Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ СТРОНЦИЯ-90 В СКЕЛЕТЕ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА '

К ВОПРОСУ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ СТРОНЦИЯ-90 В СКЕЛЕТЕ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
23
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — А Н. Марей, Е И. Ярцев, Э И. Моисеенко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DISTRIBUTION OF STRONTIUM-90 IN THE HUMAN ADULT SKELETON

The authors studied the distribution of strontium-90 in case of global precipitation, in the skeleton of 20 adult persons. A definite ratio was noted in between the isotope concentration in certain bones that of its average concentration in all of the skeleton.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ СТРОНЦИЯ-90 В СКЕЛЕТЕ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА »

THE MICROCLIMATE OF CLASS-ROOMS AND THE THERMAL STATE OF CHILDREN IN SCHOOLS WITH VARIOUS PROTECTING CONSTRUCTIONS

V. V. Nedeva

A study of the microclimate prevailing in class-rooms and the thermal state of children in schools with various protecting constructions and heating systems was undertaken. The finding was that unfavorable microclimatic conditions prevail in panel school buildings with continuous glass panes and an ordinary heating system. Significant differences noted in the thermal state of children sitting in the 1st, 2nd and 3rd raws were due mainly to the penetration of cold outside air through the chinks in the window frames and the fall of temperature of the outside constructions.

In the brick school buildings with ordinary windows the school children sitting in the first raw feel thermal discomfort only when the outside air temperature falls down to —40°.

In the panel school buildings the window frames and their junction with the panels should be air tight. The use of indraft ventilation in combination with heating in the panel schools with continuous window panes prevents the penetration of cold air into the classrooms and creares a comfortable microclimate in them.

УДК 616.71-008.924.2.02.90

К ВОПРОСУ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ СТРОНЦИЯ-90 В СКЕЛЕТЕ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА

А. Н. Марей, Е. И. Ярцев, Э. И. Моисеенко

Наблюдаемые в настоящее время низкие уровни стронция-90 в организме людей не могут быть измерены непосредственно у человека существующими приборами. Эта задача успешно решается путем радиохимических исследований образцов костной ткани, отобранных при патоло-гоанатомических вскрытиях, и на основании изучения проб экстрагированных зубов.

Однако концентрации стронция-90 в различных костях и частях.той или иной кости взрослых людей неодинаковы и, как правило, не соответствуют средним значениям для скелета. Связь между содержанием стронция в отдельной кости и средней концентрацией его в скелете определяется отношением этих величин, которое принято называть коэффициентом нормализации.

Учитывая факт относительного перераспределения с течением времени изотопа в скелете, необходимо рекомендованные различными авторами величины коэффициентов нормализации для различных костей (5с1ш1ей с соавторами, и др.) подвергать периодической проверке. С этой целью и была проведена настоящая работа.

Содержание стронция-90 в костном материале определяли по экстракционной методике с применением в качестве экстрагената трибутил-фосфата (М. М. Голутвина и соавторы). Активность конечного препарата измеряли на установке типа УМФ с малым фоном 0,5-^-1,5 имп/мин). Ошибка анализа примерно совпадает с ошибкой счета образцов, которая составила (по.данным 300 измерений) в среднем ±10% и не превышала 20%.

Расчет количества стронция в анализируемых пробах производили в стронциевых единицах (мкмккюри на 1 г Са) и в кюри на 1 кг костной ткани.

Распределение стронция-90 было исследовано в 20 скелетах взрослых людей, которые при жизни по роду своей деятельности не имели контакта с радиоактивными веществами и умерли от случайных причин.

3

35

Содержание радиоактивного стронция в исследуемых скелетах обусловлено только поступлением его за счет глобальных выпадений.

Исследовано следующие 7 видов костей: бедро (диафиз и эпифиз раздельно), ребра, позвоночник, череп, грудина, таз и челюсть. При этом обычно отбирали определенную часть соответствующей кости. Так, проба «диафиз» состояла из участка длиной 10—15 см, выпиленного из средней части бедренной кости; в качестве «эпифиза» отбирали верхний эпифиз бедра, включавший также участок метафиза; проба «ребра» включала 5—7 кусочков тел ребер. Из костей черепа использовали только теменную и фронтальную; проба «позвоночник» состояла из позвонков (5—6) грудного и поясничного отделов; грудину исследовали целиком. Из костей таза анализировали часть тела подвздошной кости; для анализа нижней челюсти использовали половину этой кости (без зубов). Усредненную пробу для всего скелета отбирали после его растворения в кислоте. Результаты исследований, представленные в табл. 1, характеризуют соотношение между содержанием стронция-90 (выраженным в мкмккюри на 1 г Са) в отдельных видах костей и в целом скелете, т. е. коэффициенты нормализации.

Таблица 1

Соотношение между концентрациями стронция-90 (в мкмккюри на 1 г Са) в отдельных костях и целом скелете у взрослых людей (коэффициенты нормализации для отдельных костей)

№ Скелет Вид кости

п/п целиком позвонки грудина таз ребро эпифиз бедра череп челюсть диафиз бедра

1 1,0 1,90 1,79 1,16 0,76 0,75 0,33 0,32

2 1,0 1,13 2,30 0,99 0,72 0,86 0,73 — 0,55

3 1,0 1,72 — 1,17 1,30 0,99 0,50 _ 0,34

4 1,0 1,95 — 1,35 1,04 0,74 0,31 _ 0,61

5 1,0 1,63 — 1,53 1,02 1,02 0,31 _ 0,49

6 1,0 1,62 — 1,53 0,99 0,76 0,68 — 0,41

7 1,0 1,40 — 1,18 0,94 1,02 1,18 — 0,35

8 1,0 1,94 — 1,14 1,10 0,86 0,60 _ 0,34

9 1,0 1,35 1,42 1,32 0,75 1,12 0,70 _ 0,33

10 1,0 1,39 1,55 0,95 0,72 1,21 0,78 _ 0,50

11 1,0 1,71 — 1,20 0,89 0,81 1,06 _ 0,34

12 1,0 2,23 1,73 0,87 1,02 0,95 0,72 0,83 0,66

13 1,0 2,06 1,06 1,44 1,01 1,17 0,79 0,44 0,33

14 1,0 1,72 1,14 1,43 0,93 0,84 0,51 _ 0,45

15 1,0 1,96 — 1,64 0,96 0,66 0,48 0,87 0,35

16 1,0 1,96 — 1,44 0,97 0,67 0,46 — 0,48

17 1,0 1,76 — 1,30 0,96 1,36 0,40 0,46 0,37

18 1,0 1,48 1,39 1,48 1,39 1,29 0,43 0,23 0,34

19 1,0 1,66 1,54 1,24 1,02 0,71 0,47 _ 0,36

20 1,0 1,80 — 1,30 1,10 0,75 0,59 _ 0,47

Среднее

значе-

ние 1,0 1,72 1,55 1,28 0,98 0,93 0,58 0,57 0,42

Стандарт-

ное от-

клоне-

ние — 0,39 0,37 0,37 0,29 0,21 0,32 0,28 0,17

Ошибка

средней

величи-

ны - 0,09 0,12 0,08 0,06 0,05 0,07 0,12 0,04

Приведенные данные свидетельствуют о значительной неравномерности распределения изотопа в скелете взрослого человека. Так, среднее содержание стронция в костях черепа и диафиза бедра оказалось примерно в 3—4 раза меньшим, чем в костной ткани позвоночника. Наибольшие значения коэффициента нормализации установлены для позво-

ночника, грудины и тазовой кости; они составляют соответственно 1,72, 1,55 и 1,28. Другими словами, в данных типах костной ткани (из расчета на 1 г Са) обнаруживается максимальное содержание стронция-90.

Средние значения дают пробы ребер и эпифиза бедра. Величины коэффициента нормализации для этих костей близки к единице и составляют соответственно 0,98 и 0,93.

Концентрация стронция-90 в диафизе бедренной кости значительно отличается от средней для целого скелета и составляет только 0,4 последней. Близкие значения имеют коэффициенты нормализации для других плотных костей скелета: черепа (0,58) и нижней челюсти (0,57).

Если проанализировать индивидуальные значения коэффициента нормализации для каждого вида кости, то можно обнаружить их вариабельность. Так, указанный показатель для ребра колеблется от 0,72 до 1,39, для диафиза бедра — от 0,32 до 0,66, для позвоночника — от 1,13 до 2,23 и т. д. Наблюдаемый разброс обусловлен, очевидно, индивидуальными особенностями распределения стронция-90 в скелете отдельных лиц. Тем не менее средние величины коэффициента нормализации для отдельных костей получены с относительно небольшой ошибкой, значение которой для различных костей колебалось в пределах 4—12%.

Не лишено интереса сопоставление наших данных с материалами зарубежных исследователей. Величины коэффициентов нормализации для 3 основных костей скелета, полученные различными авторами, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Средние значения коэффициентов нормализации стронция-90 для 3 видов костей скелета взрослого человека

Годы исследования Число трупов Коэффициент нормализации1 Источник

позвоночник ребро днафнз бедра

1957 1958 1958—1959 1960—1961 1963 10 27 202 19 20 3,4 1,8 2,1 2,4 1,7 о — — СЛ 0,8 0,5 0,5 0,45 0,4 Eckelman и соавторы Schulert и соавторы Kulp и соавторы Bryant и Loutit Собственные данные

1 Концентрация стронция-90 в костной ткани выражалась ъмкмккюри на 1 2 Са.

2 Исследовано 4 объединенные группы проб по 5 трупов в каждой.

Из сравнения данных, приведенных в табл. 2, следует, что общий характер распределения стронция-90 в скелете взрослого человека на протяжении 1958—1963 гг. оставался неизменным, а именно: наибольшие концентрации изотопа отмечались в позвоночнике, наименьшие — в диафизах трубчатых костей. По-видимому, эта закономерность сохранялась в любых районах земного шара.

Вместе с тем следует заметить, что полученные нами величины коэффициентов нормализации для бедра, ребра и позвоночника оказались несколько ниже, чем аналогичные показатели, приведенные ранее другими авторами.

Величины коэффициентов нормализации не являются абсолютно постоянными показателями и, по-видимому, изменяются во времени» вследствие перераспределения данного изотопа в организме. Из экспериментальных работ (3. В. Дубровина и соавторы; Е. И. Ярцев и Л. Н. Бурыкина) известно, что при хроническом поступлении стронция-90 в организм животного вначале наибольшие концентрации изотопа отмечаются в слабо минерализованных костных структурах, таких, как кости таза, эпифизы трубчатых костей, позвоночник и грудина. Однако с течением времени происходит относительное увеличение (по отношению

ЗТ

к средней концентрации изотопа в скелете) доли изотопа в таких плотных костях, как череп и диафизы трубчатых костей. В еще большей степени относительное перераспределение стронция-90 в скелете выражено при однократном введении изотопа в организм (Лошвеу и соавторы; Ю. И. Москалев). Поэтому только динамические наблюдения за изменением коэффициентов нормализации позволят наиболее точно оценивать средний уровень содержания стронция-90 в скелете взрослого человека.

Известно, что концентрацию стронция-90 в организме принято выражать как в мкмккюри на 1 г Са, так и в мкмккюри на 1 г кости. Последнее, по-видимому, более точно отражает истинную картину распределения изотопа в скелете. В связи с этим мы рассчитали величины соотношения (коэффициенты нормализации) между концентрацией изотопа, выраженной в мкмккюри на 1 г сырой ткани, в соответствующей кости и целом скелете (табл. 3). Как видно из табл. 3, распределение стронция-90 в скелете, выраженное в мкмккюри на 1 г ткани, отличается от картины распределения изотопа в стронциевых единицах. В первом случае максимальные уровни накопления стронция-90 отмечаются в тазовой кости и костях черепа. Концентрация изотопа в ребре (в мкмккюри на 1 г ткани) достаточно хорошо отражает среднее содержание стронция-90 в целом скелете. Коэффициент нормализации для ребра соответствует 1,1. Интересно отметить, что такие высокоминерализованные кости скелета, как череп и диафиз бедра, обнаруживают значительные уровни накопления стронция-90 (в расчете на единицу веса кости). В связи с этим нужно заметить, что существующее мнение о преимущественном накоплении изотопа в костях с низкой степенью минерализации, таких, как грудина, позвонки и т. п. (Engstrбm и соавторы), справедливо лишь для одномоментного поступления изотопа в организм. При длительном же хроническом поступлении стронция-90 в организм человека, как видно из приведенных данных, характер распределения изотопа в скелете меняется.

Таблица 3

Средние значения соотношения между концентрациями стронция-90 (в стронциевых

единицах и в мкмккюри на 1 г ткани) в отдельных костях и целом скелете

у взрослых людей

Единицы концентрации стронция-90 в костной ткани Скелет целиком Вид кости

эпифиз бедра диафиз бедра |груди-ребро | на таз 1 позво-череп | ночник челюсть

Мкмккюри на 1 г ткйни . . . Мкмккюри на 1 г кальция . . 1,0 1,0 0,76 0,93 0,72 0,41 1,11 0,98 0,52 1,55 1,36 1,28 1 ,36 0,58 1,07 1,72 0,49 0,57

В заключение следует подчеркнуть, что приведенные нами значения коэффициентов нормализации применимы только для длительного хронического поступления изотопа в организм.

Выводы

1. Распределение стронция-90 в скелете взрослого человека отличается неравномерностью. При длительном поступлении в организм изотопа максимальные концентрации его (при расчете на единицу веса кости) обнаруживаются в костях таза и черепа. Содержание стронция-90 в ребрах приближается к средней концентрации его во всем скелете.

2. Установленные нами значения коэффициентов нормализации могут быть применимы при определении уровней накопления строн-

ция-90, обусловленного глобальными выпадениями, в организме взрослого населения на ближайшие годы, после чего потребуют корректирования.

Л ИТЕРАТУРА

Голутвина М. М., К а з а к о в а Т. А., Н и к о л а е в Ю. М. и др. Мед. радиол., 1962, № 1, с. 62. — Д у б р о в и н а 3. В., 3 а й д м а н С. Я., Панченко И. Я. и др. Радиобиология, 1963, № 5, с. 773. — Москалев Ю. И. В кн.: Распределение, биологическое действие и миграция радиоактивных изотопов. М., 1961, с. 105.— Ярцев Е. И., Б у рыки на Л. Н. В кн.: Распределение, биологическое действие и ускорение выведения радиоактивных изотопов. М., 1964, . с. 106. — Eckelman W. R., Kulp J. L., Schulert A. R„ Science, 1958, v. 127, p. 266. — EngstromA. et al., Bone and Radio-strontium. New York, 1958, — Jowsev J., Ray пег В., T u 11 M. et al., Brit. J. exp. Path., 1953, v. 34, p. 384. — К u 1 p J. L. et al., Science, 1960, v. 132, p. 448. — Schulert A. R. et al.. Hlth Phvs., 1959, v. 2, p. 62.

Поступила 24/11 1966 г.

DISTRIBUTION OF STRONTIUM-90 IN THE HUMAN ADULT SKELETON A. N. Marey, E. I. Yartseva, E. I. Moiseenko

The authors studied the distribution of strontium-90 in case of global precipitation, in the skeleton of 20 adult persons. A definite ratio was noted in between the isotop concentration in certain bones that of its average concentration in all of the skeleton.

УД К 615.777.991:546.791-032: [611.14 + 611.311]-033/.034

НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ БИОЛОГИЧЕСКИХ КОНСТАНТ РАСТВОРИМЫХ СОЕДИНЕНИИ УРАНА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА БЕЛЫХ КРЫСАХ

Канд. мед. наук В. Н. Гуськова, А. А. Заседателев, В. М. Куприянова, канд. физ.-мат. наук В. П. Шамов

Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены

Вопросам биологического действия урана на организм посвящено большое число работ (Я. Ворошильский, А. П. Новикова, Э. Б. Курлянд-ская и др.; Е. А. Майнард; Voegtlin и Hodge; Tannenbaum, и др.). Однако сведения о всасывании, распределении и выведении этого элемента из организма несколько противоречивы. Так, согласно данным Международной комиссии по радиологической защите (1959), коэффициент всасывания урана из желудочно-кишечного тракта в кровь (fi) равен 1 • 10~4. По данным Tannenbaum и Silverstone, значение (fi) равно 5-Ю-3. Значение fi для фтористого соединения урана U02F2, полученное на собаках, 1 ■ Ю-2, т. е. составляет 1% (Fish, Paync, Thompson). По Д. И. Закутинскому с соавторами, значение fi достигает 6%. В связи с этим возникла необходимость экспериментально проверить ряд биологических параметров (констант), чрезвычайно важных для нормирования урана при поступлении его через желудочно-кишечный тракт.

В настоящем сообщении приведены результаты изучения всасывания, распределения, накопления и выведения растворимых соединений урана при внутривенном и пероральном введении его белым крысам. Опыт с внутривенной инъекцией был поставлен на 90 животных с исходным весом 283±4 г. Уран вводили в хвостовую вену в виде раствора азотнокислого уранила. Доза урана составляла 0,7 мг/кг. После введения азотнокислого уранила животных забивали для радиометрии в определенные сроки (1, 4, 7, 11, 15, 30, 45, 60, 90, 100, 180, 270 и 360-е сутки). На каждый срок приходилось по 3—5 животных. Контрольную группу составляли 10 животных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.