Радиоактивные изотопы и их применение

Ткань	Время после введения радиофосфора
	часы		Дни
	0,5	4	10	20	30	50	98
Мышцы	18,3	19,4	25,8	28,8	25,2	12,1	3,6
Скелет	19,1	23,4	43,1	49,1	51,8	76,5	92,0

Значительная часть введенного под кожу крысы радиоактивного фосфора уже через полчаса оказывается в костях; далее процесс накопления фосфора в костях замедляется, но идет непрерывно. В мышцах содержание радиоактивного фосфора доходит до максимума через 20 дней, а затем начинает падать.

Со временем в костях происходит биологическая перекристаллизация. Кровь приносит фосфор, который образует кристаллы фосфата кальция, а старые кристаллы растворяются и уносятся кровью, кости обновляются. 97,8% фосфора, введенного в кровь, как показывают меченые атомы, уже через два часа уходит из нее.

Радиоактивный фосфор в теле животного легко также обнаружить путем радиографии, если приложить его разрез к фотографической пластинке и выдержать некоторое время. Излучение радиоактивного фосфора вызовет засвечивание фотографической пластинки. На рис. 27 показан отпечаток радиоавтографа разреза мыши, под кожу которой был введен радиоактивный фосфор.

Рис. 27. Радиоавтограф мыши, в костях которой скопился радиоактивный фосфор.

Стронций, попавший в организм животного, так же как и фосфор, накапливается в костях.

В организме происходит непрерывный обмен одних атомов на другие и не только в костях, но и в любых других тканях тела животного.

Обмен атомов фосфора происходит во всех частях тела, особенно интенсивно обмен происходит в мозгу. Используя меченый фосфор, удалось показать, что в различных частях мозга обмен усиливается при различного рода раздражениях (световых, звуковых и т. п.). Например, при звуковом раздражении наблюдается усиление обмена фосфором в корковой части слухового анализатора мозга.

Любопытным является тот факт, что фосфор, внесенный в воду в виде солей, проникает в тело рыб через их поверхность, что дает возможность производить подкормку рыб фосфором.

Можно ли было проследить за движением фосфора или других атомов в живых тканях без метода меченых атомов? Конечно, нет.

Откуда берется кальций. В состав скорлупы яиц входит кальций. Предполагали, что кальций непосредственно из пищи поступает в кровь, а из крови в скорлупу яиц. Однако опыты с применением радиоактивного кальция показали, что из пищи весь кальций поступает в скелет, не попадая непосредственно в скорлупу яиц. Из скелета он расходуется, в частности, и на построение скорлупы яиц. Его расходование тем самым регулируется. Оно идет у кур, например, в соответствии с их продуктивностью. У кур, которые за 2 месяца снесли 25 яиц, происходит обновление костяка на 95%, в то время как у ненесущихся кур за то же время костяк обновляется лишь на 25%.

Роль железа. Без элемента железа не могут обходиться живые существа. Железо входит в состав гемоглобина, а гемоглобин является основным веществом, составляющим красные кровяные тельца — эритроциты. Эритроциты переносят кислород от легких во все уголки сложного организма человека и животного. Перенос этот совершается с помощью атомов железа, которые в легких присоединяют кислород, а в тканях тела отдают его.

Как проследить за движением и распределением железа в живом организме? Где накапливаются запасы железа? Меченые атомы помогают ответить на поставленные вопросы.

Для проведения опытов используются радиоактивные изотопы железа, которые вводятся с пищей в желудок животного в виде солей железа. Затем с помощью счетчика измеряется количество радиоактивного железа в крови и различных органах.

В результате многочисленных исследований было установлено следующее.

Железо, поступающее с пищей в организм, всасывается слизистой оболочкой двенадцатиперстной и тонких кишок. Далее оно входит в состав белкового вещества ферритина. Ферритин накапливается главным образом в печени и селезенке.

Если организм здоровый, то кровь, мышцы, печень и другие органы содержат определенное количество железа. В печени и селезенке содержится запас ферритина. Новые порции железа, введенного в желудок, почти целиком выбрасываются организмом. Но стоит взять из вены животного некоторое количество крови, как начинается интенсивное всасывание железа.

Железо ферритина в костном мозгу превращается в гемоглобин, который включается в состав образующихся там же эритроцитов. У малокровных людей идет интенсивное усвоение железа.