Что такое радионуклиды в организме человека
Радиоактивное загрязнение и защита от радиации
Радиация может вести к генетическим мутациям, разрушать клетки и ткани организма, способствовать образованию канцерогенных веществ и химически активных свободных радикалов, повреждающих клетки организма. Известно, что свободные радикалы в небольших дозах всегда присутствуют в нашем организме, образуясь, например, при различных биохимических реакциях. Однако при воздействии радиации и химических загрязнений процесс образования свободных радикалов становится очень интенсивным. На защитные системы организма при этом падает непосильная нагрузка. Иммунные реакции подавляются и создаются благоприятные условия для размножения вирусов, микробов и опухолевых клеток. Организм утрачивает способность сопротивляться разнообразным заболеваниям.
Непросто сегодня сохранить своё здоровье, выжить и вырастить здоровых детей. Для этого нужно уметь защищаться от вредного воздействия радиоактивных веществ, что во многом зависит от нас самих.
Помочь себе в борьбе с загрязнением радиоактивными веществами мы можем, в частности, с помощью соответствующего питания. Очень важно, чтобы в рационе было достаточно антиокислителей (витаминов С, Е, А), которые обезжиривают свободные радикалы и тем самым противодействуют внутриклеточному окислению жиров, возрастающему при ионизирующем облучении.
В зонах радиоактивного загрязнения внешней среды как работающие, так и население могут подвергаться внешнему и внутреннему (от попавших внутрь радионуклидов) облучению. Радионуклиды (радиоактивные изотопы металлов) способны аккумулироваться в продуктах растительного и животного происхождения, откуда они вместе с пищей могут попадать в организм человека. После всасывания из пищеварительного тракта и лёгочной ткани радионуклиды накапливаются в органах и тканях. Поэтому применение мер профилактики должно быть своевременным.
Выведение радионуклидов, циркулирующих в крови, в значительной степени происходит через кишечник, где они связываются с пектинами и другими пищевыми волокнами.
Пищевые волокна содействуют выведению радионуклидов, они являются ценным компонентом продуктов. Много пищевых волокон в необработанном зерне, овощах и фруктах (столовая свёкла, редис, морковь, сладкий перец, тыква, зелёный горох, яблоки, абрикосы, цитрусовые, чёрная смородина).
В ежедневном рационе должно быть в достаточном количестве минеральных солей калия, кальция и фосфора (насыщение ими организма препятствует накоплению радионуклидов). Хорошим источником калия являются курага, картофель, горох, томаты, чёрная смородина и др. Много кальция содержится в фасоли, капусте и моркови. Достаточно большое количество фосфора имеется в яйцах, крупах, ржаном хлебе.
Особое внимание необходимо уделять достаточному потреблению витаминов и микроэлементов:
Распределение радионуклидов в организме
Судьба радионуклидов, попавших в организм, зависит от их свойств и химической природы. Различные вещества по разному накапливаются и выводятся из организма. Одни из них в виде растворов выводятся с мочой, другие могут задерживаться в организме на различные сроки.
Существуют основные типы распределения радионуклидов в организме: скелетный, ретикулоэндотелиальный, диффузный (равномерный). В основу которых, положены принципы максимального или преимущественного содержания радионуклида в органе. Распределение считается скелетным, если более половины радионуклидов сконцентрировано в скелете. Распределение считается равномерным, если более половины радионуклидов, обнаруженных в организме, распределяются равномерно.
В процессе транспортировки радионуклиды задерживаются в тех тканях, в составе которых имеются стабильные элементы, аналогичные им по химическим свойствам.
Процесс перехода радионуклидов из межклеточной жидкости в органы завершается в течение непродолжительного времени. Так, плазма крови очищается от стронция и кальция за 4-10 часов (последние переходят в скелет). Полный переход йода из крови в щитовидную железу заканчивается в течение 10-15 часов. Уран выводится из крови в ткани за 12 часов.
Для изотопов германия, висмута, урана, кадмия, мышьяка, платины, рутения и других характерен почечный тип распределения радионуклидов. В почках откладывается до 5% от общего количества радионуклидов, поступивших в организм человека.
По печеночному типу распределяются такие радионуклиды, как лантан, церий, прометий, нитраты плутония и др. В печени накапливается до 60% этих радионуклидов.
Известны случаи высокой избирательности накопления радионуклидов. Так по тиреотропному (щитовидному) типу накапливается йод, астат, рений, теллур, технеций. Йод избирательно накапливается в щитовидной железе, концентрация его в железе в 100-200 раз больше, чем в других тканях. При облучении в больших дозах происходит дегерация, потеря функции щитовидной железы и склероз сосудов ее. В дальнейшем увеличивается частота доброкачественных и злокачественных опухолей железы.
Неоднородность распределения излучателя в тканях влияет на характер распределения, величину и мощность тканевой дозы, что особенно существенно, когда тканевые микро структуры с повышенной концентрацией излучателя имеют высокую радиочувствительность, а пробеги излучаемых частиц сравнимы с линейными параметрами (размером) этих микроструктур.
Указанные типы распределения в организме касаются только той части радионуклидов, которые поступают в кровь. Совсем другой тип распределения в организме радионуклидов наблюдается при их ингаляционном поступлении. В этом случае, как правило, содержание и концентрация радионуклидов максимальны в легких. Это обусловлено тем, что поступившие в организм радионуклиды медленно удаляются из легких, а при всасывании задерживаются в лимфатических узлах (стронций-89, цирконий-95, уран-235).
Следствием большой неоднородности накопления радионуклидов в тканях являются специфически формирующиеся патологические процессы, например, цирроз печени, очаги склероза в легких и изменения в костной ткани, в том числе образование остеосарком.
Вред радиации радионуклидов
Немного о радионуклидах, или вред радиации
О радиации широко заговорили лишь после аварии на Чернобыльской АЭС, до этого же времени вред радиации хоть и учитывался, но только лишь врачами. Однако, с момента катастрофы на ЧАЭС прошло уже немало времени, и люди, по большей части, стали забывать о радиации и она осталась лишь, по большей части, эдакой «страшилкой». Но излучение окружает нас повсюду, и в некоторых случаях его уровень оказывается даже высоким, что вызывает значительные проблемы со здоровьем. Причем радиация не в виде чистого излучения, а в виде радионуклидов — химических веществ, которые мы потребляем с водой, воздухом, пищей.
Вред радиации: радионуклиды имеют свойство накапливаться в организме
Радионуклиды представляют собой химический элемент, который способен к радиоактивным превращениям, то есть имеет свойство переходить в нуклид другого элемента, или же в нуклид того же элемента. При этом происходит распад нуклида, соответственно с определенным вредом для здоровья.
То есть, основное негативное свойство радионуклидов — радиация, излучаемая при их распаде. Вещества, находящиеся в окружающей природной среде, практически неопасны для организмов, и они являются одними из источников естественного радиационного фона. Там, где радионуклидов скапливается достаточно много, фон повышается. То есть не происходит ничего, что выходило бы за рамки, заложенные природой, ведь радиоактивное излучение было «учтено» при зарождении и развитии жизни на Земле. Живые организмы в ходе долгой эволюции подстраивались под него, и потому в естественном виде вред радиация нанести не может.
Но вмешательство человека существенно исказило природу, и в итоге опасные элементы стали попадать в наши тела — с воздухом, с пищей, с водой. Курильщики и люди, что их окружают, с каждой затяжкой потребляют изотопы цезия и стронция; любители грибов рискуют «скушать» половину годовой нормы, просто собрав (или купив) грибов не в том месте. И это, к сожалению, негативно отразится на их здоровье — тем и коварно радиоактивное излучение, что его не видно, и узнается о нем постфактум.
Но самое страшное, действительно страшное — это то, что радионуклиды имеют неприятное свойство накапливаться внутри организма, и тело подвергается облучению даже в изолированной от любых воздействий камере, что уж говорить о нормах радиации, которые получаются в естественной среде? Вред от радиации наступит, в таком случае, точно и гарантированно. Пусть не в виде лучевой болезни, но последствия вряд ли будут приятными.
Рассмотрим, для примера, стронций-90. Вещество накапливается в скелете, причем с первых дней появления костной ткани, то есть ещё даже до рождения. И чем большую дозу стронция получит человеческий организм в материнской утробе, тем больший вред будет нанесен еще несозревшему телу.
Стронций облучает постоянно, и «атаке» подвергается:
Под большой угрозой оказывается иммунная и репродуктивная система. И это притом, что внешне вроде как всё в порядке, ведь ни излучение, ни сам стронций-90 выявить в лабораторных условиях у живого человека невозможно. Вред радиации, образуемой изотопом стронция-90, проявляется в анемии, хронической усталости (в том числе и в виде синдрома хронической усталости), аутоиммунных процессах.
Если рассматривать цезий в виде изотопа (цезий-137), то он, подобно стронцию, умеет «прятаться» в тканях человеческого тела, то есть его наличие и объем неопределим до самой смерти! Вызывает же цезий-137 достаточно «милый» список болезней и патологий, к которым, в первую очередь, относится:
Однако, несмотря на столь внушительный список, вред радиации в случае с цезием не столь уж «плачевен». Если его поток в организм прекратится, то тело выведет опасный радионуклид в течение всего лишь 200 дней. Стронций, к примеру, не выводится никак и ни за какие сроки.
И это всего лишь два опасных элемента. А ведь их — великое множество! И все это «дело» мы потребляем с пищей, с водой, с воздухом. Но мало этого, мы сами себя специально травим изотопами, закуривая сигареты, или позволяя другим курить в своём присутствие. Мы не требуем никаких сертификатов, приобретая строительные и отделочные материалы. А потом начинаются болезни, поиски их источника. тогда как он всегда с нами. Тем и коварна радиация, что вред от нее можно оценить лишь по факту облучения.
Не стоит думать, что радионуклиды можно выявить при помощи обычного дозиметра. «Счетчик Гейгера» реагирует лишь на излучение, в то время, как объем излучения указанных элементов невысок, и чувствительности у прибора не хватит. Радионуклиды можно выявить в лабораторных условиях, причем для этого придется использовать сложное оборудование.
Снижение потребления радионуклидов, или пара слов о профилактике
Для того, чтобы не потреблять этих донельзя активных элементов, важно помнить, что их концентрация предельно низка в одном случае, и высока в другом. А значит, вред от радиации окажется существенно меньше в случае, если радионуклидов будет вокруг гораздо меньше. Поэтому стоит запомнить, что из продуктов питания наиболее высокие показатели по содержанию опасных включений будут в:
Радионуклиды можно «получить» и вместе с водой, если пить ее из источника, происхождение которого неизвестно. Вред радиации, однако, можно минимизировать, если воду вскипятить — часть элементов испарится вместе с паром. И, конечно же, воду перед и после кипячения следует пропустить через самый примитивный фильтр.
Нельзя забывать и о жилищах — в них также может быть большое количество излучающих предметов. Они могут попасть в жилище извне, а могут быть в составе отделочных или строительных материалов.
И последнее. Не стоит бояться радионуклидов — они являются частью нашего мира. Следует опасаться лишь их чрезмерного количества в доме, в рационе, в воздухе. Вы можете обратиться в специализированную лабораторию, что бы проверить свой дом, воду, которую вы пьёте и продукты, что произрастают на грядках, на предмет наличия радионуклидов. Продукты питания, которые вы приобретаете, должны иметь сертификат качества, но если сомнения есть — также несите их в лабораторию. Уж лучше один раз потратить немного денег на исследования, чем потом на себе или, тем более, на своих детях ощутить вред радиации.
Диагностика и лечение раковых опухолей с использованием радиоактивных изотопов
Лучевая терапия уже давно является одним из основных способов лечения злокачественных новообразований. Однако среди ее недостатков — широкая зона облучения, которая поражает не только саму опухоль, но и окружающие здоровые ткани.
Современная медицина постепенно отказывается от традиционной лучевой терапии, поскольку появляются новые, более эффективные и безопасные методы ядерной медицины. Одним из таких является лечение радиоизотопами, которое активно применяют специалисты медицинского центра «Анадолу».
Какие виды такой терапии существуют?
Терапия «Лютеций-177-ПСМА»
Это лечение основано на использовании радиоактивного изотопа элемента лютеция. Его применяют для борьбы с раком предстательной железы на поздних стадиях. Терапия основана на том, что раковые клетки железы имеют на своей поверхности большое количество рецепторов к особому белку — простат-специфическому мембранному антигену (ПСМА). Комплексы, состоящие из изотопа лютеция-177 и ПСМА, с высокой избирательностью присоединяются именно к этим рецепторам, а значит основная часть излучения будет воздействовать именно на опухолевые клетки.
Терапия «Лютеций-ДОТАТАТ»
Принцип действия этого метода лечения схож с терапией «Лютеций-177-ПСМА», только здесь в качестве мишени выступают клеточные рецепторы к гормону соматостатину. Они в большом количестве присутствуют на мембранах клеток нейроэндокринных опухолей желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы.
Терапия «Актиний-225-ПСМА»
Данный способ основан на тех же принципах, что и терапия «Лютеций-177-ПСМА», и точно так же предназначен для уничтожения радиоактивным излучением раковых клеток в предстательной железе. Отличие тут в применении другого радиоизотопа — актиния-225. Если лютеций-177 при распаде излучает бета-частицы, то есть высокоэнергетические электроны, то актиний-225 при распаде излучает альфа-частицы — ядра гелия. Терапию «Актиний-225-ПСМА» применяют в случаях, когда пациент не демонстрирует хорошего ответа на радионуклидное лечение лютецием-177.
Терапия радием
Основана на природной радиоактивности данного элемента, который производит альфа-излучение, а в организме человека ведет себя подобно кальцию. Это означает, что более 80% попадающего в наше тело радия накапливается в костях. А следовательно, его удобно использовать для местного радиационного воздействия на метастазы злокачественных опухолей в костной ткани.
Каковы цели радионуклидной терапии?
В первую очередь, задача такого лечения — уничтожить максимальное количество опухолевых клеток в организме больного. Уменьшение размера злокачественных очагов, а также уничтожение отдельных метастазов позволяет затем прибегнуть к радикальной операции по удалению новообразования. Кроме того, сокращение числа опухолевых элементов благотворно отражается на самочувствии пациента и облегчает симптомы развернутого онкологического заболевания. Снижение выраженности болевого синдрома и других проявлений особенно важно, поскольку обычно радионуклидную терапию назначают на поздних стадиях опухолевого процесса или при слишком сильных побочных эффектах от химиотерапии.
Безопасно ли лечение радиоизотопами?
Строго говоря, и рецепторы к простат-специфическому мембранному антигену, и рецепторы к соматостатину имеются и на здоровых клетках. Но на мембранах злокачественно перерожденных клеток их количество в разы больше. А значит именно к этим клеткам и присоединится подавляющее большинство молекулярных комплексов с радиоактивными элементами. Следовательно, и доза излучения, полученная опухолью, будет намного выше. Это свойство радионуклидной терапии называют таргетностью (от слова target, или «цель»), оно означает высокую точность воздействия именно на злокачественное новообразование, а не на здоровые ткани.
Кроме того, важную роль для безопасности лечения играют типы радиационного излучения, которые при нем используются. Лютеций-177 производит бета-излучение, а актиний-225 и радий — альфа-излучение. Проникающая способность бета-частиц довольно невелика — их останавливают всего 2–2,5 сантиметра живой ткани. То есть воздействовать это излучение будет исключительно на местном уровне. Проникающая способность альфа-частиц еще меньше — оно способно пройти всего через 5–10 соседних клеток. А значит здесь таргетность воздействия на опухолевые клетки будет максимально высокой.
Питание населения и радиация
Питание населения и радиация
Радиация не имеет ни вкуса, ни запаха, её нельзя увидеть, услышать или почувствовать.
Непросто сегодня сохранить своё здоровье, выжить и вырастить здоровых детей. Для этого нужно уметь защищаться от вредного воздействия радиоактивных веществ, что во многом зависит от нас самих.
Помочь себе в борьбе с загрязнением радиоактивными веществами мы можем, в частности, с помощью соответствующего питания. Очень важно, чтобы в рационе было достаточно антиокислителей (витаминов С, Е, А), которые обезжиривают свободные радикалы и тем самым противодействуют внутриклеточному окислению жиров, возрастающему при ионизирующем облучении.
Пища должна быть также богата грубыми волокнами – целлюлоза (овощи, зерновые, отруби), пектин (фрукты, овощи, бобовые). Грубые волокна способны связывать токсические вещества (в том числе стронций, цезий, свинец и др.), образуя с ними стойкие соединения, которые не всасываются и удаляются из организма. Это их важное свойство применяется в лечебных и профилактических целях, например, при воздействии радиации на человека.
Выведение радионуклидов, циркулирующих в крови, в значительной степени происходит через кишечник, где они связываются с пектинами и другими пищевыми волокнами.
Пищевые волокна содействуют выведению радионуклидов, они являются ценным компонентом продуктов. Много пищевых волокон в необработанном зерне, овощах и фруктах (столовая свёкла, редис, морковь, сладкий перец, тыква, зелёный горох, яблоки, абрикосы, цитрусовые, чёрная смородина).
В ежедневном рационе должно быть в достаточном количестве минеральных солей калия, кальция и фосфора (насыщение ими организма препятствует накоплению радионуклидов). Хорошим источником калия являются курага, картофель, горох, томаты, чёрная смородина и др. Много кальция содержится в фасоли, капусте и моркови. Достаточно большое количество фосфора имеется в яйцах, крупах, ржаном хлебе.
Особое внимание необходимо уделять достаточному потреблению витаминов и микроэлементов:
· Витамин А защищает от свободных радикалов, предупреждает раковые заболевания, укрепляет иммунную системы
· Витамин В12 способствует образованию эритроцитов и блокирует поглощение радиоактивного кобальта-60
· Витамин С оказывает антитоксическое действие, защищает от свободных радикалов, укрепляет иммунную систему
· Витамин Е защищает от свободных радикалов, улучшает кроветворение
· Кальций укрепляет костную ткань, блокирует поглощение радиоактивного стронция-90, который может откладываться в костях при недостатке кальция
· Калий регулирует деятельность сердца, улучшает функцию печени, блокирует всасывание радиоактивного цезия-137
· Йод необходим для нормальной функции щитовидной железы. Если с пищей поступает недостаточно йода, то организм поглощает радиоактивный йод-131. Он аккумулируется в щитовидной железе, нарушает её функцию и со временем может привести к её раковому перерождению. Если в щитовидную железу будет поступать достаточно обычного йода, то его радиоактивный изотоп быстро выводится из организма
· Железо способствует образованию эритроцитов, блокирует поглощение радиоактивного плутония, который схож по структуре с железом
· Селен укрепляет иммунную систему, защищает организм от радионуклидов
· Сера повышаетустойчивость к радиации, блокирует поглощение радиоактивного изотопа – серы-35
· Цинк необходимдля образования Т-лимфоцитов. При нехватке его в костях и органах размножения может откладываться радиоактивный цинк-65.
Кроме пищевых продуктов есть целый ряд растений, способных повышать устойчивость человека к радиации – женьшень, родиола розовая, элеутерококк, лимонник китайский. Защищают организм от радиации также ромашка аптечная, одуванчик, подорожник.
Большую помощь в повышении сопротивляемости организма воздействию радиации могут оказывать продукты пчеловодства (мёд, перга, маточное молочко, прополис). При воздействии повышенных доз радиации хорошо принимать по 1 ст. ложке мёда, растворяя его в стакане тёплой воды, 3 – 4 раза в день. Пергу следует принимать по половине чайной ложки 2 – 3 раза в день. Препарат маточного молочка Апилак нужно держать по 1 – 2 таблетки под языком до полного растворения, суточная доза – 3-6 таблеток. Что касается прополиса, то рекомендуется приём его водного экстракта по 1 – 2 ст. ложки 3 раза в день.