Радиоактивность тела человека

Радиоактивность тела человека обусловлена присутствием в организме всех тех радиоактивных изотопов, которые встречаются в биосфере. Ориентировочное содержание наиболее распространенных радионуклидов приведено в табл. 34.

Радиоактивность всего ряда урана и тория с дочерними продуктами выше примерно в 10 раз. При оценке содержания радио- нуклидов в отдельных органах и системах человека необходимо рассмотреть в первую очередь радиоактивность, обусловленную присутствием изотопов (калия, углерода и водорода), которые обязательно входят в состав живых структур и без которых невозможно существование организма.

Таблица 34.Содержание естественных радионуклидов в теле человека

Суммарное содержание калия в организме взрослого человека (массой тела 70 кг) составляет 0,19% (130 г). Особенно богаты ка- лием ткани и органы с высокой функциональной активностью, т.е. скелетная мускулатура, нервная ткань, сердце, печень, селезенка и др. Основным депо калия в организме является мышечная ткань. Ввиду того что ⁴⁰К встречается в природе в смеси со стабильными изотопами в количестве 0,0119%, удельная радиоактивность органов и тканей тела человека по ⁴⁰К определяется содержанием в них стабильного изотопа (табл. 35).

Таблица 35.Содержание калия и ⁴⁰К в отдельных органах и тканях человека

Как показали результаты многих исследований, содержание калия, а следовательно, и ⁴⁰К в организме человека зависит от пола, возраста, массы тела, характера мышечной деятельности и т.д. Содержание калия в мышцах обычно выше у мужчин, чем у женщин, выше у лиц, выполняющих тяжелую физическую работу. Дистрофические изменения в мягких тканях при старении орга-

низма сопровождаются снижением уровня калия. Таким образом, отклонения концентрации калия в органах и системах отдельных индивидуумов по сравнению с указанными выше данными могут быть довольно значительными и достигать 150-200% и выше.

Общее содержание углерода в теле взрослого человека достигает 18%, т.е. около 12,6 кг. Учитывая равномерное распределение углерода в тканях, можно предположить, что удельная радиоактивность их по ¹⁴С составляет 52 Бк/кг.

Количество трития в организме практически постоянно и определяется содержанием стабильного изотопа (около 10,2% в мыш- цах и 6,4% в костях). Удельная активность мягких тканей тела человека за счет ³Н составляет 0,55 Бк/кг, костей - 0,34 Бк/кг.

В заключение следует указать, что активность тела человека, обусловленная присутствием ⁴⁰К, ¹⁴С и ³Н, в первую очередь зависит от количества стабильных элементов, содержание которых диктуется требованиями постоянства внутренней среды, определяемой функциональным состоянием организма. Возможные значительные колебания радиоактивности пищевых рационов за счет указанных изотопов в данном случае не имеют существенного значения.

Биологическая роль присутствующих в организме в ничтожно малом количестве радиоактивных изотопов, условно относимых ко II группе, до сих пор неизвестна. Избирательное накопление в отдельных органах и системах изотопов этой группы или их равномерное распределение можно объяснить химическими свойствами, близкими к свойствам биологически необходимых стабильных элементов. Из радионуклидов этой группы по содержанию в организма наиболее изучен радий. Этот изотоп, подобно кальцию и другим остеотропным элементам, накапливается преимущественно в костной ткани. Содержание радия в отдельных тканях и органах представлено ниже.

Содержание радия в отдельных органах и тканях человека

По данным разных авторов, количество радия в организме составляет от 0,48?10^-10 до 4,8?10^-10 г.

Основная часть ²¹⁰РЬ (до 70%) содержится в скелете. При большом его периоде полувыведения, равном 2000 сут, возможно накопление равновесного количества ²¹⁰РЬ. Удельная активность ²¹⁰РЬ в костной ткани составляет 15 Бк/кг, в мягких тканях - 6,4 Бк/ кг. С воздухом в течение суток в легкие человека поступает около 0,7 сБк ²¹⁰Ро, у человека, выкурившего 1 пачку сигарет в 1 сут, в легкие поступает его в 10 раз больше (до 0,07 Бк).

Общее содержание урана в организме невелико и составляет 8?10^-6-1?10^-5 г/г. На долю тория и его α-активных дочерних продуктов приходится до 40% суммарной α-активности тела человека. Кроме того, некоторое значение в радиоактивности тканей и органов имеет радон, при концентрации которого во вдыхаемом воздухе 0,01 Бк/л активность мягких тканей за счет α-излучателей может достигать 0,05 Бк/кг.

Приведенное выше содержание в организме человека радия, урана и других радиоактивных изотопов, относимых ко II группе, ориентировочно, и представить в среднем удельную активность органов и тканей в этом случае весьма затруднительно. Это связано с тем, что на степень радиоактивности отдельных органов и тканей тела человека, с одной стороны, влияют скорость обменных процессов и функциональное состояние организма, а с другой - определенная значимость содержания этой группы изотопов в рационе. При постоянном поступлении с рационом радионуклидов устанавливается равновесие между поступлением и выведением их из организма. При этом в отдельных органах и тканях создается равновесная концентрация. Если учесть, что содержание радио- нуклидов неодинаково не только в различных пищевых продуктах, но и в одном и том же продукте, выращенном в разных географических зонах, становится понятным значение этнических и экономических особенностей питания населения. В качестве примера можно рассмотреть радиоэкологическую цепочку лишайник - северный олень - человек. Значительная сорбционная емкость лишайников и длительный период жизни (до 300 лет) способствуют существенному накоплению ²¹⁰РЬ и ²¹⁰Ро в них - в среднем до 5,9 сБк/кг воздушно-сухой массы. Уровень накопления ²¹⁰РЬ и ²¹⁰Ро в организме северного оленя существенно зависит от сезона выпаса животного. Содержание этих нуклидов максимальное в

весенний период (кормовая база - лишайник) - 17 Бк/кг сырого мяса, в летний период (кормовая база - однолетние травы) удель- ная активность полония снижается примерно в 5 раз (такая зависимость от сезона для ²¹⁰РЬ отсутствует). Наблюдается накопление ²¹⁰РЬ и ²¹⁰Ро в костной ткани у коренных жителей-оленеводов (4,8 Бк/кг сырой ткани), превышающее их содержание в скелете в 10 раз и более по сравнению с лицами других профессий.

Из материалов, представленных выше, видно, что основным источником радиоактивных элементов, поступающих в организм человека, являются пищевые продукты. Вода в этом отношении имеет второстепенное значение, и только при повышении активности по радию до 0,037 Бк/л и выше ее роль в формировании радиоактивности тела человека возрастает.

Таким образом, радионуклиды рассеяны в биосфере и повсеместно присутствуют в земных породах, воде, воздухе, пищевых продуктах и теле человека. Важность этого явления в первую очередь обусловлена теми дозами фонового облучения, которому подвергается население нашей планеты.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: