Научная статья на тему 'НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МИГРАЦИИ И МЕТАБОЛИЗМА УГЛЕРОДА (С14)'

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МИГРАЦИИ И МЕТАБОЛИЗМА УГЛЕРОДА (С14) Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
25
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Н.А. Запольская, А.В. Федорова, Е.Д. Павлицкая

В статье приводятся данные экспериментального изучения метаболизма С14 в организме сельскохозяйственных животных и произведенного расчета поступления радиоактивного углерода в рацион человека с продуктами животного происхождения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Н.А. Запольская, А.В. Федорова, Е.Д. Павлицкая

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

THE REGULARITY OF CARBON ISOTOPE (C14) MIGRATION AND METABOLISM

The experimental investigations were aimed at studying the dynamics of the passage of carbon isotope (C14) into the milk of dairy cattle. Observations were carried out over two cows and two goats, that were fed with food ration containing glucose labelled with C14 for a period of 6 days. The finding was that 26% of the activity introduced with the food proved to be in the milk: 13% of the activity was in the cream and 13% in the milk serum. After ceasing the C14 introduction the milk was soon decontaminated. Twenty per cent of the activity introduced was retained by the adipose tissue and the same amount was retained in the muscles. On the basis of the results obtained the authors made an approximate calculation of the permissible amount of C14 in the human dietary of animal origin.

Текст научной работы на тему «НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МИГРАЦИИ И МЕТАБОЛИЗМА УГЛЕРОДА (С14)»

влажности, подвижности воздуха, радиоационного режима помещений и территорий участков.

Дальнейшего уточнения требуют параметры зоны теплового комфорта в связи с применением в зданиях новых систем отопления и вентиляции, новых ограждающих конструкций зданий, в частности, систем остекления и солнцезащиты.

ЛИТЕРАТУРА

Г о р о м о с о в М. С. Микроклимат жилищ и его гигиеническое нормирование. М., 1963. — Дедабришвили О. И. В кн.: Гигиена детей и подростков, 1958, т. 49, с. 31. — 3 а л е в с к и й В. С. Гиг. и сан., 1966, № 8, с. 37. — П р о к о п ь е в Н. П. Ж. гиг. и сан., 1967, № 1, с. 110.—Шарова М. А. В кн.: Вопросы гигиеиы детей и подростков. М., 1956, с. 23.

Поступила 14/1V 1967 г.

HYGIENIC STANDARDIZATION OF THE MICROCLIMATE IN CHILDREN'S INSTITUTIONS

E. I. Korenevskaya, V. S. Zalevsky

Published data aind investigation results obtained by the hygienic sections of children's institutions of the Institute of Children atnd Adolescents' hygiene of the USSR Public Health Ministry point to the necessity of standardizing the microclimate in children's institutions in two directions: a) determination of the limits of the «Zone of thermal comfort» for the main premises of the children's institutions; b) determination of the limits of the «zone of a relative optimal thermal state» in premises intended for the temporary stay of children aind for active games. The limits of these temperature zones fluctuated depending on children's age and local climatic conditions. Under conditions of open air, especially in the extreme northern and southern regions of the country, it is necessary to determine the limits of the «zone of the maximum permissilbe thermoregulatory stress» in order to substantiate the radius of organizing and cattering of children's institutions, the standards of thermoinsulating properties of children's clothing and the permissible time of their stay in the open air.

УДК 614.73 + 613.27] :546.26.02.14

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МИГРАЦИИ И МЕТАБОЛИЗМА

УГЛЕРОДА (С14)

Канд. мед. наук Н. А. Запольская, канд. биол. наук А. В. Федорова,

Е. Д. Павлицкая

Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены

В статье приводятся данные экспериментального изучения мета-щ, болиэма С14 в организме сельскохозяйственных животных и произ-

веденного расчета поступления радиоактивного углерода в рацион человека с продуктами животного происхождения.

Углерод как один из самых распространенных элементов в окружающей природе входит в качестве неотъемлемой части во все органические соединения. Из его изотопов наибольший интерес для радиационной гигиены предс-тавляет радиоактивный углерод (С14). Он образуется в атмосфере при бомбардировке ядер азота вторичными нейтронами, возникающими в космических лучах. Естественный фон С14 составляет 1 • Ю-15 кюри/л. В связи с испытаниями ядерного оружия содержание С14 в атмосфере и биосфере увеличилось с 1958 по 1965 г. на 30% (А. Д. Виноградов с сотрудниками; Broecker и Walton; Willis).

4 Гигиена и санитария, № 5

49

Радиоактивный углерод может поступать в организм человека с воздухом в виде СОг- Однако аэрогенный путь не представляет, по-ви-димому, большой опастности, как как С образует в крови нестойкие би-карбонатные соединения и мало задерживается в организме. Имеется ряд работ, посвященных изучению обмена бикарбоната натрия, меченного С14, в организме животных. Результаты опытов на собаках (Сохоп и Robinson) и крысах (Covaerts) показали, что в течение 4 часов через легкие выводится 95% поступившей активности, т. е. период полувыведения С14 из организма меньше часа. Аналогичные данные получены в наблюдениях над людьми (Buchanan). Критическим органом в таких случаях являются легкие.

Гораздо большее значение представляет поступление С14 с пищевыми продуктами. Из воздуха он поглощается растениями и синтезируется в зеленой массе в различные органические соединения. Коэффициент перехода в цепи воздух — растения равен 1 (Broecker и Walton). Следовательно, накопление С14 в растениях является существенным звеном биологической цепочки, по которой он может поступать в организм человека. Коэффициенты перехода С14 в звеньях пищевой цепочки растения—сельскохозяйственные животные—человек до настоящего времени не исследовали.

Мы ставили своей целью экспериментальное изучение динамики поступления С14 в молоко и мясо сельскохозяйственных животных и рацион человека с пищевыми продуктами животного происхождения. Опыты проводили на 2 коровах и 2 козах. В связи с тем что основным продуктом фотосинтеза растений являются углеводы, в экспериментах использовали глюкозу, меченную С14 (1—6—С14). Коровам вводили пе-рорально раствор глюкозы по 0,7 мкюри (1,5 мккюри на 1 кг веса) ежедневно в течение 5 дней. Козы получали глюкозу 6 дней подряд из расчета 6 мккюри на 1 кг веса, или 0,25 мкюри в день. В ходе эксперимента определяли радиоактивность молока, сливок и обрата. Учитывали также выделение С14 с мочой и калом. После забоя животных определяли содержание С14 в различных тканях и органах. Радиометрический анализ проб производили на установке Б-2 с торцовым счетчиком типа БФЛ; толщина слюдяного окна составляла 1 —1,2 мг/см2. Измерения проводили методом толстого слоя.

Нижний предел чувствительности счетчика равен 4,5-Ю-10 кюри/г. При измерении органов с более низкой активностью применили другую методику. Органы высушивали .при 60° и измеряли в виде порошка на сцинтилляционном счетчике. В качестве датчика использовали сцинтил-лирующую пленку толщиной 0,06 мм. Нижний предел чувствительности счетчика Ь 10~10 кюри/г.

Данные, характеризующие динамику поступления С14 в молоко коров, представлены на рис. 1. Из рис. 1 видно, что концентрация С14 в молоке и молочных продуктах быстро нарастала и после 3-го дня сохранялась практически на одном уровне. При этом С14 концентрировался главным образом в жирной фракции молока — сливках, удельная активность которых в 9 раз превышала активность обрата. Экскреция С14 с суточным количеством молока достигала к 5-му дню опыта 26% введенной активности, из них 13% приходились на сливки и 13%—на обрат. Если считать, что концентрация изотопа к этому сроку близка к равновесному состоянию, то кратность накопления изотопа для молока составит примерно 0,26.

Характер поступления С14 в молоко коз, как видно из рис. 2, следует почти тем же закономерностям.

Общее количество изотопа, экскретируемого молочной железой козы в течение суток, составляло в среднем 13% вводимого. При этом примерно половина активности приходилась на сливки, а половина — на обрат. Наблюдения за активностью молока мы продолжали в тече-

ние 2 недель после прекращения введения изотопа. Результаты этих исследований (рис. 3) свидетельствуют о быстром снижении активности молока, сливок и обрата в течение первых 3 дней и значительном замедлении скорости выведения в последующие дни.

Приведенные данные позволяют считать, что выведение С14 из молока подчиняется двухэкспоненциальной функции и может быть представлено следующим уравнением:

/ _ 1п 1-г _ ¡п 2-< \

А1 = АтаХ (.V Г' + к2е Т■ ),

где Л4—активность молока в момент времени Лтах —максимальная активность молока в момент равновесного состоя«ия; и — доли изотопа, выводящего с периодами Т\ и Т2 соответственно.

При этом первый эффективный период Т\ равен 1,2 дня; с такой скоростью выводится основная часть, 90% активности. Второй период

Дни

Рис. 1. Динамика накопления С14 в молоке коровы.

На оси абсцисс — дни наблюдения; на оси ординат — концентрация активности (в кюри на 1 л) в молоке, сливках и обрате; 1 — молоко; 2 — сливки; 3 — обрат.

ни

Рис. 2. Динамика накопления С'4 в молоке козы. Обозначения те же, что и на рис. I.

Мни

Рис. 3. Выведение С14 с молоком коровы. Обозначения те же, что и на рис. 1.

составляет около 12 дней. Наличие первого периода определяется той частью С14, которая не включается в обменные процессы организма, а поступает непосредственно в молоко из желудочно-кишечного тракта через кровь. Более длительный период связан, по-видимому, с поступле: нием в молоко изотопа, который выводится из мягких тканей, жира и внутренних органов в результате обменных процессов.

Мы изучали также накопление и распределение С14 в организме сельскохозяйственных животных. Для определения коэффициента депонирования изотопа в различных органах одна из коз была забита на следующий день после прекращения введения углерода. Данные радиометрического анализа представлены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что наиболее высокая концентрация С14 наблюдалась в жировой ткани (6 «Ю-8 кюри/г) и вымени (4,6-Ю-8 кюри/г). Несколько меньше была удельная активность печени (2,8-Ю-8 кюри/г) и мышц (2,5-10-8 кюри/г). Количество радиоуглерода на 1 г ткани в остальных органах (селезенка, сердце, легкие, почки, надпочечники) оказалось примерно одинаковым и составляло 1 • Ю-8 кюри/г. Самая низкая удельная активность отмечалась в костной ткани (0,54-Ю-8 кюри/г). В организме козы за 6 дней накапливалось всего около 50% всей введенной активности, из них 20% приходились на жировую ткань

4*

51

и 24% —на мышцы. От количества изотопа, оставшегося во всем организме, в жире откладывалось 40%, мышцах — 47% и кости — 2,5%. В течение первых 5 дней у козы с фекалиями в сутки выводилось 15± ±5% и с мочой — 4±1% вводимой активности. У коров выводилось с фекалиями в сутки 11 ±3% и с мочой 4±1% всего количества изотопа, поступившего в организм. Поскольку поступление С14 в молоко, а также выведение изотопа с фекалиями и с мочой близки между собой у обоих видов животных, можно полагать, что обмен С14 происходит примерно с одинаковой интенсивностью.

Таблица 1

Распределение С14 в органах козы

Орган или ткань Удельная активность • Ю-8 кюри/г Полная активность • 10~6 кюри К введенной активности % активности, оста вшейся в организме

Жировая ткань 6±1 300± 100 20±6 40+ 13

Вымя...... 4,6+ 0,8 23±8 1,5± 0,5 2,9± 0,9

Печень..... 2,8± 0,5 20± 7 1,3± 0,4 2,6+ 0,8

Мышцы ..... 2,5± 0,5 360±120 24+8 47± 16

Селезенка .... 1,0± 0,2 0,5± 0,2 0,03±0,01 0,07+ 0,02

Сердце ..... 1,0± 0,2 1,5+ 0,5 0,10± 0,03 0,19+ 0,06

Легкие..... 1,3± 0,2 3,4+0,9 0,23± 0,08 0,44±0,13

Почки ..... 1,5± 0,3 2,1 ±0,7 0,14±0,05 0,28+0,09

Надпочечники . . 1,4+0,2 0,4+0,1 0,028± 0,009 0,05+0,02

Поджелудочная

железа .... 1,5± 0,3 1,5±0,5 0,10±0,03 0,2± 0,1

Кость...... 0,54+0,05 18±6 1,2± 0,4 2,4+0,8

Из-за небольшого количества животных мы не могли определить эффективный период полувыведения С14 из организма животных. Имеются сведения, что такой период равен 12 дням. Если допустить, что у коровы откладывается в организме через сутки 50% активности, то, согласно простой экпоненциальной зависимости, при длительном хроническом введении С14 кратность накопления к моменту равновесного состояния равна 10 для всего организма. Она складывается в основном из кратности накопления С14 в мышечной и жировой ткани (К, т = 5 для обоих видов ткани).

Используя данные эксперимента, можно оценить величину активности, поступающей с различными продуктами животного происхождения (молоко, мясо, масло, жир) в рацион человека в случае загрязнения кормов С14. При расчете мы принимали, что корова весит в среднем

500 кг, удой молока составляет 10 л, жирность его 3%. Зная кратность накопления С14 в молоке и различных органах, нетрудно определить активность их при равновесном состоянии и рассчитать удельную активность пищевых продуктов, а затем полную активность продуктов животного происхождения в рационе. Примерный расчет поступления активности по данной пищевой цепочке в рацион человека дан в табл. 2.

Таблица 2

Поступление активности в рацион человека с продуктами животного происхождения

Продукт

Молоко . ■Сливки . •Сливочное масло . Жир говяжий Мясо . .

Отношение удельной активности к вводимой активности

0,04 0,2

0,7

0,1 0,02

Содержание в рационе (в кг)

0,5 0,02

0,04

0,02 0,15

Активность рациона (в долях вводимой активности)

0,020 0,004

0,028

0,002 0,003

Вклад в активность рациона

(в %)

35 7

50

3 5

Из табл. 2 видно, что основным источником поступления С14 в организм человека из продуктов животного происхождения служат молоко и сливочное мало. Наименьший вклад приходится на мясо и говяжий жир.

Выводы

1. Изучение метаболизма радиоактивного углерода в организме сельскохозяйственных животных показало, что в суточное количество молока поступает в среднем 26% активности корма, из них 13% приходятся на сливки и 13% — на обрат. После прекращения поступления изотопа молоко быстро очищается, 90% активности выводится с периодом 1, 2 дня.

2. На основании полученных данных произведен примерный расчет поступления радиоактивного углерода в рацион человека с продуктами животного происхождения.

ЛИТЕРАТУРА

Виноградов А. Д., Дервиц А. П., Добкина Э. М. Докл. АН СССР, 1961,. т. 137, с. 688. — Broecker W. S., Walton A., Science, 1959, v. 130, p. 309.— Coxon R. V., Robinson R. J., J. Physiol. (Lond.), 1959, v. 147, p. 469. — С о v a e r t s A., Science, 1950, v. Ill, p. 467. — W i 11 i s E. H„ Nature, 1960, v. 185, p. 522.

Поступила 20/1 1967 г.

THE REGULARITY OF CARBON ISOTOPE (C14) MIGRATION AND METABOLISM.

N. A. Zapolskaya, A. V. Fedorova, E. D. Pavlitskaya

The experimental investigations were aimed at studying the dynamics of the passage of carbon isotope (C14) into the milk of dairy cattle. Observations were carried out over two cows and two goats, that were fed with food ration containing glucose labelled with C14 for a period of 6 days. The finding was that 26% of the activity introduced with the food proved to be in the milk: 13% of the activity was in the cream aind 13% im the milk serum. After oeasing the C14 introduction the milk was soon decontaminated. Twenty per cent of the activity introduced was retained by the adipous tissue and the same amount was retained in the muscles. On the basis of the results obtained the authors made an approximate calculation of the permissible amount of C14 in the human dietary of animal origin.

УДК 613.648-

ГОРЯЧИЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ЧАСТИЦЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В МОЩНЫХ у-УСТАНОВКАХ И УРАН-ГРАФИТОВОМ РЕАКТОРЕ

Доктор мед. наук А. В. Быховский, О. М. Зараев, Г. А. Красногорова, канд. техн. наук А. В. Ларичев

Институт медицинской радиологии АМН СССР, Всесоюзный центральный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС, Филиал физико-химического

института им. Л. А. Карпова

Характерной особенностью горячих аэрозольных частиц является высокая удельная активность их материала (0,01—100 кюри/г). Ввиду того что возможна столь высокая удельная активность искусственных радиоактивных изотопов осколочного и активационного происхождения, в различных операциях при получении, переработке и использовании высокорадиоактивных материалов могут образовываться горячие аэрозольные частицы. В статье приводятся результаты исследования горячих аэро-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.