-

ня в організмі, функціонального, виду та віку тварини, а також від

часу, який минув з моменту надходження радіонукліда в організм

тварини.

Ефективний період напіввиведення для радіонуклідів неод-

наковий не лише для різних видів тварин, а й для кожного органа,

тканини та радіонукліда. Звідси можна зробити висновок, що по-

ведінка радіонуклідів в органах і тканинах має чітко виражену ін-

дивідуальність у різних тварин і в різних структурах тканин.

Які заходи здійснюють для прискорення напів-виведення радіонуклідів

з організму?

Прискорити фізичний період напіврозпаду радіонукліда не-

можливо, а прискорити період їх біологічного напіввиведення з

організму можна. Досягається це шляхом давання адсорбентів з

наступним застосуванням сольових проносних, комплексоутво-

рюючих речовин (ЕДТА, унітіол, комплексони), відхаркувальних,

блювотних та сечогінних засобів.

У випадках внутрішнього радіоактивного ураження продук-

тивних тварин необхідно зменшити всмоктування радіонуклідів

у травному каналі, а потім при скорити їх виведення.

У перші хвилини після надходження радіонуклідів в організм

рекомендується застосовувати хімічні засоби (гідрофосфат на-

трію, фосфат кальцію, сульфіт магнію тощо), здатні сорбувати ра-

діонукліди, які надійшли в організм, або утворювати з ними міц-

ні комплекси.

Для прискорення виведення радіонуклідів, що уже всмокта-

лись, призначають цитрат натрію та різні комплексони.

Для зменшення всмоктування

Sr і

137

Cs і прискорення їх ви-

ведення, кормові раціони необхідно балансувати за кальцієм і ка-

лієм, з якими ці радіонукліди пере бувають у конкурентних відно-

синах.

З метою зменшення надходження з раціону в молоко

131

І, який

має малий пе ріод напіврозпаду, тварин слід перевести на пасови-

ща, які не забруднені радіонуклі дами, або організувати їх годівлю

раніше заготовленими кормами.

148

149

Введення в раціон лактуючих корів і кіз стабільного йоду

зменшує перехід

131

І в молоко вдвічі, а в щитоподібну залозу – на

90%.

Що слід робити радіологу при масовому радіоактивному забрудненні

продуктивних тварин?

При масовому радіоактивному забрудненні продуктивних

тварин першочер говий обов’язок радіолога ветеринарної медици-

ни полягає не стільки в турботі про здоров’я цих тварин, скільки

у визначенні ступеня придатності, можливості харчового викори-

стання продуктів (особливо молока) від таких тварин.

Радіотоксикологія