Воздушно-капельный путь облучения. Попадание радиоактивных веществ через дыхательные пути
За последние 30 лет накоплено много материала и сделаны очень важные научно-практические обобщения относительно биологического действия, распределения и кинетики обмена инкорпорированных радиоактивных веществ. Тем не менее еще недостаточно выяснено, как протекают эти процессы при поступлении изотопов в организм через органы дыхания, хотя именно этот путь является одним из наиболее возможных для острого и, особенно, хронического поражения радиоактивными веществами человека в реальных условиях контакта с радиоактивными веществами. По данным комиссии по атомной энергии США [Horan J., 1969], в 70% случаев радиационного поражения человека инкорпорирование изотопов происходит в результате ингаляции.
В литературе описан ряд случаев ингаляционного поступления в организм человека различных радиоактивных веществ в результате аварий или нарушения правил работы с ними. Поэтому неслучайно вопросы биологического действия радиоактивных веществ при ингаляционном поступлении их в организм человека в последние годы занимают особое место в материалах Международной комиссии .по радиационной защите и все чаще обсуждаются в литературе по радиобиологии. Однако при этом основное внимание уделяется особенностям распределения и последствиям воздействия излучателей на легочную ткань, хотя функциональные и структурные нарушения в других органах и тканях в равной мере зависят от пути поступления излучателя в организм.
Твердо установлено, что если ингалированные радиоактивные вещества не вызывают грубых деструктивных нарушений легочной ткани, то распределение их в органе и проникновение во внутреннюю среду организма осуществляется таким же образом, как и соответствующих по физико-химическим свойствам нерадиоактивных аэрозолей [Курляндская Э. Б., I960; Иванов А. Е., Гарельчик К. И., 1966; Ерохин Р. А. и др., 1966; Иванов А. Е., Куршакова Н. Н., 1971; Лихачев Ю. П., 1976].
Из леших ингалированные радиоактивные вещества удаляются двумя путями: посредством эвакуации через верхние дыхательные пути и резорбции. Поскольку коэффициент задержки любых аэрозольных частиц обратно пропорционален массовому аэродинамическому диаметру частиц, то он существенно отличается для чистых радиоактивных веществ и их смеси с инертными носителями [Капитонов 10. П., Лярский П. П. и др., 1975]. В связи с этим при попадании в легкие радиоактивных частиц, равных или меньше одного микрометра, максимальное содержание излучателя может оказаться в любом органе, а не в легочной ткани.
В частности, резорбция таких веществ, как стронций или цезий, происходит настолько быстро, что спустя сутки после ингаляции в легочной ткани обнаруживается такое же количество излучателя, как и после внутривенного введения его в организм [Королев Г. К., 1967]. Гамма-спектрометрические измерения в течение 6 лет у человека, добровольно коалировавшего аэрозоли облученного ядерного топлива, содержащие 60Со, 144Се, 137Cs, :oeRu, 54Mn, 239Pu, показали, что уже через 48 ч после поступления в легкие 137Cs равномерно распределялся по всему телу, а 60Со на протяжении всех лет почти полностью оставался в легких [Delpha M. et al., 1976]. Следовательно, уже поэтому расчеты допустимых концентраций различных радиоактивных веществ во внешней среде, доз поглощенной энергии в легких и других органах, прогнозирование исходов поражения должны производиться с обязательным учетом конкретных особенностей распределения иигалированных изотопов.
Значительная неравномерность распределения в легких труднорастворимых радиоактивных веществ может обусловить грубые ошибки при экстраполяции расчетных данных, основанных на принципе равномерного распределения по легочной ткани радиоактивных веществ при введении их непосредственно в кровь [Voelz G. et at., 1976]. В связи с этим большой практический интерес представляют сравнительные данные об особенностях поведения одного и того же радиоактивного вещества при инкорпорировании в равных активностях через органы дыхания и другие пути.