CC BY
9
ЛИТЕРАТУРА
Гущин Г. П. Исследование атмосферного озона. Л., 1963. — Иосифова Е. В. В кн.: Материалы Юбилейной сессии Сочинск. научно-исслед. ин-та курортологии и физиотерапии. Сочи, 1966, с. 21.— Лазарев Н. В. (ред.) Вредные вещества в промышлен нссти, 1963, ч. 2, с. 20. — Н е в с к а я А. И., Д и т е р и х с Д. Д. Гиг. труда, 1957, № 4, с. 16. — Попов В. А. Гиг. и сан., 1966, № 1, с. 5. — А 1 t s h u 1 1 e r A. P., Reactivity cf organic substances in atmospheric photooxidation reactions. Cincinnati,1965.—В artel A. W,. Temple J. W., Ind. Eng. Chem., 1952, v. 44, p. 857. — В i 1 s R., Arch. Env. Hlth, 1966, v. 12, p. 689. — С a d 1 e R. D., S с h a d t C., J. Am. chem. Soc., 1952, v. 74, p. 6003 — С h a 1 1 e n P., Hickish D., В e d f о r d F., Brit J. Industr. Med., 1958, v. 15, p. 276.—Choi a k J. et al. Arch, envirom. Hlth, 1955, v.11, p. 280.— Fairchi! dE. J., Ibid., 1967, v. 14, p. 111. — G а г d n e r M. В., Ibid., 1966, v. 12, p. 305. — Г о л д -смит Д. Р. Гиг. и сан., 1963, № 2, с. 77. — Haagen-Smit A. J., Industr. Eng. Chem., 1952, v. 44, p. 1342. — Haagen-Smit A., Bradley C., Fox M., Ibid., 1953, v. 45, p. 2086. — I d e m, J. Air. Pollut. Control Ass., 1963, v. 13, p. 444. — Hamming W. J., Mc В e t h W. G.,Choss R.L., Arch, environm. Hlth, 1967, v. 14, p. 137. — J a f f e L. S., Ibid., 1967, v. 15, p. 782. — Idem, Am. J. publ. Hlth, 1967, v. 57, p. 1269. — К a n i t z S., G. Igiene Med. prev., 1967, v. 8, p. 324. — К I e i n f i 1 d M„ Giel C., Am. J. med. Sei., 1956, v. 231, p. 638. — К о t i n P., Falk H., Cancer (Philad.), 1956, v. 9, p. 910. — L о u w C. W„ Holliday E. O., Int. J. Air. Wat. Pollut., 1963, v. 7, p. 1033. — M с С a b e L., Industr. Eng. Chem., 1955, v. 47, p. 101. -Motley H. L., Smart R. H„ Leffwich С. I., J. A. M. A., 1959, v. 171, p. 1469. —Schoettin C„ Landare E., Publ. Hlth. Rep. (Wash.), 1961, v. 76, p. 545. — Schuck E. A., Stephens E. R., Middleton J. Т., Arch, environm. Hlth, 1966, v. 13, p. 570. —Smith L. E„ Ibid.,1965, v. 10, p. 161. — S t e p h e n s E. R. et al. Int. J. Air. Wat. Pollut., 1961, v. 4, p. 79. — S t e p h e n s E. R., Weatherwise, 1965, v. 18, p. 172. —Stokinger H. В., Wagner W.D., DobrogorskiO.J., Arch, envirom Hlth, 1957, v. 16, p. 517. — S w a n n H.E., Brunol D., Wayne L.G., Balchum O. J., Ibid., 1965, v. 11, p. 765. — T e i с h e r t F., Warmbt W„ Ozo-nunterschungen am Meteorologischem Observatorium. Berlin, 1955.
Поступила 1/VII 1968 г.
УДК 612.015.31:546.841.02
НАКОПЛЕНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОТОПОВ ТОРИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА
Н. А. Павловская Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Широкое применение тория в' промышленности, науке и технике, медицине обусловливает значительный интерес к изучению биологического действия различных соединений его, радиотоксичности этого элемента и более глубокому обоснованию гигиенических нормативов.
Сведения о биологическом действии и радиотоксичности тория излагают Н. Ю. Тарасенко, Э. Б. Курляндская, Ю. И. Москалев, И. Н. Кен-дыш, Dougherty и Stover и др. Согласно литературным данным, при поступлении его в организм наблюдаются патологические изменения в селезенке, печени, легких, кроветворных органах. В отдаленные сроки возможно развитие злокачественных новообразований. Как указывают Dougherty и Stover, остеосаркомы в опытах на собаках при введении радиоактивного тория обнаруживались при поглощенной дозе 570 + 30 рад!скелет. Дозой радиоактивного тория и мезотория, вызывающей опухоль, при внутривенном введении является МО"4 мкк на 1 г веса животного. Гайдовой и Янь Сяо-шанем найдено, что при интратрахеальном поступлении двуокиси тория минимальное количество его, вызвавшее развитие рака легкого, составляет 19,2-10~5 мкк/кг. Авторы наблюдали прямо пропорциональную зависимость частоты опухолей от вводимого количества двуокиси тория.
Для гигиенического нормирования и объяснения биологического действия тория и продуктов его распада большое значение имеют сведения о поведении изотопов этого элемента в организме животных и человека.
i 87
i; /оо
^ 5 <f(7 §- 70
Распределение, накопление и|выведение тория из организма животных и человека зависит от способа введения радиоизотопа и химической природы вводимого соединения. При внутривенном и внутрисердечном поступлении в организм животных или человека нерастворимых соединений тория в большом количестве почти весь он задерживается в теле. Места депонирования остаются постоянными в течение жизни пациента, миграция тория очень незначительна (Looney с соавторами). Основное количество тория депонируется в органах ретикуло-эндотелиальной системы (печень, селезенка, костный мозг).
В первые дни после введения торотраста в печени накапливается до 90%, в селезенке и костном мозгу — 2—9% введенного количества вещества (Stenstorm; Hale и Baillif; Kaul). Спустя десятки лет в печени человека остается около 30% введенного количества соединения (Jacobson и Rosenbaum; Луни и Дж. Херш). Накопление тория в печени происходит до известного предела и затем прекращается. По мнению Hale и Baillif, это происходит, когда все макрофаги заполнены и новые не могут быть произведены в достаточном количестве, чтобы поглотить торий, имеющийся в крови. Таким образом, аккумуляция коллоидного препарата печенью до известного предела представляет собой прямую функцию количества торотраста.
Электронномикроскопические (Г. А. Зедгенидзе с соавторами), микроскопические (Baillif) и гистоавторадиографические (Looney) исследования
показали, что захват частиц тория из кровяного русла осуществляется прежде всего куп-феровскими клетками печени, макрофагами красной пульпы селезенки. Частицы двуокиси тория находятся внутри фагосом, отделенных от цитоплазмы одиночной мембраной. При внутривенном введении лимоннокислого тория (при концентрации, превышающей 1 мг!мл) основным местом депонирования остается печень. Однако в печени накапливается не более 16% введенного количества вещества, тогда как содержание его в скелете возрастает до 8% и в почках — до 2%.
Сведения о поведении микрограммовых доз тория разноречивы. По данным Stover с соавторами, Thomas с соавторами, Fried, E.B. Эрлексовой, при внутривенном введении микрограммовых доз ли-монно- и солянокислого тория основным местом депонирования становится скелет, где накапливается более 60% введенного количества, тогда как в печени всего лишь 2—3%. Результаты, полученные А. 3. Качем с соавторами, напротив, свидетельствуют о том, что при поступлении микрограммовых доз тория в печени депонируется до 80% его и в скелете — десятые доли процента.
Как отмечает Е. В. Эрлексова, в костях основное количество тория содержится в эндосте костной балки; в печени, селезенке, легких он накапливается в ретикулярных, альвеолярных, эпителиальных и соединительнотканных клетках.
Литературные данные о распределении тория в организме при внутривенном введении его показаны на рисунке. Из рисунка видно, что распределение элемента при этом зависит прежде всего от концентрации раствора.
/о /о /о /о' /о'
концентрация /лорсу я )
Содержание тория в скелете (7) и печени (2) крыс (в % введенного количества) в зависимости от концентрации.
Ряд авторов свидетельствует о том, что при поступлении тория в концентрациях Ю-8—Ю-5 г/мл основным местом депонирования является скелет. При введении дозы 5 -10"6— 10~4 г/мл наблюдается резкое снижение количества тория в скелете и возрастание его в печени. При концентрациях, превышающих Ю-3 г/мл, в скелете депонируется лишь 5—9% вещества, тогда как содержание его в печени возрастает до 18% при введении цитрата и до 60—70% при поступлении сульфата тория.
Распределение тория в организме животных и человека в зависимости от концентрации и химической природы вводимых соединений при ингаляционном и интратрахеальном
поступлении
Вводимое количество и концентрация тория
Найдено тория (i % на орган) Автор
легкие скелет печень почки
68—73 0,8 0,4 0,1 Янь Сяо-шань
50—73 — — — Н. Ю. Тарасенко
74 1,3 0,16 1,2 Кендыш
84—87 — — — Brucc
30,7 2,4 7,5 — Thomas
7,5 45 2,3 —
Более 10 мг/кг
» 10 мг/кг 2 мг/мл 35 мг/мл 10 мг/мл 8-Ю"3 мг/мл
При интратрахеальном и ингаляционном введении некомплексных соединений тория основным местом депонирования являются легкие: в них накапливается 70—80% введенного количества вещества (Янь Сяо-шань; И. Н. Кендыш; Н. Ю. Тарасенко; Boecker с соавторами; Albert и Klevin).
Литературные данные о распределении тория в органах и тканях животных и человека при ингаляционном и интратрахеальном поступлении сведены в таблицу. Они свидетельствуют о том, как изменяется распределение тория при введении различных концентраций его. Особенно отчетливо это проявляется при ингаляционном или интратрахеальном поступлении лимоннокислого тория.
Гистоавторадиографические исследования указывают на то, что частицы двуокиси тория распределяются в легких неравномерно и плотность их скоплений на 1 мм2 легочной ткани прямо пропорциональна дозе введенного тория (Янь Сяо-шань). Основное количество выводится в первые 3—4 дня после поступления тория в организм. Таким образом, при ингаляционном или интратрахеальном пути введения распределение тория в организме зависит прежде всего от вводимой концентрации его и затем от химической природы соединения, поступившего в организм.
При внутримышечном, внутрибрюшинном и подкожном способах введения тория также возможны 2 пути распределения его в животном организме. В том случае, если вводимая концентрация некомплексных соединений тория превышает Ю-3 г/мл, основное количество его (90% и более) остается в месте введения длительное время. Резорбция тория из места введения очень мала, и распределение его не зависит от растворимости вводимой соли тория. М. Трайкович, И. Н. Кендыш, Ф. М. Лясс, Scott с соавторами, Thomas, Amory, Vögthlin и Minder, Salerno и Mattis нашли, что скопления тория находятся преимущественно в фагоцитах и количество его практически не меняется в течение 6 месяцев наблюдения. В крови содержание тория не превышает долей процента, достигая максимума (0,8%) на 90-е сутки после его введения (И. Н. Кендыш). В скелете содержание тория в 1-е сутки после введения составляет 0,3%; постепенно возрастая, оно достигает 0,6—0,7% на 150-е сутки (Salerno и Mattis; И. Н. Кендыш; М. Трайкович). При введении лимоннокислого тория резорбция из места поступления изотопа возрастает, однако тип распределения по-прежнему зависит от концентрации. При концентрации вещества 1 • Ю-2 г/мл
в печени депонируется до 20% его и в скелете — 2,3%, тогда как при концентрации тория 8-10~в г/мл в скелете откладывается до 68% тория и в печени—1,4% (Thomas с соавторами; А. 3. Кач).
При поступлении тория через рот коэффициент резорбции крайне мал. По данным Международного комитета радиационной защиты, доля резорбированного тория составляет Ю-4 введенного количества на все тело и 7-Ю-5 на скелет. Как сообщают И. Н. Кендыш, М. Трайкович, Salerno и Mattis, доля резорбированного скелетом тория находится в пределах 2-Ю-3 при поступлении его в дозе 50—200 мг на 1 кг веса. Hamilton указывает, что количество резорбированного тория не превышает 0,05%.
При введении тория через рот распределение его идет только по «скелетному» типу. В скелете депонируется 75—90% всего резорбированного тория, с течением времени это количество практически не снижается (Salerno и Mattis; Scott; И.Н. Кендыш), тогда как в печени и селезенке накапливается не более 1,8—3%.
При естественном распределении изотопов тория в организме человека, которое возникает в результате перорального поступления изотопа с пищевыми продуктами и водой, основным местом накопления его является скелет (44 ± 22%). В мышцах депонируется до 25% вещества, в легких и печени — до 1,2—-1,8%. Наибольшей удельной активностью обладают кости и легкие (Н. А. Павловская). Stahlhofen отмечает, что в 1 г костной золы человека содержится 0,4-Ю-4 с/г и в мягких тканях — 0,4-10~в с/г Th228; иначе говоря, между удельной активностью скелета и мягких тканей существует 30-кратное различие.
Обзор литературных данных указывает на то, что распределение тория зависит прежде всего от его концентрации. При концентрации менее 1 - Ю-5 г/мл торий распределяется по «скелетному» типу и распределение не зависит от пути введения. При концентрации тория, превышающей Ю-3 г/мл, его распределение и накопление зависят от способа введения вещества. При внутривенном поступлении основное количество его депонируется в органах ретикуло-эндотелиальной системы (печени, селезенке). В случае ингаляционного поступления местом накопления тория становятся легкие, при подкожном, внутримышечном и внутрибрюшинном введении он длительное время остается в месте поступления. Ю. И. Москалев, Г. Е. Фрадкин, Thomas, Schubert, Fried полагают, что распределение тория в организме является функцией размера частиц. Очевидно, при введении вещества в концентрации, превышающей 10_3 г/мл, в организме в результате гидролиза и полимеризации возникают крупнодисперсные коллоидные агрегаты, основное количество которых захватывается клетками ретикуло-эндотелиальной системы.
Во время поступления микрограммовых доз тория при взаимодействии с тканевыми жидкостями не возникает многоядерных полимеров и он находится в основном либо в виде высокодисперсного коллоидного раствора, либо в молекулярной форме. При этом элемент практически не задерживается макрофагами печени и в большой степени поглощается костной тканью.
Опыты, проведенные Doerr, показывают, что при добавлении весомых доз тория к сыворотке крови наблюдается моментальная, ясно видимая преципитация. Опыты, поставленные нами, подтверждают, что коллоидообразование и агрегация молекул гидроокиси тория служат одним из основных факторов, влияющих на его метаболизм. При добавлении к сыворотке крови растворов азотнокислого тория в различных концентрациях (Ю-5, Ю-4 и Ю-3 г/мл) в отношении 1:1 осадок появляется лишь при концентрациях Ю-4 и Ю-3 г/мл тория.
Таким образом, критический орган при поступлении в организм соединений тория зависит от путей его введения, химической природы и концентрации поступившего соединения. При ингаляционном и интратрахеаль-ном поступлении критическим органом могут быть как легкие, так и скелет.
Легкие являются критическим органом при поступлении нерастворимых и растворимых некомплексных соединений тория в концентрации, превышающей 0,1 мг/мл. При введении комплексных или растворимых некомплексных соединений тория в концентрации менее 0,1 мг/мл критическим органом будет скелет. При внутрисосудистом поступлении тория критическими могут быть органы ретикуло-эндотелиальной системы (печень, селезенка) или скелет. Печень может быть критическим органом при введении нерастворимых и растворимых некомплексных соединений тория в концентрации более 0,1 мг/мл. Скелет является критическим органом при поступлении комплексных и растворимых некомплексных соединений в концентрации менее 0,1 мг/мл. При пероральном поступлении тория основным местом его депонирования служит скелет.
ЛИТЕРАТУРА
Зедгенидзе Г. А., Амосов И. С. и др. Мед. радиол., 1966, № 6. с. 57.
— К а ч А. 3., Семенов Д. И., Б о р н Г. И. В кн.: Теоретические вопросы минерального обмена. М., 1966, с. 14.— Они же. Там же, с. 32. — К е н д ы ш И. Н. Некоторые вопросы токсикологии тория. Дисс. канд. М., 1965. — Курляндская Э. Б. В кн.: Материалы по токсикологии радиоактивных веществ. М., 1964, в. 4, с. 3. — Л я с с Ф. М. Мед. радиол., 1960, № 3, с. 23. — М о с к а л е в Ю. И. Биофизика, 1958, в. 6, с. 725. —Павловская Н. А. Мед. радиол., 1966, № 5, с. 28. — Радиационная защита. М., 1961, с. 252. — Тарасенко Н. Ю. Гиг. труда, 1960, № 6, с. 21. — Т а -расенко Н. Ю. Гигиена труда при работе с торием. М., 1963, с. 22. — Трайкович М. В кн.: Материалы по токсикологии радиоактивных веществ. М., 1964, в. 4, с. 19.
— Фрадкин Г. Е. Мед. радиол., 1957, № 2, с. 13. — Э р л е к с о в а Е. В. Распределение некоторых радиоактивных элементов в организме животных. Атлас. М., 1960, с. 76. — Янь Сяо-шань. В кн.: Материалы по токсикологии радиоактивных веществ. М., 1964, в. 4, с. 28. — А 1 b е г t R., К 1 е v i n R., Arch, industr., 1955, v. 11, p. 234. — A m о г у H. Y., Health. Radiology, 1948, v. 51, p. 831. — В a i 1 1 i f R. N„ Anat. Rec., 1953, v. 115, p. 278. — В о e с k e г В. et al. Heth Phys., 1963, v. 9, p. 165.
— В г u с с В., В о е с k е г Ph. D., Am. industr., 1963, v. 24, p. 155. — D о e r r R.r К о 1 1 о i d Z„ Hug. Ass. J., 1920, Bd 27, S. 277. — D о u g h e r t у T.F.,Stover B.I., Radiat. Res., 1962, v. 17, p. 625. —Fried I. F„ Schubert J., Radiat., 1961, v. 15, p. 227. — Hale A. R., В a i 1 1 i f R. N., Anat. Rec. 1953, v. 117, p. 163. — Hamilton, Radiology, 1947, v. 49, p. 325. — К a u 1 А. В кн.: Assesment of radioactivity in man. Vienna, 1964, Bd 2, p. 445.— L о о n e у W. В., A r n о 1 d S. J. et al. Arch. Path., 1955, v. 60, p. 173. — Sco t t J. K. et al. Pharmacol, exp. Ther., 1952, v. 106, p. 286.
— Stahlhofen W. В кн.: Assesment of radioactivity in man. Vienna, 1964, Bd 2, p. 505. —Stover B.J. et al. Radiat. Res., 1960, v. 12, p. 657. —Stover В., Ibid., 1965, v. 26, p. 132. - Salerno P. R., M a t t i s P. A., J. Pharmacol, exp. Ther., 1951, v. 101, p. 31. — S t e n s t о г m W., Radiology, 1941, v. 37, p. 698. — S с h u b e r t J., Nucleonics, 1951, v. 8, p. 13. — T h о m a s J. et al. Hlth Phys., 1963, v. 9, p. 153. — V б g t h 1 i n I. L., Minder W„ Radiol, clin. (Basel), 1952, v. 21, p. 97.
— Jacobson J.E., Rosenbaum D., Radiology, 1938, v. 31, p. 601.
Поступила 29/1 1968 г.
