Сельскохозяйственная радиобиология (стр. 6 )

3.2.5.2. Влияние ИИ на эндокринные железы

Эндокринные железы при воздействии ИИ отражают изменения в других органах и системах, т. е. изменения в них являются результатом опосредованного действия через нервную систему по механизму развития стресса и адаптационного синдрома. При инкорпорации радиоактивного I-131 щитовидная железа является критическим органом.

При воздействии сублетальных и летальных доз в гипофизе повышается адренокортикотропная функция, снижаются и угнетаются гонадотропная и тиреотропная функции, нарушается соматотропная функция. Вследствие этого в надпочечниках наблюдается гиперсекреция адреналина и кортизона, в более поздние периоды – подавление функции надпочечников. В щитовидной железе в первоначальный период воздействия ИИ развивается гиперфункция, которая переходит в гипофункцию и дисфункцию.

3.2.5.3. Действие ИИ на эмбрион и плод

Радиочувствительность эмбриона и плода очень высокая, с теоретической точки зрения эта закономерность объяснима – т. к. эмбрион и плод представляют собой конгломерат делящихся и дифференцирующихся клеток (правило Трибондо и Бергонье). Радиочувствительность тех или иных тканей, органов и систем плода зависит от времени закладки, формирования и дифференцировки их, а радиочувствительность эмбриона определяется наиболее чувствительной, критической системой, находящейся в момент облучения в состоянии активного развития.

Различают три основных периода внутриутробного развития организма:

1) зародышевый период – подразделяется на предимплантационный и эмбриональный периоды;

2) предплодный период;

3) плодный период.

Таблица 15

Сроки органогенеза зародышей у животных различных видов (дни)

Развитие организма	Корова	Овца	Свинья	Мышь
Имплантация	13-15	11-13	1-13	5
Зародышевые слои	17	-	-	-
Первичная полоска	20	16	14	-
Хорда	22	16-17	-	8
Закладка сердца	21	18-19	-	8-10
Образование головы, зачатки органов чувств, зачатки конечностей	24	18	16-18	9
Примитивные отделы головного мозга	23-26	-	-	10,5
Сердце, печень, выступающий мезонефроз	24	18-19	15-18	11,5
Сердце, разделение на камеры, дифференциация нервов и ганглиев	27-28	19-20	18-19	12,5
Бесполые зачатки гонад, печеночное кроветворение, интенсивная дифференциация желудочно-кишечного тракта. Извилины и отделы мозга	25-30	20	18-20	13,5
Зачатки молочных желез, полости тела, зиготы	60	30	24	-
Отчетливо сформировавшиеся глаза, развиваются зубы	60	42	-	14,5
Оссификация костей, половая дифференциация. Плодный период развития	60	30	30	15,5

Облучение сублетальными дозами до имплантации (в срок от 0 до 15 дней) зародыша приводит к очень высокой их гибели – 70-80 %. Радиационное воздействие в эмбриональный и предплодный периоды (в срок до 60 дней у сельскохозяйственных животных), когда происходит закладка всех органов и систем (основной органогенез), вызывает почти 100 % уродства и отклонения в развитии и впоследствии 50-60 % смертность новорожденных. Таким образом, период органогенеза следует рассматривать как наиболее радиочувствительный для зародыша. Воздействие в плодный период вызывает внутриутробное развитие острой лучевой болезни с характерными симптомами,
гибель после родов, аборты и выкидыши.

Итак, последствия облучения эмбриона и плода таковы, что необходимо любой ценой предотвращать лучевые воздействия
в любой дозе в этот период. Исследователями установлено, что даже диагностические облучения беременных женщин (при поглощенной дозе 0,001-0,2 Гр) могут вызвать значительные уродства при сроках беременности до 38 дней в виде развития опухолевых заболеваний крови (лейкемии) и генетических нарушений, т. к. даже изменения в небольшом числе клеток гонад эмбрионов окажет гораздо больший эффект, потому что они являются предшественниками огромного количества клеток эпителия половых желез взрослого человека – нарушения
передаются всем клеткам его последующих поколений.

Раздел 4

ТОКСИКОЛОГИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

4.1. Пути поступления РВ в организм животных

В организм сельскохозяйственных животных РВ могут поступать с пищей и кормом через пищеварительный тракт; с воздухом через органы дыхания – ингаляционный путь поступления РВ; через поврежденную и неповрежденную кожу, слизистые оболочки и раны. Потенциальный вклад каждого из вышеназванных путей не одинаков. Если в период радиоактивных выпадений крупный рогатый скот и другие пастбищные животные находятся на пастбище, то поступление радионуклидов может составить в относительных единицах:

желудочно-кишечный путь – 1000;

ингаляционный путь – 1;

диффузный путь (через кожу, слизистые оболочки и раны) – 0,0001.

Следовательно, в условиях радиоактивных выпадений основное внимание должно быть обращено на максимально возможное снижение поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных через ЖКТ.

Необходимо учитывать и тот факт, что в общей схеме миграции радионуклидов животные занимают особое место, особенно жвачные животные, потребляющие много сочных и грубых кормов с достаточно большой площади (до 100-300 м2 на 1 гол.), и вследствие этого являющиеся своеобразным аккумулятором и передатчиком РВ человеку по пищевой цепочке:

4.1.1. Желудочно-кишечный путь
поступления радионуклидов

Этот путь поступления РВ является основным, если радиоактивное загрязнение территории по времени совпадает с пастбищным содержанием животных. Преимущественно через ЖКТ поступают и всасываются щелочные элементы – K, Ca, Na, Rb, Cs, I, и в меньшей степени – щелочно-земельные элементы – Sr (40-60 %), Co (30 %), Mg (10 %), Zn (10 %), Ba (5 %). Трансурановые элементы и редкоземельные металлы в желудочно-кишечном тракте образуют труднорастворимые соединения и поэтому степень их всасывания очень низкая: Po – 6 %, Ru – 3 %, U–3-6 %, Pu – 0,01 %, Zr – 0,01 %.

На величину и скорость всасывания радионуклидов в ЖКТ влияют количество поступившего радионуклида, биологическая доступность РВ, размер и вид частиц, возраст животных
и другие факторы.

Между количеством поступившего радионуклида и процентом всасывания их существует обратно пропорциональная зависимость – чем больше поступает радиоактивных веществ, тем меньший процент от количества поступивших веществ всасывается.

С практической точки зрения важно, что корма, выращенные на территории с одинаковой плотностью загрязнения, в расчете на 1 кормовую единицу накапливают различное количество радионуклидов.

Таким образом, при одной и той же плотности загрязнения территории радионуклидами размеры их поступления в организм сельскохозяйственных животных будут зависеть от характера кормопроизводства в хозяйствах и от типа рациона, от конкретного состава рационов.

При пастбищном содержании животных определенное количество радионуклидов может поступать в организм и с частицами земли и дернины, при вдыхании запыленного воздуха вместе с мокротой.

Биологическая доступность радионуклидов определяется растворимостью частиц в воде и в содержимом желудочно-кишечного тракта – растворимость в желудочном соке, содержащем соляную кислоту, обычно выше в 2-3 раза. Мелкие частицы по сравнению с частицами крупных и средних размеров растворяются в большей степени.

Роль отдельных отделов желудочно-кишечного тракта в усвоении радионуклидов различна: главным местом всасывания (абсорбции) радионуклидов являются двенадцатиперстная,
тощая, ободочная, подвздошная кишка, преджелудки жвачных
и желудки однокамерных животных, в убывающей последовательности.

Таблица 16

Ориентировочные данные о загрязненности кормов РВ в расчете
на 1 корм. ед., усл. ед.

Вид корма	Корм. ед.	Содержится в 1 к. ед.
90Sr	137Cs
Овес: зерно солома	1,0 0,31	1 усл. ед. 16	1 усл. ед. 6,3
Ячмень: зерно солома	1,13 0,33	0,9 15,0	0,9 6,0
Пшеница яровая: зерно солома	1,18 0,20	0,6 18,7	0,8 10,0
Картофель	0,31	0,8	5,4
Свекла кормовая	0,12	6,2	20,8
Кукуруза на силос	0,14	21,5	4,8
Люцерна	0,23	27,5	15,1
Клевер	0,20	41,2	16,5
Трава луговая	0,28	19,0	47,6
Сено естественных сенокосов	0,47	31,7	67,4
Сено с окультуренных лугов	0,50	15,0	46,6

Примечание. Удельная радиоактивность места эксперимента, черноземной почвы, составляла 4 ´10-10 и 3´10-11 Ки /кг при плотности загрязнения 1 Ки/км2 соответственно 90Sr и 137Cs.

У молодых животных вследствие интенсивно протекающих обменных процессов всасывание всегда выше, чем у полновозрастных и старых животных.

Следует отметить, что всасываемость радионуклидов в большей степени зависит от тропности их по отношению к обычным минеральным веществам, участвующим в обмене веществ.

Во время прохождения в ЖКТ альфа - и бета-излучающие радионуклиды облучают его стенку, а гамма-кванты достигают лимфатических узлов и внутренних органов, в это время ЖКТ становится критическим органом.

4.1.2. Ингаляционное поступление радионуклидов

Поверхность альвеол в 50 раз больше поверхности кожи, поэтому ингаляционное поступление РВ в организм может вносить значительный вклад в общее поступление их в организм, особенно в первые дни после радиоактивного загрязнения местности газообразными и аэрозольными коротко живущими продуктами ядерного распада в виде пыли, тумана, дыма. Проникая
в легкие, растворимые радионуклиды быстро всасываются в кровь и разносятся по органам, тканям; труднорастворимые РВ оседают в альвеолах, проникают в межальвеолярное пространство и лимфоузлы, которые становятся критическими органами для этих радионуклидов.

4.1.3. Поступление радионуклидов через кожу,
слизистые оболочки и раны

Этот путь поступления радиоактивных веществ может иметь место при осаждении аэрозольных и твердых радиоактивных частиц на поверхности кожи, всасываемость через поверхность кожи может усиливаться при воздействии химических факторов (отравляющие вещества), других физических факторов – высокой температуры и инфракрасных лучей (ожоги кожных покровов), биологических факторов (бактериальные токсины и воздействие самих микроорганизмов). Через кожу и слизистые оболочки обычно всасываются газообразные радионуклиды йода, трития, водорастворимые соединения плутония, газообразные радон и торон. Критическим органом при этом пути поступления радионуклидов являются кожа и слизистые оболочки.

4.2. Типы распределения радионуклидов в организме
сельскохозяйственных животных.
Группы радиотоксичности РВ

В реальной ситуации возможны различные варианты поступления радионуклидов в организм животных, они могут поступать одно - и многократно. Поведение радионуклидов в организме животных определяется следующими факторами:

1) биогенной значимостью для организмов стабильных изотопов поступающих радионуклидов, тропностью их к определенным тканям и органам: например, кальций выполняет специфическую роль, всегда входит в состав костной и других тканей, проявляет тропность к костной ткани, йод имеет большую тропность к щитовидной железе;

2) физико-химическими свойствами радионуклидов – положением элементов в периодической системе элементов ­делеева, валентной формой радиоизотопа и растворимостью химического соединения, способностью образовывать коллоидные соединения в крови и тканях и другими факторами.

Основываясь на вышеперечисленных обстоятельствах, по типу распределения радионуклиды подразделяются на четыре основные группы.

Таблица 17

Типы распределения радиоактивных элементов в организме

Тип распределения	Элементы
Равномерный (диффузный)	Элементы 1 группы период. системы – Н, Li, Na, К, Rb, Cs, Ru, Cl, Br и др.
Скелетный (остеотропный)	Щелочно-земельные элементы: Ве, Са, Sr, Ra, Zr, Ir, F и др.
Печеночный	La, Ce, Pm, Pu, Th, Mn и др.
Почечный	Bi, Sr, As, U, Se и др.
Тиреотропный	I, Br, As

Орган, в котором происходит избирательное накопление радионуклидов и вследствие чего он подвергается наибольшему облучению и повреждению, называется критическим.