Миграция радионуклеидов в почвах

     Через 100 сут после в/в введения в  организме крыс, обезьян и кошек задерживается 47, мышей 33, кроликов 7,5, собак 26, человека 20 % введенного стронция.

     Путь  поступления влияет на величину отложения  стронция в скелете. Так, при интратрахеальном поступлении депонируется 76, ингаляционном  — 31,6, в/ж — 20—60, в/б — 81,2, накожном — 7 %.

     На  поведение стронция в организме  оказывает влияние вид, пол, возраст  животного, а также беременность, лактация и другие факторы. Наибольшее содержание стронция в скелете определено у собак, кошек и ужей через 4 сут (75, 60 и 70 % соответственно), у крыс через 2 сут (82 %), у лягушек через 8 сут (70 %), у морских свинок через 6 ч (47 %) с момента поступления изотопа в организм. В скелете самцов отложение этого радионуклида выше, чем в скелете самок. Эти различия отсутствовали у старых животных. Введение фолликулина и питуитрина до и после инкорпорации стронция уменьшало отложение в скелете. Кастрация самок способствовала увеличению содержания нуклида в скелете, которое становилось таким же, как у самцов. У взрослого населения, получавшего питьевую воду с повышенным содержанием кальция, накопление ⁹⁰Sr оказалось достоверно ниже, чем у лиц из контрольной группы (в среднем на 17 %). В костной ткани мужчин ⁹⁰Sr и кальций накапливается больше, чем у женщин.

     С увеличением возраста независимо от способа введений и вида животных, понижается величина отложения ⁹⁰Sr в скелете. Величина депонирования ⁹⁰Sr в скелете собак в зависимости от возраста при пероральном поступлении колеблется от 19.7 до 71,5 %. Отмечено, что в мягких тканях у старых животных ⁹⁰Sr откладывается в несколько большем количестве, чем у молодых. При увеличении возраста крыс от 1,5 до 7 мес. величина отложения стронция в скелете уменьшается с 40,8 до 14,7 %. При содержании кальция в диете в количестве 1,4 % величина отложения стронция у крыс в возрасте 3 мес. уменьшается с 17,3 до 3,7 %. В условиях хронического поступления, количество радиоактивного стронция, ранее фиксированное в скелете самок, не влияет заметным образом на величину накопления в эмбрионе.

     При введении изотопа в/м или перорально в разные сроки беременности большее количество его (до 50—70 %) откладывалось в плодах в последние дни беременности. Если беременность наступала через 10 дней после введения стронция, то в организме крысят содержалось только 0,2 % введенного количества. При введении стронция в разные сроки лактации большие его количества передавались детенышам с молоком на 7 сут (до 45 %). Отмечено значительное (в 1,5—2,5 раза) снижение содержания радиоактивного стронция в скелете лактирующих крыс. Однако способность лактации уменьшать содержание стронция в скелете матери возможна только тогда, когда изотоп попадает в организм в период кормления или незадолго до его начала. Стронций, который отложился в костях в отдаленные сроки до начала лактации, выводится с молоком крайне слабо.

     Распределение изотопов стронция в различных частях одной и той же кости и в  разных костях скелета неравномерное. Так, в эпифизе и метафизе у  крыс начальная концентрация стронция в 2,5 раза выше, чем в диафизе. У  собак максимальная концентрация обнаружена в метафизе бедра, в эпифизе и ребрах, минимальная — в костях черепа и зубах. Это свидетельствует о том, что стронций откладывается в участках костей, обладающих наибольшей зоной роста. Показано сравнительно равномерное распределение стронция в минеральной части кости. Стронций концентрируется под эпифизарным хрящом, эндостом в метафизарной области и периостом в середине стволовой части кости, т. е. в участках, где происходит усиленное образование кости. При повторном или длительном поступлении радионуклида в организм распределение такое же, как при однократном поступлении. Так, у крыс через 140—365 сут после ежедневного перорального введения ⁹⁰Sr (1,48-10⁴ Бк) содержание в скелете составляет 32—36 % введенного количества. Содержание в ткани печени 1,49—1,6, в мышцах 0,05—0,11, в почках 0,01—0,07%. Концентрация стронция в костях остается выше, чем в других органах и после прекращения поступления радионуклида.

     Учитывая  функцию удержания и выведения  через почки стабильного и  радиоактивного стронция (с массовыми числами 85, 89, 90), дозу, создаваемую поступившим ⁹Sr и ⁹⁰Sr на поверхностном слое кости и красного костного мозга, и дозу, создаваемую поступившим ⁸⁵Sr на все тело, Абрамов и Голутвина рассчитали дозу на поверхности кости при однократном и хроническом введении радионуклидов в количестве 37 кБк/сут (таблица 20):

      Таблица 20. Доза при однократном и хроническом введении радионуклидов

     Разработана возрастная модель отложения щелочноземельных элементов в кости человека во всем возрастном диапазоне, начиная с рождения. Показано, что ожидаемые эквивалентные дозы для костного мозга при поступлении ⁹⁰Sr в первые месяцы на порядок, а для ⁸⁹Sr на два порядка выше, чем при поступлении в организм взрослого человека.

     Выведение стронция из организма происходит с калом и мочой. При пероральном поступлении больше выделяется с калом. Так, за 8 сут суммарное выделение ⁸⁹Sr составляет 77,9 %, из них 5 % с мочой. Установлено несколько периодов полувыведения ⁹⁰Sr из организма. Короткий период полувыведения (2,5—8,5 сут) характеризует выведение стронция из мягких тканей, длинный период (90—154 сут) — преимущественно из костей. Выведение ⁹⁰Sr из организма собак выражается суммой пяти экспонент. При этом 45 % ⁹⁰Sr выводится с Тб, равным 1 сут, 20 % — 8 сут, 9 % — 58 сут, 10 % — 365 сут, 16 % — 3360 сут (Mays, Dongerty); Введение ⁸⁵Sr мужчинам-добровольцам в/в показало, что 70 % введенного количества экскретируется за 30 сут, 15 % с Те, равным 50 сут, 15 % выводится очень медленно.

     При длительном пероральном или парэнтеральном введении в организм ⁹⁰Sr период полувыведения из скелета значительно увеличивается, а начальный короткий период полувыведения или отсутствует или очень мал.

     С молоком у животных и человека после однократного перорального поступления радионуклида во время лактации выделяется от 0,04 до 4 % на 1 л молока от введенного; при хроническом поступлении Sr в организм с молоком выделяется 0,05— 6,3 % на 1 л по отношению к дневной норме.

     Токсическое действие, животные и среднесмертельные количества ⁸⁹Sr и ⁹⁰Sr приведены в таблице 21. 

     Таблица 21 -–Среднесмертельные количества ⁸⁹Sr и ⁹⁰Sr

     Таблица 22 -–Среднесмертельные количества ⁹⁰Sr

     При пероральном поступлении ⁹⁰Sr для крыс ЛДюо/зо-45= 370 кБк/г, для обезьян ЛДюолз ⁼ 74 кБк/г; при в/в введении для крыс ЛДюо/зо ⁼ 18,5 кБк/г, для собак — 11,1 кБк/г; при подкожном введении для собак ЛДюо/зо = 18,5—37,0 кБк/г.

     Введение остроэффективных количеств ⁹⁰Sr вызывает развитие типичной картины острой лучевой 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 полихромазия, пойкилоцитоз, резкий анизоцитоз. Наблюдается ускорение реакции оседания эритроцитов, замедление свертываемости крови, увеличение объема плазмы.

     Морфологические исследования крыс, павших в острой фазе заболевания при поражении радиоактивным стронцием, обнаружили обильные кровоизлияния в конъюнктиву век, подкожную клетчатку, лимфатические узлы, слизистую кишечника, желудка, легкие и серозные оболочки, деструкцию костного мозга (исчезновение кроветворных клеток, кровоизлияния в строму, отек, набухание и т. д.), некробиоз лимфоидной ткани селезенки и лимфатических узлов, жировую дегенерацию и некрозы центральных частей почечных долек, терминальную септицимию, воспалительные очаги в легких, кишечнике, коже и подкожной клетчатке. У собак изменения глубже и более выражены, чем у крыс.

     Подострая фаза болезни, развивающаяся у крыс, характеризуется постепенным нарастанием  симптомов старения и истощения, прогрессирующей атрофией паренхиматозных  органов и кожи с ее придатками, лейкопенией, анемией, атрофией костного мозга, гиперплазией селезенки за счет энергичного эктопического кроветворения. Часто присоединяется вторичная инфекция, поражающая легкие и пищеварительную систему, вызывающая дегенеративно-некротические изменения паренхиматозных органов, в первую очередь печени и почек.

     Sr вызывает нарушения в процессе  развития плода и новорожденных.  При однократном в/б введении (18,0 кБк/г) самкам и самцам за 10 дней до первого спаривания  отмечены нарушения процесса имплантации и развития плацент, аномалии развития в период органогенеза у 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 (до 40,6 % в третьем спаривании). Из локальных аномалий чаще всего встречались аномалии сердца и кости. Наиболее глубокие изменения, наблюдающиеся в процессе онтогенеза крыс, отмечены у потомства крыс от третьего спаривания, т. е. в отдаленные сроки после поступления ⁹⁰Sr в организм родителей.

     Хронически  эффективные дозы, не вызывающие значительного  сокращения продолжительности жизни, оказывают существенное влияние  на состояние функции печени и  почек, нейроэндокринную систему и иммунную реактивность, сперматогенез и овогенез.