7.3. Розподіл радіонуклідів в організмі
Доля радіонуклідів, що потрапили в організм, залежить від їх властивостей та хімічної природи. Різні речовини по-різному накопичуються і виводяться з організму. Одні у вигляді розчинів виводяться із сечею, інші можуть затримуватися в організмі різні терміни.
Поведінка радіонуклідів, що всмокталися в кров, визначається:
біогенною значимістю для організму стабільних ізотопів даних елементів, тропністю їх до певних тканин та органів, наприклад, кальцій виконує специфічну роль, завжди входить до складу майже всіх тканин, виявляє велику тропність до кісткової системи, йод має високу тропність до щитовидної залози;
фізико-хімічними властивостями радіонуклідів – положенням елементів у періодичній системі Д.І.Менделєєва, валентністю радіоізотопу та розчинністю хімічної сполуки, здатністю утворювати колоїдні сполуки в крові та тканинах та іншими факторами.
Існують три основні типи розподілу радіонуклідів в організмі: скелетний, ретикулоендотеліальний, дифузний (рівномірний). В основу покладено принципи максимального або переважного вмісту радіонукліду в органі. Розподіл вважається скелетним, якщо більше половини радіонуклідів сконцентровано у скелеті. Розподіл вважається рівномірним, якщо більше половини радіонуклідів, виявлених в організмі, рівномірно розподіляються.
У процесі транспортування радіонукліди затримуються у тканинах, у складі яких є стабільні елементи, аналогічні їм за хімічними властивостями.
Процес переходу радіонуклідів з міжклітинної рідини до органів завершується протягом нетривалого часу. Так, плазма крові очищається від стронцію та кальцію за 4-10 годин (останні переходять у скелет). Повний перехід йоду з крові до щитовидноїзалозу закінчується протягом 10-15 годин. Уран виводиться із крові у тканини за 12 годин.
Найбільш важливим і потенційно небезпечним є скелетний тип (остеотропні речовини). Він характерний для лужноземельних металів – кальцію, стронцію, барію, радію, а також ітрію, цирконію, цитратів плутонію. Ці радіонукліди накопичуються у мінеральній частині скелета, тобто. у кістковій тканині. Ці радіонукліди концентруються по сусідству з червоним кістковим мозком, радіочутливим органом людського тіла. При цьому уражається система кровотворення, страждає на імунітет і можуть розвинутися злоякісні переродження крові - лейкози.
Ретикулоендотеліальний типрозподілу характерний для радіонуклідів рідкісноземельних елементів – лантану, церію, празеодиму, прометію, а також цинку, америцію, торію, плутонію, каліфорнію та ін. Всі вони концентруються в селезінці, лімфатичних вузлах, де лімфоцити). Внаслідок зменшення кількості лімфоцитів знижується імунітет.
Рівномірний(дифузний) розподіл характерний для лужних елементів – літію, калію, натрію, цезію, рубідії, а також для тритію, азоту, вуглецю, полонію та деяких інших елементів. Такі радіонукліди як цезій, калій, рубідій накопичуються в основному м'язової тканини.
Для ізотопів германію, вісмуту, урану, кадмію, миш'яку, платини, рутенію та інших характерний нирковий тип розподілу радіонуклідів. У нирках відкладається до 5% від загальної кількості радіонуклідів, що надійшли в організм людини.
Попечінковомутипу розподіляються такі радіонукліди, як лантан, церій, прометій, нітрати плутонію та ін. У печінці накопичується до 60% цих радіонуклідів.
Відомі випадки високої вибірковості накопичення радіонуклідів. Такзатиреотропним(щитовидним) типом накопичується йод, астат, реній, телур, технецій. Йод вибірково накопичується в щитовидній залозі, концентрація його в залозі в 100-200 разів більша, ніж в інших тканинах. При опроміненні у великих дозах відбувається дегерація, втрата функції щитовидної залози та склероз судин її. Надалі збільшується частота доброякісних та злоякісних пухлин залози.
Неоднорідність розподілу випромінювача в тканинах впливає характер розподілу, величину і потужність тканинної дози, що особливо істотно, коли тканинні мікро структури з підвищеною концентрацією випромінювача мають високу радіочутливість, а пробіги часток, що випромінюються, можна порівняти з лінійними параметрами (розміром) цих мікроструктур.
Наслідком великої неоднорідності накопичення радіонуклідів у тканинах є патологічні процеси, що специфічно формуються, наприклад, цироз печінки, вогнища склерозу в легенях і зміни в кістковій тканині, у тому числі утворення остеосарком.