Поступление радиоактивных веществ в организм - раздел Электроника, ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ Важнейшими Оценочными Критериями Опасности Радиоактивных Веществ Являются Вел...
Важнейшими оценочными критериями опасности радиоактивных веществ являются величина их всасывания, скорость выведения из организма и кратность накопления в том или ином органе или ткани.
Поступление через пищеварительный тракт. Все элементы I группы периодической системы Д.И.Менделеева (водород и щелочные металлы, галогены, все благородные газы) полностью всасываются в желудочно-кишечном тракте. Это означает, что и все их радиоизотопы также хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте. Несколько хуже всасываются щелочноземельные элементы, а также цинк, кадмий и ртуть. Иными словами, эффективность всасывания у химических элементов и их изотопов зависит от валентности элементов, от способности к реакциям окисления и восстановления, от способности образовывать растворимые или нерастворимые в воде соединения и комплексы.
Радиоактивные вещества, которые в желудочно-кишечном тракте всасываются в количестве меньше 1%, очень быстро выводятся (в течение 1-4 сут.). Так как длительность контакта таких веществ с организмом невелика, то за период прохождения через желудочно-кишечный тракт не успевают создаться сколько-нибудь значительные дозы излучения. Кроме того, поглощение энергии излучения происходит в основном в содержимом желудочно-кишечного тракта и незначительно в слизистой оболочке кишек. Все невсосавшиеся элементы способны образовывать коллоиды и труднорастворимые гидроксиды, которые и препятствуют всасыванию. Та часть элементов и радионуклидов, которая поступает из желудочно-кишечного тракта в кровь и ткани, образует нерастворимые коллоидные гидроксиды в жидких средах организма, связывается с внутренними органами и очень прочно удерживается в тканях. Для радиоизотопов этих элементов скорость выведения их из внутренних органов в основном обусловлена радиоактивным распадом, а период полувыведения в большинстве случаев составляет около 25 лет. На величину всасывания радиоактивных веществ влияет характер пищи и скорость продвижения ее по кишечнику. Например, поступление стронция с молоком значительно увеличивает его всасывание в организме. Резорбция радионуклида в кишечнике зависит от возраста животного. У молодых животных всасывается больше радиоактивного стронция, чем у взрослых. Это связано с большим потреблением организмом минеральных солей, которые необходимы для построения скелета. На величину всасывания радионуклида также влияет количество вводимого вещества, особенно при повторных введениях.
Помимо этих факторов, влияющих на резорбцию радионуклидов, важное значение имеет исходное функциональное состояние организма, и в том числе центральной нервной системы (ЦНС). Возбуждение ЦНС способствует повышению всасывания радионуклидов в организме, торможение резко замедляет этот процесс.
Ингаляционное поступление радионуклидов. Обмен радиоактивных элементов при поступлении их в легкие с вдыхаемым воздухом определяют три параметра: размер вдыхаемых частиц, с которыми связаны радиоактивные вещества; склонность радионуклидов к расщеплению и комплексообразованию, от которой зависит путь и скорость выведения из легких; период полураспада радионуклида.
При вдыхании воздуха радиоактивные вещества, содержащиеся в нем, задерживаются на всем протяжении дыхательного тракта от носа до альвеол. Чем меньше диаметр вдыхаемых частиц, тем меньше они задерживаются в верхних дыхательных путях и тем больше они поступают в альвеолы легких. Следует заметить, что в процессе дыхания часть радионуклидов удаляется с выдыхаемым воздухом, а другая всасывается и поступает в кровеносные сосуды. В силу того, что в легких сильно развита сеть капиллярных сосудов, всасывание происходит быстро.
Несколько иначе происходит всасывание радионуклидов, которые при рН организма образуют радиоколлоиды и труднорастворимые комплексы. После отложения таких радионуклидов в верхних дыхательных путях в течение нескольких минут они с помощью мерцательного эпителия переводятся в ротовую полость, откуда поступают в желудок, а дальше всасываются, как и при поступлении через желудочно-кишечный тракт.
Процесс всасывания радионуклидов в легких медленный, однако величина всасывания в легких в десятки и сотни раз выше, чем в желудочно-кишечном тракте. Это объясняется тем, что время контакта радионуклида, поступившего в легкие, в сотни раз больше, чем время нахождения его в кишечнике. При хроническом поступлении в легкие радиоактивных веществ происходит накопление радионуклидов в органах дыхания. Естественно, что в это время начинает развиваться лучевая нагрузка на легочную ткань.
Всасывание через кожу. Существует целый класс радионуклидов, которые проникают через неповрежденную кожу, а также через порезы, ссадины и т.д.
Проницаемость кожи для радиоактивных веществ зависит от агрегатного состояния радионуклидов, склонности их к гидролизу и комплексообразованию, кислотности раствора, в котором находятся радиоактивные вещества, и состояния кожного покрова, т.е. при проникновении радиоактивных веществ через кожу заложены те же механизмы, как и при проникновении через желудочно-кишечный тракт и легкие. Разница состоит в величине поверхности кожи, ее толщине, наличии эпидермиса. Радионуклиды водорастворимые и пирорастворимые всасываются быстро.
После поверхностного загрязнения кожи радиоактивными веществами они проникают в микротрещины, потовые и сальные железы, где могут оставаться долго. Проникая вглубь кожи, радионуклиды длительно задерживаются там и путем диффузии проникают в кровь, а дальше разносятся кровью по органам и тканям. Быстрее всего через кожу проникает I131, а медленнее всего Ba140 и Sr89.
Достаточно активно, кроме изотопов йода, в кожу проникают изотопы молибдена, редкоземельных элементов. При этом и в поверхностных, и в глубоких слоях кожи, т.е. глубже эпидермиса, через 1 ч после загрязнения кожи содержится часто больше активности, чем в поверхностных слоях. По этой причине смывание начинать нужно сразу.
Общее количество радиоактивных веществ, поступивших в различные слои кожи, со временем перемещается в кровь и внутренние органы. Естественно, что количество радиоактивных веществ, поступивших в организм через кожу, зависит от длительности загрязнения. Например, увеличение контакта кожи человека с I131 c 1 ч до 48 ч сопровождается в 2-3 раза большим накоплением этого радионуклида в организме. Проникновение радиоактивных веществ через кожу равнозначно проникновению изотопов через желудочно-кишечный тракт.
На всасывание радионуклидов через кожу существенно влияет внешняя температура. При повышении температуры происходит расширение кровеносных сосудов кожи, раскрытие сальных желез, что способствует всасыванию радионуклидов. При поступлении радиоактивных веществ, находящихся в воздухе, при всасывании через кожу важное значение имеет давление пара и отложение вещества на поверхности кожи. Жирорастворимые соединения могут быстро и в больших количествах всасываться через кожу, и скорость их проникновения близка к скорости всасывания через пищеварительный тракт. Для количественной оценки поступления радионуклидов через кожу применяют коэффициент всасывания. Это количество активности, обнаруженное в организме за определенное время наблюдения, по отношению к исходному, нанесенному на кожу. Процесс всасывания характеризует также скорость поступления радионуклида через кожу, которая выражается количеством радиоактивного вещества, поступившего через определенный участок поверхности кожи за единицу времени.
Поступление радионуклидов зависит от химического состава соединений. Проницаемость кожи человека и различных видов животных к одному и тому же нуклиду не одинакова. При поступлении радиоактивных веществ через кожу происходит облучение как самой кожи, так и внутренних органов.
На процессы всасывания радиоактивных веществ из поврежденных раневых поверхностей кожи влияют физико-химические свойства радиоактивного вещества. Подвергающиеся комплексообразованию или растворимые соединения сравнительно быстро поступают в кровь, а коллоидобразующие элементы, некоторые металлы задерживаются на месте введения очень долго.
Процессы всасывания радиоактивных веществ через кожные покровы происходят не мгновенно, а растянуты во времени.
Все темы данного раздела:
В В Е Д Е Н И Е
Любой вид человеческой деятельности прямо или косвенно связан с влиянием на организм химических веществ, количество которых составляет десятки тысяч и продолжает непрерывно расти. В числе таких хим
И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
Современная химическая промышленность создает колоссальное количество новых химических соединений, которые постоянно внедряются в различные сферы производства и быта. В промышленно развитых странах
Токсические вещества в воздухе
Определенную степень профилактики химической опасности можно обеспечить рядом запретительных и ограничительных мероприятий, касающихся употребления воды и пищи. Но в отношении ингаляционного пути в
Токсические вещества в воде
Основным источником химического загрязнения гидросферы являются промышленные и бытовые сточные воды, представляющие собой сложные гетерогенные смеси минеральных и органических веществ в растворенно
Токсические вещества в продуктах питания
Загрязнение продуктов питания происходит через воздух, воду и почву. Например, используемые в пищу растения, выращенные на почвах с содержанием химических удобрений и пестицидов, становятся источни
ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ТОКСИКОЛОГИИ
Токсикология (от греческих toxicon – яд и logos – учение) – это наука, изучающая взаимодействие организма и яда. В роли яда может оказаться практически любое химическое соединение, попавшее в колич
Основные параметры токсикометрии
Основными показателями токсичности ядов являютя DL50, DL100, CL50, CL100, ПДК, ОБУВ.
DL50, DL100 - это среднесмертельная (
Острые отравления
Острым профессиональным отравлением называется заболевание, возникающее после однократного воздействия вредного вещества на работающего. Острые отравления могут иметь место в случае аварий, значите
Хронические отравления
Хроническим отравлением называется заболевание, развивающееся после систематического длительного воздействия малых концентраций или доз вредного вещества, то есть доз, которые при однократном посту
Воздействии токсических веществ
Для каждого яда есть граница эффективных концентраций и доз, ниже которой вредного действия при обычной производственной работе не наступает. Такие безопасные, или предельно допустимые концентрации
Воздействиях вредных веществ
На производстве, как правило, в течение всего рабочего дня не бывает постоянных концентраций вещества. Они либо постепенно увеличиваются, либо оказываются резко колеблющимися. В случае обслуживания
РАЗВИТИИ ТОКСИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
Вопрос о соотношении специфического и неспецифического действия ядов до сих пор остается открытым, так как единой точки зрения среди специалистов нет.
Специфическое действие - это действие
Материальная и функциональная кумуляция
Накопление массы яда в организме называют материальной кумуляцией, а накопление вызванных ядом изменений - кумуляцией функциональной.
Без функциональной кумуляции невозможно хроническое от
Свойств промышленных ядов
Традиционно количественная оценка функциональной кумуляции вредных веществ производилась по показателю гибели животных при повторных затравках. В этих случаях оцениваются результаты повторного введ
АДАПТАЦИИ И ПРИВЫКАНИЕ
Свойство живого организма приспосабливаться к меняющимся условиям среды существования путем коррекции процессов жизнедеятельности называется адаптируемостью.
Процессом адаптации обозначает
Интоксикации
Реакцию организма при хроническом воздействии яда можно условно разделить на 3 фазы: фаза первичных реакций; вторая фаза привыкания; третья фаза выраженной интоксикации.
Фаза перви
МЕХАНИЗМЫ ПРИВЫКАНИЯ К ЯДАМ
Привыкание к ядам на клеточном уровне обусловлено повышением сопротивляемости клеток за счет снижения их чувствительности к конкретному действующему фактору, или за счет повышения способности клето
Комплексном воздействии
Привыкание к комбинированному действию различных токсичных веществ в случае одно направленности всех составляющих сходно с привыканием к одному яду. Если на организм воздействуют одновременно вещес
Привыкание к ядам специфического действия
Привыкание к ядам специфического действия основано на ослаблении влияния ядов на структуры, имеющие сродство к данному яду.
Известно, что защитно-приспособительные механизмы животных и чел
О механизмах толерантности
Одним из наиболее сложных проявлений адаптации следует считать толерантность. Толерантность - это устойчивость (терпимость, переносимость) организма к воздействиям (часто повторным) химических веще
ГОМЕОСТАЗ И ХИМИЧЕСКАЯ ПАТОЛОГИЯ
В результате взаимодействия токсических веществ с живыми системами может произойти нарушение равновесия организма с внутренней средой, т.е. нарушение гомеостаза. Таким образом, понятие “гомеостаз”
О ТЕОРИИ РЕЦЕПТОРОВ КАК МЕСТЕ РЕАЛИЗАЦИИ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЯДА
Представление о рецепторе как месте конкретной реализации токсического действия яда до настоящего времени остается не до конца выясненным, хотя идея эта была сформулирована Джоном Ленгли более 100
Яда с биологиЧеским объектом
Выделяют 4 стадии взаимодействия яда с биологическим объектом: поступление яда в организм; распределение между органами и тканями; биотрансформация (метаболизм) токсических веществ; выведение яда и
Дыхательные пути
Всасывание токсических веществ через дыхательную систему является наиболее быстрым путем поступления токсикантов в организм. Это объясняется большой поверхностью легочных клеток альвеол и непрерывн
Желудочно-кишечного тракта
Желудочно-кишечный тракт является одним из важнейших путей проникновения в организм чужеродных соединений.
Часть ядовитых веществ может всасываться в кровь уже из полости рта благодаря про
Всасывание токсических веществ через кожу
Одним из возможных путей проникновения ядов в организм является кожа. Особенности строения кожи обеспечивают возможность быстрого проникновения жирорастворимых соединений через эпидермис - липопрот
Транспорт токсических веществ
Токсические вещества, независимо от пути их поступления в организм, далее попадают в кровь и лимфу. С током крови они переносятся в межклеточную жидкость, а затем в клетки. При этом различные ядови
Веществ в организме
Распределение химического вещества в организме определяется его относительной концентрацией в плазме крови, скоростью кровотока через различные органы и ткани, скоростью, с которой вещество проника
Превращение токсических веществ в организме
Большая часть ядов, попадая в организм, претерпевает в нем те или иные изменения. В зависимости от вида вещества его превращения могут быть более или менее глубокими и затрагивать все поступившие в
Выведение токсических веществ из организма
Пути и механизмы выделения многочисленных ядовитых соединений различны. Токсические соединения и их метаболиты выделяются через легкие, почки, желудочно-кишечный тракт, кожу; часто они экскретируют
И ВОЗНИКАЮЩИМ ЭФФЕКТОМ
Известно, что чем больше доза или концентрация воздействующего на организм вредного вещества, тем, при прочих равных условиях, больший эффект эта доза вызывает.
Однако для развития эффекта
НА ДЕЙСТВИЕ ЯДОВ
Температура.Токсический эффект большинства ядов в различных температурных условиях проявляется по-разному. Эффект может усиливаться как при повышении, так и при понижении температу
ДЕЙСТВИЕМ
Известный русский токсиколог Е.П.Пеликан в середине прошлого века писал: “Действие ядов определяется их химическим составом или свойством, числом и расположением частиц, их образующих; поэтому веще
Их структурной сложностью
Сопоставление эффективности биологического действия большого количества принадлежащих к разным классам химических соединений с их молекулярной массой позволило установить закономерность, получившую
Состав вещества химических группировок и атомов
Существенные, подчас резкие сдвиги токсичности ряда химических соединений наблюдаются при введении в их молекулы галоидов. Например, атом хлора или фтора в молекуле углеводорода усиливает ее химиче
По чувствительности к ядам
В настоящее время общепризнанным является факт о различной видовой чувствительности животных к ядам. Например, при введении ацетофоса в DL50 активность фермента холинэстеразы через один
Зависимость токсического эффекта от пола
Вопрос о влиянии половых особенностей организма на проявление токсического эффекта до сих пор остается дискуссионным. В исследованиях одних авторов более чувствительными к яду являются самки, у дру
Возраст и токсический эффект
Сведения о влиянии возраста на проявление токсического эффекта при воздействии на организм различных ядов являются противоречивыми, т.е. одни яды оказываются более токсичными по отношению к молодым
Ферментные системы
Механизм токсического действия большой группы ядов обусловлен преимущественно воздействием их на ферментные системы организма. Известно, что большинство обменных процессов в клетке осуществляется с
ТИОЛОВЫЕ ЯДЫ, МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ
Важнейшими тиоловыми (“металлическими”) ядами являются соединения бария, висмута, кадмия, меди, ртути, свинца, хрома, цинка, серебра, таллия и некоторых других. К этой группе относят также соединен
Сульфгидрильные группы биомолекул
РТУТЬ. В чистом виде ртуть применяется в производстве некоторых медицинских и других препаратов, взрывчатых веществ (гремучая ртуть), ядохимикатов (гранозан), а также для заполнения термометров, ба
Химизм действия тиоловых ядов
Каков же общий механизм взаимодействия ядов с сульфгидрильными соединениями? Прежде всего надо отметить, что в результате реакции ионов металлов с SH-группами образуются слабо диссоциирующие и, как
Строение печени
В поддержании и регуляции гомеостаза значительная роль принадлежит печени. Это самый крупный из внутренних органов, участвующих в гомеостазе. Она контролирует многие обменные процессы, играющие важ
Функции печени
Печень выполняет несколько сотен функций, включающих тысячи различных химических реакций. Все эти функции связаны с положением печени в кровеносной системе и с тем огромным объемом крови, который п
СОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ И ПУТИ БИОТРАНСФОРМАЦИИ ЭТАНОЛА
Угрожающая тенденция к росту потребления алкогольных напитков и, как следствие, увеличение числа больных алкоголизмом наблюдаются во многих странах. За последние 20-30 лет потребление алкоголя в ми
Алкоголь в организме: пути биотрансформации
Алкоголь (этанол, этиловый спирт, винный спирт) относится к первичным спиртам (СН3-СН2-ОН) и содержится не только в спиртных напитках, но в пределах долей процента обнаружен в
Метиловый спирт как высокотоксичный яд
Метиловый спирт широко применяется в качестве одного из исходных продуктов производства пластмасс, искусственной кожи, стекла, фотопленки, при синтезе ряда биопрепаратов и лекарств, а также как орг
ФУНКЦИИ КРОВИ У МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Кровь состоит из клеток, взвешенных в жидкой среде, называемой плазмой. Клетки составляют около 45%, а плазма - 55% общего объема крови. Плазма состоит на 90% из воды и на 10% из растворенных и взв
Компоненты плазмы крови и их функции
Компонент
Функция
Компоненты,
постоянной
присутствующие в
концентрации
1. Вода
ГЕМОЛИЗА
Гемолитические яды - это яды, оказывающие прямое действие на гемоглобин и эритроциты, а также вызывающие ферментативные нарушения. Все гемолитические яды условно делят на:
1) вещест
НЕЙРОНЫ, СИНАПСЫ, МЕДИАТОРЫ
Для упорядоченного и эффективного функционирования сложного многоклеточного организма необходима согласованная деятельность его разных частей, а следовательно, необходимы механизмы, контролирующие
Нейроны
Нервная система построена из отдельных клеток - нейронов. Диаметр среднего нейрона составляет несколько менее 0,1 мм. В нейроне различают три части: тело клетки, длинный аксон,
Синапсы
Нервная система состоит из нейронов, но действует как единая система проводящих путей, т.е. между нейронами существуют функциональные связи. Межнейронные соединения называются синапсами - эт
Медиаторы нервной системы
Основные медиаторы нервной системы - ацетилхолин и норадреналин, хотя существуют и другие. Нейроны, высвобождающие ацетилхолин, называют холинэргическими, а норадреналин - адренэргиче
СОЕДИНЕНИЙ
Ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве, принадлежат к различным классам химических соединений. Все они объединены под общим названием “пестициды”. Пестициды - это химические ве
Естественные и искусственные радионуклиды
Естественными радиоактивными веществами принято считать такие радиоактивные вещества, которые образовались и постоянно вновь образуются без участия человека. Это, прежде всего, долгоживущие,
Распределение радионуклидов в организме
Существует ряд факторов, влияющих на распределение радионуклидов в организме: скорость всасывания радиоизотопа в организм, путь поступления его, рН среды, где находится радиоизотоп, и т.д.
РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
В реальных условиях в окружающей среде на человека действует сложный комплекс разнообразных факторов физической, химической и биологической природы, которые могут сочетаться с ионизирующим излучени
Яды, вызывающие гемическую гипоксию
Оксид углерода. СО относится к числу наиболее распространенных промышленных и бытовых ядов. Образуясь в процессе неполного сгорания углеродсодержащих материалов, этот газ является причиной о
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ЛУЧЕВОЙ И НЕЛУЧЕВОЙ ПРИРОДЫ
Знание отдаленных эффектов при совместных поражениях факторами лучевой и нелучевой природы позволяет оценить как значение каждого из факторов в патогенезе, так и их суммарный эффект.
В раб
ВЕЩЕСТВ
Радионуклиды обладают различной биологической эффективностью. По своему биологическому действию радиоактивные вещества различаются между собой в зависимости от вида, энергии излучения, периода полу
РАДИОТОКСИНЫ
При действии ионизирующих излучений на биосреды, органеллы, клетки, ткани и целые организмы в них образуется группа веществ с большой биологической активностью, объединяемых под общим названием “
МИКРООРГАНИЗМОВ-Деструкторов
Загрязнение окружающей среды происходит в результате выброса разнообразных ксенобиотиков, многие из которых плохо подвержены деструкции или биотрансформации во внешней среде. Эти вещества накаплива
Новости и инфо для студентов