Медицинская экология

Под внутренним облучением понимают воздействие на организм ионизирующих излучений радиоактивных веществ, находящихся внутри организма. Такой вид облучения возможен при вдыхании, заглатывании радиоактивных изотопов и проникновении их в организм через покровы кожи. В данном случае особенностью действия радиоактивных веществ на организм по сравнению с любыми фармакологическими препаратами или промышленными ядами будет являться то, что поражающим началом при попадании внутрь является ионизирующая радиация, а не химическая активность радиоактивных изотопов и их соединений. Это обусловлено ничтожно малой массой радиоактивных веществ при соответствующей высокой активности. В то же время от химических свойств большинства радиоактивных изотопов или их соединений зависит характер распределения по органам и системам, а также скорость выведения из организма. На основании экспериментальных данных Национальное бюро стандартов США разработало рекомендации о недопустимости накопления в организме в течении всей жизни человека более 1 мкг радия, так как вероятность возникновения злокачественных новообразований при превышении резко возрастает.

Допустимое содержание радиоактивных веществ в организме зависит от степени опасности радиоактивных элементов при попадании внутрь и определяется их радиотоксичностью.

Радиотоксичность – свойство радиоактивных изотопов вызывать большие или меньшие патологические изменения при попадании их в организм. Радиотоксичность изотопов зависит от ряда моментов, главными из которых являются:

– вид радиоактивного превращения (например, лучевое поражение ткани или органа α-частицами будет более выраженным, так как поглощенная доза при α-распаде в 20 раз больше, чем при β-распаде);

– средняя энергия одного акта распада (чем выше уровень энергии одного акта распада, тем больше будет радиотоксичность);

– схема радиоактивного распада (чем больше этапов радиоактивного превращения данного вещества, тем, соответственно, выше радиотоксичность);

– пути поступления радиоактивного вещества в организм.

Существует три различных пути поступления радиоактивных веществ в организм:

1) при вдыхании воздуха, загрязненного радиоактивными веществами;

2) через желудочно-кишечный тракт;

3) через кожу.

Наиболее опасен первый путь. Это обусловлено следующими причинами: во-первых, большим объемом легочной вентиляции; во-вторых, более высокими значениями коэффициентов усвоения, характеризующих долю отложившихся в организме радиоактивных веществ по отношению к общей поступающей внутрь активности. Пылевые частицы, на которых сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха проходят через верхние дыхательные пути. Их дальнейшая судьба зависит от их дисперсности. Крупные частицы, размеры которых превышают 1 мкм, эффективно задерживаются в верхних дыхательных путях.

При всасывании радиоактивных веществ из желудочно-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции, характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного тракта в кровь. В зависимости от природы изотопа и химической формулы попадающего в организм соединения коэффициент резорбции изменяется в широких пределах: от сотых долей процента (цирконий) до десятков процентов (железо, кобальт, стронций); радий – до 30 %.

Резорбция через неповрежденную кожу в 200–300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли. Исключение составляет изотоп водорода – тритий, легко проникающий в кровь через кожу даже при обычных условиях.

По характеру распределения в организме человека радиоактивные вещества можно условно разделить на три группы:

1) отлагающиеся преимущественно в скелете (остеотропные), к ним относятся кальций, стронций, барий, радий, цирконий;

2) концентрирующиеся в печени (до 60 %), из остального количества в скелете отлагается до 25 % (цезий, нитрат плутония и др.);

3) равномерно распределяющиеся по органам и системам (водород, углерод, железо, полоний);

4) с тенденцией к накоплению в мышцах – калий, цезий, рубидий;

5) с тенденцией к накоплению в ретикулоэндотелиальной системе (селезенке, лимфатических узлах) – рутений.

Особое место занимает радиоактивный йод. Он селективно накапливается в щитовидной железе, причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать таковую других органов в 100–200 раз.

Время пребывания излучателя в организме, по существу, определяет время облучения тканей, в которых локализован изотоп. Это зависит, во-первых, от периода полураспада изотопа (Т_ф), во-вторых, от скорости его выведения из организма, которая характеризуется периодом полувыведения (Т_б), то есть временем, в течение которого из организма выводится половина введенного радиоактивного вещества. Для количественной характеристики скорости исчезновения радиоактивного вещества из организма используется производственный показатель – эффективный период (Т_эфф) – время, в течение которого активность изотопа в организме уменьшается вдвое.