CC BY
7
УДК 612.014.482:546.841.02.232
ПОВЕДЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ТОРИЕВОГО РЯДА (ТН232, ТН228, RA224, РВ212, BI212) В ОРГАНИЗМЕ КРЫС ПРИ И НТ РАТРАХЕАЛЬНОМ ПОСТУПЛЕНИИ ДВУОКИСИ ТОРИЯ
Н. А. Павловская, J1. Г. Макеева Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
При работе с торием или его соединениями аэрогенный путь поступления их представляет наибольшую опасность для работающих. Нерастворимые соединения тория длительное время задерживаются в легких, и лишь небольшая часть его переходит в кровь и накапливается в скелете и органах ретикуло-эндотелиальной системы (Янь Сяо-шань; И. Н. Кендыш; Albert). Длительное депонирование Th232 в легких, накопление его в лимфатических узлах, скелете и селезенке способны обусловить значительные поглощенные дозы внутреннего облучения. Однако расчет поглощенных доз в органах и тканях от инкорпорированного тория встречает существенные трудности, так как вместе с Th232, как правило, присутствуют и его дочерние продукты, учесть вклад которых в дозу внутреннего облучения можно, лишь зная особенности их поведения в организме.
Нам не удалось найти данных литературы о метаболизме продуктов распада тория при их поступлении в легкие вместе с материнским изотопом в виде крайне плохо растворимых соединений. Имеющиеся сведения о поведении радионуклидов семейства тория при внутривенном введении растворимых и нерастворимых его соединений не могут быть использованы, так как при поступлении непосредственно в русло крови изменяется место преимущественной локализации тория и его дочерних продуктов (Stover; Stalhofen и Kaul).
В связи с этим нашей целью явилось изучение поведения некоторых наиболее долгоживущих продуктов распада Th232 (Th228, Ra224, Pb212, Bi212) при поступлении в легкие в составе плохо растворимого соединения (Th02). Крысам-самкам весом 180—200 г интратрахеально вводили двуокись тория, меченную Th228, в равновесии с продуктами распада. Активирование осуществляли путем добавки радиоактивного тория к раствору азотнокислого тория перед осаждением его в виде гидроокиси. Согласно данным Hahn и других авторов, при введении изотопных атомов в раствор в момент получения наблюдается истинно гомогенное изотопное соосажде-ние. Образовавшуюся гидроокись тория мы высушивали, прокаливали при 600° и измельчали. Размеры 95,81% частиц составляли по 2 мкм, 3,5%—2—5 мкм и 0,7% — 6—10 мкм. Крысам вводили 75 мг Th02, содержащего 0,038 мккюри Th228 в равновесии с дочерними продуктами. Животных забивали через 3, 24, 72 часа и 1, 3, 6 и 9 месяцев после затравки. Органы и ткани анализировали на наличие Th232, Th228, Ra224, Pb212 и Bi212.
Для определения Th232 был использован фотометрический метод (Н. А. Павловская) Th228, Th224 и Pb212 определяли у-спектрометрическим способом, предложенным А. А. Петушковым и соавт. Полученные результаты представлены на рис. 1—3.
На основании полученных данных рассчитаны скорости выведения изотопов и составлены уравнения, выражающие зависимость изменения содержания элемента в органе или ткани от времени с начала его поступления в организм. Уравнения удержания изотопов в органах и тканях сведены в табл. 1.
Приведенные на рис. 1—3 и в табл. 1 данные свидетельствуют о том, что после введения в легкие нерастворимого в воде соединения тория как материнский изотоп, так и его дочерние продукты остаются в месте поступления длительное время. Периоды полувыведения (TV2) для Th228, Ra224, Pb212 и Bi21i близки и составляют соответственно 160, 150, 150 и 130 суток.
3 Гигиена и санитария Ni 2
65
В трахее и желудке значительное количество радиоизотопов выявляется лишь в первые несколько суток после затравки. В перибронхиальных лимфатических узлах происходит накопление изотопов в течение 180 суток, а затем идет медленный спад активности. Максимальное содержание Th228
Ra2
Pb212 в лимфатических узлах достигает соответственно 2,3±0,8,
3,2±0,76 и 1,73±0,45% введенного количества.
В скелет, печень,
90 Сутни Время после введения
Рис. 1. Кинетика поведения ТЬ228 в органах и»|тканях крыс при ин-тратрахеальном введении двуокиси тория.
/—легкие; г—лимфатические узлы;
3—желудок. _
почки и селезенку ТЬ232 поступает в количестве, не превышающем десятые доли процента, но Я а224 и РЬ212 поступают в эти органы в значительном количестве, максимальное накопление их в костной ткани обнаруживается уже через 72 часа после затравки животных и составляет 16 и 13,5% введенного количества соответственно.
Активность этих изотопов в костной ткани снижается в основном в течение 90 суток после затравки, а Т1/2 составляет 16 суток. Затем наступает состояние динамического равновесия, когда количество Ра221, принесенного кровью, равно числу атомов, распавшихся и вышедших из кости.
В печень и селезенку поступает в основном РЬ212. Количество ТЬ228 и Ра224 в этих органах ниже чувствительности применяемого нами метода определения.
Рис. 2. Кинетика поведения Ра224 в органах и тканях крыс при интратра-хеальном введении двуокиси тория. / — легкие: 2 — лимфатические узлы; 3— скелет; 4 — кровь; В — почки.
321 7? 36 30 Часы Сутки
Время после введепия
Рис. 3. Кинетика поведения РЬ212 в органах и тканях крыс при интратра-хеальном введении двуокиси тория. 1—легкие; г—лимфатические узлы; 3 — скелет: 4—кровь; 5—почки; в —печень.
Данные о скорости поступления Иа224 и РЬ212 с кровью в скелет и почки в зависимости от времени, прошедшего с начала затравки, сведены в табл. 2.
Максимальное количество тория, переходящее в кровь, не превышает 0,1% содержания его в организме.
Таким образом, при поступлении в легкие нерастворимого соединения тория (ТН2320.,), в кристаллической решетке которого находятся продукты его распада (ТЬ228, Ра224, РЬ212), изотопы этого элемента переходят в кровь в незначительном количестве и поступают преимущественно в скелет. Ра224 и РЬ212 переходят в кровь в большем количестве, чем торий. Особенно высокие значения наблюдаются в первые 3 суток после поступления вещест-
Vact/ Сутки
время после введения
Таблица 1
Уравнения, характеризующие изменение содержания изотопов ториевого ряда в организме крыс при введении в легкие двуокиси тория
Бноматериалы ТЬ"» Иа«« РЬ»»
Легкие..... <21 = 66,-0.00431 <21 = 60е-°'00461 <г1 = 48е-°-00461
Трахея ..... <21 = 0,36е_1,871 + = 0,36е—1 *871 + (21 = 0,36е—1,871 +
+ 0,035е—0,551 + 0,035е—0,0551 + 0,035е-°-°55'
Желудок с содер- (21= 16е—1,641 <21 = 22е_1,641 18е~1,641
жимым ....
Лимфатические (г1 = 0,Зе+0-014<«-3>
узлы..... <21 = = 0>4е+0.0130-3) (21 = 0,23е+0-0,2<1-3)
Кровь ..... — - (?1 = 2,7е-0М <«-3> + + 0,8е-°-03 »-3>
Кость...... — _4_ ве-0.015 а-з> <21= 13,5е—0,043 (при *<90с)
Печень..... — С1 = 1,65е-°-и<1-3) + + 0,45е—005 3>
Почки ..... <21 = 0,38е-°'231 + + 0,39е-0'0281 <2 РЬ = 1,6е~~0,31 + + 1,4е—0,0281
ва в органы дыхания. При этом количество поступающего в кровь радия достигает 40%, свинца — 11 %. В эти сроки основное поступление радиоизотопов в кровь происходит за счет всасывания через желудочно-кишечный тракт. Через месяц и более после затравки основным источником поступления радиоактивных элементов в кровь (ежесуточно поступает 3,4— 4,3% Я а224 и около 3% РЬ212, содержащихся в организме) являются легкие.
Перешедший в кровь торий поступает преимущественно в скелет. В первые сутки после затравки большая часть И а224, поступившая в кровь, также переходит в скелет, однако затем доля изотопа, поступающего в скелет, снижается (см. табл. 2). В почки, печень и селезенку Я а224 переходит в незначительном количестве. Поступление в эти органы РЬ212 происходит в несколько большем количестве.
Следовательно, превышение содержания Иа224 и РЬ212 по сравнению с торием во внутренних органах, а также динамика накопления и выведения этих радионуклидов в скелете, почках и печени обусловлена различием в скорости их резорбции в кровь. Повышенная резорбция Иа224 и РЬ212 в кровь по сравнению с изотопами тория при поступлении в органы дыхания
Таблица 2
Скорость резорбции йа224 и РЬ212 в кровь и поступления их из крови в скелет, почки и печень в течение суток (в % от содержания в организме)
Орган, ткань
Время после введения двуокиси тория -
3 часа
24 72 36 90
часа часа суток суток
180 суток
Ла224
Кровь ..... 2,2 15,9 40,3 4,2 4,3
Скелет ..... 2,1 12,3 15,4 0,6 0,9
Почки ..... 0,1 0,1 0,1 0,04 0,08
3,4 0,9 0,07
РЬ 212
Кровь ..... — 10,8 7,1 3,2 3,8 2,5
Скелет ..... — 3,4 0,55 0,8 _ 0,9
Почки ..... — 3,7 1,1 1,1 0,3 0,6
Печень..... — 3,7 3,5 1,3 1,6 0,8
3*
67
частичек двуокиси тория, по-видимому, связана с более высокой выщелачи-ваемостью дочерних радионуклидов из кристаллической решетки двуокиси тория. Вероятно, в органах дыхания и желудочно-кишечном тракте наблюдается тот же процесс, что и в природных условиях, когда в минералах происходит смещение изотопного равновесия в ториевом ряду за счет повышенной выщелачиваемости дочерних радионуклидов (В. И. Баранов, В. В. Чердынцев). В то время, как атомы материнского элемента входят в кристаллические решетки исходных веществ и мигрируют в основном при растворении минерала, продукты их распада за счет энергии отдачи могут покинуть место образования и перейти в широко разветвленную сеть капилляров, а затем выщелачиваются (И. Е. Старик; В. И. Баранов и соавт.).
Данные о преимущественном переходе в органы и ткани продуктов распада тория, по-видимому, будут справедливы при поступлении в органы дыхания и других нерастворимых соединений этого вещества.
Органы и ткани по особенностям распределения изотопов соединения двуокиси тория могут быть разделены на 2 группы: органы, в которых не наблюдается существенного сдвига равновесия в ториевом ряду, и органы и ткани, в которых равновесие изотопов ториевого ряда нарушено в значительной степени. К 1-й группе могут быть отнесены легкие, легочные лимфатические узлы, трахея и желудок. Отсутствие существенного нарушения равновесия изотопов ториевого ряда в этих органах объясняется, вероятно, тем, что перераспределение осуществляется в результате миграции частиц двуокиси тория. Ко 2-й группе относятся костная ткань, селезенка, печень, почки и кровь. Существенное нарушение равновесия изотопов ториевого ряда в этих органах и тканях обусловлено тем, что резорбция таких радионуклидов, KaKRa224,Pb212 и Bi212 даже при введении их в виде нерастворимых соединений и распределенных гомогенно в частицах двуокиси тория, значительно выше всасывания материнского изотопа.
В связи с этим при изучении токсического действия тория, а также при решении вопросов гигиенического нормирования этого радионуклида необходимо учитывать, что дозы, поглощенные органами дыхания, обусловлены всеми радионуклидами ториевого ряда, находящимися в равновесии. При расчете доз, поглощенных костной тканью, почками, печенью и селезенкой, необходимо учитывать значительное привнесение в эти органы изотопов радия и свинца.
Выводы
1. Получены данные, характеризующие кинетику удержания Th232 и продуктов его распада в скелете, печени, почках, селезенке, желудке, трахее и перибронхиальных лимфатических узлах.
2. Найдено, что при поступлении в органы дыхания нерастворимого соединения тория (ThÓ2) в легких, лимфатических узлах и желудочно-ки-шечном тракте статистически значимого сдвига радиоактивного равновесия не наблюдается, а в скелете, печени, селезенке, почках и крови отмечается существенное привнесение Ra224 и РЬ212.
3. Показано, что нарушение радиоактивного равновесия в ториевом ряду во внутренних органах обусловлено различной скоростью резорбции Th232, Ra224 и РЬ212 в кровь.
ЛИТЕРАТУРА
Баранов В. И., Сурков Ю. А. и др. Геохимия, 1959, № I.e. 69. — К е н -д ы ш И. Н. Некоторые вопросы токсикологии. Теория. Дисс. канд. М., 1965.—Ста -р и к И. Е. Основы радиохимии. М., 1969, с. 121. — Ч е р д ы н ц е в В. В. и др. Геология и разведка, 1958, № 9, с. 125.— Янь Сяо-шань. В кн.: Материалы по токсикологии радиоактивных веществ, 1964, с. 28. — А 1 b е г t R., Thorium its industrial aspects. New York, 1966, p. 77. — H a h n O. L., Hoppe - Seylers Z. Physiol. Chem., 1934, Bd 170, S. 191. — S t a I h o f e n W., К a u 1 А. В кн.: Radiological Health and Safety in Mining and Milling of Nuclear Materials. Vienna, 1964, T. 2, p. 475. — S t e v e г В., Äther-t о n D. et al. Radiat. Res., 1965, v. 26, p. 132.
Поступила 10/IX 1970 r.
THE FATE OF THE THORIUM ROW RADIONUCLIDES (Th232, Th228, Ra224, Pb212, Bi212) IN RAT'S BODY IN CASE OF INTRATRACHEAL INTRODUCTION OF THORIUM
DIOXIDE
N. A. Pavlovskaya, L. G. Makeeva
The distribution and retention kinetics of the thorium row radionuclides (Th232, Th224, Ra224, Pb212, Bi212) was studied in the organs and tissues of rats in case of intratracheal introduction of thorium in form of a weakly soluble compound (Th02). No noticeable shift of the isotopic balance was detected in the lungs, lymphatic nodules, trachea and stomach. However, a significant disturbance of the thorium raw balance was noted to develop in bone tissue, liver, kidneys, spleen and blood. Ra212 was found to accumulate mainly in the bone tissue and Pb212 and Bi212 in kidneys.
СОЦИАЛЬНАЯ ГИГИЕНА, ИСТОРИЯ ГИГИЕНЫ, ОРГАНИЗАЦИЯ САНИТАРНОГО ДЕЛА
УДК 614.78(470.341-26X091)
К 750-ЛЕТИЮ г. ГОРЬКОГО
Член-корр. АМН СССР проф. И. И. Беляев Горьковский медицинский институт
Семь с половиной столетий прошло с тех пор, когда князь Ростовско-Суздальской земли Юрий Всеволодович заложил при слиянии двух вели-* ких русских рек — Оки и Волги — новый город Нижний Новгород. В течение длительного времени Нижний Новгород был городом-крепостью, охранявшим восточные границы русского государства.
В дальнейшем большую роль в развитии города сыграли торговля и судоходство. Особое значение в этом отношении имел перевод (в 1817 г.) из Макарьева «всероссийского торжища» — знаменитой нижегородской ярмарки (Н. А. Котельников). Со второй половины прошлого века Нижний Новгород встал на путь развития промышленности, обслуживающей преимущественно нужды судоходства и железнодорожного транспорта. В 1849 г. в городе возникло крупнейшее предприятие — Сормовский завод. В дальнейшем был построен ряд судоремонтных и механических заводов. Развивалась также пищевая и легкая промышленность. Уже к концу прошлого столетия Нижний Новгород стал одним из крупнейших торгово-про-мышленных центров России. Только на одном Сормовском заводе в это время работало около 10 ООО человек. Индустриализация Нижнего Новгорода сопровождалась ростом населения и развитием городского строительства.
Следует, однако, отметить, что санитарный уровень промышленных предприятий был крайне низким. Даже элементарные требования охраны труда и промышленной гигиены не выполнялись. Среди рабочих были широко распространены профессиональные заболевания. Тяжелыми были и жи-лищно-бытовые условия жизни трудящихся. Городские власти, представленные именитым купечеством, дворянством и чиновничьей верхушкой.
