Предыдущая: 3. Особенности лечебно-профилактических мероприятий и организационные решения в случаях повышенного облучения отдельных лиц и персонала от внешних источников

4.1. Пути поступления и метаболизм радиоактивных веществ в организме

Радиоактивные нуклиды могут поступать в организм путем ингаляции, через пищеварительный тракт, поврежденную (ожог,рана) и (для части нуклидов) неповрежденную кожу.

Ингаляционный путь является основным в условиях профессионального контакта человека с радиоактивными газами, жидкими и твердыми порошкообразными веществами, аэрозолями. Поверхность альвеол приблизительно равна 100 кв.м., т.е. в 50 раз больше поверхности кожи. Поведение твердых и жидких радиоактивных веществ, попавших в организм человека в форме аэрозолей, зависит от физического состояния, размера частиц и формы химического соединения нуклида. Часть из них удаляотся механически с выдыхаемш воздухом, часть откладывается в легких и в дальнейшем также выводится.Радионуклид, отложившийся в верхних дыхательных путях, включая область носоглотки, движением мерцательного эпителия удаляется в желудочно-кишечный тракт. Доля нуклида, отложившаяся в легких, состоит преимущественно из частиц диаметром от 0,01 до 1 мкм. Эти небольшие по размера частицы могут быть полностью резорбированы в кровь (если нуклид хорошо растворим) за несколько десятков минут или будут медленно всасываться - при слабой растворимости соединения. Характер перемещения нерастворимых частиц в легких до сех пор окончательно не выяснен. Транспортабельность в органике таких частиц зависит от их размера, химической формы соединений и некоторых физиологических особенностей пограничных мембран, в том числе органов дыхания.

При поступлении в легкие нерастворимых соединении основная доля радионуклида переходит в легочные лимфоузлы и длительно там задерживается.

Принимается ориентировочно, что при ингаляции в органах дыхания откладывается около 75% чаcтиц, выдыхается 25%, удаляется из легких с помощью мерцательного эпителия и поступает в пищеварительный тракт 50% нуклида, отложившегося в органах дыхания. Считается, что удаление частиц из верхних отделов дыхательных путей не зависит от растворимости соединения и происходит с периодом полувыведения, близким к 20 сут.

Из общего числа частиц, поступивших из легких в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), всасывается около 10-20% растворимых соединений, менее 0,5% - слаборастворимых, а менее 0,01% - нерастворимых. Около 25% частиц, отложившихся в нижних отделах легких, если они растворимы, т.е. около 15% общего их количества, фагоцитируется или удаляется каким-либо другим способом через бронхо-трахеальное дерево и ЖКТ с периодом полувыведения, равным 6 мес, в то время как 10% оставшегося количества перемещается через альвеолярные мембраны внутрь организма с перидом полувыведения, равным несколько суток.

При поступлении через пищеварительный тракт нерастворимых соединений нуклида основное облучение стенки кишечника происходят примерно в течение 30-48 ч., а в дальнейшем нуклид выделяется иногда практически не всасываясь. Всасывание в ЖКТ зависит от химической формы соединений и может значительно отличаться от такового в легких. Основная доля растворимых соединений нуклидов реабсорбируется в тонком кишечнике. В справочных таблицах приведена величина коэффициента резорбции. Для таких нуклидов, как йод и цезий он близок к 1,0, для радия и стронция - на превышает О,2-0,1, для полония составляет сотые, а для некоторых соединений урана - тысячные и еще меньше доли от поступившего в организм количества нуклида.

Всасывание через неповрежденную кожу большинства нуклидов практически пренебрежимо мало, так как кожа для них является эффективным барьером. Исключение составляет проникновение таких соединений, как уранилнитрат, уранилфторид, окиси трития, а также йода, полония. Коэффициент резорбции при этом составляет сотые и тысячные доли.

Через поврежденную кожу (ранение, ссадина, микротравма) растворимые радиоактивные вещества довольно быстро и полно всасываются в тканевые жидкости и кровь. Поступление нуклидов через рану, особенно высокотоксичных (например, полония) представляет большую опасность. Растворимые радиоактивные вещества разносятся кровью и лимфой по всему организму. При этом часть нуклида поступает в органы вторичного депонирования - почки, печень, мышцы и др. равномерно распределяясь в них или избирательно откладываясь в каком-либо органы (ткани), являющемся критическим (щитовидная железа, костная ткань и т.д.)

Радиоактивные вещества выделяются из организма c мочей, калом, выдыхаемым воздухом, потом.

Нуклиды, выделяющиеся с мочой, могут поступать в неё из крови и тканевой жидкости. Если выделение нуклида с мочой является основным, то почки получат значительную дозу излучения.

С калом выделяются нуклиды, поступающие в организм через желудочно-кишечный тракт, а также при ингаляции слаборастворимых радиоактивных соединений или вследствие выделения растворимых соединений в ЖКТ с пищеварительными соками и желчью.

Выдыхание является важной формой выделения для неотложившейся части ингалированных изотопов: парообразного трития, а также торона и радона, образующихся в результате радиоактивного распада отложившихся в организме радия и тория.

С потом могут выделяться любые изотопы, находящиеся в тканевой жидкости. Так, в случав поступления трития концентрации его в поте и тканевой жидкости будут одинаковы.

Обмен нуклидов в организме имеет несколько основных стадия, часто существенно различающийся по времени для различных нуклидов, их соединений, путей поступления и т.д.:

• 1-я стадия - образование первичного депо на месте поступления (кожа, слизистые оболочки ЖКТ, раны, верхние дыхательные пути);
• 2-я стадия - всасывание с мест поступления в кровь или лимфу;
• 3-я стадия - инкорпорирование в критическом органе;
• 4-я стадия - выведение различными путями, в т.ч. с наличием рециркуляции в крови.

Так же как и в случаях внешнего облучения, ведение пострадавших осуществляется по этапам - от места аварии до специализированного стационара. Мероприятия на этапах оказания помощи должны учитывать конкретные особенности каждой ситуации и своеобразие поведения данного радионуклида.

Восстановление дозовых нагрузок производится в определенной последовательности с возрастающей точностью. После получения первых сведений - по окружающей среде, воздуху, рабочему месту или по анализу биопроб в дозиметрии излучения тела - определяет ориентировочные значения возможного количества нуклидов в организме. Эти значения сравнивают с нормативами допустимого содержания (ДС) в критических органах и годовым предельно допустимым поступлением (ПДД). По справочным таблицам находят дозу, формируемую за все время на единицу активности данного нуклида, т.е. вычисляют абсолютное значение дозы от поступившего в организм количества вещества. По полученным результатам можно судить о степени опасности и возможном биологичеоком эффекте (т.е. сроках возникновения и характере изменений в критических органах).

Сведения о динамике формирования дозы позволяют оценить величину её к моменту наблюдения или к любому заданному промежутку времени, что дает возможность прогнозировать биологический эффект и построить систему лечебно-профилактических мероприятий.

4.2. Этапы получения данных, их интерпретация и лечебные мероприятия

В случае предположения об одномоментном поступлении в организм радиоактивных веществ в количествах, превышающих допустимые, рекомендуется следующие схема и сроки получения информации от службы радиационной безопасности или СЭС, необходимые клиницисту-радиологу для квалифицированного определения диагноза, прогноза и объема лечебно-профилактической помощи пострадавшим.

В первые 6 часов

1. Ф.И.О. пострадавшего
2. Дата (год, месяц, день, чаc, мин.)
3. Возраст (год рождения)
4. Максимально возможное количество веществ на рабочем месте, рабочая манипуляция, при которой произощло поступление нуклида, загрязнение одежды, перчаток, респиратора.
5. Форма и физико-химическое состояние соединения (раствор соли, порошок оксида металла и т.д.)
6. Путь поступления (кожа, рана, дыхательные пути, пищеварительный тракт).
7. Первичная простейшая обработка и сроки её от момента поступления нуклида. Характер процедуры (орошение, промывание, клизма, введение стабильного изотопа, прием жидкости, адсорбента, комплексообразователя)
8. Первые образцы слизи, мочи, кала, смыва со слизистых оболочек, промывных вод, крови для последующих определений (срок взятия, количество).
9. Результаты первого прямого измерения содержания нуклида в моче (крови, кале, слюне, смыве из носа), устанавливающие поступление РВ и его ориентировочное количество (± 100%), для бета-гамма-излучающих изотопов - содержания нуклида в ране, на коже, в теле.
10. Результаты прямого определения (с точностью ± 200%) содержания нуклида в теле (легких) альфа-, бета-, гамма-излучателей (СИЧ и другие приборы).

В первые двое суток
на основании ранее полученной информации и результатов измерений (см. п.8-10) определяют количество нукдидов, попавших в рану, на кожу, в тело человека.

Дополнительно проводят:

11. Измерение образцов выдыхаемого воздуха (торон, радон) - в случае поступления тория и радия.
12. Прогноз поглощенной дозы в критическом органе - для определения показаний к этиотропной терапии:
    1. иссечения раны;
    2. введения средств,ускоряющих выведения нуклида; при этом предполагается точность оценки ± +50%
13. Прогноз формирования дозовой нагрузки в основных органах - для решения вопроса о последующих лечебно-профилактических мероприятиях и ориентировочных экспертно-трудовых рекомендациях на ближайшие сутки.

Главным принципом в случае острых отравлений радиоактивными веществьми является неотложный характер медицинской помощи, сочетающий в себе, при наличии соответствующих показаний, симптоматическое лечение и этиотропную терапию.

Так же как и в случаях внешнего облучения, ведение пострадавших осуществляется по этапам - от места аварии до специализированного стационара. Мероприятия на этапах оказания помощи должны учитывать конкретные особенности каждой ситуации и своеобразие поведения данного радионуклида.

Применение срочной этиотропной терапии на первом этапе осуществляется в отсутствие точных сведений об уровне депонирования, получение которых требует значительного времени. Одновременно предусматривается поэтапное уточнение экспозиции нуклидом или хотя бы отбор биопроб для последующего их измерения и ретроспективного уточнения величин.

Лечение соответственно стадии обмена нуклида направляют на

1. блокирование (фиксацию в первичном депо) или удаление нуклида с места поступления;
2. захват или перехват нуклида в крови (циркуляция и рециркуляция);
3. блокирование в депо и захват нуклида из критических органов;
4. ускорение выведения нуклида.

Различные нуклиды неодинаково преодолевают отдельные стадии метаболизма, и в cвязи с этим для них нужны различные схемы и сроки лечебно-профилактических мероприятий.

Можно выделять несколько главных классов соединений нуклидов:

• быстро преодолевающие I-II стадии метаболизма при локализации основной доли активности в соответствующей структуре или органе, где они подменяют собой стабильные изотопы или их химические аналоги: радиойод - в щитовидной железе, радиокальций и стронций - вместо стабильного кальция в костной ткени, радиокалий и цезий - в структурах депонирования стабильного калия в мышцах. К ним же, по поведению в биологических средах, может быть отнесен ион уранила, образующийся из урана;
• слабо преодолевающие биологические барьеры в органах поступления, с крайне ограниченной резорбцией из них (двуокись плутония, аэрозоли урана, обожженного при высокой температуре);
• медленно всасывающиеся из первоначального депо с последовательным включением всех четырех стадий метаболизма и постепенно устанавливающимся равновесием мономерных (катионных) и полимерных форм. Как правило, это трехвалентные и более соединении нуклидов (плутоний, церий), концентрирующиеся позднее в эндосте, периосте и печени, образующие комплексные соединения с хелатами

Первые мероприятия по ограничению поступления нуклида в организм должны начинаться непосредственно на месте происшествия с использованием само- и взаимопомощи и включать:

• срочный вывод пострадавших из зоны загрязнения;
• наложение жгута проксимальное локализации загрязненной нуклидом раны для усиления венозного кровотечения;
• срочное последовательное снятие загрязненной одежды по заранее определенному порядку;
• полный или частичный обмыв тела, ограничение распространения активности по телу в поступлении нуклида внутрь, герметизация повязкой (заклеивание) зоны плохо отмываемого загрязнения и др.;
• полоскание рта, носа, промывание глаз - после отбора мазков, с обязательным сбором промывных вод в специальные четко маркированные закрытые емкости дня радиометрического исследования.

Помимо этого необходимо обеспечить как можно скорее в условиях здравпункта или диагностического отдаления:

• сбор первых порций мочи от момента аварийного поступления и кала - за первые сутки;
• измерение на спектрометрах излучения человека попавшего в организм активности нуклидов по их основному или сопутствующему гамма-излучению;
• срочный анализ первых образцов биопроб (моча, кал) включая пробу крови, особенно для равномерно распределяющихся нуклидов (полоний);
• контроль полноты отмывания кожи, раны, а при показаниях - дальнейшее проведение деконтаминации, включая местное и системное назначение средств этиотропной терапии;
• определение показаний к срочному оперативному вмешательству;
• транспортирование пострадавшего с обеспечением необходимых мер предосторожности в медицинские учреждения, где будет осуществляться полный объем лечебно-профилактических мероприятий.

Места поступления (кожа, слизистые оболочки полости рта, глаз, носа), и особенно рана, должны быть как можно скорее обмыты проточной водой либо растворам нейтрального мыла или моющего средства ("Защита"), а все промывные воды собраны в специальные закрытые емкости для последующего радиометрического контроля.

Лечебные и профилактические мероприятия в стационаре включают:

• завершение в полном объеме дозиметрических определений и расчет формирования доз в основных критических органах;
• лечебные манипуляции, в т.ч. хирургические, по клиническим и дозиметрическим показаниям в сроки, соответствующие возможному периоду формирования заболевания, или по контрольным измерениям в соответствии с характером поступившего нуклида;
• клиническую оценку синдроме,сроков его форшрованяя, дальнейшего течения а прогнозе;
• выдачу соответствующих экспертно-трудовых рекомендаций для каждого пострадавшего.

Приводим примеры тактики в некоторых случаях поступления нуклидов в организм.

Пример 1. Произошло ингаляционное поступление 1,8 мКи (6,7 х 10⁷ Бк) ¹³¹I в организм. Ожидаемая доза составит 2 кбэр (20 Зв). К концу 25-х суток накопится примерно 90% (1,8 кбэр, или 18 Зв), что позволяет предположить раннее повреждение щитовидной железы и требует срочной йодной профилактики и целенаправленвого динамического наблюдения в течение 1 мес., лучше - в условиях стационара. За этот срок (до 1-2 мес.) проходит практически весь период формирования заболевания. Йодная профилактика включает ежесуточный в течение 10 сут прием калия иодида в дозах - 1 таблетка (0,25 г.) натощак (в 1-е сутки - до 3 таблеток).

Пример 2. Имело место ингаляционное поступление плутония. Последующими измерениями установлено поступление пяти годовых ПДД. Не позднее чем через 30 мин (1 этап оказания помощи) должна быть проведена ингаляция 5% раствором пентацина (желательно с помощью ультразвукового ингалятора), обеспечивающая за 30 мин отложение в пульмональной области 0,1-0,2г препарата. Одновременно на этом и последующих этапах проводятся детальнее радиометрические определения активности радинуклида в биопробах (моча, кал, кровь, мазка из носа, смыва с кожи и слизистых оболочек и др.).

На II этапе помощи (1-24 ч) проводится промывание носовых ходов 2% раствором соды с помощью мягкого зонда, прополаскивание полости рта и глотки, желудок промывают 2-3 л воды. При необходимости проводится дезактивация загрязненных кожных покровов. Через 5 ч.- повторная ингаляция пентацина. Через 12 и 24 ч внутривенно вводится 10,0 мл 5% раствора пентацина.

Мероприятия III этапа (1-30-е оутки) направлены на предупреждение отложения в скелете и других органах плутония, резорбируемого из легких. Проводится ежесуточное введение пентацина либо путем внутривенных вливаний (5-10 мл 5% раствора), либо чередую их через день с 30-минутными ингаляциями этого препарата (0,1-0,2 г на пульмональную область).

Задачей IV этапа (после 30-х суток) является перехват в крови плутония, резорбируемого из легких и органов вторичного депонирования, и удаление его из организма.

Рекомендуется провеcти 4-6 курсов пентацинотерапии в течение 15-30 суток с интервалами 0,5-1 мес (в первые 6 мес после инцидента), а в последущем - с интервалами в 1-2 мес. Доза пентацина при внутривенном введении 0,25-0,5 г/сут, при ингаляционном 0,1-0,2 г/сут.

Пример 3. Предполагается раневое поступление ²³⁹Pu в количестве, значительно превосходящем 0,1 ДС в критическом органе - скелете - для растворимых соединений, т.е. 74 Бк (0,002 мкКu).

Основная задача - предупреждение или ограничение накопления радионуклида в органах вторичного депонирования и возможно полное удаление его из места первоначального отложения.

Лечебно-профилактические мероприятия проводятся тоже поэтапно.

I этап (0-1 ч) - пострадавший или его товарищи должны как можно быстрее наложить венозные жгут на поврежденную конечность, рану закрыть стерильной повязкой.

На здравпункте немедленно вводится внутривенно 10 мл стерильного 5% раствора пентацина. Целесообразно орошение раны 5%-ным раствором пентацина (5-10 мл) или (при поверхностных ранениях) - наложение на 5 мин стерильной салфетки, обильно смоченной этим комплексом. После снятия жгута следует промыть рану 3% раствором перекиси водорода и, одновременно, меняя тампоны, провести первичную дезактивацию кожи вокруг раны. После наложения асептической повязки пострадавшего необходимо срочно госпитализировать.

На II этапа (1-24 ч) в стационаре после тщательного измерения радиоактивности раны решается вопрос о необходимости хирургического вмешательства. При наличии в ране 0,1 и более ДС радионуклида в теле человека, т.е. свыше 74 Бк (0,002 мкКu), как это имеет место в приведенном примере, иссечение проводится в возможно более ранние сроки. При колотой ране показано повторное её иссечение под дозиметрическим контролем до полного очищения или снижения уровня радиоактивности ниже 74 Бк (0,004 мкКu).

Непосредственно перед хирургической обработкой пострадавшему внутривенно вводят 5-10 мл 5% раствора пентацина. Если рана была загрязнена растворимыми соединениями плутония, назначается внутривенное введение пентацина по схеме.

Необходима тщательная радиометрия тела пострадавшего, выделений, а такие перевязочного материала, инструментария, перчаток и рук хирурга.

Пример 4. Произошло попадание в организм через колотую рану альфа-активного вещества неизвестного состава. Возникают трудности, связанные с установлением факта попадания альфа-активного нуклида в рану и количественной оценкой величины попадания. Эти трудности связаны с малым пробегом (около 40 мкм) альфа-частиц ²¹⁰Po, ²³⁹Pu и отсутствием у полония детектируемого гамма-, альфа- и рентгеновского излучения.

Рекомендуется начать о измерения активности в ране с поморю установки типа "Плут-1" (20). Эти установки производит измерение низкоэнергетического гамма- и рентгеновского излучения сцинтилляционным детектором. В случае обнаружения активности - действия по примеру 3.

В случае необнаружения активности следует предположить глубокое залегание тех же нуклидов или загрязнение раны полонием. В последнем случае адекватная информация может быть получена косвенным путем: радиометрическое исследование всех доступных проб - моча; кровь; кал; смывы из раны; повязки, снятые с раны; хирургический инструментарий и др.

Приложение 4. Сроки и перечень лечебно-диагностических мероприятий при различных ситуациях
Срок, ч	Общее внешнее облучение	Локальное внешнее облучение	Поступление нуклида в организм
0-6	1. Неотложная помощь по клиническим показаниям (шок, коллапс, отек мозга, нарушение дыхания); при первичной лучевой реакции - лечение	1. Оказание первой неотложной помощи по показаниям; срочная госпитализация при дозах 1,2 ± 1,2 Гр; осмотр врачами	1. Исследование внешенго загрязнения; неотложное лечение
	2. Опрос пострадавшего об условиях облучения; снятие показаний индивидуального дозиметра		2. Снятие одежды; обмывание; промывание раны; ограничение распространения нуклидов по телу пострадавшего
	3. Ориентировочная оценка максимальной дозы на тело	3. Ориентировочная оценка локальных доз	3. Отбор проб биосубстратов (смыв и взятие мазков из носа и полости рта; пробы мочи и кала)
	4.Осмотр врачом(см. приложение 2). Проверка показаний стационарных дозиметрических приборов и сопутствующих пострадавшему предметов в случае облучения нейтронами. Оценка локальных доз.	4. Осмотр врачом	4. Изменение на СИЧ для установления величины инкорпорация излучающих нуклидов
	5. Определение на СИЧ содержания в организме активированных биоэлементов (при облучении нейтронами)	5. Фотография участка поражения; назначение лечения (местного)	5. Осмотр врачом (критические органы, места поступления)
	6. Взятие крови для клинического кариологического анализа	6. Лечение при местном лучевом поражении	6. Диагностическое однократное введение хелата (пентацин)
6-48	7. Оценка максимальных доз от различных радиационных факторов и их распределения по телу пострадавшего		7. Определение показаний и проведение этиотропной терапии (иссечение раны), повторное измерение на СИЧ: анализ динамики выведения радионуклидов
	8. Анализ данных первой клинико-лабораторной информации. Выбор лечебно-профилактических мер на ближайшие 3-7 суток		8. Проведение лечебных мероприятий (этиотропная терапия)
48-72	9. Формирование прогноза и течения лечебной тактики на весь острый период заболевания		9. Уточнение динамики формирования доз в критический органов
После 3 сут.	Проведение полного объема лечебно-диагностических мероприятий; оценка динамики формирования доз и прогноз поражения экспертно-трудовые решения (целесообразные сроки пребывания в стационаре определяются характером нуклида и клиническим синдромом, но, как правило, в максимуме не превышают 1,5-2 месяца)

Продолжение: 5. Основные действующие факторы и принципы организации лечебно-профилактических мероприятий при авариях на АЭС