ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
в организм (1 месяц и более) |
в моче |
и кале |
обычно |
обнару |
||
живается |
незначительное |
количество |
радиоактивных |
веществ, |
||
считать, |
что и в организме |
их |
содержание |
низкое, не всегда |
обоснованно1 . Так, для радиоизотопов стронция, циркония и ряда других долгоживущих изотопов, преимущественно отклады вающихся в костной ткани, несмотря на малую удельную активность экскремен тов, в организме их общее содержание может быть достаточно высоким. В от дельных случаях особенно в отдаленные сроки после загрязнения экскременты вообще могут быть практически свобод ными от радиоактивных веществ, хотя в костной ткани они могут содержаться в.
значительных количествах. В отличие от
остеотропных |
радиоизотопы, распреде |
||
ляющиеся |
в |
организме |
сравнительно |
равномерно |
(1 3 7 Cs, 2 4 Na), |
выделяются из |
|
4 |
|
В |
8 |
70 |
12 |
|
Время |
после |
заражения, сутки |
|
||
Рис. 38. Типичная кривая выведения |
из |
организма радиоактивных |
продук |
|||
тов деления ураиа после алиментарного |
заражения. |
|
|
|||
него в определенной закономерности, характеризуемой |
экспо |
|||||
ненциальной кривой. Поэтому для таких радиоизотопов |
показа |
|||||
тели активности мочи и кала могут служить |
характеристикой |
|||||
уровня их остаточного содержания |
в теле животного. |
|
||||
В санитарном отношении особую важность представляет вы |
||||||
деление |
сельскохозяйственными |
|
животными |
радиоизотопов с |
||
молоком, |
которое широко |
используется человеком в |
пищу. |
К числу таких радиоизотопов, создающих опасность употребле ния молока, относятся главным образом 9 0 Sr, 1 3 1 1 и 1 3 7 Cs. Обна ружено, что при продолжительном содержании коров на паст бище, загрязненном радиоактивными продуктами деления,
концентрация |
в молоке 9 0 Sr, 1 3 1 Г или 1 3 7 Cs |
относительно |
их со |
|||||
держания |
в корме будет находиться в соотношениях 0,07; 0,1 и |
|||||||
0,35 соответственно. |
|
|
|
|
|
|||
Коэффициент дискриминации 9 0 Sr относительно |
кальция |
в |
||||||
звене |
корм — молоко |
коров в среднем равен 0,14. |
Это |
значит, |
||||
что |
если |
в |
корме |
содержится 9 0 Sr |
примерно |
100 |
с. |
е. |
(100 |
пкюри/г кальция), то в молоке |
коров |
его содержание бу |
|||
дет |
ориентировочно соответствовать |
100-0,14=14 с. е. |
|
|||
Коэффициент дискриминации 1 3 7 Cs относительно |
калия в |
|||||
цепи |
корм — молоко |
коров в среднем |
равен |
1,0, |
хотя |
он коле |
блется в зависимости |
от сезонов года |
от 0,79 до |
1,7. Выведение |
1 ? 7 Cs с молоком составляет примерно 7% суточного его коли чества, воспринимаемого животным с кормом [67].
Следует отметить, что относительная доступность животным радиоактивных продуктов деления, образующихся при ядерных взрывах, существенно зависит от типа выпадений, с которыми они вносятся на почвенный покров. Обычно продукты деления,, формирующие так называемое местное выпадение, усваи ваются животными намного хуже, чем глобальные. Это обсто ятельство, по-видимому, объясняется тем, что в зоне местных выпадений они в значительном количестве включаются (заму ровываются) в частицы рекристаллизованного грунта.
Исследования, проведенные на следе радиоактивного облака, показали, что в костной ткани кроликов, обитавших в зоне, непосредственно прилегающей к району ядерного взрыва, со держание 9 0 Sr было практически немного выше, а часто и существенно ниже уровня загрязнения животных, населяющих области, находящиеся на весьма большом удалении от районов
ядерных взрывов, и загрязнение тела |
которых обусловливались |
||||||||
только глобальными |
выпадениями. |
В |
Англии в 1964 г. кон |
||||||
центрация |
стронция |
в |
молоке коров |
достигала |
28 |
с. е. [68]. |
|||
В Подмосковье |
концентрация 9 0 Sr в |
молоке коров в 1966 г.. |
|||||||
составляла |
в |
среднем |
17 пкюри/л, |
a 1 3 7 Cs — 46 пкюри/л |
[43]. |
||||
На территории |
Урала |
содержание 9 0 Sr в мышцах |
сельскохо |
||||||
зяйственных животных в 1966 г. было |
найдено |
в |
пределах |
||||||
16 пкюри/кг, |
а в 1963 г. — 38 пкюри/кг. |
В молоке |
коров |
в этом |
районе наиболее высокий уровень накопления стронция наблю
дался в 1963—1964 |
гг. |
и |
достигал |
примерно |
50 |
|
пкюри/л. |
|||||||||||
В |
1966 г. содержание |
в молоке уральских коров 9 0 Sr |
снизилось, |
|||||||||||||||
до 20 пкюри/л |
[69]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Если считать, что средняя концентрация |
кальция-в |
молоке |
|||||||||||||||
составляет |
1,0 |
г/л, то вышеприведенные |
цифры, |
характеризую |
||||||||||||||
щие концентрации 9 0 Sr в молоке, можно считать |
равнозначными |
|||||||||||||||||
стронциевым |
единицам. В среднем |
по |
Советскому |
Союзу |
в |
|||||||||||||
1966 |
г. содержание 9 0 Sr |
в |
молоке |
соответствовало |
16 |
|
пкюри/л, |
|||||||||||
в мышцах |
|
овец—19 |
пкюри/кг, |
в мышцах |
коров —9 |
пкюри/г |
||||||||||||
и |
в мышцах |
свиней — 7 пкюри/кг. |
|
Среднее содержание |
1 3 7 Cs в |
|||||||||||||
этом |
же |
году |
по |
Советскому |
|
Союзу |
в |
молоке |
равнялось |
|||||||||
60 пкюри/л, |
|
в мышцах овец — 230 пкюри/кг, |
в мышцах |
коров — |
||||||||||||||
180 |
пкюри/кг, |
в мышцах свиней—170 пкюри/кг |
[42]. Особен |
|||||||||||||||
но |
высокие |
уровни |
накопления |
9 0 Sr |
и 1 3 7 Cs |
были |
найдены |
в |
||||||||||
теле северных оленей. Оказалось, что в 1966 г. в |
костях этих |
|||||||||||||||||
животных |
концентрация |
9 0 Sr достигала |
980 |
с. |
е., |
содержание |
||||||||||||
1 3 7 Cs в мышцах в среднем — 57 нкюри/кг |
[44]. |
|
|
|
|
|
§ 4. МЕТАБОЛИЗМ Р А Д И О И З О Т О П О В СТРОНЦИЯ И ЦЕЗИЯ
ВТЕЛЕ ЧЕЛОВЕКА
Как отмечалось раньше, метаболизм стронция и цезия в организме определяется их химическими свойствами и физиче
ским состоянием соединений, в составе которых они поступают с пищей, водой или воздухом, и во многом подобен метаболизму кальция и калия. Однако существуют и некоторые различия, в
конечном счете |
определяющие величину дискриминации пер |
вых относительно |
вторых. |
В звене ЖКТ — кровь дискриминация 9 0 Sr по отношению к кальцию достигает 0,5. В крови стронций находится в форме катиона и очень непрочно связывается с молекулами белка сы воротки [70]. Слабая связь стронция с компонентами крови обеспечивает его довольно быстрое исчезновение из кровяного русла и отложение в скелете, подобно другим щелочноземель ным элементам. Выделение стронция из организма происходит главным образом с калом и мочой, частично с потом и слюной и в некотором количестве с желчью. Однако при хроническом
поступлении 9 0 Sr в |
организм человека основным путем его |
выведения является |
кишечник. |
Дискриминация |
стронция по отношению к кальцию при пере |
ходе этих элементов из сосудистого русла в кишечник, по-види мому, отсутствует. В почках (ренальный) коэффициент дискри минации варьирует в пределах от 2,8 до 4,3, т. е. в среднем ра вен 3,5.
Общая интенсивность экскреции 9 0 Sr из организма во многом зависит от характера диеты и возраста людей. В опытах на жи вотных установлено, что наиболее высокая экскреция стронция наблюдается у половозрелых животных. Кроме того, при содер жании подопытных животных на диете, бедной кальцием, экс креция стронция ослабевает и, наоборот, усиливается при диете, 'богатой кальцием.
Метаболизм кальция. Характер отдельных сторон метаболиз ма кальция и стронция в организме взрослого человека хорошо иллюстрируется схемами, приводимыми на рис. 39 и 40.
В основу этих схем положены следующие предпосылки. Еже дневное поступление кальция в пищеварительный тракт чело века в среднем составляет 1200 мг. В кровь же попадает только 40% этого количества, т. е. 450 мг/сутки. Всосавшийся кальций включается в так называемый обменный фонд, который, как полагают, достигает 5 г. В свою очередь, обменный фонд рас пределяется между плазмой крови, межтканевой жидкостью,
костными |
поверхностями |
и мягкими тканями. |
Найдено, что |
в 100 мл |
плазмы крови |
постоянно содержится |
10 мг кальция. |
Так как плазма составляет примерно 5% массы тела среднего
человека |
(70 кг), то общее количество кальция, |
содержащегося |
в плазме |
крови, приближается к 350 мг. Однако |
было выяснено, |
что только 65% этого количества кальция, т. е. примерно 250 мг, находится в ионизированном состоянии. Остальная же часть кальция прочно связана с белками плазмы [71].
Объем |
межтканевой жидкости в |
теле |
человека |
|
соответствует |
примерно |
15 л, и в ней содержится |
около 1000 |
мг обменного |
||
кальция. |
Эти данные свидетельствуют |
о том, что |
наибольшая |
Пот 50 мг
1200мг
Обменный фонд-5г
ЖКТ
450мг Плазма |
Межтканебая |
Костные |
|
жидкость |
поверхности |
500мг |
|
3,5Л |
15/1 |
и мягкие |
Кости |
350мг |
1000 мг |
ткани |
WW мг |
150 мг |
|
3650 мг |
500мг |
|
|
|
Моча
Рис. 39. Схема метаболизма кальция в теле человека.
часть обменного фонда — 3650 мг кальция — содержится на костных поверхностях. Ежедневно в обменный фонд включается около 950 мг кальция, из которых 450 мг поступает из пищева рительного канала и 500 мг резорбируется из кости. Отсюда средняя продолжительность пребывания кальция в обменном фонде равна 5000:950= 5,3 дня. Половинное обновление об менного фонда происходит в течение 3,7 суток [64]. Из обмен ного фонда в кости ежедневно откладывается примерно 500 мг кальция. Так как у взрослого человека количество кальция, поступающего в кость, примерно равнозначно тому, которое ежесуточно поступает из костей в русло крови, то общее содер жание кальция в скелете при однотипной диете практически сохраняется на одном уровне. Отсюда следует, что величина об менного фонда при этих условиях с течением времени не из меняется.
Метаболизм стабильных изотопов стронция. Человек в тече ние суток с пищей принимает около 1,6 мг стабильного строн
ция. Из |
этого количества в |
кровь переходит только |
19%, |
т. е. 0,3 |
мг/сутки. Обменный |
фонд стронция состоит из тех же |
|
трех компонентов, что и обменный фонд кальция, и равен |
1,2 мг |
(см. рис. 40). Общее же количество стабильного стронция, со держащееся в скелете «среднего» человека, принимается рав ным 250 мг. При этом допускается, что ежедневно из скелета в обменный фонд и обратно поступает примерно 0,12 мг строн ция. Обнаружено также, что при одном и том же пищевом ре-
жиме и постоянстве других факторов, влияющих на минераль
ный обмен человека, экскреция стронция с калом, |
мочой и по |
|||||||||
том балансируется его количеством, поступающим |
из |
кишечни |
||||||||
ка |
в кровь |
(0,3 мг). |
Установлено, |
что |
основное |
количество |
||||
стронция выводится |
из организма |
с мочой |
(0,24 мг). |
С калом |
||||||
|
1,6мг |
|
|
Пот 0,02мг |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обменный фонд-1,2мг |
|
|
|
|
|||
|
0,3мг |
Плазма |
Межтканевая |
|
Костные |
|
|
|
||
|
поверхности |
0,12мг |
|
|||||||
|
|
3,5л |
|
жидкость |
|
и мягкие |
— |
»- |
Кости |
|
|
|
|
15л |
|
|
|
||||
|
|
0,08мг |
|
|
ткани |
|
|
|
250 мг |
|
|
0,04мг |
|
0,24 мг |
|
|
0,12 мг |
||||
|
|
|
|
0,88 мг |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
^Моча |
0,24мг |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 40. Схема метаболизма стабильных изотопов |
стронция в |
теле че |
|||||||
|
ловека. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выделяется |
значительно меньше |
(0,04 мг) |
и еще меньше — с |
|||||||
потом (0,02 мг). Пользуясь тем же методом, |
который |
был при |
||||||||
менен в случае кальция, можно найти, что период |
полувыведе |
|||||||||
ния стронция из обменного фонда |
равен |
2,8 суток, |
а |
из скеле |
||||||
та — 2000 суткам. |
При этом следует иметь в виду, что коэффици |
ент дискриминации стронция относительно кальция в звене пи щеварительный тракт — кровь в среднем равен двум.
Метаболизм 9 0 Sr. Модель метаболизма 9 0 Sr в теле человека, приведенная на рис. 51, построена на основе следующих допу
щений. |
С пищевым рационом |
ежесуточно человек принимает |
|
1,2 С, |
где С — содержание 9 0 Sr |
в стронциевых единицах |
(с. е.). |
В кровь из пищеварительного |
тракта (ПТ) поступает |
только |
|
19% этого количества, т. е. 0,23 С. Обменный фонд 9 0 Sr |
харак |
теризуется теми же тремя |
компонентами, которые были приняты |
|
и для стабильных |
изотопов стронция. Дл я удобства рассмотре |
|
ния концентрация |
9 0 Sr в |
крови определяется величиной ХС, а |
концентрация 9 0 Sr в скелете — величиной УС. Ренальная дис криминация относительного кальция а считается равной 3,5, а дискриминация в звене пищеварительный тракт — кровь — 0,5. При этом учитывалось, что ежедневная доля включающегося в кость 9 0 Sr и его доля, выделяющаяся из тканей в кровь, соот ветственно равны долям кальция. На схеме это обозначено как 0,5 ХС. Так как почечная экскреция кальция составляет при мерно 0,25 г/сутки, то содержание 9 0 Sr в моче будет характе ризоваться произведением 0,25 а-ХС. Весь объем тканевой