Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения

1. Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет кафедра мобилизационной подготовки здравоохранения и

медицины катастроф
старший преподаватель
И. А. МАГДИЧ
Методическая разработка практического занятия
по радиобиологии
Тема №10
ПОРАЖЕНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ВНУТРЕННЕГО РАДИОАКТИВНОГО
ЗРАЖЕНИЯ.

2. Литература:

• Бак З., Александер П. Основы радиобиологии: Пер. с англ.. – М:
Иностранная литература, 1963. – 500 с.
• Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика. М.: Физматлит,2004. – 443
с.
• Кузин А.М. Структурно-метаболическая гипотеза в радиобиологии. М.
1988.
• Особенности механизмов действия плотноионизирующих
излучений. Савич А.В. и Мазурик В.К. (ред.). М. 1985.
• Первичные радиобиологические процессы. Тимофеев-Рессовский
Н.В. (ред.).М.1973.
• Рябченко Н.И. Радиация и ДНК. М. 1979.
• Свердлов А.Г. Опосредованное действие ионизирующего излучения.
М.: Атомиздат, 1968.
• Тимофеев-Рессовский Н.В., Савич А.В., Шальнов М.В. Введение в
молекулярную радиобиологию. - М.: Медицина, 1981.
• Хансон К.П., Комар В.Е. Молекулярные механизмы лучевой гибели
клеток. М. 1985.
• Холл Э. Радиация и жизнь. М., Атомиздат 1989.

3.

Во внутреннюю среду РВ могут проникать ингаляционно,
через стенки желудочно-кишечного тракта, через
травматические и ожоговые повреждения, через
неповрежденную кожу. Через лимфу и кровь РВ
попадают в ткани и органы, фиксируются в них;
проникая
внутрь
клеток,
связываются
с
внутриклеточными структурами.
Ингаляционное поступление радиоактивных
веществ.
Общая поверхность альвеол составляет около 100 м2, что
приблизительно в 50 раз превышает поверхность кожи, и
при контакте с аэрозолями РВ, радиоактивными газами и
парами ингаляционный путь заражения является основным.
Радионуклиды, попавшие в органы дыхания, в различной
степени могут задерживаться в легких и верхних
дыхательных путях. На количество РВ, остающееся в органах
дыхания после выдоха, влияют аэродинамические свойства
аэрозоля, зависящие от:

4.

- размера,
- плотности,
- формы частиц,
- влажности,
- гигроскопичности,
- растворимости,
- химической природы.
Откладываются в легких, преимущественно, частицы диаметром
0,01-1мкм.
Метаболизм радионуклидов, оставшихся после выдоха в органах
дыхания, определяется следующими основными процессами:
– ретроградным выносом частиц со слизью в результате
деятельности мерцательного эпителия в глотку с последующим
их заглатыванием (отчасти, отхаркиванием);
– резорбцией РВ в кровь через альвеолярные мембраны с
последующим отложением в органах или выведением.
Резорбции подвергаются преимущественно растворимые
частицы. В зависимости от их растворимости время резорбции
может составлять от нескольких минут до нескольких дней и
более.

5.

–
фагоцитозом макрофагами нерастворимых частиц и коллоидных
форм радионуклидов.
Часть захвативших радионуклиды фагоцитов ретроградно удаляется
в глотку и заглатывается или отхаркивается. Другая часть
транспортируется лимфой и откладывается в бронхо-легочных
узлах. Наибольшее практическое значение этот вид отложения
имеет при ингаляционном поступлении нерастворимых или
слаборастворимых соединений плутония, тория, цезия.
Для расчета дозовых нагрузок на органы дыхания при ингаляции РВ
применяется модель, разработанная МКРЗ. Считается, что
выдыхается до 25% попавших в органы дыхания частиц. Если
оставшиеся после выдоха РВ принять за 100 %, то ретроградному
выносу подвергается 50% из них: эффективный период
полувыведения этим путем (Т1/2 эфф.) составляет 20 суток. На
долю резорбции растворимых частиц приходится 25% (Т1/2эфф. =
1 ч). Радионуклиды, захваченные макрофагами и ретроградно
вынесенные в глотку, составляют 15% (Т1/2 эфф. = 6 мес).

6.

Около 10 % радионуклидов, захваченных фагоцитами,
перемещаются через альвеолярную мембрану с периодом
полувыведения в несколько дней. Небольшая часть РВ
задерживается в паренхиме легких, эпителиальных клетках; для
них период полувыведения примерно 600 суток. Еще прочнее
фиксация РВ в бронхо-легочных лимфатических узлах, куда они
попадают с фагоцитами.
При оценке опасности ингаляционного поступления РВ учитывают
лучевую нагрузку на:
- легкие,
- эпителий бронхов,
- регионарные лимфатические узлы,
- стенку желудочно-кишечного тракта.
Значения допустимых уровней определены для стандартных
условий, которые характеризуются величиной объема воздуха V,
с которым радионуклид поступает в организм на протяжении
календарного года. Для лиц из персонала (Vперс.) он составляет
2,5 • 106 л в год, для лиц из населения (Vнас.) - 7,3 • 106 л в год.

7.

Выделяют три ингаляционных класса химических соединений
радионуклидов в зависимости от длительности эффективного
периода полувыведения (Тэфф.) из легких:
- класс "М" (медленный) для соединений с Тэфф. более 100 суток,
- класс "П" (промежуточный) с Тэфф. от 10 - 100 суток,
- класс "Б" (быстрый) с Тэфф. менее 10 суток.
Заражение радиоактивными веществами
алиментарным путем.
Желудочно-кишечный тракт – второй основной путь поступления РВ
в организм. Поражающее действие при алиментарном
поступлении РВ связано:
1. С лучевой нагрузкой на стенку пищеварительного тракта,
2. С резорбцией РВ в кровь и лимфу.
Резорбция РВ зависит от:
- химических
свойств
вещества
(главным
образом,
растворимости),
- физиологического состояния желудочно-кишечного тракта (рН
среды, моторная функция),
- состава пищевого рациона.

8. Поступление радиоактивных веществ через неповрежденный кожный покров, раневые и ожоговые поверхности.

Проникновение РВ через кожу зависит от:
- площади участка,
- физико-химических свойств соединения,
- растворимости в воде и липидах,
- рН среды,
- физиологического состояния кожи.
Резорбция радионуклидов повышается при возрастании
температуры среды из-за расширения кровеносных и
лимфатических сосудов, раскрытия сальных и потовых желез.
Поступление из раны труднорастворимых РВ происходит
медленнее и в значительно меньшем количестве, но все же в
сотни раз интенсивнее, чем через интактную кожу.
Малорастворимые РВ резорбируются преимущественно в
лимфатических путях, накапливаясь в лимфатических узлах. В
месте нахождения малорастворимого радионуклида могут
возникнуть опухоли (чаще – остеогенные саркомы).

9.

Воздействие ионизирующего излучения на течение
раневого процесса:
- развитие гнойных, анаэробных, дегенеративных и некротических
процессов,
- замедление отторжения некротизированных тканей,
- снижение способности клеток к размножению, нарушение
регенерации.
После поступлении радионуклидов в кровь:
- часть связывается протеинами,
- часть выводится из организма,
- часть проникает в органы, и депонируется в них.
Концентрация радионуклида – это его удельную активность,
выражаемая в Бк/г.
Содержание радионуклида – это абсолютное значение активности
РВ во всем органе.
После однократного поступления концентрация РВ в нем
постепенно снижается, что зависит от радиоактивного распада
изотопа и его биологического выведения.

10.

При расчетах пользуются понятием эффективного периода
полувыведения. Он связан с периодом полураспада и периодом
биологического полувыведения соотношением:
Тэфф. = Тфиз. • Тбиол. / (Тфиз. + Тбиол.)
Показателем накопления радионуклида в «критическом органе»
служит величина, называемая «кратностью накопления». Она
показывает, во сколько раз содержание радионуклида
превышает величину его ежедневного поступления. Так, если к
концу поступления РВ в организме содержится 150% от величины
суточного поступления, кратность накопления составит 1,5.
Выведение радиоактивных веществ из организма.
Попавшие в организм РВ могут выводиться через почки, желудочно
- кишечный тракт (в т. ч. с желчью), легкие, а также со слюной,
молоком, потом. В большинстве случаев основные количества
радиоактивных веществ экскретируются с калом (поступившие
алиментарным путем, а также и при ингаляционном заражении и
вторичном заглатывании частиц) и мочой.

11.

При выведении радионуклидов преимущественно с мочой, высокая
доза облучения может быть получена почками. Выведение с
выдыхаемым воздухом имеет существенное значение дня
трития, паров окиси трития, радона и торона, образующихся при
распаде поступивших в организм радия и тория.
По содержанию РВ в выделениях можно судить о количестве их в
организме как на момент определения, так и на момент
поступления.
Выделяют четыре стадии в обмене поступивших в организм
радионуклидов :
– образование на месте поступления первичного депо (кожа, раны,
слизистые ЖКТ, верхних дыхательных путей);
– резорбция из очага и поступления в лимфу (кровь);
– депонирование в критическом органе (вторичные депо);
–выведение различными путями (в т. ч. с явлениями рециркуляции).
Продолжительность данных стадий существенно различается для
различных радионуклидов и их соединений, а также для разных
путей поступления РВ в организм.

12. Биологическое действие радиоактивных веществ.

Преимущественно поражаемые при внутреннем заражении органы
принято называть критическими. В этом случае особое значение
имеет характер распределения радионуклидов в органах и
тканях (тропность радионуклидов).
По способности преимущественно накапливаться в тех или
иных органах выделяют следующие основные группы
радиоактивных элементов:
1. Радионуклиды, избирательно откладывающиеся в костях
(«остеотропные»). Это - щелочноземельные элементы: радий,
стронций, барий, кальций. Остеотропность проявляют
некоторые соединения плутония и тория.
2. Радионуклиды, избирательно накапливающиеся в органах,
богатых элементами ретикулоэндотелиальной системы
(«гепатотропные»). Это - изотопы редкоземельных элементов
(лантан, церий, прометий, празеодим, актиний, торий) и
некоторые соединения плутония.

13.

3. Радионуклиды, равномерно распределяющиеся в организме. Это
- изотопы щелочных металлов (цезия, калия, натрия, рубидия),
водорода, углерода, азота, а также некоторые другие (например,
полония).
4.
Радиоактивные
изотопы
йода,
избирательно
накапливающиеся в щитовидной железе.
При поступлении радионуклидов в организм в количествах,
обеспечивающих накопление в течение короткого срока
среднетканевой дозы, эквивалентной 1Гр гамма-облучения и
выше, развивается острое лучевое поражение.
Общая тактика лечебных мероприятий при
инкорпорации радионуклидов.
Основными задачами медицинских мероприятий являются:
– удаление радиоактивных веществ с кожного покрова и слизистых
оболочек, раневых поверхностей, из верхних отделов желудочнокишечного тракта, кишечника и дыхательных путей;

14.

– предотвращение (ограничение) поступления радионуклидов в
кровь и лимфу;
– предотвращение депонирования РВ в критическом органе;
– стимуляция выведения поступивших в организм радионуклидов.
Ведение пострадавших осуществляют поэтапно: от очага поражения
до специализированного стационара.
Первые мероприятия по ограничению поступления радионуклидов
в организм должны начинаться непосредственно в очаге
поражения и продолжаются в зоне временной эвакуации. Они
проводятся в объеме само- и взаимопомощи в следующей
последовательности:
– надевание респиратора и средств защиты кожного покрова;
– эвакуация пострадавших (вывод, вынос) из зоны загрязнения;
– проведение частичной санитарной обработки;
– последовательное (от наиболее загрязненной к более чистой)
снятие загрязненной радионуклидами одежды;
– при возможности, полоскание рта, носа, промывание глаз,
обмывание водой открытых участков тела.
Дальнейшие
медицинские
мероприятия
проводятся
в
медицинском пункте или в приемном отделении ЛПУ.