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

 

Показано, что ЭС способствовала удалению токсических веществ, образующихся в самом кишечнике, и радионуклидов поступивших извне, ослабляла функциональную нагрузку на печень, тем самым позволяя полнее использовать ее детоксикационный потенциал. Кроме того, ЭС улучшала микроциркуляцию: повышала чувствительность организма к лекарственным препаратам, стимулировала систему естественной резистентности организма, вероятно, за счет снятия метаболической иммуносупрессии.

 

Прием в качестве энтеросорбента углеродного волокнистого материала ВЭСТА достоверно снижал всасывание из кишечника радионуклидов Cs-137 и Sr-90. После лечения этим адсорбентом в плазме крови, эритроцитах и тромбоцитах больных УЛПА наблюдалось изменение соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в сторону повышения показателя ненасыщенности липидного комплекса.

 

Показана возможность ускорения выведения радионуклидов и при использовании кремнийорганических препаратов энтеросгель, сорбогель, силлард.

 

Так препарат энтеросгель способствовал снижению в организме содержания радионуклидов Cs-134 и Cs-137. ЭС с использованием сорбогеля и силларда устраняла патологические сдвиги параметров белково-липидных контактов в тромбоцитах у УЛПА.

 

Роль пектинов в связывании радионуклидов в ЖКТ

 

Существенную роль в ограничении неблагоприятных воздействий на организм человека играет лечебно-профилактическое питание, содержащее компоненты, способные адсорбировать и выводить из организма радионуклиды. Наиболее эффективным в этом отношении явилось пектинсодержащее сырье. Однако, показано, что для извлечения радионуклидов, уже поступивших в кровь, пригодны лишь низкометоксилированные пектины и продукты на их основе. В эксперименте установлено, что включение пектинов в рацион крыс, которым предварительно вводили радиоактивный стронций, способствовало на 25-45% меньшему накоплению радионуклида в бедренных костях подопытных животных по сравнению с контрольными. Экспериментально подтверждена комплексообразующая способность низкометоксилированных пектинов (особенно виноградных) по отношению к радиоактивным стронцию и кобальту.

 

Пектинсодержащие продукты были с успехом использованы в лечении военнослужащих УЛПА. Позволяя снизить уровень накопления в организме радионуклидов, они также оказывали регуляторное воздействие на моторику кишечника и позволяли полностью избежать констипационных осложнений, которые наблюдались при применении других энтеросорбентов у определенного числа больных.

 

Опыт применения различных энтеросорбентов для лечения проявлений постлучевой нейросоматической полипатии у УЛПА, свидетельствует, что при необходимости проведения профилактических и лечебных мероприятий среди населения регионов, пострадавших вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, в качестве средств ЭС следует применять как углеродные адсорбенты, так и сорбенты на основе природных полимеров - пектины, альгинаты, целлюлозу и др. Т.к. пищевые волокна, содержащиеся в злаках, бобовых, овощах и фруктах, к каковым относятся клетчатка и пектины, а также альгинаты, имеющиеся в значительных количествах в морских водорослях,обладают заметной связывающей способностью по отношению к большинству тяжелых металлов, а также к радионуклидам стронция и, возможно, трансурановых элементов. Кроме того, пищевые волокна интенсифицируют перистальтику кишечника и тем самым сокращают время прохождения радиоактивных веществ через организм.

 

Роль пектинов в связывании радионуклидов в ЖКТ

 

Пектимновые веществам (от греч. pektos -- свернувшийся, замёрзший) -- полисахариды, образованные остатками главным образом галактуроновой кислоты. Присутствуют во всех наземных растениях (особенно много в плодах) и в некоторых водорослях. Способствуют поддержанию в тканях тургора, повышают засухоустойчивость растений, устойчивость овощей и плодов при хранении. Используются в пищевой и фармацевтической промышленности как студнеобразующие вещества. Получают пектиновые вещества из яблочных выжимок, жома сахарной свёклы и т.п. Необходимо отметить, что пектиновые препараты не являются лекарствами, а относятся к пищевым добавкам, так как содержат только естественные продукты, главный из которых - пектин.

 

В тканях всех растущих на земле растений находятся две основные формы пектиновых веществ: протопектин и пектин (гидропектин). Протопектин - это прочное соединение пектина с целлюлозой, в случаях его расщепления он является дополнительным источником получения пектина. Пектин хорошо растворим в воде. В этом веществе водородные атомы карбоксильных групп высокомолекулярной полигалактуроновой кислоты в различной степени заменены метильными группами и ионами металлов.

 

Под влиянием пектиназы пектин подвергается гидролизу до сахара и тетрагалактуроновой кислоты. От пектина отщепляется метоксильная группа ОСН3, при этом образуется пектиновая кислота и метиловый спирт. Установлено, что физико-химические свойства пектинов зависят от молекулярной массы и степени этерификации, т.е. от содержания свободных метоксильных групп.

 

Наиболее распространённым пектинсодержащим сырьём являются яблоки, цитрусовые, сахарная свёкла и др. Промышленные пектины делят на высокометоксилизированные и низкометоксилизированные.

 

Эти две группы пектинов образуют гель различными способами. Высокометоксилизированные пектины требуют минимального количества растворимых веществ. рН в очень узких пределах - около 3.0; низкомегоксилированные пектины образуют гель лишь в присутствии регулируемого количества ионов кальция, но в широких пределах рН.

 

Попадая в желудочно-кишечный канал, пектин образует гели. При разбухании масса пектина обезвоживает пищеварительный канал и. продвигаясь по кишечнику, захватывает токсичные вещества.

 

Деметоксилизирование пектина начинается в ободочной кишке и оканчивается в аппендиксе. Освобождённый в процессе деметоксилизации метанол всасывается через стенки ободочной кишки и метаболизируется в муравьиную кислоту, которая выделяется из организма с мочой. Пектин не переваривается до тех пор, пока не попадает в ободочную кишку, дальнейшие его превращения зависят от собственной миклофлоры кишечника (её состава, функциональной активности), а также от скорости прохождения через этот участок кишечника. Оставшаяся часть деметоксилированного пектина выводится из организма с калом вместе с небольшим количеством соединений галактуроновой кислоты.

 

В процессе усвоения пищи деметоксилизация пектина способствует превращению его в полигалактуроновую кислоту, которая и соединяется с определенными тяжелыми металлами и радионуклидами, в результате чего образуются нерастворимые соли, не всасывающиеся через слизистую желудочно-кишечного канала и выделяющиеся из организма вместе с калом. Установлено, что удельная масса и степень этерификации пектинов регулируют их чувствительность и активность в комплексообразовании. Пектин адсорбирует уксуснокислый свинец сильнее активированного угля.

 

Он обладает активной комплексообразующей способностью по отношению к радиоактивному кобальту, стронцию, цезию, цирконию, рутению, иттрию и другим металлам, образуя соли пектиновой и пектовой кислот.

 

Наиболее благоприятные условия для комплексообразования пектина с металлами создаются в кишечнике при рН среды от 7,1 до 7.6. Объясняется это тем. что при увеличении рН пектины деэтерифицируются и происходит более интенсивное взаимодействие между кислотными радикалами пектиновой молекулы и ионами металлов. Кислая среда (рН 1,8-2.0) желудочного содержимого снижает способность высокометоксилированного пектина связывать радионуклиды. В этих условиях более активным оказался низкометоксилированный пектин. Известно, что стронций, находящийся в растительной пище, отличается высокой подвижностью и может вытесняться под действием соляной кислоты желудочного сока и переходить в ионное. легкоадсорбируемое состояние и поглощаться пектинами. В этом случае низкометоксилированный пектин деградирует в желудочно-кишечном канале в значительно меньшей степени, чем высокометоксилированный. Активность его начинает проявляться уже в желудке, что означает более ранний и продолжительный контакт с радионуклидами. Продолжительность комплексообразования пектинов с радионуклидами происходит в течение 1-2 ч. реже 3-4 ч.

 

Помимо вышеописанного, известен и другой механизм выведения некоторых радиоактивных веществ из организма, он возможен благодаря способности низкомолекулярной фракции пектина проникать в кровь, образовывать связанные комплексы с последующим удалением с мочой.

 

Разработана технология получения порошков из яблок - I и II фракций и порошков, содержащих низкометоксилированный пектин для использования в пищевых целях, а также пектин из сахарной свеклы (жома).

 

Основную массу яблочного порошка составляют углеводы - олигосахариды, пектин (4-12 %), фруктоза, глюкоза, ряд витаминов. Положительным является наличие в порошке клетчатки (15-34 %), которая благоприятно влияет на состояние моторной функции пищеварительного канала и на протекание липидного обмена.

 

Лечебно профилактическая ценность определяется также наличием значительного количества биологически активных веществ: витамина С, флавоноидов и катехинов, обладающих р-витамиппой активностью тритерпиноидов (урсаловой кислоты) с выраженной противосклеротической активностью минеральных веществ.

 

Обогащение порошков низкометоксилированным пектином и получение таблетированных форм позволяют их рекомендовать для использования в лечебно-профилактических целях и в качестве продуктов специального назначения.

 

Наиболее перспективные разработки по использованию различных форм пектина и пектиносодержащих продуктов для связывания радионуклидов проводятся в Киевском НИИ труда и профзаболеваний. Предложена технология получения пектин-витаминного препарата из отходов переработки цитрусовых, предназначенного для предотвращения всасывания радионуклидов в ЖКТ и их выведения. Пектин-витаминный препарат включает витамины группы В (тиамин, рибофлавин), витаминов РР (смесь никотиновой кислоты и никотинамида), С (аскорбиновая, дигидроаскорбиновая кислоты). Экспериментальные исследования этого препарата на крысах показали его высокую эффективность, позволяющую снижать поступление радионуклидов цезия и стронция в организм животных. Затем на основе пектин-витаминного порошка и активированного угля был разработан препарат под названием "Карбофлавит".

 

Кроме радиопротекторов существуют еще лекарственные вещества, которые не обладают специфическим действием, а способны только лишь повышать общую сопротивляемость организма к различным неблагоприятным факторам, в частности, к радиации.

 

Такие вещества называют адаптогенами, т.е. веществами, способными вызвать в организме человека и животных неспецифически повышенную сопротивляемость к действию многих повреждающих агентов. Адаптогены, в отличие от радиопротекторов, оказывают противолучевое действие только при многократном введении за несколько дней или даже недель до облучения и при отсутствии абсолютно смертельных поражений. Причем препараты назначаются в дозах, которые не вызывают никаких побочных эффектов. Особенно важно, что повышение радиорезистентности наблюдается как при остром (кратковременном ), так и протяженном, фракционированном и хроническом облучениях. К числу таких средств можно отнести элеутерококк , женьшень, китайский лимонник, витаминно-аминокислотные комплексы и др.

 

Выведение радионуклидов из организма

 

Радиоактивные вещества выделяются из организма с мочой ,калом ,выдыхаемым воздухом, потом.

 

Нуклиды, выделяющиеся с мочой , могут поступать в нее из крови и тканевой жидкости.

 

С калом выделяются нуклиды, поступающие в организм через ЖКТ , а также при ингаляции слаборастворимых соединений или вследствие выведения растворимых соединений в ЖКТ с пищеварительными соками и желчью.

 

Выдыхание является важной формой выведения для неотложившейся части ингалированных изотопов: парообразного трития, а также торона и родона, образующихся в результате радиоактивного распада отложившихся в организме радия и тория. С потом могут выделяться любые изотопы , находящиеся в тканевой жидкости.

 

Внутреннее облучение, связанное с проникновением в организм радионуклидов, имеет некоторые особенности по сравнению с внешним облучением, при котором источник излучения, действующий на организм, находится во внешней среде.

 

Так, при внутреннем облучении опасность представляет не только легко проникающая гамма-радиация (как и в случае внешнего воздействия), но и бета- и особенно альфа-излучения, менее проникающие в организм при внешнем облучении.

 

Т.к. лучевые повреждения при внутреннем облучении зависят также от периода полураспада радионуклида, его тканевого распределения и скорости выведения из организма, то к особым способам защиты от лучевого поражения относят мероприятия по ускорению выведения из организма радионуклидов, поступивших в него и находящихся в органах и тканях.

 

 

Мероприятия, направленные на ускорение выведения радионуклидов из организма

 

Радиоактивные изотопы металлов аккумулируются в продуктах растительного и животного происхождения и через желудочно-кишечный тракт попадают в организм человека. Кроме того, находясь в атмосфере, радионуклиды проникают в пищеварительный тракт через дыхательные пути. В связи с этим существует реальная необходимость удаления продуктов радиоактивного распада с кожного покрова и из внутренних органов.

 

Насыщение организма антиоксидантами, которые препятствуют перекисному окислению липидов. Антиоксидантными свойствами обладают витамины А, С и Е и микроэлементы. Они содержатся в следующих продуктах:

 

* витамин А (1-1,5 мг/сут, 1/3 - витамин А, 2/3 - бета-каротины) - в го-вяжьей  печени, сливочном масле, яичном  желтке. Бета-каротины - в моркови, крас¬ном  сладком перце, петрушке, щавеле, сельдерее;

 

* витамин С (70-100 мг/сут) - в  шиповнике, черной смородине, сладком  перце, облепихе, черноплодной рябине, землянике, томатах, цитрусовых, капусте (даже квашеной), зеленом луке.

 

* витамин Е (12-17 мг/сут) - в  облепихе, кукурузе, бобовых, нерафинированных  растительных маслах (лучше оливковом), гречке, семечках подсолнуха, семенах  злаковых, орехи, масла, шпинат, подсолнечное  масло, цельные зерна.

 

* йод (50-180 мкг/день) - в морской  капусте, морских продуктах, рыбе, фасоли, гречневой крупе, чесноке, салате, свекле, огурцах, черноплодной рябине, йодированной  соли (при приготовлении пищи  солить в конце варки, с закрытой  крышкой);

 

* цинк (16 мг/сут) - в кукурузе, грецких орехах, овсяной крупе, рисе, горохе, фасоли, семенах подсолнечника  и тыквы, картофеле, капусте (особенно  цветной), свекле, моркови, щавеле, желтке  яйца, печени, говядине, креветках, сельди, судаке;

 

* медь (2 мг/сут) - в свекле, картофеле, яблоках, горохе, фасоли, орехах, сое, овсянке, гречке, а также в  сыре, печени, рыбе, мясе;