Сельскохозяйственная радиобиология (стр. 13 )

При попадании в организм он полностью всасывается в кровь и до 60 % откладывается в щитовидной железе (критический орган). Концентрация йода в других органах по отношению к концентрации в крови распределяется следующим образом: кровь – 1; почки, печень, яичники – 2-3; молоко – 5-15; щитовидная железа – 10000.

Из организма как стабильные, так и радиоактивные элементы йода выводятся в результате обмена веществ с мочой, калом, молоком, а у птиц – с яйцами. У лактирующих коров из 1 л молока выделяется около 1 % поступившего в организм за 1 день количества радиойода; в желток куриных яиц при длительном поступлении переходит до 16 %, в белок – до 1 % от суточного количества.

При выпасе на территории, однократно загрязненной 131I, пик выведения с молоком приходится на 3 сутки, затем наступает спад, через 3 недели выведение сокращается в 4 раза. Следует отметить, что выведение данного элемента с молоком снижает депонирование его щитовидной железой и снижает радиопоражаемость; величина депонирования и выведения с молоком также зависит от уровня содержания в рационе стабильного йода. Введение в рацион йодистого калия на 50 % снижает депонирование щитовидной железой, на 70 % – депонирование в яйцах. Таким же действием обладает хлористый калий – снижение депонирования в щитовидной железе на 90 %.

Токсическое действие радиоактивного йода проявляется, прежде всего, в поражении щитовидной железы вплоть до разрушения (при воздействии в больших дозах). При этом быстро появляются признаки гипофункции щитовидной железы – потеря аппетита, угнетение, запоры, шелушение кожи и высыхание волоса и шерсти. Развиваются изменения в нервной и эндокринной системах, в кроветворной системе – снижение количества нейтрофилов, лимфоцитов, развитие анемии.

Изменения гормональной регуляции вызывают снижение воспроизводительных качеств, глубокие нарушения функции яичников и семенников. Структурные и функциональные изменения в других органах обуславливаются именно нарушением эндокринной регуляции со стороны щитовидной и половых
желез, надпочечников и гипофиза.

4.5. Радиотоксиологическая характеристика Cs-137

Цезий – элемент первой аналитической группы в периодической системе . Его химические соединения – хлориды, нитраты, карбонаты, растворимы в воде, поэтому хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте (100 % резорбция), из которой током крови разносятся по всему организму.

Из радионуклидов цезия наибольшую биологическую опасность представляет 137Cs, ядра которого при бета-распаде излучают бета-частицы и гамма-кванты. Тфиз. = 30 годам, данный радиоизотоп долгоживущий, по степени токсичности относится к группе В – группе средней радиотоксичности. Выпадение
радионуклида 137Cs отмечается в течение ряда лет после ядерного взрыва, загрязняет воду, почву, растительность.

В значительно большей степени сорбируется почвой (по сравнению со 90Sr), поэтому выносится из нее с урожаем меньше, чем 90Sr; из влажных почв больше, чем из суходольных участков. В растения поступает как через корневую систему, так и через наземные его части, в растениях распределяется равномерно, аналогично калию. В организм животных поступает с кормом, водой, воздухом, почвой через желудочно-кишечный тракт и органы дыхания. С продуктами питания животного
и растительного происхождения, с водой, воздухом попадает
в организм человека.

Характер метаболизма сходен с обменом калия в организме и характеризуется высокой скоростью обмена в звене кровь–органы–ткани; быстрым снижением концентрации в крови вследствие интенсивного включения в органы и ткани, также вследствие выведения через экскреторные органы и молочную железу.

У животных 137Cs распределяется диффузно с преобладанием в мышцах, во внутренних паренхиматозных органах. При поступлении в организм лактирующих коров большое его количество оказывается в молоке: при однократном пероральном поступлении его концентрация нарастает в течение 24 часов, достигает максимума через 24-48 часов после поступления, затем до 6-7 дня происходит медленное снижение его концентрации.

Данный радионуклид выводится в процессе обмена веществ из организма с калом, мочой, молоком, яйцами и другими путями. Выведение изотопа у высокопродуктивных животных происходит интенсивнее – при суточном удое в 20 л выводится 13 % суточного поступления, при удое в 14 л – только 8,8 %. Эффективный период полувыведения (Тэфф.) у лактирующих коров составляет 20-50 дней и зависит от состава рациона: чем больше в рационе грубых кормов, тем меньше радиоцезия
выводится с 1 л молока.

У кур специфическим способом выведения радионуклидов являются яйца – радиоцезий концентрируется, главным образом, в белке, в желтке – в 8 раз меньше.

Из разных видов мяса максимальная концентрация наблюдается в баранине, в говядине его содержание меньше в 2 раза, в свинине – в 3 раза, в оленине – в 10 раз больше. Высокая концентрация 137Cs в оленине обуславливается его высоким содержанием в многолетних мхах и лишайниках, являющихся основным кормом для них. Летом концентрация радиоцезия в мясе оленей снижается, так как в рацион включается однолетняя трава, содержащая меньше радионуклидов.

В суточном рационе молочного скота 137Cs не должно быть больше 1,3 мкКи, для мясного скота – 0,33 мкКи, для овец – 0,175 мкКи.

4.6. Радиотоксикологическая характеристика 90Sr

Стронций – щелочно-земельный элемент второй аналитической группы. Имеет ряд радиоактивных изотопов – от 81Sr до 97Sr, но наибольший интерес представляют 89Sr и 90Sr, образующиеся при делении урана в ядерных реакторах и при ядерных взрывах как продукты ядерного деления.

90Sr является бета-излучателем, Тфиз. = 28 лет, энергия
бета-частиц – 0,54 МэВ. По радиотоксичности относится к группе В.

Являясь аналогом кальция, радиостронций при поступлении в организм включается в минеральный обмен, все его соединения растворимы в воде, поэтому активно включаются в компоненты биосферы, мигрируют по биологическим цепочкам и с продуктами растительного и животного происхождения попадают в организм животных и человека.

В организме радиостронций хорошо всасывается в ЖКТ
(5-100 %), значительное количество его откладывается в костях (остеотропный тип распределения), депонирование в мягких тканях составляет не более 1 %. Наибольшая концентрация наблюдается в участках костей, обладающих наибольшей зоной роста (в диафизе).

90Sr выделяется из организма в основном с калом, а при ингаляционном поступлении – с мочой. Период полувыведения его из мягких тканей составляет 2,5-8,5 суток, из костей – 90-154 суток; выделяется и с молоком.

Благодаря специфике отложения радиостронция создаются такие условия, когда облучается не весь организм, а преимущественно скелет и костный мозг. Поэтому наиболее выраженные изменения возникают в этих органах. В отдаленные сроки после радиационного поражения как при однократном, так и многократном длительном поступлении радиостронция развиваются лейкозы, остесаркомы, новообразования желез внутренней секреции, молочных желез. Существенное влияние излучение стронция-90 оказывает на спермиогенез и овогенез, состояние функций печени и почек, иммунологическую реактивность овец.

В продуктах питания животного происхождения обычно регламентируется содержание радионуклидов стронция и цезия.

4.7. Токсикологическая характеристика иттрия

Иттрий – химический элемент III группы периодической системы . Атомная масса 88,92 а. е.м. В соединениях иттрий трехвалентен. Растворим в воде хлористый, азотистый и сенокислый иттрий.

Практический интерес представляют 90Y и 91Y с периодами полураспада 64 ч и 58,8 дня соответственно. Изотоп 90Y
испускает бета-излучение с граничными энергиями двух спектров – 1,545 МэВ (99,78 %) и 0,34 МэВ (0,22 %), а также слабое гамма-излучение с энергией 1,21 МэВ. Изотоп 91Y тоже практически чистый бета-излучатель с двухкомпонентным спектром: Eбета1 = 2,27МэВ (Еср = 0,93МэВ) и Ебета2 = 0,513МэВ. Энергия сопровождающего гамма-излучения 90Y составляет 1,76 МэВ. Иттрий извлекают из продуктов деления урана, в частности,
из облученных в реакторе отработанных тепловыделяющих элементов.

Радиоактивные изотопы иттрия имеют среднюю радиотоксичность. На рабочем месте может использоваться препарат активностью 37 ´ 104 Бк (10 мкКи). В обычных условиях иттрий в организме не обнаруживается, но в случаях его поступления радиоактивный иттрий наиболее интенсивно откладывается в костях (трабекулы, надкостница, костный мозг, эндост), печени и селезенке, образуя при этом устойчивые высокомолекулярные комплексы с белками. Поэтому он длительное время служит источником облучения тканей организма. Из желудочно-кишечного тракта всасывается менее 1 % иттрия. Из организма выводится с калом и мочой, причем у старых животных в значительно большем количестве. Для усиления выведения используют комплексоны: этилендиаминтетрауксусную или нитрилотриуксусную кислоты, с которыми иттрий образует устойчивые соединения.

4.8. Токсикологическая характеристика радия

Радий – радиоактивный химический элемент II группы периодической системы . Атомная масса 226,05. Основной изотоп – 226Ra с периодом полураспада 1622 года. Этот изотоп принадлежит к радиоактивному семейству 238U. При распаде 226Ra образуется изотоп инертного газа 222Rn (радон), который, поступая в воздух, может представлять опасность. Изотоп 222Rn, в свою очередь, превращается в короткоживущий полоний и другие изотопы. Конечным продуктом распада 226Ra является стабильный свинец. Энергия альфа-излучения 226Ra и его дочерних продуктов 4,78-7,68 МэВ. Энергия его гамма-квантов 0,18-2,19 МэВ.

Поведение радия в биосистемах имеет много общего с кальцием и стронцием: несмотря на количественные различия, радий в виде ионов поступает в растения из почвенного раствора. При увеличении в почве содержания кальция уменьшается поглощение растениями радия.

Из желудочно-кишечного тракта всасывается 20-70 % радия. В организме распределяется в крови, костях и мягких тканях, из которых более половины – в первые сутки.