Использование радионуклидов и ионизирующих излучений в животноводстве и ветеринарии

Использование радионуклидов и ионизирующих излучений в животноводстве и ветеринарии. Применение современных достижений ядерной физики в животноводстве и ветеринарии, а также в других отраслях сельского хозяйства развивается в следующих основных направлениях радионуклиды применяются как индикаторы меченые атомы в исследовательских работах в области физиологии и биохимии животных и растений, а также в разработке методов диагностики и лечения заболевших животных радионуклиды и ионизирующие излучения используются в селекционно-генетических исследованиях в области растениеводства, животноводства, микробиологии и вирусологии непосредственное применение ионизирующих излучений как процесса радиационно-биологической технологии для 1. стерилизации, консервирования, увеличения сроков хранения и обеззараживания пищевых продуктов и фуража, сырья животного происхождения, биологических и фармакологических препаратов, хирургического, шовного и перевязочного материалов, приборов, устройств и инструментария, которые не подлежат температурной и химической обработке 2. стимуляции роста и развития животных и растений с целью повышения хозяйственно полезных качеств 3. борьбы с вредными насекомыми и оздоровления окружающей среды 4. стерилизации животноводческих стоков и др. В биологии, биохимии и физиологии в качестве веществ, позволяющих проводить исследования на молекулярном уровне, широко используют радиоактивные изотопы.

Они позволяют изучать перемещения тел субмикроскопически малых размеров, а также отдельных молекул, атомов, ионов среди себе подобных в организме, без нарушения его нормальной жизнедеятельности.

Радиоиндикационный метод основан на использовании химических соединений, в структуру которых включены в качестве метки радиоактивные элементы.

В биологических исследованиях обычно применяют радиоактивные изотопы элементов, входящих в состав организма и участвующих в его обмене веществ Н3, С14, Na24, P32, S35, K42, Ca45, Fe59, I125, I131 и др. Введенные в организм радионуклиды ведут себя в биологических системах так же, как их стабильные изотопы.

Контроль за распределением и депонированием радионуклидов в различных органах может осуществляться внешней радиометрией подопытных животных или соответственно подготовленных биоматериалов кровь, ткань органов, моча, кал и др Авторадиография метод получения фотографических изображений в результате действия на фотоэмульсию излучения радиоактивных элементов, находящихся в исследуемом объекте.

Сущность метода авторадиографии сводится к следующему 1. предварительному введению подопытному животному того или иного количества радиоактивного изотопа 2. взятию у него тех или иных органов и изготовление из них препаратов гистосрезы, шлифы, мазки крови и т.д. 3. созданию в течение определенного времени тесного контакта между изготовленным препаратом, содержащим радиоактивный элемент, и фотоэмульсией 4. проявлению и фиксации фотоматериала, как это делается в обычной фотографии.

Нейтронно-активационный анализ является высокочувствительным методом определения ультрамикроколичеств стабильных изотопов в различных биологических материалах кровь, лимфа, ткани различных органов. Он заключается в том, что исследуемый материал подвергается воздействию в условиях ядерного реактора потока нейтронов.

В результате этого образуются радиоактивные продукты, которые затем подвергаются радиохимическому анализу и радиометрии. Радиоиммунологический метод анализа РИА позволяет быстро и надежно определять содержание белков в биологических жидкостях и тканевых экстрактах, а также лекарственных препаратов и различных органических соединений. В радиоиммунологическом анализе сочетается специфичность, свойственная реакциям антиген антитело, с чувствительностью и простотой, что дает применение радиоактивной метки.

Для проведения РИА необходимо иметь соответствующие антисыворотки и меченые радиоактивной меткой антигены. Функцию метки антигенов выполняет радиоактивный изотоп обычно I125 или Н3. Эта метка используется затем для обнаружения присутствия связанного комплекса. При проведении радиоиммунологического анализа гормонов и других биологически важных соединений используют готовые стандартные коммерческие наборы реагентов, выпускаемые многими фирмами.

Использование радиоактивных изотопов и ионизирующих излучений для диагностики болезней и лечения животных Радионуклиды и ионизирующее излучение для диагностических и лечебных целей успешно и широко применяется в медицине. В ветеринарии эти способы пока еще мало доступны для практического использования. А.Д. Белов 1968 создал глазной аппликатор и разработал методику его применения при заболевании глаз у животных.

С помощью аппликатора, заряженного Р32 и Sr89, были получены положительные результаты при язвенных и инфекционных конъюнктивокератитах, васкуляризации роговицы у телят и собак. Радиоактивные изотопы, используемые для диагностики, должны отвечать ряду требований иметь малый период полураспада и малую радиотоксичность, возможность для регистрации их излучений, характерные биологические свойства органотропность при исследовании различных систем и органов.

Так, для определения интенсивности формирования костной мозоли и выявления очагов пониженной минерализации при различных патологических состояниях используют Ga67, который участвует в минеральном обмене костной ткани Sr85 и Sr87 для диагностики первичных и вторичных опухолей скелета, остеомиелита. Радиоизотопные методы можно использовать для определения скорости кровотока, объема циркулирующей крови, плазмы и эритроцитов. Они позволяют определить минутный объем сердца, объем крови, циркулирующей в сосудах легких, тканевого и коронарного кровотока.

С помощью радиоактивных газов определяют функциональное состояние всех компонентов внешнего дыхания вентиляции, диффузии в легочном кровотоке. Изотопный метод оказался единственно эффективным при исследованиях водного обмена в норме, нарушений обмена веществ, а также инфекционной и неинфекционной патологии, сопровождающейся отеками и другими изменениями. Широкое применение в клинической практике получило сканирование исследуемых органов селезенки, печени, почек, поджелудочной железы и т.д. При помощи этого метода можно получить карту распределения радиоактивного изотопа в исследуемом органе и судить о функциональном состоянии последнего.

Лечебное применение радиоизотопов основано на их биологическом действии. Поскольку наиболее радиопоражаемы молодые, энергично размножающиеся клетки, то радиотерапия оказалась эффективна при злокачественных новообразованиях.