Радиационно-гигиенические нормативы, которыми руководству­ются радиологи, исходят из предельно допустимых суточных доз (ПДС) поступлений радионуклидов в пищевом рационе людей. Отсюда можно определить допустимое суточное попадание радионуклидов с кормами сельскохозяйственным животным. Такие нормы окончатель­но не установлены, но приблизительно в суточном рационе молочного скота цезия-137 не должно быть более 1,3 мкКи, для мясного скота -0,33, а для овец - 0,175 мкКи. Как исключение, можно допустить трехкратное превышение этих норм. Разумеется, что любые изменения норм ПДС для человека должны повлечь за собой изменение ПДС для животных.

Йод - элемент седьмой группы периодической системы элементов, относится к подгруппе галогенов. В химических соединениях прояв­ляет переменную валентность: -1 (йодиды), +5 (йодаты), +7 (перйода-ты). В объектах внешней среды йод находится в виде этих анионов и в элементарном состоянии. Для выделения йода используют труднораст-воримый йодид серебра.

Известны 24 радиоактивных изотопа йода с массовыми числами в интервалах 117-126 и 128-139. Все они искусственные и являются продуктами ядерных реакций. Образуются при делении тяжелых ядер (урана, плутония). Наиболее важные: йод-125 (период полураспада 60 сут, максимальная энергия бета-излучения 0,61 МэВ), йод-129 (1,7-Ю7 лет, 0,12 МэВ), йод-131 (8,06 сут, 0,25-0,81 МэВ), йод-133 (21 ч, 0,4-1,2 МэВ).

В "свежих" выпадениях радиоактивных осадков после проведен­ных атомных испытаний или в результате аварий на атомных пред­приятиях вначале биологически опасны йод-131, -132, -133 и -135, через неделю - йод-131 и -132, через две недели - только йод-131.

Йод-131 является смешанным бета- и гамма-излучателем, высоко-токсичным радиоизотопом (группа Б), среднегодовая допустимая концентрация его в воде равна Ю-7- Ю-9 Ки/кг.

Источники загрязнения внешней среды, кормов и продуктов жи­вотноводства - испытательные ядерные взрывы в атмосфере и воде, радиоактивные отходы промышленных предприятий, лабораторий и научно-исследовательских институтов, работающих с радиоактивными веществами высокой активности при нарушении ими правил захоро­нения отходов и при авариях на этих предприятиях. Нормальная работа реакторов на атомной электростанции не приводит к облуче­нию населения, превышающему принятые предельно допустимые уровни. При аварийном радиоактивном выбросе из ядерного реактора в атмосферу радионуклиды йода (особенно йод-131) являются крити­ческим компонентом загрязнения внешней среды и по сравнению с другими радионуклидами представляют наибольшую опасность инкор­порированного облучения населения в первые месяцы после аварии.

Изотопы йода в смеси короткоживущих продуктов ядерного деления составляют около 20 %.

Радиоактивный йод-131 обладает высокой летучестью, химически активный элемент, имеет большую способность миграции по звеньям биологической цепи и высокий коэффициент концентрации. Он вклю­чается в компоненты биосферы почва - вода - флора - фауна и участ­вует в биологическом цикле обмена веществ. Хорошо растворимые в воде соединения йода усваиваются растениями и животными. В расте­ниях йод-131 прочно задерживается и практически не удаляется с их поверхности при промывании водой. Корневое усвоение йода-131 при произрастании растений на гумусной почве превосходит усвоение стронция-90 в 14 раз, а на песчаной почве - в 2 раза.

Радиоактивные изотопы йода в организм животных поступают преимущественно через пищеварительный тракт с кормом и водой, но могут попадать и через органы дыхания, кожу, конъюнктиву, раны и другими путями. Йод - активный биогенный элемент и, попадая в организм, в результате хорошей растворимости на 100 % всасывается в кровь. Через 13-14 ч концентрация его в крови уменьшается в 2 раза, так как он быстро перераспределяется по органам и тканям. От 20 до 60 % изотопов йода откладывается в щитовидной железе, которая является критическим органом для йода. Через сутки после однократ­ного перорального поступления в организм йода-131 в щитовидной железе обнаруживается всего'около 10 % введенной дозы, в то время как в остальных тканях и органах - примерно 50 %. На 14-й день в результате перераспределения в щитовидной железе оказывается примерно 18 % введенного йода-131 (с учетом физического распада), а в остальных органах и тканях - около 14 %. Концентрация йода-131 в тканях животных по отношению к концентрации его в крови (условно взята за 1) распределяется в следующем порядке: кровь - 1, почки, печень, яичники - 2-3, слюнная железа, моча - 3-5, кал, молоко -5-15, щитовидная железа - 10 000.

Радиотоксикологическое действие радиоактивного йода проявля­ется прежде всего в поражении щитовидной железы. Малые дозы не вызывают заметных нарушений в тиреоидной ткани. Большие дозы йода-131 у всех животных приводят к разрушению щитовидной желе­зы и замещению паренхимы соединительной тканью. Существенные изменения возникают в нервной и эндокринной системах. Атрофия щитовидной железы сопровождается слизистым перерождением мышцы сердца, подкожной клетчатки, ожирением печени. Отмечаются глубокие изменения в кроветворных органах, которые приводят к анемии, лимфопении, нейтропении и тромбоцитопении.

Из организма животных и птиц радиоактивный йод, как и стабиль­ный, выводится преимущественно почками с мочой, через желудочно-кишечный тракт с калом, а у продуктивных животных - с молоком, у птиц - с яйцами. При длительном поступлении йода-131 курам-несуш­кам с кормом в желток яйца переходит до 16 %, а в белок - около 1 % поступившей суточной дозы. У лактирующих коров с 1 л молока

выделяется около 1 % поступившего в организм за день йода-131. При выпасе коров на территории, однократно загрязненной йодом-131, пик выведения ею с молоком приходится на 3-и сутки, затем наступает медленный спад, и через 3 нед выведение сокращается в 4 раза.

В местностях с недостаточным содержанием йода у коров, потреб­ляющих загрязненные корма и воду, выделение йода-131 с молоком больше, чем в местностях с нормальным содержанием йода. Выведе­ние йода-131 с молоком в определенной мере уменьшает накопление его в щитовидной железе, так как установлено, что у лактирующих коров концентрация йода-131 в щитовидной железе ниже, чем у сухо­стойных.

На уровень усвоения животным йода-131 влияет содержание в кормах изотопных (стабильный йод) и неизотопных (хлор) носителей. Например, введение в организм стабильного йодистого калия на 50 % снижает включение радиоактивного йода в щитовидную железу овец и телят. Дача йодистого калия курам (80 мг на курицу) снижает включе­ние йода-131 в яйцо на 70 %, а неизотопного носителя йода в виде хло­ристого калия - даже на 90 %. Таким образом, эти препараты могут использоваться в качестве профилактики накопления радионуклидов йода в организме.

Для снижения поступления радиоактивных элементов животных в период йодной опасности переводят на стойловое содержание. Для кормления используют запасы кормов, не загрязненных радионукли­дами, а при их отсутствии скармливают скошенную зеленую массу. Если выпас животных нельзя прекратить полностью, то используют пастбища рационально.

При выпасе коров на удобренных пастбищах с хорошим травосто­ем содержание йода-131 в молоке снижается до 50 %. Это связано с понижением концентрации радионуклидов в растениях на единицу массы вследствие увеличения урожайности на удобренных почвах. Чем интенсивнее прирастает биомасса растений, тем сильнее идет разбавление радиоактивных веществ.

Патологоанатомические изменения при острой лучевой болезни

Изучение воздействия ионизирующих излучений на биологиче­ские объекты началось сразу после открытия лучей рентгена, а затем естественной радиоактивности радия и полония в конце XIX в.

Эту проблему глубоко изучает специальная наука — радиобиоло­гия.

В настоящее время накоплен значительный материал по воздей­ствию радиоизлучений различной природы на организм человека, лабораторных и в последние годы сельскохозяйственных животных. Эти работы активизировались в связи с трагедией в Хиросиме и Нагасаки, испытанием ядерного оружия в атмосфере, авариях на атомных станциях, особенно Чернобыльской, когда в поле действия комбинированного воздействия радионуклидов оказались большие территории, люди и животные. Значительное количество работ по­священо радиационной патологии.

Характер и тяжесть патологических процессов в организме живо­тного зависят от вида радиации: наружной (внешней) или внутрен­ней (за счет попадания радионуклидов с кормом, водой или воздухом в организм животного). Животные подвергаются воздействию и вы­падающих радиоактивных осадков. При внешнем облучении альфа-частицы глубоко не проникают и задерживаются в эпидермисе кожи, бета-частицы проникают в кожу, а гамма-лучи проходят через все тело животного.

Установлено, что воздействию радиации подвержены все виды сельскохозяйственных животных, хотя некоторые из них отличаются большей устойчивостью, например куры (В. А. Киршин, А. Д. Белов, В. А. Бударков, 1986).

Особенно тяжелые поражения, соответственно и более выражен­ные патоморфологические изменения бывают при комбинирован­ном воздействии радионуклидов (йод, цезий, стронций и др.), а также при их сочетании с патогенами нерадиоактивной природы (соли тяжелых металлов, пестициды, возбудители инфекционных болез­ней и т. д.).

Отмечено, что радиочувствительность отдельных органов и тка­ней у различных животных варьирует, хотя имеются и общие зако­номерности.

Считают, что наиболее сильно при лучевой болезни (а с ее острым или хроническим течением имеет дело специалист — патологоана­том) поражаются лимфоциты, незрелые кроветворные клетки, основ­ным депо которых являются костный мозг, кишечный эпителий, герминативные клетки. К высокорадиочувствительным относят эпи­телий мочевого пузыря, эпителий пищеварительного тракта, в том числе ротовой полости, глотки пищевода, эпителий кожи. Средней степенью чувствительности обладают эндотелий сосудов, клетки со­единительной ткани, хрящевой, клетки почек, печени, поджелудоч­ной и щитовидной желез, легочный эпителий. Низкую степень чув­ствительности к радиации имеют скелетные мышцы, зрелые клетки костного мозга, зрелая соединительная ткань, нейроны. Очевидно, это надо учитывать при оценке патологического воздействия прони­кающей радиации.

Но необходимо иметь в виду избирательное накопление некото­рых радионуклидов в различных органах и тканях. Так, радиоактив­

ный йод избирательно накапливается в щитовидной железе, отсюда понятно ее быстрое разрушение, а при длительном воздействии или как следствие его — развитие рака щитовидной железы. Радиоактив­ный цезий в большей степени накапливается в мышечной ткани, а стронций — в костной, где могут развиваться различные процессы — от аплазии костного мозга до остеосарком при длительном действии этого радионуклида.

Сильная степень радиоактивного поражения приводит к разви­тию острой лучевой болезни, являющейся причиной смерти.

Для острой лучевой болезни характерно развитие практически в большинстве органов и тканей выраженных в различной степени кровоизлияний — картина геморрагического диатеза (геморрагиче­ский синдром). Если на ранних стадиях болезни находят застойные явления в мелких кровеносных сосудах подкожной клетчатки, сердца, легких, кишечника, мозга, то затем в большинстве из них выявляют кровоизлияния. По своим размерам и форме это могут быть пятни­стые, полосчатые кровоизлияния, вплоть до образования гематом. Так, у облученных летальными дозами овец и свиней сильные крово­излияния описаны во многих органах, в том числе в почках, в корко­вом веществе, в слизистой лохани, в полости которой обнаруживали даже сгустки крови. Кровоизлияния выявляют в мышцах спины, брюшной полости, конечностей, груди, диафрагмы. Лимфатические узлы, миндалины набухшие, увеличены, с кровоизлияниями, на раз­резе темно-красные. В желудочно-кишечном тракте наряду с крово­излияниями развиваются язвенные поражения. Костный мозгтеряет свой красноватый цвет, становится сероватым, желатинообразным, часто приобретает желтоватый оттенок.

Микроскопические изменения коррелируют с макроскопической картиной и радиочувствительностью отдельных органов и систем, о чем говорилось выше. Незрелые кроветворные клетки, особеннолим-фоидные, костного мозга подвергаются дистрофическим изменени­ям и некрозу. В ядрах клеток наблюдается картина кариопикноза или кариолиза, а в ранних стадиях при электронной микроскопии выяв­ляют дистрофические процессы в органеллах клетки, набухание крист митохондрий и их распад. Появляются в тканях многоядерные клетки, что свидетельствует о поражении хромосом и развитии мута­ций и, как следствие, нарушении нормальных процессов деления клеток. Подвергается разрушению ДНК ядер.

В кровеносных сосудах наблюдают набухание, десквамацию эндо­телия, дистрофию клеток сосудистой стенки, что ведет к повышенно­му выходу за пределы сосудов плазмы и форменных элементов крови, развитию кровоизлияний и отеков.

Если животное остается в живых, то в дальнейшем в сосудах раз­виваются склеротические изменения, гиалиноз сосудистой стенки и развитие фиброзных процессов в органах.

Подробному гистологическому исследованию при острой луче-

вой болезни подвергнуты лимфоидная ткань, костный мозг, пищева­рительный тракт, половая система, кожа, органы дыхания, органы мочевыделения.

В лимфоидной ткани (лимфатические узлы, тимус, миндалины) развиваются альтеративные процессы. Некроз лимфоцитов наступа­ет при развитии кариопикноза, кариорексиса и кариолиза. Это наи­более частая и ранняя находка.                      ,

В результате этого из герминативных центров какбы “вымывают­ся” лимфоциты и остаются только ретикулярные клетки стромы. Синусы лимфатических узлов при этом расширены, наполнены мак­рофагами с примесью эритроцитов и продуктами распада ткани. Све­жие эритроциты хорошо просматриваются, а при длительном тече­нии накапливаются кровяные пигменты.

Вторичные процессы проявляются образованием кровотечений, язв, абсцессов, накапливаются кровяные пигменты.

Микроскопические изменения в костном мозге появляются в те­чение нескольких часов после тяжелого облучения. Некроз гемопоэ-тических клеток встречается очень рано. Более зрелые кроветворные клетки несколько устойчивы к поражению, а ретикулярные клетки почти резистентны.

Таким образом, в костном мозге развиваются аплазия, изчезно-вения кроветворных клеток, наличие жировых клеток, которые заме­щают нормальную кроветворную ткань, развиваются явления отеков, геморрагий, сохраняются лишь ретикулярные клетки.

В пищеварительном тракте развиваются изъязвления слизи­стых оболочек без выраженной лейкоцитарной реакции по перифе­рии язв, язвы образуются в слизистой ротовой полости, особенно вдоль краев языка, в слизистой глотки, в криптах миндалин. Сли­зистые оболочки при сильном облучении поражаются от пищевода до ануса. В них развивается отек как в подсерозном пространстве, так и в подслизистом слое в сочетании с некрозом эндотелия сли­зистых оболочек, кровоизлияниями по всей толщине кишечной стенки.

Кровеносные сосуды в зонах изъязвления расширены и содержат фибринозные пленки. При облучении разрушаются герминативные клетки семенников и яичников. Кожа часто поражается при внешнем облучении и выпадении радиоактивных осадков. На ней появляются облысевшие участки и изъязвления.

Высокие дозы облучения приводят к набуханию эпителия брон­хов и альвеол, их десквамации, развивается отек легких, а при затяж­ном течении болезни развиваются фиброзные процессы.

Отек легких при облучении может быть непосредственной причи­ной смерти.

В почках поражается эпителий канальцев, в которых развиваются дистрофические процессы, изменения развиваются и в клубочках (гиперемия, отек, набухание эндотелия сосудов, серозно-геморрагический гломерулонефрит, на фоне чего может развиться хронический нефрит).

Наиболее сильно страдает эпителий мочевого пузыря, который подвергается некрозу, за счет чего возникают эрозии и язвы.

Карциногенный эффект является одним из исходов лучевой бо­лезни при длительном облучении или как отдаленное последствие острой лучевой болезни или длительного воздействия радиации.

Список литературы

·        Белов А.Д., Пак В.В и др. Радиационная экспиртиза объектов ветеринарного надзора, М.,// “Колос” 1995

·        Шишков А.В., Патологическая анатомия с-х животных, М.,// “Колос” 1995

Страницы: 1, 2, 3