Лушов К.А. Влияние ионизирующих излучений на биологические объекты
Подождите немного. Документ загружается.
Т
б
из всего тела, почек, селезенки, печени, кожи, костей и
щитовидной железы составляет 48, 60, 48, 58, 67, 57 и 8,4 суток
соответственно.
Гигиенические нормативы. Для
111
In,
113m
In,
114
In,
115m
In,
116
In группа
радиационной опасности Г.
Меры профилактики. При работе с радиоактивным индием
необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной
безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с
классом работ.
Таллий
Характеристика изотопов. Природные изотопы: стабильные
203
Tl,
205
Tl; радиоактивные – короткоживущие изотопы с массовыми числами
206, 207, 207 и 210. Получены искусственные радиоактивные изотопы с
массовыми числами 193-204, 209. Наибольший практический интерес
представляет
204
Tl.
Получение.
204
Tl получают по реакции (n, γ), одновременно
образуется
206
Tl.
Применение. В медицине используют
199
Tl,
204
Tl и наиболее широко
201
Tl. Препараты хлорида таллия (
199, 201
Tl) применяют для сцинтиграфии
миокарда, исследования нарушений сердечно-сосудистой системы, в том
числе микроциркуляции, для венографии;
204
Tl – в качестве аппликаторов в
дерматологии и офтальмологии для лечения заболеваний с поверхностной
локализацией процесса (нейродермит, экзема, кератит и т.д.).
204
Tl является
источником β-излучения.
Поступление, распределение и выведение из организма. Таллий легко
всасывается из ЖКТ. Независимо от того, вводится он в форме сульфата
или нитрата, коэффициент резорбции равен 1. При ингаляции все
соединения таллия полностью всасываются из легких.
Характер распределения
202
Tl близок к соответствующим
показателям для цезия.
В коже таллий накапливается преимущественно в ростковой зоне
волосяного фолликула – в волосяных луковицах и сосочках. В результате
нарушения образования кератина в волосяных луковицах происходит
выпадение волос. Принято, что таллий, поступающий в кровь, мгновенно
перемещается в различные органы. Из этого количества 0,03
откладывается в почках, 0,97 равномерно
распределяется по другим
органам и тканям. Отложившийся в органах таллий выводится с Т
б
равным
10 суток.
Таллий из всех органов и тканей выводится с примерно одинаковой
скоростью. У здорового человека Т
б
таллия из организма равен
приблизительно 10 суткам. В отличие от цезия и других
щелочноземельных элементов таллий выводится из организма
преимущественно с калом. Суммарное выделения таллия с калом за 15
суток после перорального введения составляет 65,3, с мочой – 20,7%. Т
б
из
102
Кальций
Характеристика изотопов. Природный кальций состоит из 6
устойчивых изотопов:
40
Са,
42
Са,
43
Са,
44
Са,
46
Са,
48
Са. Известны
искусственные радиоактивные изотопы кальция с массовыми числами 37,
38, 39, 41, 45, 47, 49 и 50. Основной изотоп –
45
Са; максимальный пробег
его β-частиц в воде или живой ткани 0,65 мм.
Получение.
45
Са получают облучением металлического кальция или
его соединений нейтронами в урановом реакторе.
Применение. Промышленность выпускает следующие препараты с
изотопом
45
Са: кальций металлический, кальций углекислый, оксид
кальция, хлорид кальция, нитрат кальция, сульфат кальция и оксалат
кальция. Меченые соединения
45
Са применяют в биологии и медицине в
качестве изотопного индикатора при изучении процессов минерального
обмена в живом организме. Большую роль играет
45
Са при изучении
обменных процессов, происходящих в почве, при исследовании процессов
усвоения кальция растениями.
Поступление, распределение и выведение из организма. Основные
пути поступления кальция в организм – пероральный и ингаляционный.
Фракция кальция, всосавшаяся в ЖКТ человека, обычно составляет около
0,3, хотя наблюдаются колебания от 0,7 до 0,12. Фракция хлорида кальция,
всосавшаяся после перорального введения,
составляет 0,4-0,8 для лиц,
находящихся на диете с низким содержанием кальция. Величина
всасывания для всех соединений кальция принята равной 0,3. На величину
всасывания кальция влияют различные факторы: увеличивают – витамин
Д, фосфаты, лактоза, белки, желчные кислоты, беременность и др.;
уменьшают – жиры, тироксин, пониженная кислотность в желудке.
Усвояемость кальция с возрастом уменьшается.
Основной орган депонирования
радиоактивного кальция – скелет.
При внутривенном введении максимальное содержание радионуклида
составляет 90%, при пероральном введении – 40-70%, при ингаляционном
– 50% введенного; в мышцах – 70, 70 и 50% соответственно, в печени 2,2 и
1,5% соответственно.
Максимальное количество радионуклида депонируется в органах и
тканях через 3 часа; через сутки весь кальций определяется в скелете. При
длительном введении характер распределения
45
Са остается таким же, что
и при однократном.
При пероральном поступлении радионуклид выводится
преимущественно с калом. Суммарно за 9 суток с калом и мочой
выводится 47,4% при однократном поступлении. При этом основное
количество выводится через сутки. Т
б
для всего организма и скелета
соответственно составляет 2100 и 7000 суток.
Токсическое действие. Максимально введенное количество
45
Са
(доза на скелет за 9 месяцев составила 2,01 Гр) вызывает уже через 3
месяца после введения изотопа явно выраженные признаки хронического
91
поражения кроветворной системы и иммунитета. Обнаружено уменьшение
количества нейтрофилов костного мозга и периферической крови, а также
задержка процессов созревания их на стадии ранних форм. Выявлено
качественное изменение лейкоцитов, четкая тенденция к снижению
ретикулоцитов. Чувствительной к действию
45
Са оказалась поглотительная
способность нейтрофилов (по отношению к кишечной палочке и
микрококку); комплиментарная активность сыворотки крови снижена.
Морфологические изменения органов и тканей незначительны и выражены
в расстройстве кровообращения, дистрофических изменениях в
паренхиматозных органах и гипертрофии ретикулоэндотелиальных
элементов в них.
Остеосаркомы, индуцированные β-излучателями, как правило,
локализуются в трубчатых костях. Наиболее часто
поражаются кости
тазового и плечевого поясов скелета, значительно реже кости черепа и
позвоночника. Остеосаркомы возникают в местах с наибольшей
физиологической нагрузкой. Они исходят из эпифизов и метафизов
трубчатых костей. Лучевые остеосаркомы характеризуются быстрым
ростом и частым метастазированием в легких и других органах.
Инъекция паратгормона увеличивает, а удаление паращитовидных
желез снижает
скорость развития индуцированных
45
Са остеосарком.
Гигиенические нормативы. Для
45
Са группа радиационной опасности
В.
Меры профилактики. При работе с радиоактивным кальцием
необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной
безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с
классом работ.
Неотложная помощь. Дезактивация кожных покровов водой с мылом
или 2% раствором соляной кислоты, при сильном заражении 5% раствором
комплексона III или 2-3% раствором порошка «
Эра», «Астра». Внутрь в
качестве адсорбента катионно-обменные смолы в водородной форме КУ –
25,0:200,0. Рвотные средства (апоморфин 1% - 0,5 мл подкожно) или
обильное промывание желудка водой. После очистки желудка повторное
назначение катионно-обменных смол с солевыми слабительными.
Внутривенно хлористый кальций (10% 10 г), внутрь димедрол 0,05 г.
Очистительные клизмы. Мочегонные (фонурит 0,25 г, гипотиазид – 0,5 г).
Стронций
Характеристика
изотопов. Природный стронций состоит из смеси
стабильных изотопов:
84
Sr,
86
Sr,
87
Sr,
88
Sr. Известны радиоактивные
изотопы с массовыми числами 77-99. Наибольший токсикологический
интерес представляют
85
Sr,
89
Sr и
90
Sr.
Содержание в природе.
90
Sr как аналог кальция активно участвует в
обменен веществ у растений. Из стратосферы стронций выпадает на почву,
в которой радионуклид находится в верхних слоях. В растения
90
Sr может
поступать непосредственно при прямом загрязнении листьев или из почвы
92
раз больше, чем в печени и селезенке; выделяется главным образом с
мочой (50% дозы за 1 сутки). При в/в введении цитрата галлия
концентрация в крови быстро снижается и достигает постоянного уровня
через 6 часов. Через 24 часа после инъекции галлий обнаруживается в
печени, почках, селезенке и скелете. Через 4 суток суммарное выделение
хлорида галлия составляет
59%, цитрата – 73%. У человека при в/в
введении
72
Ga за 24 часа выводится с мочой 50% введенного количества, с
калом – 1%.
Гигиенические нормативы. Для
67
Ga,
68
Ga,
72
Ga группа радиационной
опасности В.
Меры профилактики. При работе с радиоактивным галлием
необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной
безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с
классом работ.
Индий
Характеристика изотопов. Природный индий состоит из двух
стабильных изотопов
113
In и
115
In. Известны радиоактивные изотопы индия
с массовыми числами 106-124. Наибольшее практическое значение имеет
111
In,
113
In и
115
In.
Получение.
111
In получают облучением α-частицами серебра или
облучением кадмиевой мишени протонами или дейтронами.
113m
In
получают облучая природный кадмий тепловыми нейтронами.
Применение. Радиоактивные изотопы индия применяют в
радиоизотопной диагностике для сканирования печени, для сцинтиграфии
лимфатических узлов при лимфогранулематозе, для определения
кровотока печени при гепатитах, циррозе и других ее заболеваниях.
Цитрат
113m
In применяют для сканирования полостей сердца, изотопной
ангиокардиографии и ангиографии почек.
Поступление, распределение и выведение из организма.
Коэффициент резорбции при пероральном поступлении и через легкие
равен 0,02. Принято, что фракции 0,3; 0,2; 0,07 и 0,01 поступившего индия
перемещаются в костный мозг, печень, почки и селезенку соответственно.
Оставшийся индий равномерно распределяется по другим органам и
тканям тела
. Индий длительное время задерживается в организме.
Фракции индия в скелете, связанные с минеральной частью кости и
костным мозгом, равномерно распределены по этим структурам.
114
In медленно всасывается из мышечной ткани: через 1 сутки на
месте введения обнаружено 46%, через 16 суток – 17,4%. Основные
количества индия определяются в печени, почках, селезенках и костной
ткани.
За исключением перорального введения экскрекция мало зависит от
пути поступления. К 30 суткам от 33 до 40% введенной активности
выводится с калом и мочой.
101
Склонность элементов третей группы к комплексообразованию с
кислотами позволило разработать специальные методы ускоренного
выведения этих радионуклидов из организма. При этом раннее применение
комплексонов приводит к уменьшению лучевой нагрузки в несколько раз,
а в результате повторного (даже отсроченного) их применения удается
снизить в отдаленном периоде выход злокачественных опухолей, обычно
развивающихся при длительном
лучевом воздействии на орган.
Галлий
Характеристика изотопов. Природный галлий имеет два
стабильных изотопа:
69
Ga и
71
Ga. Известны радиоактивные изотопы галлия
с массовыми числами 63-76. Наибольшее практическое значение имеют
67
Ga,
68
Ga и
72
Ga.
Получение.
67
Ga получают облучением цинковой, реже германиевой
мишени протонами или дейтронами на ускорителе;
68
Ga из изотопного
генератора.
Применение. В медицине в диагностических целях применяют
главным образом
67
Ga: для сканирования костей (в виде цитрата), костного
мозга, печени, селезенки (в виде коллоидного раствора оксида галлия) и
головного мозга (в комплексе с ЭДТА). Реже используют
68
Ga.
72
Ga
применяют для лечения и диагностики костных опухолей.
Поступление, распределение и выведение из организма. Оксиды,
гидроксиды, карбиды, галогениды, нитраты галлия и другие его
соединения всасываются из легких при ингаляционном поступлении с
коэффициентом резорбции 10
-3
. Соединения галлия плохо резорбируются
из ЖКТ, коэффициент резорбции составляет 10
-3
. Принято, что фракции
0,3, 0,09 и 0,01 поступившего радионуклида откладываются в минеральной
кости (распределение по костной поверхности равномерное), печени и
селезенке. Остальная часть равномерно распределяется по всем другим
органам и тканям. Из галлия, отложившегося в любом органе или ткани,
фракции 0,3 и 0,7 выводятся с Т
б
, равным 1 и 50 суток соответственно.
72
Ga быстро накапливается в скелете, вследствие чего его относят к
остеотропным элементам. Распределяется
72
Ga в костной ткани аналогично
стронцию и радию. Особенно заметно накопление
72
Ga в зонах роста
костей молодых животных, в том числе в эпифазарных хрящах, а также в
костных мозолях при заживлении переломов. Радионуклид также
накапливается в остеогенных саркомах и других злокачественных
опухолях костей. Концентрация
72
Ga в злокачественных опухолях в 20 раз
выше, чем в окружающих тканях.
Отмечено различие в распределении
72
Ga в зависимости от аниона.
Хлорид
72
Ga накапливается преимущественно в костях и печени и
экскретируется через почки. Ализаринат
72
Ga депонируется в основном в
печени, селезенке и меньше в костях (примерно 20%), экскретируется в
равных количествах с мочой или калом (50% в течение 10 суток). Цитрат
72
Ga депонируется преимущественно в костях, где его содержание в 4-14
100
через корни. относительно большое количество радионуклида
накапливают бобовые растения, корни- и клубнеплоды и злаки.
Получение. При делении
235
U образуется
88
Sr,
89
Sr и
90
Sr с выходами
3,57; 4,79; 5,77% соответственно, а также короткоживущие изотопы с
массовыми числами от 91 до 97. Благодаря медленному распаду
относительное содержание
90
Sr в смеси продуктов деления урана
постепенно увеличивается: через 3 месяца на долю
90
Sr приходится 13%
суммарной активности, через 15-20 лет 25%.
Применение.
85
Sr и
89
Sr находят широкое применение в методе
меченных атомов. В медицине радиоактивный стронций используют в
качестве аппликаторов при лечении кожных и глазных болезней.
Антропогенные источники поступления в окружающую среду.
Небольшие количества
90
Sr, образующиеся в ядерных реакторах, могут
поступать в теплоноситель из-за дефектов в оболочке ТВЭЛа. При очистке
теплоносителя радионуклид попадает в газообразные и жидкие отходы. В
результате крупных ядерных испытаний выход
90
Sr составляет 3,5%.
Поступление, распределение и выведение из организма.
Радиоактивный стронций поступает в организм через ЖКТ, легкие и кожу.
Уровни всасывания стронция из ЖКТ колеблются от 5 до 100%.
Растворимые соединения стронция хорошо всасываются из ЖКТ, величина
резорбции составляет 0,1-0,6; этот показатель у плохо растворимых
соединений менее 0,01. Величина всасывания стронция у человека равна
0,3.
Независимо
от пути и ритма поступления в организм растворимые
соединения радиоактивного стронция избирательно накапливаются в
скелете. В мягких тканях задерживается менее 1%. Однако в ранние сроки
определяются значительные количества
90
Sr в мягких тканях. Путь
поступления влияет на величину отложения стронция в скелете. Так, при
интратрахеальном поступлении депонируется 76, ингаляционном – 31,6,
внутрижелудочном – 20-60, внутрибрюшинном – 81,2, накожном – 7%. У
взрослого населения, получавшего питьевую воду с повышенным
содержанием кальция, накопление
90
Sr оказалось достоверно ниже, чем у
лиц из контрольной группы (в среднем на 17%). В костной ткани мужчин
90
Sr и кальций накапливаются больше, чем у женщин.
Показано, что ожидаемые эквивалентные дозы для детей при
поступлении
90
Sr в первые месяцы на порядок, а для
89
Sr на два порядка
выше, чем при поступлении в организм взрослого человека.
Токсикологическое действие. Введение остроэффективных
количеств
90
Sr вызывает развитие типичной картины остролучевой
патологии. Возникают выраженные изменения со стороны
периферической крови: лейкопения, лимфопения, нейтропения,
ретикулопения. Анемия достигает максимума через 2-3 недели. Из других
изменений красной крови выявлены сильная полихромозия, пойкилоцитоз,
резкий анизоцитоз. Наблюдается ускорение реакции оседания
эритроцитов, замедление свертываемости крови, увеличение объема
93
плазмы.
90
Sr вызывает нарушение в процессе развития плода и
новорожденных. Из общих аномалий в первые дни постнатального
развития – асфиксическое состояние, дистрофия, отеки и патологические
явления в сосудистой системе. Самый частый тип аномалий – подкожная
гематома.
Бластомогенное действие. В отдаленные сроки после поражения как
при однократном, так и при длительном поступлении радионуклида
развиваются опухоли
костей, лейкозы. Сведения об остеосаркомогенном
действии
90
Sr на человека отсутствуют. Косвенная оценка показывает, что
верхний предел риска развития остеосарком от
90
Sr соответствует 4,5∗10
-6
сГр
-1
. При низкой дозе предполагаемая частота остеосарком составляет
небольшую долю от естественной частоты этих опухолей. На основании
экспериментального материала правомерно считать, что минимальная
остеосаркомогенная доза при инкорпорации β-излучателей (
90
Sr,
40
Са и др.)
в среднем составляет 10 Гр. Дети в 0,5-4 раза чувствительнее взрослых к
индукции сарком.
Гигиенические нормативы. Для
90
Sr группа радиационной опасности
Б, для
89
Sr – В.
Меры профилактики. При работе с радиоактивным стронцием
необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной
безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с
классом работ.
Неотложная помощь. Дезактивация открытых участков кожи 5%
раствором пентацина, 5% раствором комплексона III, 2% раствором
соляной кислоты, препаратом «Защита-7», моющими порошками «Эра»
или «Астра», пастой НЭДЭ. Внутрь
препарат адсорбат или сернокислый
барий 25,0:200,0, альгинат натрия или кальция 15,0:200,0, препарат
полисурьмин 4,0:200,0. Обильное промывание желудка или рвотные
средства. После очищения желудка повторное введение адсорбентов с
солевыми слабительными. При поражении пылевидными продуктами –
обильное промывание носоглотки и полости рта, отхаркивающее
(термопсис с содой). Мочегонные.
Барий
Характеристика изотопов. Природные изотопы:
130
Ва,
132
Ва,
134
Ва,
135
Ва,
136
Ва,
137
Ва,
138
Ва. Все 17 радиоактивных изотопов бария (массовые
числа 125-143) – короткоживущие. Наибольшее практическое значение
имеют
131
Ва,
133
Ва и
140
Ва.
Получение.
131
Ва и
133
Ва получают при облучении стабильного бария
нейтронами в реакторе. Изотопы с массовыми числами 138-145 – продукты
деления урана. Выход
140
Ва в продуктах деления составляет 6,35%.
Применение. Радиоактивный индикатор в химических
исследованиях, при изучении процессов соосаждения, при разделении
продуктов урана.
133
Ва используют в качестве стандарта в γ-
спектрометрии.
94
слабительные средства: сернокислый натрий или магний 30,0:200,0 с
указанными адсорбентами.
Радиоактивные изотопы третей группы периодической системы
Развитие атомной промышленности и атомной энергетики
сопровождается накоплением в природе большого количества
радионуклидов третей группы периодической системы. Это все
редкоземельные элементы – лантаноиды, а также актиноиды. Ac, Th, Pa, U,
Np, Pu, встречающиеся в природе, радиоактивны.
Для лантаноидов и актиноидов характерен
эффект сжатия. Чем выше
порядковый номер элемента, тем больше сжатие. С увеличением сжатия
уменьшаются металлические свойства элемента и ионный радиус, что
сопровождается большой задержкой металла в скелете.
Важным для токсикологии свойством лантаноидов и актиноидов
является способность в условиях рН организма образовывать
радиоколлоиды и даже гидроксиды. Переход радионуклидов из
растворенного, ионогенного состояния
в состояние радиоколлоида
приводит к изменению величины всасывания и проникновения через
биологические барьеры, к уменьшению выделения из организма и особо
прочной связи с внутренними «поверхностями» органов и тканей
вследствие коллоидальной адсорбции. Склонность лантаноидов и
актиноидов к гидролизу и адсорбции на белковых поверхностях создает
особые условия для их распространения в организме.
Величина
всасывания этих радионуклидов в ЖКТ невелика – составляет, как
правило, сотые доли процента. Всасывание в легких чрезвычайно
растянуто во времени, а удаление из легких путем фагоцитарного захвата
макрофагами и благодаря деятельности мерцательного эпителия
происходит с обычной скоростью. Поэтому период полувыведения
большинства лантаноидов и актиноидов одинаков, если виды соединений
радионуклидов близки. Максимален
период полувыведения из легких
человека у плутония – 4 года, в большинстве же случаев он составляет 400
суток.
Большое значение для распределения в организме элементов третей
группы имеет скорость поступления их в кровь. Так, при медленном
всасывании из кишечника и легких тип распределения почти сразу
становится скелетным – в этом органе задерживается до 80%
поступившего
радионуклида, тогда как при внутривенном введении
радионуклида, находящегося в коллоидном состоянии, до 95% излучателя
задерживается в печени с последующим медленным перемещением в
скелет. Среди органных повреждений, помимо костной ткани и костного
мозга, выделяются повреждения легких, печени, кожи и подкожной
клетчатки при депонировании в них α-излучателей, а также органов
выделительной системы, из
которых радионуклиды третей группы
выделяются медленно.
99
ключицы. Через 40 лет после поражения больная скончалась от карциномы
сфеноидального синуса. В организме было обнаружено 281,2 кБк
226
Ra.
В отдаленные сроки после поражения радием развиваются
злокачественные новообразования, наиболее часто остеосаркомы. При
обследовании 1933 красильщиц циферблатов обнаружено 56 случаев
остеосарком, 29 - карцином параназальных синусов и воздушных клеток
сосцевидного отростка; у 5 человек развились оба типа опухолей.
Остеосаркомы наблюдались при кумулятивных дозах от 8,88 (1 случай) до
444,4 Гр, а карциномы при дозах от 6,05 до 257 Гр. Необходимо
отметить,
что карциномы синусов отсутствовали у пациентов, подвергшихся
воздействию
224
Ra, хотя остеосаркомы были обнаружены.
Минимальная средняя доза в скелете, приводящая к гибели людей,
от остеосарком при инкорпорации
226
Ra и
228
Ra, равна или больше 11,6 Гр;
224
Ra – 0,9 Гр. Для
224
Ra средняя доза в скелете составляет 0,72 Гр, средняя
эндостальная доза 6,4 Гр. Остеосаркомы чаще всего возникают из
эндостальных клеток, находящихся на расстоянии 10 мкм от поверхности
костей.
224
Ra практически всю энергию распада отдает на поверхности
костных структур, куда первоначально поступают все остеотропные
радионуклиды. При инкорпорации
226
Ra значительные количества
проникают в минеральные структуры костной ткани, где отсутствуют
эндостальные клетки, вследствие чего основная доля энергии α-излучения
этого нуклида из-за малого пробега α-частиц в тканях (40 мкм) не
реализуется. Доза
224
Ra на эндостальные клетки в 9 раз больше, чем
средняя доза на всю кость, в то время как при инкорпорации она
составляет 2/3 среднего значения. Риск индукции остеосарком при
облучении эндостальных клеток при продолжительной инъекции
224
Ra у
молодых составляет 25∗10
-6
сГр
-1
, у взрослых - 20∗10
-6
сГр
-1
. Скорость
индукции остеосарком
224
Ra у мужчин и женщин одинакова.
При инкорпорации
226
Ra остеосаркомы отсутствовали у людей, в
скелете которых аккумулировались дозы, равные и ниже 7 Гр.
Минимальный период развития остеосарком при инкорпорации
226
Ra при
средних кумулятивных дозах 8,88 Гр для женщин и мужчин составляет 7 и
4 года соответственно.
Гигиенические нормативы. Для
223
Ra,
224
Ra группа радиационной
опасности Б; для
226
Ra,
228
Ra группа радиационной опасности А.
Меры профилактики. При работе с радиоактивным радием
необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной
безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с
классом работ.
Неотложная помощь. Дезактивация открытых участков кожи водой
с мылом, каолиновой пастой с 20% цитратом натрия. Внутрь адсорбат или
сернокислый барий 25,0:200,0. Рвотные
средства (апоморфин 1% - 0,5 мл
подкожно) или обильное промывание желудка разведенным раствором (3-
5%) сернокислого натрия или магния. После очистки желудка назначаются
98
Поступление, распределение и выведение из организма. В обмене
барий ведет себя так же, как стронций и кальций. Однако в кровь он
всасывается в меньших количествах, а выводится гораздо быстрее.
Фракция бария, всасывающаяся в кровь из большинства рационов и из
смеси, имитирующей глобальные радиоактивные выпадения, меньше, чем
стронция, и принимается равной 0,1
для всех соединений бария. Величина
резорбции бария зависит от возраста. После перорального введения в
скелете откладывается 25% радионуклида, 20% из мягких тканей
экскретируется с мочой и калом. За 16 суток с мочой и калом выделяется
примерно 85% перорально введенного бария, в том числе с мочой 1,8%.
Токсическое действие. Острое заболевание характеризуется
развитием кратковременного агранулоцитарного синдрома
и анемией
гиперхромного типа, обусловленных быстрым, но переходящим
подавлением костномозгового кроветворения, геморрагическим диатезом.
При подостром поражении радиоактивным барием преобладают
восстановительные процессы в кроветворных органах, обуславливающих
нормализацию периферической крови к 40-50 суткам, и присоединение
неспецифических воспалительных процессов бактериальной природы.
Хроническая фаза лучевой болезни, вызываемая радиоактивным
140
Ва, характеризуется образованием злокачественных и
доброкачественных опухолей различных тканей (хондросаркома бедра,
папиллома мочевого пузыря) и гиперпластическими опухолевыми
изменениями кроветворной ткани (лейкемия).
Гигиенические нормативы. Для
131
Ва,
133
Ва и
140
Ва группа
радиационной опасности В.
Меры профилактики. При работе с радиоактивным барием
необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной
безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с
классом работ.
Неотложная помощь. Дезактивация лица и рук 5% раствором
комплексона III, препаратом «Защита-7», раствором порошка «Эра»,
«Астра», пастой НЭДЭ. Внутрь адсорбат 25,0:200,0, сернокислый
барий
25,0:200,0, альгинат натрия или кальция 15,0:200,0. Рвотные средства
(апоморфин 1% - 0,5 мл подкожно) или обильное промывание желудка
водой. После очищения желудка внутрь повторно адсорбенты совместно с
раствором сернокислого натрия или магния 30,0:200,0, очистительные
клизмы. Внутривенно пентацин (5% - 5-10 мл, 2 раза в сутки для
выведения из организма дочернего
140
La). Внутрь эуфиллин 0,15 г,
внутривенно хлористый кальций (10% - 20 мл). Мочегонные (фонурит 0,25
г, гипотиазид – 0,5 г).
Радий
Физические свойства. Все соединения радия на воздухе имеют
бледно-голубоватое свечение за счет самопоглощения α- и β-частиц,
95
испускаемых при радиоактивном распаде
226
Ra и его дочерних продуктов,
1 г
226
Ra выделяет около 550 Дж теплоты в час.
Характеристика изотопов. Все изотопы радия радиоактивны.
Известны изотопы с массовыми числами 213, 215, 219-230. Наиболее
долгоживущий изотоп -
226
Ra (Т
1/2
= 1620 лет), он является
родоначальником одного из радиоактивных семейств.
Пробег α-частиц в воздухе составляет 3,9 см. Прокаленная соль
радия является чистым α-излучателем. При накоплении в ней продуктов
распада препарат становится источником β- и γ-излучения. Равновесная
соль радия является мощным постоянным источником γ-излучения.
Практический интерес представляют
226
Ra,
228
Ra,
224
Ra и продукты
распада
222
Ra (Т
1/2
= 3,8 суток). 1 г
226
Ra выделяет в сутки 1 мм
3
радона.
Содержание в природе. Радий и его соединения широко
распространены в природе и являются одним из основных источников
естественного радиоактивного фона. Существуют геохимические
провинции с повышенным содержанием радия. Радий обнаружен в
травянистых и цветочных растениях, кофе, древесине, морских водорослях
и т.д.
Получение. Радий получают из урана радиохимическим методом.
Применение. Радий используют для изготовления радийбериллиевых
источников нейтронов, в гамма-дефектоскопии металлов, в медицине; для
получения радона в эманаториях.
Поступление, распределение и выведение из организма. Радий может
поступать в организм через органы дыхания, ЖКТ, и неповрежденную
кожу. Поступление радия в организм человека с воздухом составляет
примерно 1∗10
-15
г/сут. Содержание
226
Ra в отдельных компонентах
рациона колеблется от 0,1 до 5 пг/кг.
226
Ra обнаружен также в большинстве
исследованных проб питьевой воды. Его содержание составляет 0,3-8,0
пг/л в разных районах мира, за исключением небольшого числа районов с
высоким содержанием радия в воде. Около 90% этого элемента поступает
в организм с пищей и 10% с водой.
Среднее поступление
226
Ra с жидкостями и пищей 2,3 пг/сут. В ЖКТ
радий может попадать с загрязненных рук, при курении и приеме пищи.
Радий быстро покидает кровеносное русло, небольшие количества его
длительно циркулируют в крови: через 14 лет после поступления радия в
крови циркулировало около 0,03% элемента, содержащегося в организме.
Независимо от химической формы соединения радий
при поступлении в
организм депонируется в костной ткани. Наблюдения на людях
свидетельствуют о том, что 80% его находится в скелете. В ранние сроки
после введения заметные количества этого элемента находятся в мягких
тканях. При поступлении радия в организм он подобно кальцию отлагается
на поверхности костей и в областях костной ткани с интенсивным
обменом
веществ. В ранние сроки (первые 8 суток) концентрация радия в эпифизе и
метафизе бедра в 2,5-4 раза выше, чем в диафизе. Принято, что
226
Ra и
96
228
Ra распределяются по всему объему минеральной кости, а
223
Ra,
224
Ra,
225
Ra и
227
Ra по поверхности кости во все периоды времени после
отложения их в скелете. Выделено два типа распределения радия:
образование участков интенсивного отложения – «горячих пятен» и
сравнительно равномерное диффузионное распределение. «Горячие пятна»
содержат в 16-218 раз больше радия на единицу костной массы, чем
участки диффузионного распределения.
226
Ra выводится из скелета человека с Т
б
= 17,1±1,2 лет, из легких –
180 суток. Выведение радия из организма происходит преимущественно
через ЖКТ. В течение 24-48 часов большая часть принятого с пищей радия
выводится с калом, с мочой – 5-6%. Выведение радия через почки
ограничено из-за реабсорбции его в канальцах.
Токсическое действие. Одним из признаков радиевой интоксикации
является лучевое поражение костной
ткани – ее деструкция, развитие
радиационного остеита, который приводит к повышенной хрупкости и
патологическим переломам костей. Радиационный остеит челюстных
костей, как правило, осложняется инфекцией и протекает как хронический
остеомиелит.
Характерным для поражения радием является патология костного
мозга. На вскрытии костный мозг темно-красного цвета, с большим
скоплением незрелых стволовых клеток. Такая патология
расценивается
как первая стадия лучевого остеита. Вторая стадия представляет собой
«замещающий фиброз», когда ткань костного мозга замещается фиброзной
тканью. Нарушение миелоидной пролиферации наблюдалось у больных,
содержащих в организме большие количества радия (10-180 г) и погибших
в течение 3-8 лет после окончания работы с радионуклидом. При
опустошении костного мозга в селезенке и печени
развиваются очаги
экстромедулярного кроветворения. Наряду с изменениями гемопоэза у
работниц радиевых производств нарушается овариально-менструальная
функция. Отмечены функции поражения кожи, ломкости ногтей,
выпадения волос у людей, проработавших в контакте с радием 1-2 года.
Может развиваться макроцитарная гипохромная анемия, лейкопения,
тромбоцитопения. Наряду с жалобами на общую слабость, головную боль,
головокружение, боли в
сердце у лиц, контактирующих с радием,
возникают специфические боли в костях рук и ног, грудине, ребрах,
иногда позвоночнике. У таких больных наблюдаются изменения в
нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах, ЖКТ, нарушается
обмен веществ.
Описан случай хронического поражения работницы, занимающейся
окраской циферблатов часов. На протяжении 14 месяцев в ее организм
поступали соли радия
. Содержание
226
Ra составило 455кБк. 11 лет
работница была практически здорова. Затем появилась повышенная
ломкость костей, через 2,9 и 12 лет она перенесла разные по локализации
переломы, через 26 лет наступила полная слепота, имелся перелом
97