Принцип связывания радионуклидов в ЖКТ и мероприятия направленные на ускорения выведения их из организма

«Принцип связывания радионуклидов в ЖКТ и мероприятия направленные на ускорения выведения их из организма»

 

 

Содержание

 

Введение

 

Проникновение радионуклидов в организм человека через ЖКТ

 

Принцип связывания радионуклидов в ЖКТ

 

Роль энтеросорбентов в связывании радионуклидов в ЖКТ

 

Роль пектинов в связывании радионуклидов в ЖКТ

 

Выведение радионуклидов из организма

 

Мероприятия, направленные на ускорение выведения радионуклидов из организма

 

Заключение

 

Список используемой литературы

 

 

Введение

 

В явление радиоактивности уже давно очень широко и повсеместно используется в науке, технике, промышленности и медицине. Однако вопрос о влиянии радиации на окружающую среду и человека особенно остро предстал после катастрофы на ЧАЭС и вызывает множество споров.

 

Несмотря на то, что явление радиоактивности существовало изначально, т.е. еще до появления живого на Земле, такого губительного воздействия мир и человек не испытывали никогда. Об этом свидетельствует полная неприспособленность человека нормально существовать среди высоких доз ионизирующего излучения. И в ходе длительного процесса эволюции у человека так и не выработались ни особые защитные органы и структуры, ни особые защитные механизмы к действию радиации. Однако, человек в ходе своего интеллектуального развития, стремясь облегчить и усовершенствовать себе жизнь способствует изменению «должного радиационного равновесия», и, увы, не в нашу пользу. Так, были созданы сотни искусственных радионуклидов, энергия атома используется как для лечения, так и для уничтожения (создание и разработка ядерного оружия), создания источников энергии, способствует развитию науки. Но все это приводит к увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения планеты в целом.радионуклид организм человек

 

За прошедшее после аварии время разработаны и достаточно успешно реализуются многие меры радиационной защиты, обеспечивающие снижение коллективной дозы внешнего и внутреннего облучения.

 

Помимо отселения людей с сильно загрязненных территорий, проводится дезактивация зданий и загрязненных участков земли, осуществляется радиационный контроль за сельхозпродуктами и дарами природы, агротехнические мероприятия, включающие внесение удобрений и окультуривания пастбищ и др. Спустя 23 года после аварии на Чернобыльской АЭС главную дозовую нагрузку (>80%) жители этих регионов получают за счёт потребления продуктов питания местного производства, имеющих значительное загрязнение радионуклидами цезия-137 или стронция-90. Большую часть коллективной дозы облучения получают сельские жители. Но существующая система радиационного контроля продуктов питания охватывает только государственный сектор производства и оставляет без контроля частный сектор (приусадебные участки, дачи, частное стадо коров).А в Беларуси около 50% продуктов питания производится в частном секторе и их потребление бесконтрольно (малочисленный выборочный контроль районных санэпидемстанций Минздрава явно недостаточен).

 

 

Проникновение радионуклидов в организм человека через ЖКТ

 

Человек может подвергаться радиоактивному облучению от источников, находящихся вне организма - внешнее облучение, а может облучаться радионуклидами, попавшими в его организм - внутреннее облучение человеческого организма. Однако, следует отметить, что внутреннее облучение от поступления радионуклидов в организм в количествах, превышающих допустимое годовое поступление, возможно лишь при аварийных ситуациях или в результате применения радионуклидов для лечения злокачественных новообразований.

 

Поступление радиоактивных веществ в организм человека происходит через желудочно-кишечный тракт, дыхательную систему и кожные покровы. Через поверхность тела в организм поступает не более сотой доли процента радиоактивности, еще около 1% -- через органы дыхания. Основная масса радионуклидов проникает через органы пищеварительной системы, причем с питьевой водой поступает 5% радионуклидов, остальные -- с пищей.

 

Следует отметить, что пути поступления радионуклидов в организм человека с пищей достаточно сложны и разнообразны. Подавляющая часть радионуклидов поступает в организм человека по пищевым цепям.

 

Основные пищевые цепи миграции радионуклидов:

 

1. атмосфера -- растения -- человек;

 

2. атмосфера -- почва -- растения -- человек;

 

3. атмосфера -- почва -- растения -- животные -- человек;

 

4. атмосфера -- водоемы -- питьевая  вода -- человек;

 

5. атмосфера -- водоемы -- гидробионты -- рыба -- человек;

 

6. сточные воды -- почва -- растения -- человек;

 

7. сточные воды -- почва -- растения -- животные -- человек;

 

8. сточные воды -- гидробионты -- рыба -- человек.

 

При поступлении через пищеварительный тракт нерастворимых соединений нуклида основное облучение стенки кишечника происходит примерно в течение 30-48ч., а в дальнейшем нуклид выделяется, иногда практически не всасываясь.

 

Радиоактивные вещества всасываются практически на всем протяжении желудочно-кишечного тракта (основная доля растворимых соединений нуклидов резорбируется -- в тонком кишечнике, меньшая -- в желудке, двенадцатиперстной и слепой кишке, и ничтожно малая - в толстой кишке). Интенсивность всасывания зависит от особенностей продукта питания, степени его загрязнения радионуклидами, химических характеристик последних (растворимость, необходимость организму), физиологического состояния самого организма и некоторых других показателей.[1]Так, всасывание радионуклидов в ЖКТ сильно зависит от их включения в различные соединения. Показано, например, что всасывание из ЖКТ органически связанного плутония 238 в 25 раз выше ,чем всасывание нитрата плутония. При этом 90% поступившего плутония-238 накапливается в скелете.

 

Из выше перечисленного следует, что радионуклиды неравнозначно всасываются в ЖКТ. В зависимости от природы и химических соединений радионуклида процент его всасывания в пищеварительном тракте колеблется от нескольких сотых (цирконий, ниобий, редкоземельные элементы, включая лантаниды, актиноиды и трансурановые элементы) до нескольких единиц (висмут, барий, полоний), десятков (железо, кобальт, стронций, радий) и до сотен (тритий, натрий, калий) процентов.

 

Как правило, те из них, которые всасываются в незначительных количествах (менее 1%) образуют в жидких средах организма коллоиды и трудно растворимые гидрооксиды, связываются с внутренними органами по типу коллоидной адсорбции и очень прочно удерживаются в тканях. Поведение прочих определяется иной закономерностью - чем легче радионуклид поглощается, тем скорее он и выводится.

 

Для оценки суммарного содержания радионуклида в организме используют кратность его накопления - отношение максимально накопленного количества элемента в организме или органе к величине ежедневного поступления. Оно зависит от степени всасывания радионуклида, скорости его биологического выведения вследствие метаболических процессов и периода радиоактивного распада. Когда период полураспада существенно больше продолжительности жизни человека, то кратность накопления радионуклида не отличается от накопления стабильных химических элементов.

 

Наибольшей кратностью накопления (более 50) отличаются из равномерно распределенных в теле 87Rb, 134, 137Cs, 210Po, 35S, 36S и 59Ni, а из остеотропных - 45Co, 80Sr и 228Ra. Очень высоки кратности накопления иода в щитовидной железе: 129I-2985, 131I-164.

 

Принцип связывания радионуклидов в ЖКТ

 

Наибольшую потенциальную опасность представляют такие долгоживущие и биологически опасные радионуклиды как 137Cs и 90Ss. Сложной задачей является ограничение поступлений радионуклидов в организм с пищей, особенно 137Cs, учитывая высокую его миграционную способность.

 

Для большинства радионуклидов характерна выраженная неравномерность (органотропность) распределения в органах и тканях. Этим обстоятельством в значительной мере определяются особенности биологического действия инкорпорированных радионуклидов. Например, при попадании внутрь организма больших количеств равномерно распределяющихся радионуклидов развивается типичный острый лучевой синдром, а при попадании в организм органотропных радионуклидов - радиационная патология с преимущественным поражением органа депонирования. Так, для хронического заболевания ,вызванного длительным поступлением радионуклидов, в 30-50% случаев характерно наличие незаживающих язв в слепой, сигмовидной, реже прямой кишках или остаточных явлений воспаления в этих участках в виде спаек и пигментации слизистой. Также в этом случае или при поступлении в организм сравнительно небольших количеств радионуклидов могут возникнуть воспаления с исходом в склеротические процессы (пневмосклероз, цирроз печени, нефросклероз или злокачественные опухоли).

 

Таким образом, для того, защита людей от хронического действия малых доз радиации, обусловленных продуктами питания, загрязненными радионуклидами, должна осуществляться двояким образом.

 

Во-первых, с использованием средств и методов, защищающих клеточные мембраны от разрушительного действия неконтролируемых окислительных процессов, мощно стимулируемых хронической лучевой нагрузкой. Это имеет очень важное значение, т.к. течение практически всех обменных процессов, поддерживающих жизнь, непосредственно разыгрывается на уровне клеточной мембраны. Вследствие этого, можно сказать, что состояние клеточных мембран характеризует уровень нашего здоровья.

 

Вещества и препараты, тормозящие развитие радикально-цепных окислительных процессов, о том числе и в клеточных мембранах, называются антиоксидантами. Основными клеточными антиоксидантами являются: б-токоферол,г-токоферол,витамин С,А,Е. Антиоксидантными свойствами обладают также некоторые фосфолипиды, биофлавоноиды (витамин Р), аминокислоты, производные пиридина и другие соединения.[3] Исходя из этогопонятны медицинские рекомендации, предполагающие регулярное использование населением загрязненных радионуклидами территорий поливитаминных комплексов или продуктов питания с их повышенным содержанием. Помимо витаминов выраженной антиоксидантной активностью обладают также некоторые серосодержащие соединения (капуста, лук, чеснок, яйца), красящие вещества овощей, фруктов и зеленого чая, а также растительные масла. Во-вторых, наряду с антиоксидантами использовать специализированные поглотители или сорбенты, связывающие в кишечнике весь спектр радионуклидов и тем самым предотвращающие накопление в организме (профилактика) или ускоряющие их выведение из организма (лечение). Между тем современный арсенал лекарственных средств, предназначенных для выведения из организма депонированных радионуклидов, весьма ограничен, несмотря на чрезвычайную социальную значимость задачи ("социальный заказ"). Особенно трудно подобрать химические средства ускорения выведения из организма элементов 1-й группы периодической системы, к которой относится цезий.

 

Известные лекарственные средства предназначены в основном для предотвращения резорбции (всасывания) радионуклидов в кровь. Такие средства используют как антидоты при неотложной терапии острых пероральных отравлений радионуклидами или в виде пищевых добавок при хроническом алиментарном поступлении радионуклидов в организм: во всех случаях средства предназначены для прямого их контакта с радионуклидами еще в желудочно-кишечном тракте.

 

В качестве таких средств известны энтеросорбенты: например, адсорбар, полисурьмин,ферроцин,бентонит.

 

Роль энтеросорбентов в связывании радионуклидов в ЖКТ

 

Работы по очищению организма при помощи сорбентов начались в Украине с середины 70-х годов и велись вначале в направлении разработки гемосорбентов для очищения крови. Эта проблема была решена в 1979 г. и завершилась организацией их промышленного производства, что было отмечено Госпремией СССР (В.В.Стрелко, В.Г.Николаев).

 

Термин “энтеросорбция” был предложен в 1983 г. для обозначения нового метода сорбционной терапии, состоявшего в ежедневном пероральном приеме значительных (20-50 г, т.е. 60-150 мл) доз высокоактивных синтетических углей сферической грануляции, путем пиролитической обработки различных полимерных смол. Следует подчеркнуть, что практически все первоначальные клинические результаты были получены при помощи именно этого высококачественного и довольно дорогостоящего сорбционного материала, ставшего с тех пор золотым стандартом для дальнейших исследований в области энтеросорбции . В этих же работах были впервые обобщены представления об основных механизмах лечебного действия углеродных энтеросорбентов, а именно:

 

1.Поглощение токсичных  веществ, попадающих в желудочно-кишечный  тракт (ЖКТ) извне.

 

2. Поглощение токсинов, диффундирующих  в просвет кишечника из крови.

 

3. Связывание токсических  веществ, выделяющихся вместе с  пищеварительными соками.

 

4. Поглощение токсических  метаболитов, образующихся непосредственно  в ЖКТ.

 

5. Сорбционная модификация  диеты.

 

6. Фиксация и перенос  на поверхности сорбентов физиологически  активных веществ (ферменты, желчные  кислоты и т.д.).

 

7. Изменение объема неперевариваемого  остатка и исходных свойств  кишечного содержимого по типу, схожему с присутствием в нем  пищевых волокон.

 

Методы сорбционной терапии занимают одно из ведущих мест в общей тактике лечения большого числа заболеваний, сопровождающихся синдромом эндогенной интоксикации.

 

В этом плане не стали исключением и постлучевые поражения в результате как внешнего облучения, так и инкорпорации радионуклидов, наблюдающиеся у значительного числа лиц - участников ликвидации последствий аварии (УЛПА) на Чернобыльской АЭС. Современные средства и методы сорбционной терапии ориентированы на многопрофильное их лечебное применение, что как нельзя лучше соответствует полипатической сути пострадиационного синдрома. Существует по крайней мере три точки приложения сорбционной терапии при постлучевых поражениях: удаление при помощи гемо- и энтеросорбентов токсических веществ, образовавшихся в результате взаимодействия лучевой энергии с биологическими структурами, и прежде всего, недоокисленных продуктов перекисного окисления липидов; использование сорбционных средств как для удаления радионуклидов с поверхности тела, так и для их декорпорации; лечение отдаленных последствий комбинированных лучевых поражений - так называемой постлучевой нейросоматической полипатии.