Биологически значимые радионуклиды: йод. Источники поступления, миграция во внешней среде, метаболизм, токсичность, неотложная помощь и профилактика.

Среди известных 26 изотопов йода только природный ¹²⁷I является стабильным. Остальные изотопы техногенного происхождения радиоактивны.

¹²⁷I относится к рассеянным микроэлементам и является одним из наиболее важных биоэлементов. Он входит в состав гормонов, синтезируемых в щитовидной железе. Гормоны щитовидной железы играют ключевую роль в поддержании гомеостаза организма. Регулирующая роль их осуществляется на всех уровнях: клетка—ткань—орган—организм.

В организм человека ¹²⁷I поступает с пищей, водой и воздухом. Многие регионы на Земле характеризуются пониженным содержанием йода в местных продуктах питания и питьевой воде. В России к таким регионам относится 50 % ее территории. Недостаточное поступление йода человеку приводит к базедовой болезни и другим нарушениям, а у детей — к нарушению физического и психического развития.

Источником поступления радиоактивного йода во внешнюю среду были испытания ядерного оружия и выбросы промышленных и энергетических реакторов АЭС.

Радиоизотопы йода при испытаниях ядерного оружия выпадали в основном в ближних зонах. В полуглобальных и глобальных выпадениях радиоактивный йод практически отсутствовал, ибо распадался до выпадения на земную поверхность.

Источником поступления радиойода во внешнюю среду являются также предприятия ядерно-топливного цикла. В реакторах в процессе их эксплуатации накапливаются значительные количества радиоактивного йода. В обычном режиме эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов, в том числе радиоизотопов йода, невелики.

В аварийных условиях, как свидетельствуют крупные аварии (Уиндскейл, 1957;. Три Майл Айленд, 1979; Чернобыль, 1986), радиоактивный йод как источник внешнего и внутреннего облучения был основным поражающим фактором в начальный период аварии.

Как и стабильный ¹²⁷I, радиоизотопы йода характеризуются высокой миграционной способностью. Поступая во внешнюю среду и включаясь в биологические цепи миграции, радиоактивный йод становится источником облучения растений и животных, включая человека. Миграция зависит от физико-химических свойств изотопов радиойода, условий внешней среды, биологических особенностей растений и животных. Важное значение имеет биологическая доступность нуклида (растворимость, транспортабельность).

Основным источником поступления радиойода населению в зонах радионуклидного загрязнения были местные продукты питания растительного и животного происхождения. Человеку радиойод может поступать по цепочкам: растения —> человек, растения —> животные —> человек, вода —> гидробионты —> человек. Молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи, имеющие поверхностное загрязнение, обычно являются основным источником поступления радиойода населению. Усвоение нуклида растениями из почвы, учитывая малые сроки его жизни, не имеет практического значения.

В организм человеку радиойод может поступать через органы дыхания, с пищей и водой, через кожные покровы, раны и ожоговые поверхности. Основное значение имеют два первых пути. Поступивший в организм радиойод включается в те же метаболические процессы, что и стабильный йод ¹²⁷I. Различия касаются лишь временных параметров, связанных с физическим распадом радиоактивных изотопов.

Величина и скорость всасывания, накопление в органах, выведение из организма поступившего в него радиойода зависят от физико-химических характеристик нуклида, возраста и пола человека, содержания стабильного йода в организме и потребляемых пище и воде и др. Независимо от пути поступления радиойод быстро всасывается. В течение первого часа в верхнем отделе кишечника всасывается до 80-90 % поступившего количества. Это следует учитывать при оказании первой помощи.

Из крови радиойод быстро поступает в органы депонирования. По концентрации нуклида органы можно расположить в убывающий ряд: щитовидная железа, почки, печень, мышцы, кости. Накопление радионуклида в щитовидной железе протекает быстро. Через 2 и 6 ч в железе содержится 5-10 и 15-20 %, а к концу суток — 25-30 % от поступившего в организм количества.

Выводится радиойод из организма в основном через почки. О процессах выведения можно судить по уровню стабильного йода ¹²⁷I.

Биологическое действие радиойода зависит от физико-химических свойств, пути поступления, возраста и пола человека и действия других нерадиационных факторов.

Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении примерно в 2 раза выше, что связано с большей площадью контактного -облучения. В патологический процесс вовлекаются все органы и системы, особенно тяжелые повреждения в щитовидной железе, где формируются наиболее высокие дозы. Практический интерес представляют поступления человеку небольших количеств радиойода, особенно в составе ПЯД, где содержатся и другие радионуклиды.

Облучение при поступлении ПЯД носит крайне неравномерный характер, связанный с различной тропностью радионуклидов, входящих в состав продуктов. Различия в поглощенных дозах в отдельных органах достигают нескольких порядков. Особенно интенсивному облучению подвергается щитовидная железа при поступлении молодых продуктов Радиационное повреждение щитовидной железы имеет большое значение в формировании клиники острого поражения, процессах выздоровления и отдаленной патологии.

При работе с радиоизотопами необходимо соблюдать правила и нормы радиационной безопасности и применять средства защиты. При поступлении радиоактивного йода в организм необходимы срочное промывание верхних дыхательных путей, желудка, назначение рвотных, мочегонных средств и препаратов стабильного йода — йодидов калия или натрия, настойки йода, раствора Люголя.

• Иодид калия:

— взрослым и детям от 2 лет и старше — по 1 таблетке по 0,125 г на прием ежедневно;

— детям до 2 лет — по 1 таблетке по 0,040 г на прием ежедневно;

— беременным женщинам — по 1 таблетке по 0,125 г с одновременным приемом 0,75 г перхлората калия.

• 5 % настойка йода (при отсутствии йодида калия):

— взрослым и подросткам старше 14 лет — по 40 капель 1 раз в день или по 20 капель 2 раза в день после еды в стакана молока или воды;

— детям от 5 лет и старше — в количествах, в 2 раза меньших;

— детям до 5 лет настойку йода внутрь не назначают;

— детям наносят 2,5 % раствор йода на кожу предплечий или голени из расчета: от 2 до 5 лет — 20 капель, до 2 лет — 10 капель в день.

• Раствор Люголя:

— взрослым и подросткам старше 14 лет — по 20 капель 1 раз в день или по 10 капель 2 раза в день после еды в '/2 стакана молока или воды;

— детям от 5 лет и старше — в количествах, в 2 раза меньших;

— детям до 5 лет раствор Люголя не назначают. Препараты йода применяют до исчезновения угрозы поступления в организм радиойода. Поступление и накопление радиойода в щитовидной железе контролируют по данным радиометрических и спектрометрических измерений. Своевременное применение препаратов стабильного йода снижает накопление радиойода в щитовидной железе и уровни ее облучения.