Биологическое действие радиоактивных веществ

Влияние на развитие поражения особенностей распределения инкорпорированных радионуклидов

Специфика биологического действия отдельных радионуклидов (отличительные черты поражения, основные патогенетические ме­ханизмы его развития, причины смерти) определяется, в первую очередь, поражением определенных (критических) органов, нарушение жизнедеятельности которых может проявиться относи­тельно рано, когда общие реакции и изменения в других системах выражены значительно слабее или могут вовсе отсутствовать.

При радиоактивном внутреннем заражении концепция крити­ческого органа представляется сложнее, чем при общем внешнем облучении. В этом случае имеют значение, прежде всего, особен­ности распределения радионуклидов по органам и тканям (троп­ность радионуклидов); важным фактором являются значения поро­говых повреждающих доз для разных тканей; весьма существенно значение функционирования органа по отношению, к которому име­ется повышенная тропность радионуклида, для жизнедеятельности организма.

По способности преимущественно накапливаться в тех или иных органах выделяют следующие основные группы радиоактивных элементов:

- радионуклиды, избирательно откладывающиеся в костях (" остеотропные"). Это щелочноземельные элементы: радий, стронций, барий, кальций. Остеотропность проявляют некоторые сое­динения плутония. Поражения, развивающиеся при пос­туплении в организм остеотропных радионуклидов, характеризу­ются изменениями, прежде всего, в кроветворной и костной сис­темах. В начальные сроки после массивных поступлений патоло­гический процесс может напоминать острую лучевую болезнь от внешнего облучения. На более поздние сроки, в том числе и после инкорпорации сравнительно небольших активностей, обна­руживаются костные опухоли, лейкозы;

- радионуклиды, избирательно накапливающиеся в органах, богатых элементами ретикулоэндотелиальной системы (" гепатот­ропные"). Это изотопы редкоземельных элементов: лантана, церия, прометия, празеодима, а также актиний, торий, некоторые соеди­нения плутония. При их поступлении наблюдаются поражения пече­ни, проксимальных отделов кишки (эти элементы, выделяясь с желчью, реабсорбируются в кишечнике и поэтому могут неоднократ­но контактировать со слизистой тонкой кишки). На более поздние сроки наблюдаются циррозы, опухоли печени. Могут проявиться также опухоли скелета, желез внутренней секреции и другой лока­лизации;

- радионуклиды, равномерно распределяющиеся по организ­му. Это изотопы щелочных металлов: цезия, калия, натрия, ру­бидия; изотопы водорода, углерода, азота, а также некоторых других элементов, в частности, полония. При их поступлении поражения носят диффузный характер: атрофия лимфоидной ткани, в том числе селезенки, атрофия семенников, нарушения функции мышц (при поступлении радиоактивного цезия). На поздние сроки наблюдаются опухоли мягких тканей: молочных желез, кишечника, почек и т.п.;

- в отдельную группу выделяют радиоактивные изотопы йо­да, избирательно накапливающиеся в щитовидной железе. При их поступлении в большом количестве вначале наблюдается стимуля­ция, а позже угнетение функции щитовидной железы. На поздние сроки развиваются опухоли этого органа;

- плохо резорбирующиеся радионуклиды являются причиной возникновения местных процессов, локализующихся в зависимости от путей поступления РВ.

В зависимости от физико-химической формы соединения, в состав которого входит радионуклид, особенно от его раствори­мости, в роли критических могут выступать разные органы. Так, при ингаляционном поступлении нерастворимых соединений элемен­тов из группы остеотропных или равномерно распределяющихся по телу критическим органом оказываются легкие. В разные сроки после поступления радионуклида в организм распределение его по органам может быть различным, т.е. роль критических могут вы­полнять различные органы.

Влияние на развитие поражения активности инкорпорированных

радионуклидов и продолжительности их пребывания в организме

Характер патологического процесса при внутреннем заражении РВ существенно зависит от количества поступившей активности и времени пребывания ее в организме. Темп накопления поглощенной дозы определяется как режимом поступления радионуклида (однократное, длительное), так и периодом эффективного полувыведения.

Основная доля суммарной дозы облучения от таких сравнительно короткоживущих нуклидов как 131I, 32P, 198Au накапливается за сравнительно короткий срок, что определяет в случае попадания в организм поражающих количеств острый или подострый характер патологического процесса. При поступлении 226Ra, 239Pu, и других радиоактивных элементов, характеризующихся очень длительными периодами полураспада и медленным выведением из организма имеет место длительное облучение с постоянной мощностью дозы и, соответственно, хроническое течение.

Если инкорпорация радионуклидов произошла в количествах, обеспечивающих накопление в течение короткого срока (несколь­ко дней) среднетканевой дозы, эквивалентной 1 Гр гамма облу­чения и выше развивается острое лучевое поражение. При этом в значительной степени утрачивается специфичность действия раз­личных радионуклидов, и поражение во многих чертах напоминает острую лучевую болезнь от внешнего облучения.

Более вероятны ситуации, в которых количество инкорпорированного РВ не может обеспечить накопление достаточно высокой дозы в течение короткого времени и следствием внутреннего радиоактивного заражения является развитие хронической лучевой болезни или злокачественного новообразования.