Научная статья на тему 'ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА Th232 И ПРОДУКТОВ ЕГО РАСПАДА В ОРГАНИЗМЕ'

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА Th232 И ПРОДУКТОВ ЕГО РАСПАДА В ОРГАНИЗМЕ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
29
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.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE MAIN ORDER OF THE METABOLISM OF Th232 AND THAT OF ITS DISSOCIATION PRODUCTS IN THE BODY

As a result of tie analysis of published data and personal experimental research the author proves the main parameters, that characterize the metabolism, to depend on the chemical nature of radionuclides, chemical properties of compounds and their route of entry. Resorption of the thorium family (Th228, Ra224 and Pb212) depends first of all on the value of the ionic potential of ions. Distribution of radioelements in the body is determined by the route of entry, solubility of the thorium compounds and stability of the complex ions. Kinetics of the radionuclides elimination is determined both by the chemical nature of the elements and by solubility of the thorium compounds in water.

Текст научной работы на тему «ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА Th232 И ПРОДУКТОВ ЕГО РАСПАДА В ОРГАНИЗМЕ»

Материалы, характеризующие поступление Sr90 с реальными суточными рационами в детских учреждениях за 1965—1967 гг., представлены •в табл. 3. Как видно из табл. 2 и 3, с годами происходит непрерывное снижение поступления Sr00. По сравнению со среднедушевым рационом в детском питании изотоп содержится в гораздо меньшем количестве. При .рассмотрении меню-раскладок детских учреждений установлено, что основными поставщиками Sr90 являются хлеб и молоко, дающие до 70% общего количества изотопа в рационе.

Сравнивая приведенные выше сведения с соответствующими санитарными нормативами, можно заключить, что поступление Sr90 населению Грузинской ССР даже в период наиболее интенсивного выпадения продуктов ядерных взрывов было ниже предельно допустимого уровня.

ЛИТЕРАТУРА. Гавашели Ш. Г. В кн.: Материалы 3-го съезда гигиенистов и санитарных врачей Грузии. Тбилиси, 1969. — Книжников В. А., Петухов а Э. В., Степанов Ю. С. и др. Гиг. и сан., 1968, № I, с. 11.

Поступила 17/VIII 1971 г.

Sr90 INTAKE WITH FOOD PRODUCTS BY THE POPULATION OF THE GEORGIAN SSR AS A RESULT OF GLOBAL FALLS FROM

1963 TO 1970

fi. E. Khazaradze, V. A. Gorgoshidze, I. A. Orbeladze, M. M. Pakeliani, Ch. M. Tevdoradze

The results obtained show that the highest concentration of Sr90 were noted in 1963 and 1964. From 1965 to 1967 their contents in the majority of food products were diminished l1/,, 2-fold and more. These concentrations continued to decrease in following years. The isotope content of local products is greater than its average concentrjtion in the USSR.

УДК 616-008.928.41-02:613.64«

Канд. фарм. наук Н. А. Павловская

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА Th"2 И ПРОДУКТОВ ЕГО РАСПАДА В ОРГАНИЗМЕ

Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва

Решающее значение при обосновании гигиенических нормативов имеет всестороннее исследование метаболизма радионуклидов семейства тория в организме.

Анализ литературных материалов (Kaul; Hursh; Stalhofen; Albert; И. H. Кендыш; М. Трайкович, и др.), а также данных, полученных нами в эксперименте (Н. А. Павловская и соавт.), позволяет заключить, что ■основным фактором, определяющим метаболизм радионуклидов ряда тория в организме является химическая природа элементов. Такие свойства ионов, как электронная конфигурация, заряд, радиус, определяют их склонность к гидролизу, комплексообразованию, адсорбции, окислению или восстановлению и, следовательно, обусловливают их связывание в организме, накопление и скорость выведения из органов и тканей.

Такой существенный фактор, например, как резорбция радионуклидов ряда тория в кровь из мест поступления, в первую очередь зависит от величины ионного потенциала (Pi), т. е. от отношения заряда иона к его радиусу. Чем выше величина ионного потенциала, тем ниже способность перехода ионов в кровь. По убыванию ионных потенциалов радионуклиды ряда тория располагаются в такой последовательности: Th4+ > Ra2+ ^г Pb2+. В этой же последовательности увеличивается склонность иона к переходу в кровь (табл. 1).

Из табл. 1 видно, что при пероральном введении резорбция радия и свинца значительно выше, чем резорбция тория, независимо от растворимости его соединений.

Таблица I

Резорбция радионуклидов ряда тория из желудочно-кишечного тракта в кровь при пероральном поступлении различных соединений тория

Соединения тория Концентра- Доля, поступающая из желудочно-кишечного тракта в кровь (/,)

ция тория (в мг/мл) ТЬ«" ТЬ"» Ла"« РЬ"»

ТЬ^Юг совместно с дочерними радионуклидами ......... ТЬ282 (ЫО»)4.......... ТЬ228С14............ ТЬ228С14............ ТЬЭДТА ............ 25 0,44 -Ю-7 0,13-ю-7 25 3-10-4 11-10-« 30 -ю-4 60 -ю-« 171-10-« 0,06 0,076 0,29 0,063 0,06 0,26

Сведения о скорости резорбции радионуклидов при интратрахеальном введении приведены в табл. 2. Из табл. 2 следует, что переход дочерних радионуклидов в кровь значительно выше материнского изотопа при введении как двуокиси, так и хлорида тория.

Однако химическая природа элементов не является единственным фактором, определяющим резорбцию радионуклидов. Заметное влияние на величину резорбции и уровни накопления радионуклидов могут также оказывать химические свойства соединений тория. Как явствует из табл. 1, по мере перехода от нерастворимого к растворимым некомплексным (нитрат, хлорид) и комплексному соединениям тория коэффициенты резорбции заметно увеличиваются. Из табл. 2 следует, что скорость резорбции радионуклидов ряда тория существенно различается при введении растворимого и нерастворимого соединений в органы дыхания.

При пероральном введении соединений тория основным местом депонирования радионуклидов являетоя скелет. По мере перехода от нерастворимого соединения к растворимым и, наконец, к комплексному наблюдается заметное увеличение доли тория, поступающего в скелет. В то же время количество И а224 и РЬ212, поступающих в скелет, в десятки раз выше количества тория.

При поступлении соединений тория в органы дыхания важное значение в их распределении имеет растворимость вводимых препаратов. Так, при поступлении окиси тория основное количество всех радионуклидов ряда

тория и притом в наиболее высокой концентрации находится в легких. Исключение составляют лимфатические узлы; концентрация тория в них через 6 месяцев после введения становится несколько выше, чем в легких (Н. А. Павловская и соавт.). При введении в органы дыхания хлорида тория основным депо Иа224 и РЬ212 служит скелет. Место преимущественного депонирования тория зависит от времени с момента поступления препарата: при сроке до 3 месяцев после введения таким местом являются легкие, а затем—скелет.

Таблица 2

Скорости резорбции в кровь крыс ТЬ228, 1*а224 и РЬ212 (в % от содержания в организме в сутки) при интратрахеальном введении соединений тория

Радионуклид

Время после введения

ТЬ2®2 Иа224 РЬ212

ТЬ228 И а224 РЬ212

Вводили двуокись тория

0,1 0,01 0,001 0,001 0

2,2 15,9 40,3 4,2 4,3

11,0 10,3 5,6 6,3

Вводили хлорид тория

0,3 0,22 0,24 0,36 0,02

_ 85 27 16,2 11,3

— 24 27,6 29,6 31

О

3,4 4,3

О

22.5

24.6

1? а ^

«а

I I

5г с>

100 30 80 70 60 50 40 30

го 10

П102

тиэдтл

7ЬЭДТА

у Ш2 ШШ

/¿34

12 3 4

Рис. 1. Фракции печени. J — кнслоторастворимые: 2 — РНК: 3 — ДНК: 4 — остаточные белки: 5 лил иды.

Рис. 2. Фракции кости.

1 — минеральная часть: 2 — альбумонды: 3 — мукоиды: 4 — коллаген.

Динамика выведения радионуклидов из органов и тканей, как правило, определяется химической природой элементов, однако в ряде случаев решающую роль приобретают химические свойства соединений.

Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что электронная конфигурация атома тория обусловливает связывание его преимущественно с высокомолекулярными биополимерами (Н. А. Павловская и соавт.). Независимо от способа введения торий связывается в печени с нуклеиновыми кислотами и белками, в крови с глобулинами, в костной ткани с коллагеном и мукополисахаридпротеинами. Химические свойства соединений могут оказывать некоторое влияние на связывание тория. При введении комплекса ТЬЭДТА с нуклеиновыми кислотами в печени и коллагеном в костной ткани связывается большее количество тория (рис. 1 и 2). По-видимому, при связывании с белковыми молекулами существенными для тория являются пространственное расположение и плотность карбоксильных и гидроксильных групп. Чем выше плотность карбоксильных и гидрок-сильных групп в белковой молекуле, тем более прочным оказывается соединение с торием.

Экскреция радионуклидов ряда тория зависит также от химических свойств соединений и пути введения. Общим для всех случаев является преимущественное выведение Яа224 и РЬ212 с мочой и калом по сравнению с торием.

Поскольку токсическое действие радионуклидов ряда тория в значительной степени определяется дозовой нагрузкой, формируемой в органах, результаты экспериментов дают основание предполагать, что при перораль-ном поступлении независимо от химических свойств соединений наибольшее поражение будет наблюдаться в костной ткани. Связывание тория с органической частью кости и локализация его на костных поверхностях усугубляют повреждающее действие. Кроме того, существенное внимание следует обращать на костный мозг, так как удельные активности ТИ232 в костном мозге и кости близки. В почки также в значительном количестве поступают РЬ212 и В1212.

При поступлении в органы дыхания нерастворимых соединений тория наибольшая доза будет приходиться на легкие и несколько меньшая — на перибронхиальные лимфатические узлы. При изучении токсического действия следует учитывать и существенную неравномерность облучения легких.

При введении растворимых соединений тория орган максимального облучения изменяется в зависимости от кратности поступления. При хроническом поступлении наибольшая доза приходится на скелет, при однократном наиболее облучаемыми органами могут быть как скелет, так и легкие. Кроме скелета, высокие дозы могут быть получены печенью, кровью, селезенкой и почками за счет перехода в них РЬ212.

Выводы

1. Резорбция радионуклидов ряда Th232 в кровь из органов дыхания и желудочно-кишечного тракта определяется величиной ионного потенциала и химическими свойствами соединений тория.

2. Распределение радионуклидов ряда Th232 в организме при аэрогенном пути поступления в основном зависит от химических свойств соединений тория. При пероральном поступлении распределение радионуклидов ряда тория определяется в основном химической природой радионуклидов.

3. Динамика выведения радионуклидов ряда Th232 из органов и тканей при интратрахеальном поступлении зависит как от растворимости соединений, так и от химической природы радионуклидов. При пероральном поступлении динамика выведения из органов и тканей радионуклидов ряда Th232 определяется преимущественно химической природой последних.

4. Торий связывается в организме преимущественно с высокомолекулярными биополимерами (нуклеиновыми кислотами и белками, имеющими высокую плотность карбоксильных и гидроксильных групп).

ЛИТЕРАТУРА. Кендыш И. Н. Мед. радиол., 1965, № 10, с. 46. — Макеева Л. Г., Павловская Н. А. Гиг. и сан., 1970, № 11, с. 42. — Павловская Н. А. Мед. радиол., 1966, № 5, с. 28. — Павловская Н. А., Макеева Л. Г. и др. Гиг. и сан., 1970, № 2, с. 49. — Т р а й к о в и ч М. В кн.: Материалы по токсикологии радиоактивных веществ. М., 1964, в. 4, с. 19. — Albert R., Thorium: Its Industrial Hygiene Aspects. New York, 1966, p. 38. — Hursh J. В., Brit. J. Radiol., 1965, v. 38, p. 776. — К a u 1 А. В кн.: Assesment of Radioactivity in Man. Vienna, 1964, v. 2, p. 445.—M a 1 e t s k о s C. et al. Nucl. sci. Abstr., 1967, v. 21, № 18, Ns 32559.—S t a I h о f e n W., К a u 1 А. В кн.: Radiological Health and Safety ii» Mining and Milling of Nuclear Materials. Vienna, 1964, v. 2, p. 478.

Поступила 29/XII 1972 г.

THE MAIN ORDER OF THE METABOLISM OF Th«2 AND THAT OF ITS DISSOCIATION PRODUCTS IN THE BODY

N. A. Pavlovskaya

As a result of tie analysis of published data and personal experimental research the author proves the main parameters, that characterize the metabolism, to depend on the chemical nature of radionuclides, chemical properties of compounds and their route of entry. Resorption of the thorium family (Th22i, Ra224 and Pb212) depends first of all on the value of the ionic potential of ions. Distribution of radioelements in the body is determined by the route of entry, solubility of the thorium compounds and stability of the complex ions. Kinetics of the radionuclides elimination is determined both by the chemical nature of the elements and by solubility of the thorium compounds in water.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.