CC BY
7
значений ПДП для 21 неравномерно распределяющегося нуклида и их практически значимых изотопов, которые являются наиболее важными и по этой причине в первую очередь рассмотрены МКРЗ в 1-м томе публикации. Проведен расчет ПДП для этих же изотопов по ПДД на критический орган с использованием дозиметрических моделей публикации 30 МКРЗ [6]. Одновременно определены значения эффективной эквивалентной дозы. Сравнительный анализ показал, что для всех 70 рассмотренных значений ПДП выявляется орган, доза на который равна или в большинстве случаев (53 ПДП) больше в 1,5—4 раза, чем ПДД на критические органы, т. е. во всех случаях имеется критический орган, который определяет допустимое поступление нуклида по концепции, принятой в публикациях 2 и 9 МК.РЗ и НРБ — 76. Кроме того, это означает, что при нормировании внутреннего облучения в публикации 30 достаточно часто используется предел дозы на отдельные органы, равный 0,5 Зв в год, что существенно превышает действующие в настоящее время нормативы. В подавляющем большинстве случаев облучение одного органа вносит определяющий вклад в эффективную эк-
вивалентную дозу и составляет 50—100 %; причем в 40 % случаев этот вклад равен 90—100%. Поступление на уровне ПДП, рассчитанного по критическому органу и принятым ранее дозовым пределам для неравномерно распределяющихся нуклидов, приводит к более низкому значению эффективной эквивалентной дозы.
Таким образом, проведенный анализ показал, что концепция критического органа и пределы доз, регламентированные НРБ — 76, в большей мере обеспечивают защиту персонала как по стохастическим, так и по нестохастическим эффектам облучения.
Литература
1. Булдаков J1. А., Кеирим-Маркус И. Б., Книжников В. А. и др. — Гиг. и сан., 1985, № 5, с. 59—63.
2. Нормы радиационной безопасности НРБ — 76 и Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП—72/80. М., 1981.
3. Радиационная защита. Пер. с англ. М., 1978.
4. ICRP Publication 2. Oxford, 1959.
5. ICRP Publication 9. Oxford, 1966.
Поступила 25.03.85
УДК 614.73-07
И. А. Звонова, И. А. Лихтарев
ОБОСНОВАНИЕ ДОПУСТИМЫХ УРОВЙЕИ РАДИОИЗОТОПОВ ЙОДА
Ленинградский НИИ радиационной гигиены Минздрава РСФСР
Вот уже пятое десятилетие радиоактивные изотопы йода являются объектом активного изучения и широкого использования во всех сферах человеческой деятельности. Вместе с тем до сих пор публикуются новые сведения об их метаболизме, радиобиологических и дозиметрических свойствах, т. е. те данные, на основе которых формируются представления об их радиационной опасности и строятся радиационно-гигиени-ческие регламенты. При расчете допустимых величин функция удержания радиоизотопов в критических органах моделируется одноэкспоненци-альным выражением, что предполагает «мгновенное» поступление некоторой доли от введенной активности в критический орган и последующее выведение ее с эффективным периодом ТЭф\-Между тем хорошо известно, что накопление радиоактивного йода в щитовидной железе происходит постепенно, с некоторым конечным эффективным периодом накопления Гэфг (порядка 4— 6 ч). В случае долгоживущих радиоизотопов йода учет этого обстоятельства не вносит существенной поправки в конечный результат определения дозы (а значит, и в нормативные оценки). Но для короткоживущих нуклидов замена реальной функции удержания на одноэкспоненци-
альное приближение приводит к неоправданному ужесточению санитарных регламентации. На это неоднократно указывалось в научной литературе, но в последнем издании Норм радиационной безопасности (1976) [7] указанный фактор не учтен.
Вторым моментом, требующим специального обсуждения, является большой диапазон количественных параметров метаболизма йода: доли накопления йода в железе биологического
периода выведения (7"б1), массы железы. Следует различать 2 источника неоднородности данных: с одной стороны, это биологическая вариабельность индивидуальных значений, которая характеризует каждую выборку измерений. С другой, отличие средних оценок одного исследования от таковых другого. Последний источник вариабельности обычно связывают с влиянием уровня поступления стабильного йода в организм с продуктами питания [8, 18, 19]. Каким образом это должно учитываться? Однозначного ответа на поставленный вопрос в литературе пока нет.
Так как в настоящее время ведется работа но подготовке новой редакции Норм радиационной безопасности, то считаем своевременным еще раз
обсудить проблему регламентации радиоизотопов йода и сделать необходимые уточнения.
В применяемой схеме расчета предельно допустимого поступления (ПДП), допустимого содержания (ДС), допустимой концентрации (ДК) производные показатели зависят от 4 биологических параметров: доли удержания йода щитовидной железы ее массы (т) и биологических периодов полувыведения (T'gi) и полунакопления (Тог). Если все эти параметры взаимно независимы, то построение нормативов сводится к определению средних значений и стандартных отклонений в распределениях индивидуальных оценок перечисленных показателей. Например, так было сделано в работе D. Е. Dunning, G. Schworz [11]. Однако хорошо известно, что поглощение радиоактивного йода щитовидной железой и ее масса находятся в тесной взаимосвязи с уровнем обеспеченности организма стабильным йодом [10]. Появились работы, в которых показано, как изменились средние оценки поглощения радиоактивного йода в железе после введения искусственного йодирования рациона питания населения [12]. Результаты наших собственных исследований, выполненных в 1967—1968 и 1975— 1977 гг. [1, 3, 5], также демонстрируют изменения параметров функции удержания йода в щитовидной железе для населения Ленинграда: процент накопления йода в железе (/.',) уменьшился с 57±3 до 46±2, биологический период полувыведения (7*61) увеличился с 63±10 до 100+ ±13 сут, а биологический период полунакопления заметным образом не изменился. Следует подчеркнуть, что изменение биологического периода полувыведения активности из железы (а тем более периода полунакопления) не вносит существенных поправок в величину дозы, так как скорости биологических процессов нивелируются сравнительно высокой скоростью радиоактивного распада для подавляющего большинства радиоизотопов йода.
Остановимся на изменениях значений доли поглощенного железой йода (f'2) и ее массы (т) в связи с количественными различиями поступления этого микроэлемента населению разных регионов. G. W. Dolphin [10] предложил эмпирическую зависимость, связывающую процент поглощения йода через 24 ч (G24) со средним уровнем поступления йода в организм (D, мкг/сут);
G-м = 100, % (1)
К настоящему времени опубликовано довольно много данных, по которым можно проверить это соотношение. Оказывается, что оно хорошо согласуется с экспериментальными фактами при среднем уровне поступления йода более 200— 250 мкг/сут, но не подтверждается при величине аналогичного показателя меньше 200 мкг/сут и ,.вовсе не имеет физиологического смысла при по-
ступлении йода меньше 70 мкг/сут, так как накопление йода в железе не может превышать 100%.
Мы в свою очередь попытались найти зависимость, связывающую поступление стабильного йода в организм и накопление его в щитовидной железе, исходя из основных закономерностей метаболизма йода. Использовав трехкамерную модель D. S. Riggs [19], мы получили следующее соотношение:
Ф
^2= ф d >
где Ф — поток гормонально-связанного йода из щитовидной железы (в мкг/сут). При анализе опубликованных данных о поглощении радиоактивного йода щитовидной железой и о содержании стабильного элемента в рационе питания населения тех же местностей в соответствии с формулой (2) оказалось, что среднее значение потока гормонально-связанного йода из железы равно 90±20 мкг/сут.
На практике чаще всего определяют не долю удержания йода в железе, а процент поглощения 1311 через 24 ч после введения метки в организм. Поэтому для практического применения более удобна формула, связывающая рационное поступление с параметром G24:
80
G2i = go _[_ д -Ю0 %. (3)
Полученная зависимость вполне удовлетворительно согласуется с экспериментальными значениями G24 для эутиреоидного населения местностей, где содержание йода в продуктах питания меняется от резко дефицитного (5—10 мкг/сут) до избыточно насыщенного (500—700 мкг/сут). В работе G. W. Dolphin [10] также указывается на связь массы щитовидной железы с поступлением стабильного йода в организм и па необходимость использования согласованных друг с другом значений этих характеристик. Предлагалось, в частности, считать, что отношение накопления йода в железе к ее массе равно 1,5 % на 1 г. В табл. 1 представлены сведения о массе щитовидной железы, поглощении йода в ней и среднесуточном поступлении йода в организм эутиреоидных жителей тех местностей, о которых удалось собрать требуемую информацию. В представленных данных не учитываются различия по полу и возрастные изменения поглощения и массы железы. Но поскольку у взрослых людей оба этих показателя поддерживаются примерно на постоянном уровне (снижаясь к пожилому возрасту [2, 17]) и так как в нормативных расчетах используются средние значения параметров без учета различий по возрасту и полу, то по данным табл. 1 можно оценить отношение f'2/m, которое входит в конечные формулы расчетов нормативов. Оно изменяется в пределах от 1,4 до 2,2 % на 1 г, в среднем оставаясь на
Таблица 1
Сопоставление поступления йода в организм (¿)), накопление его в железе (О^^ • /2) и массы щитовидной железы
для жителей различных районов Земного шара
Местность О, мкг/сут с„. % 1о- % т, г /2/т. % на 1 г Источник
ССС, Ленинград ФРГ Великобритания, Глазго 60—100 30—70 60—120 51 ±14 (50) 53±8 (3141) 46 57±13 (50) 60 50 25,5 (145) 43 22,3 (76) 16,7±6,9 (762) 11,0+5,2 (П) 7,9±2,7 (16) 2,2 1 ,4 2,2 [1-3,6] 113, 15] НО, 20]
США, Нью-Йорк 250 27,1±8,9 30 1,8 [9, 17, 18]
США, Чикаго США, Ныо-Мехико 320 400—450 20±6,5 (66) 14,3+5,1 (Ю) 22 16 1,8 1,8 [12, 16, 18] 114, 16]
Примечание. Экспериментальные значения представлены со среднеквадратичными ошибками, в скобках указано число измерений. Оценка других параметров взяты из работ, выполненных в этой же местности, в примерно одинаковый временной интервал.
уровне 1,9±0,3% на 1 г. Отметим, что при расчете нормативов необходимо использовать параметр ¡'2, а не 624, который легко определяется экспериментально. Для 1311, как правило, 1, на 10—15% больше 624. Используя это соотношение в табл. 1, по экспериментальным значениям 024 мы оценили величины и затем вычислили отношение /2/т В расчетах мы предлагаем использовать вместо параметров ¡', и т числовой коэффициент их отношения: (о1т =
= 0,01 г
—!
что устраняет возможную неточность
при выборе значений рассматриваемых показателей. Вполне возможно, что при поступлении дополнительной информации численная оценка отношения ¡'2/т будет уточнена.
Таким образом, при расчете ПДП, ДК, ДС для радиоизотопов йода нами использованы следующие положения. Функция удержания радиоактивного йода в щитовидной железе описывается двухэкспоненциальным выражением. При вычислении ПДП, ПГП, ДК вместо параметров поглощения, массы железы, меняющихся одинако-
вым образом в зависимости от суточного поступления йода в организм, используется их отношение ¡'2/т = 0,02 г-1 . В формулах расчета допустимого содержания, в которых показатель массы железы является множителем, используется значение, рекомендованное МКРЗ: т = 20 г. Значения эффективных энергий уточнены по публикации 30 МКРЗ (приложение к части 1) [21], за исключением 1251, для которого эффективная энергия рассчитана нами с учетом того, что коэффициент качества для электронов Оже отличен от 1 в соответствии с их линейной потерей энергии (ЛПЭ), как это рекомендовано в НРБ-76 [7]. В качестве биологического периода выведения используется значение 7>>=100 сут, которое получено в нашем последнем исследовании [5] и которое незначительно отличается от оценки, предлагаемой МКРЗ,— 120 сут [8], биологи-^ ческого периода накопления — 0,2 сут.
Полученные нами значения ПДП, ДК, ДС для девяти радиоизотопов йода применительно к категории А — персонал, Б — ограниченная часть населения, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Допустимые уровни поступлений радиоизотопов йода в организм человека
Радиоизотоп ДСд, кБк ПДПд. МБк в год ДКА, Бк/л ПГП,., МЬк в год Б дкБ. Бк/л
воздух питание воздух вода
123| 16 35 14 3,5 2,6 4,8-ю-1 3,2-103
126.1 14 0,3 0,12 0,03 0,023 4,2- Ю-3 30
126] 3,5 0,26 0,1 0,026 0,019 3,6-10-3 24
1291 9 0,07 0,03 0,007 0,007 1 ,0-ю-з 7
1311 3 0,35 0,14 0,035 0,026 4,8-Ю-3 31
1321 1 26 1,0 2,6 2,0 3,6-Ю-1 2,5-103
1331 1,4 1,6 0,6 0,16 0,12 2,2- Ю-2 1,5-10«
134} 0,9 120 48 12 9 1,6 1,1-10*
1361 1.4 7,4 3 0,74 0,55 1,0-10-1 6,9-Ю2
Выводы. 1. Для короткоживущих нуклидов ^ПДП, ДК, ДС скорректированы главным образом за счет учета этапа накопления радиоактивного йода в щитовидной железе. Чем больше скорость распада, тем меньшее количество введенного изотопа «доживает» до фазы органического связывания в щитовидной железе.
2. Принятое ранее значение /¿/т = 0,3 — доля депонированного в железе радиоактивного йода — необоснованно ужесточало допустимое поступление 1341 (в 5,5 раза), 1321 (в 2,3 раза), 1351 (в 1,5 раза).
3. Для других радиоизотопов йода уточнения метаболических параметров и величин эффективных энергий часто компенсируют друг друга, оставляя величину норматива практически неизменной (1291, 13|1) или меняя ее незначительно (от 10 до 40 %).
4. Часть использованных в настоящей работе положений была обсуждена Национальной ко-
^миссией по радиационной защите. Практической реализацией этого явилось то, что в Нормы радиационной безопасности (1976) включены нормативы для 1251, разработанные с участием авторов [4]. При подготовке новой редакции Норм радиационной безопасности целесообразно внести предлагаемые уточнения в значения допустимых величин для других радиоактивных изотопов йода.
Литература
1. Материалы к нормированию и нормативы предельно допустимых поступлений радиоактивных изотопов йода в организм человека / Архангельская Г. В., Звоно-ва И. А, Ильин Л. А. и др. Препринт НКРЗ. М, 1975.
2. Власова 3. А. Функциональная морфология щитовидной железы при атеросклерозе. Автореф. дис. докт. мед. наук. Л., 1971.
3. Звонова И. А. Радиационно-гигиеническая характеристика радиоизотопов йода и меченных ими соединений. Автореф. дис. канд. биол. наук. Л., 1983.
4. Звонова И. А., Архангельская Г. В., Ильин Л. А. и др. — В кн.: Радиационная гигиена. Л., 1975, вып. 5, с. 186—189.
5. Лихтарев И. А., Звонова И. А., Николаева А. А. — Мед. радиол., 1981, № 8, с. 66—71.
6. Новиков Г. В., Власова 3. А., Гармаш А. Е. и др. — В кн.: Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. М., 1974, с. 356—363.
7. Нормы радиационной безопасности НРБ —76 и основные санитарные правила ОСП — 72/80. М., 1981.
8. Пределы поступления радионуклидов для работающих с ионизирующим излучением М., 1982, ч. 1.
9. Blum М.. Eisenbud М. — J.A.M.A., 1967, vol. 200, р. 1036—1040.
10. Dolphin G. W. — Hlth. Phys., 1971, vol. 21, p. 711—712.
11. Dunning D. £.. Schwarz G. — Ibid., 1981, vol. 40, p. 661—676.
12. Ghahremani G. G., Hoffer P. В.. Oppenhein B. £., Gott-schalk A. — J.A.M.A., 1971, vol. 217, p. 337—339.
13. Habermann J., Heinze H. G., Horn К■ et al. — Dtsch. med. Wschr., 1975, Be! 100, S. 1937—1945.
14. Hooper P. L., Rhodes B. A., Coway M. J.— J. nucl. Med., 1980, vol. 21, p. 835—837.
15. Kaul A., Roedler H. D. — Radiat. Environ. Biophys., 1980, vol. 18, p. 185.
16. Mclnroy J F.. Campbell E. E., Moss W. D. et al.— Hlth Phys, 1979, vol. 37, p. 1—136.
17. Mochizuky Y., Nowafy R.. Pasiernach B. — Ibid., 1963, vol. 9, p. 1299—1301.
18. Oddie Т. H„ Fischer D. A., McConahey W. M, Thompson C. 5.— J. clin. Endocr., 1970, vol. 30. p. 659—665.
19. Riggs D. S. — Pharmacol. Rev, 1952, vol. 4, p. 284.
20. Wayne E. J., Koutras D. A., Alexamder W. D. Clinical Aspects of Iodine Metabolism. Philadelphia, 1964.
21. Limits (or Intakes of Radioneclides by Workers. Oxford, 1978.
Поступила 16.05.85
lis НраКТИЮИ
УДК 615.9.015.4.07:519.24
Б. А. Курляндский, В. К. Шитиков, В. Н. Тихонов
ОБ ОПЫТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ «ТОКСИКОЛОГИЯ»
НИИ органических полупродуктов и красителей, Москва
W
Эффективной мерой интенсификации токсикологических исследований является математическое прогнозирование параметров токсикометрии, санитарных нормативов, показателей опасности, а также характера и степени воздействия на организм малоизученных химических соединений. Проведение таких работ требует создания обширного справочно-информационного фонда (СИФ) по токсичности, физико-химическим свойствам и молекулярной топологии веществ,
описанных в справочной и периодической литературе. СИФ, сформированный на базе ЭВМ, позволяет осуществлять исчерпывающий автоматизированный подбор информации о химических аналогах и последующую ее обработку современными математическими методами анализа многомерных наблюдений. Эти обстоятельства обусловили разработку специализированной информационно-поисковой системы прогнозирования токсичности, опасности и санитарных нор-
