CC BY
4
УДК 617-001.28-06:616.441-001.29
И. Я■ Василенко, Н. Н. Клемпарская, Ю. А. Классовский, М. А. Лагун„ В. М. Каганов, А. П. Милосердое, Е. Ф. Ильченко, А. А. Павленко, В. М. Краснокутский
ХАРАКТЕРИСТИКА СОЧЕТАННЫХ РАДИАЦИОННЫХ ПОРАЖЕНИИ ПРИ ОБЩЕМ у-ОБЛУЧЕНИИ И ВНУТРЕННЕМ ЗАРАЖЕНИИ I131 В МАЛЫХ ДОЗАХ
В ряде работ (И. Я. Василенко и соавт.; Ю. И. Москалев и соавт.) показано, что при сочетании общего внешнего у-облучения с местным облучением щитовидной железы радиоактивным йодом острые радиационные поражения клинически протекали легче, чем при изолированном общем у-облучении. Феномен облегчения наблюдали при у-облучении животных в дозах, вызывающих лучевую болезнь средней и тяжелой степени.
Нашей целью явилось изучение биологического действия общего внешнего у-облучения в дозе 50 Р в сочетании с местным облучением щитовидной железы в дозе, примерно в 3—4 раза превышающей дозу внешнего облучения, в условиях содержания животных на «йодированной» диете. При постановке эксперимента мы исходили из того, что облучение в дозе 50 Р не приводит к острому лучевому поражению и эта доза считается переносимой в чрезвычайных условиях. При выборе доз облучения щитовидной железы радиоактивным йодом исходили из возможных соотношений общего внешнего у-облучения и местного облучения железы в аварийных ситуациях.
В опыте использовано 16 беспородных собак обоего пола в возрасте 2—5 лет со средним весом 18 кг (от 13 до 24 кг). Животных разбили на 4 равноценных группы по 4 собаки в каждой. Собаки 1-й группы были подвергнуты общему одностороннему у-облучению в дозе 50 Р; животным 2-й группы вводили радиоактивный изотоп I131 в количестве 50 мкКи на 1 животное; собак 3-й группы подвергли сочетанному внешнему и внутреннему облучению (50 Р + 50 мкКи I131 на животное); 4-я группа животных служила биологическим контролем. Подопытных животных облучали на установке ЭГО-20М при мощности дозы 40 Р/мин. После облучения собакам 3-й группы сразу же вводили рег об радиоактивный йод без носителя. Все животные находились под наблюдением в течение 28 мес.
Собаки перед опытом в течение нескольких месяцев и в последующем на протяжении всего эксперимента получали йодированную соль «Арал-сульфат». Длительное применение йодированной соли, как показали исследования, приводит к насыщению щитовидной железы стабильным йодом. Накопление I131 в таких условиях составляло около 10% введенного. Эта величина и была принята при расчете .поглощенной дозы на щитовидную железу. Доза облучения щитовидной железы собак ¡131 составила около 200 рад. Дозу определяли по формуле, приведенной в радиационной дозиметрии.1 За подопытными животными вели клиническое наблюдение (определяли общее состояние и аппетит, характер стула и температуру тела, состояние кожных покровов и видимых слизистых оболочек, подсчитывали частоту пульса и дыхания); исследовали кровь (определяли количество лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов, содержание гемоглобина, подсчитывали лейкоцитарную формулу). Качественные изменения лейкоцитов в динамике изучали с помощью люминесцентной микроскопии. Как известно, при лучевых поражениях в результате повреждения нуклеопротеидов клеток крови характер свечения
1 Радиационная дозиметрия. Под ред. Дж. Хайна и Г. Браунелла. Пер. с англ. М.„
1958.
■ядер лейкоцитов меняется. В конце срока наблюдения функциональное состояние миелопоэза оценили при нагрузке нукле-иновокислым натрием.
Функциональное состояние щитовидной железы оценивали по ее йодфиксирующей способности. Собакам внутри-желудочно вводили I131 без носителя в количестве 5 мкКи, а затем в течение недели измеряли мощность дозы 7-излучения в области щитовидной железы. При биохимических исследованиях определяли содержание и фракционный состав белков сыворотки, содержание серомукоидов и холинэстеразную активность крови. Иммунологическую реактивность животных оценивали по количеству и качеству аутофлоры кожи носа на питательных средах Эндо и Коростелева методом отпечатков, динамике нормальных антител к убитой палочке брюшного тифа (диагностикум) и живой культуре кишечной палочки (смыв суточной агаровой культуры), выделенной от здоровой собаки, фагоцитарной активности лейкоцитов крови, реакции Уанье с лизатом собственных эритроцитов. Забитых животных в конце наблюдения подвергали морфологическим исследованиям.
Общее состояние собак на протяжении всего опыта было хорошим, поведение — активным. Основные показатели состояния сердечно-сосу-дистой системы, органов дыхания и пищеварения находились в пределах физиологической видовой нормы. В первые 2 нед после воздействия изменения крови у части подопытных животных характеризовались повышением числе лейкоцитов, в основном за счет нейтрофилов. Показатели красной крови оставались без существенных изменений. Во всех группах отмечено снижение числа тромбоцитов. При люминесцентной микроскопии до облучения у подопытных и контрольных собак ядра 90—95% лейкоцитов светились зеленым светом, а цитоплазма — оранжевым. Цвет ядер у остальных 5—10% клеток варьировал от желтого до красного. После облучения у подопытных животных количество лейкоцитов с патологическим свечением значительно увеличилось (рис. 1). Изменения были более выраженными у животных, подвергавшихся изолированному внешнему ^-облучению или внутреннему заражению I131. У собак, подвергшихся сочетанному радиационному поражению, качественные изменения лейкоцитов были выражены значительно меньше.
Исследование иммунологической реактивности в первые дни после воздействия показало, что у животных, подвергавшихся сочетанному воздействию, по сравнению с изолированно пораженными собаками в состоянии аутофлоры кожи носа в количественном и качественном отношении имелись существенные различия. На среде Коростелева со 2-х по 5-е сутки суммарно сделано по 16 анализов в каждой группе. Из 16 анализов в 1-й группе резко положительных (+ + +или + + +-+) было 5, во 2-й группе — бив 3-й группе — 13. По сравнению с изолированно пораженными животными различия достоверны (*2=8,1 и 6). Рост аутофлоры на среде Эндо у подопытных собак всех групп был примерно одинаков. В группе биологического контроля резко положительных случаев роста микрофлоры на обеих средах не отмечено. В течение месяца состояние аутофлоры кожи подопытных собак нормализовалось.
2 3 4 5 6 7 8 3 Ю11 }2сут.
Рис. 1. Динамика изменений патологически люмиие-сцирующих лейкоцитов. I — животные, подвергавшиеся облучению в дозе ВО Р; 2 — животные, которым вводили I в дозе 50 ыкКи; 3 — животные, подвергавшиеся сочетанному облучению (50 Р+ +50 мкКи I '").
3 сут
Рис. 2. Динамика изменений содержания
I131 в щитовидной железе собак. 4 — группа биологического контроля. Остальные обозначения те же. что и на рис. 1.
При определении нормальных антител к брюшнотифозной и кишечной палочке и исследовании состояния аутосенсибилиза-ции путем постановки реакции Уанье к концу 1-го месяца после начала опыта существенных различий между изменениями интенсивности реакции до и после облучения у подопытных и контрольных животных не выявлено.
• При дальнейшем наблюдении общее состояние животных
на протяжении всего срока (28 мес) оставалось без существенных изменений. По данным клинических наблюдений, подопытные собаки не отличались от контрольных. Динамические исследования клеточного состава периферической крови не выявили изменений. Во всех группах, в том числе и в группе биологического контроля, наблюдали снижение числа лейкоцитов; его мы объясняем сезонными колебаниями, а также условиями содержания животных.
Реакция крови на введение нуклеиновокислого натрия во всех группах характеризовалась умеренным снижением числа лейкоцитов в первые часы с последующим повышением их количества. Однако темп развития лейкоцитоза был различным. У животных, получавших радиоактивный йод, выявился выраженный лейкоцитоз. К 8-му часу число лейкоцитов увеличилось по сравнению с исходным в 2,7 раза и достигло в среднем по группе 19 600 в 1 мм3. Темп повышения составлял 2160. клеток/ч. Примерно с такой же скоростью развивался лейкоцитоз в группе биологического контроля. У собак 1-й и 3-й групп лейкоцитарная реакция протекала по инертному типу. Максимальное количество лейкоцитов обнаружено через 24 ч после введения препарата. Фагоцитарная активность лейкоцитов крови подопытных животных не отличалась от контроля. В отдаленный период аутофлора кожи подопытных животных мало отличалась от контроля. Реакция Уанье у части (4 из 10) подопытных животных была положительной. У части подопытных животных эта реакция была положительной до опыта и в первые дни после облучения.
При введении в организм радиоактивных изотопов йода особое значение имеет исследование функционального состояния щитовидной железы, поскольку этот орган является критическим в условиях таких поражений. Результаты исследований йодфиксирующей способности щитовидной железы представлены на рис. 2.
Величины наибольшего накопления I131 в щитовидной железе подопытных и контрольных животных отличались незначительно. Однако время наступления максимума в накоплении I131 было наибольшим в контроле ('/г сут) и в 2 раза меньшим у животных, подвергавшихся только внешнему у-облучению ('Д сут). Почти мгновенное накопление (около 2 ч) зафиксировано при заражении I131 и сочетанном радиационном воздействии. Скорость выведения изотопа из щитовидной железы была также различна. Необходимо отметить, что на кривой у подопытных животных выявлена двухфазность в выведении йода — быстрая фаза и более медленная, что, по-видимому, можно связать с процессами возбуждения в щитовидной железе.
Интегральным показателем функционального состояния щитовидной железы может служить величина поглощенной дозы при введении инди-
каторной активности I'31. Расчеты показали, что самая низкая доза (2,36 рад) облучения железы была только у зараженных животных. Это свидетельствует о нарушении ее функции, что подтверждено результатами морфологических исследований.
Нарушений в белковом обмене и в холинэстеразной активности не выявлено. Можно указать на то, что содержание альбуминов у подопытных собак было несколько выше, чем в контроле. Содержание серому-коида у подопытных животных, наоборот, было ниже, чем в контроле. Различия статистически достоверны (Я=0,002—0,005). Отметим, что при радиационных поражениях уровень углеводно-белковых компонентов в сыворотке крови повышается.
На вскрытии животных каких-либо патологоанатомических изменений не обнаружено; лишь в группе собак биологического контроля зарегистрирована атрофия щитовидной железы. Гистологическое строение щитовидных желез животных биологического контроля характеризовалось большой величиной фолликулов, переполненных гомогенным нева-куолизированным коллоидом и выстланных уплотненным эпителием. Островки межфолликулярного эпителия встречались крайне редко. Таким образом, морфологическое строение желез было характерным для снижения функциональной активности органа, что, видимо, связано с систематическим получением животными йодированной соли. У подопытных животных отмечены морфологические признаки усиления функциональной активности щитовидной железы в виде уменьшения диаметра фолликулов, усиленной резорбции коллоида, увеличением высоты эпителия, выстилающего фолликулы, и его десквамации в полость фолликулов, а также отчетливого усиления пролиферации межфолликулярного эпителия. Изменения эти были больше выражены у собак, подвергавшихся только внутреннему заражению. В меньшей степени эти признаки выражены в щитовидных железах собак, подвергавшихся сочетанному облучению. Строение щитовидных желез тех животных мало чем отличалось от биологического контроля.
Выводы
1. Общее состояние подопытных собак вскоре после облучения оставалось без существенных изменений, несмотря на то что животные до опыта и на протяжении всего эксперимента получали йодированную поваренную соль.
2. Изменение клеточного состава крови в первые дни опыта можно оценить как проявление лучевой реакции. Количество лейкоцитов с изменений люминесценцией значительно увеличилось у всех подопытных собак. Число таких клеток было больше у животных, подвергавшихся изолированному радиационному воздействию.
3. Антиинфекционная реактивность собак вскоре после облучения была нарушена, особенно в группе животных, испытывавших сочетанное воздействие. Состояние аутофлоры, как известно, является высокочувствительным тестом иммунологической реактивности организма при радиационных поражениях.
4. По сравнению с фоном у животных возросло число положительных реакций Уанье, что указывало на состояние аутосенсибилизации. Это не свидетельствует о заболевании организма, а указывает на перестройку его реактивности, развитие которого в облученном организме может привести к повреждению внутренних органов.
5. Материалы клинических и специальных исследований свидетельствуют, что в ближайший период наблюдения и в его отдаленные сроки биологический эффект суммации поражающего действия внешнего у-об-лу^ения в дозе 50 Р и местного облучения щитовидной железы в дозе около 200 рад проявился слабо.
ЛИТЕРАТУРА. Василенко И. Я, Классовский Ю. А.. Малахов А. Я. В кн.: Радиационная эндокринология. Обнинск, 1967, с. 16. — Василенко И. Я-, Классовский Ю. В., Малахов А. Я. и др. В кн.: Распределение, кинетика обмена и биологическое действие радиоактивных изотопов йода. М., 1970, с. 227.—Моек ал е в Ю. И., Егорова Г. М„ Шишкин В. Ф. Там же, с. 173.
Поступила 19/11 1973 года
CHARACTERISTICS OF COMBINED RADIATION AFFECTIONS DUE TO GENERAL y-IRRADIATION AND INTERNAL IRRADIATION WITH SMALL DOSES OF I131
/. Ya. Vasilenko, Л'. N. Klemparskaya, Yu. A. Klassovsky, M. A. Lagun, V. M. Kaganov. A. P. Miloserdov, E. F. Ilchenko, A. A. Pavlenko, V. M. Krasnokutsky
Experimental data obtained show that general external v'rradiation in a dose of 50 г and local irradiation of the thyroid gland with I1J1 in a dose of 200 rad in case of separate and combined action produced no acute radiation disease in dogs and may be considered to be tolerable under extraordinary conditions.
удк 612.015.2:546.799.4.02.239
Канд. хим. наук Г. В. Халтурин, Е. П. Севастьянова, А. К. Журавлева, доктор мед. наук JI. А. Булдаков
ВЛИЯНИЕ ВАЛЕНТНОСТИ И ВИДА ХИМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ Ри239 НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО В ОРГАНИЗМЕ
Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР, Москва
Несмотря на многочисленные исследования по распределению плутония (Ри) в организме (Ю. А. Беляев и соавт.; JI. А. Булдаков и соавт.; В. К. Лемберг и соавт.; Т. Н. Рысина и соавт.; Markley и соавт.), невозможно представить четкую картину зависимости поведения этого элемента в организме от физико-химического состояния в исходном растворе, так как в упомянутых выше работах Ри использовали в виде различных химических соединений и его валентное состояние часто было неопределенным. В данном сообщении представлены результаты исследований, касающихся распределения Ри в организме крыс в зависимости от валентности и вида химического соединения.
Опыты проводили на крысах-самцах линии Вистар весом 150— 200г. Распределение элемента исследовали после внутривенного введения нитратов Pu (III), рН 2,5, Ри (V), рН 2,75 и Pu (VI), рН 6,5; окса-латов Ри (IV), рН 6,5 и Pu (VI), рН 6,5; цитратов Pu (III), рН 2,5, Ри (IV), рН 6,5, Ри (VI), рН 6,5 и цитрата полимерного Pu (IV), рН 6,5. Азотнокислый раствор Ри (VI) готовили окислением низких валентных форм Ри 0,7 М раствора азотной кислоты при кипячении с обратным холодильником в течение 30 мин. После упаривания кристаллы нитрата плутонила растворяли в воде. Растворы оксалата и цитрата Pu (VI) готовили растворением кристаллов нитрата плутонила в растворах оксалата и цитрата натрия. Азотнокислый раствор Pu (V) получали восстановлением нитрата Pu (VI) при рН 3,5 перекисью водорода. Щавелево-и лимоннокислые растворы Pu (IV) готовили из азотнокислых, в которых Ри в четырехвалентном состоянии стабилизировали перекисью водорода в присутствии 4—5 М раствора азотной кислоты. Раствор упаривали до полного удаления свободной азотной кислоты и полученный остаток растворяли в оксалате или цитрате натрия. Цитрат полимерного Pu (IV) получали из азотнокислого раствора полимерного Pu (IV). Для получения последнего к раствору Ри в 4—5 М растворе азотной кислоты прибавляли перекись водорода и нитрат натрия, и раствор упаривали до образования кристаллов, которые растворяли в кипящей воде. После ка-тионообменной очистки в азотнокислый раствор полимерного Pu (IV) прибавляли рассчитанное количество цитрата натрия. Азотнокислый
