Темы лекционной программы по дисциплине «радиобиология» для специальности «Стандартизация и сертификация в пищевой промышленности» №

Вид материала

Документы

Содержание 5. Накопление радионуклидов в органах и тканях 6. Выделение радионуклидов из организма

Подобный материал:

• Материалы для подготовки к семинарским занятиям по дисциплине «радиобиология», 1123.19kb.
• Стандартизация, сертификация, 974.5kb.
• Методические указания «Выполнение практических заданий по дисциплине «Метрология, стандартизация, 636.89kb.
• Учебная программа для специальности 1-25 01 07 Экономика и управление на предприятии, 262.53kb.
• О. В. голуб Стандартизация, сертификация и метрология Учебное пособие, 3396.24kb.
• Методические указания к дисциплине и темы рефератов для студентов заочной формы обучения, 102.72kb.
• Научно-образовательный комплекс по специальности «Стандартизация, метрология и сертификация», 195.9kb.
• Практикум для лабораторных работ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация», 1310.19kb.
• Рецензент Преподаватель Комсомольского -на-Амуре техникума легкой промышленности: Лазарь, 100.78kb.
• Программа по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация" для специальности, 202.64kb.

5. НАКОПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ

Для оценки накопления радионуклидов используют такое коли­чественное понятие, как содержание конкретных радионуклидов или их общую активность в органе, ткани или во всем организме, кото­рая выражается в абсолютных единицах (Бк или Ки) или в относи­тельных единицах (% суточного или общего их поступления в орга­низм). Для оценки скорости накопления используют понятие кратность накопления, под которым понимают отношение полученной активности радионуклидов в органах и тканях к их еже­суточному поступлению в организм. Наибольшую опасность представляют те радионуклиды, которые имеют высокую кратность накопления. Это прежде всего изотопы йода, стронция и цезия.

У животных разных видов кратность накопления каждого из радионуклидов различна. По степени возрастания накопления строн­ция в скелете животные располагаются в следующем порядке: круп­ный рогатый скот < козы < овцы < свиньи < куры; по степени накоп­ления в мышцах и паренхиматозных органах – козы < крупный ро­гатый скот < овцы < куры. Цезий (¹³⁷Cs) тоже наиболее интенсивно откладывается у кур и в меньшей степени в органах овец и крупного рогатого скота. С возрастом кратность накопления радионуклидов заметно снижается.

Всасывание ¹⁴⁴Се, ¹⁰⁶Ru в желудочно-кишечном тракте жи­вотных происходит очень слабо. Поэтому отложение их в органах и тканях животных незначительное. Напротив, продукты нейтронной активации (⁵⁹Fe, ⁶⁰Co, ⁶⁵Zn) интенсивно резорбируются в желудочно-кишечном тракте и накапливаются в паренхиматозных органах, тканях и скелете, при этом в печени откладывается максимальное количество.

Во время длительного поступления радионуклидов в организм животных скорость их накопления существенно меняется. Вначале оно происходит интенсивно, а затем, по мере насыщения тканей, постепенно замедляется, и наконец наступает равновесие между вновь поступающими радионуклидами и выводимыми. С этого периода дальнейшего увеличения содержания их в организме животных не происходит. Однако если животное станет получать большее количество радионуклидов, то они вновь начнут накапливаться до установления нового равновесия, но уже на более высоком уровне. Напротив, если животные станут принимать с кормом меньшее количество радионуклидов, то они начнут выводиться из организма. Это явление имеет важнейшее практическое значение для получения пригодной в пищу продукции на загрязненных территориях.

Время, в течение которого устанавливается равновесие, определяется природой радионуклида, а также сильно зависит от вида, возраста и физиологического состояния животных и напрямую связано с уровнем обмена веществ в организме. В мышечной ткани и паренхиматозных органах состояние равновесия для цезия устанавливается у крупного рогатого скота в интервале между 60-ми и 150-ми сутками, а у овец через 105 суток. Стронций в мягких тканях достигает своего равновесия намного быстрее — на 5—7-е сутки. Однако в костной ткани он продолжает интенсивно откладываться вследствие своего выраженного к ней тропизма.

6. ВЫДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ИЗ ОРГАНИЗМА

Попавшие в организм радионуклиды участвуют в обмене веществ по принципу, аналогичному тому, как это происходит для их стабильных изотопов: они выводятся из организма через те же самые выделительные системы, что и их стабильные носители.

Основное количество радиоактивных веществ выводится через желудочно-кишечный тракт и почки, в меньшей степени – через легкие и кожу. У беременных и лактирующих животных часть ра­дионуклидов выделяется с плодом и молоком.

Скорость выведения радионуклидов зависит от их природы, а также от вида, возраста, физиологического состояния животных и ряда других факторов. Наиболее быстро из организма выводятся радионуклиды, депо­нирующиеся в тканях, где скорость обмена веществ высокая. Свободные радионуклиды быстрее выводятся из организма – это ¹³¹I, ¹⁰⁶Ru, ¹³²Те, ¹³⁷Cs. Связанные с тканевым бел­ком и находящиеся в коллоидном состоянии радионуклиды выво­дятся медленнее – ¹⁴⁰La, ¹⁴⁴Ce, ¹⁴⁷Pm.

Остеотропные радионуклиды выводятся из организма медлен­нее, потому что в костной ткани гораздо ниже, чем в мягких тка­нях, обмен веществ. Кроме того, они способны включаться непос­редственно в костную ткань, замещая там кальций (⁹⁰Sr,⁹⁰Y, ¹⁴⁰Ва и др.).

Основным фактором, определяющим пути выведения радионуклидов из организма, являются их физико-химические свой­ства. Так, радионуклиды редкоземельных элементов независимо от пути поступления выводятся через желудочно-кишечный тракт и незначительно с мочой. Выведение же ⁹¹Y через почки происходит в 3 раза интенсивнее, чем через желудочно-кишечный тракт. При хроническом поступлении большое значение начинают приобретать характер кормления животных, полноценность и качество кормов, наличие кормовых добавок и другие факторы. При хроническом поступлении большая часть ¹³¹I и ¹³⁷Се выводится через почки, тог­да как ⁶⁰Со, ^{89, 90}Sr, ¹⁰⁶Ru, ¹⁰⁴Ba удаляются из организма в ос­новном через желудочно-кишечный тракт.

Введение в рацион животных стабильного изотопа изменяет не только скорость экскреции радионуклида, но и роль выделительных систем в этом процессе. Так, добавление в корм поросятам стабиль­ного стронция уменьшает количество выводимого с мочой изотопа вдвое. Напротив, увеличение в рационе животных кальция примерно в 10 раз усиливало выведение ⁸⁹Sr с мочой.

­Наиболее интенсивно с молоком ¹³¹I выводится в зимнее время. В конце беременности коров наблюдается увеличение поглощения йода молочной железой, достигающее своего максимума в период наиболее интенсивной лактации. Экскреция йода у коров связана с продуктивностью.

У мелких животных интенсивность поглощения йода щитовид­ной и молочной железами значительно выше, чем у крупных. Если у коров в щитовидной железе откладывается 10…20%, то с молоком выводится 6…8% поступившего орально ¹³¹I, то у коз и овец эти показатели практически одинаковы и колеблются в пределах 30…40%. Время, в течение которого исходное количество ра­дионуклида уменьшится вдвое, называют эффективным периодом полувыведения. Снижение концентрации радиоизотопов про­исходит за счет двух основных факторов: физического их распада и истинного выведения. Эффективный период полувыведения долгоживущих изотопов определяется в основном биологическим периодом полувыведения, короткоживущих – периодом полураспада.

На эффективный период полувыведения влияют вид, возраст, функциональное состояние организма, особенности поступления, распределения радионуклидов и другие факторы. Например, ¹³⁷Cs выводится из организма быстрее ⁹⁰Sr, а йод быстрее, чем цезий. При этом выведение цезия и стронция у кур происходит быстрее, чем у крупного рогатого скота, овец, коз и свиней, за счет более интен­сивного обмена веществ. У поросят 20-100-суточного возраста эффективный период по­лувыведения стронция из костей составляет 114-124 сут. У подсвин­ков в возрасте 200 сут он увеличивается до 280 сут. Снижение концентрации строн­ция в скелете у молодых животных обусловлено в основном прирос­том костной ткани, а у взрослых – выведением его из организма.

­Среди органов и тканей, имеющих пищевое значение, скорость выведения из мышц и костей ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr всегда наименьшая. Такие ткани считают критическими и о пригодности продукции в пищу человека судят по содержанию радионуклидов в этих тканях.