Большинство авторов считает, что газообразный 3Н менее токсичен, чем НТО, однако непосредственных данных о параметрах токсичности не приводится. Вместе с тем знание остро-, подостро- и хронически эффективных доз газообразного 3Н крайне необходимо для оценки допустимых уровней воздействия его на организм человека.
Pinson еще в 1957 г. указал, что вследствие низкой растворимости трития в жидких средах организма, НТО представляет большую биологическую опасность, чем газообразный 3Н. Газообразный 3Н подобно инертным газам растворяется в жидкостях тела в очень незначительных количествах и быстро выводится из организма. Опасность облучения организма газообразным 3Н примерно в 1000 раз меньше, чем НТО. Однако автор не исключает возможности максимальной опасности острого облучения смесью газообразного 3Н и воздуха, вследствие окисления трития до НТО при воспламенении взрывчатой смеси.
В исследованиях В. Ф. Журавлева и др. (1976) приведены данные о токсичности газообразного 3Н. Для мышей ЛД50/30 составляет (7,1±0,23)·104 Бк/л, для крыс при ингаляции газообразного 3Н—(2,4±0,05)х104 Бк/л. При воздействии высоких концентраций, когда уровни тканевых доз соответствуют 10—50 Гр, большинство животных погибает в течение первых двух недель. Как указывалось выше, НТО обладает большей токсичностью по сравнению с 3Н. В табл. 2.5 приведены среднелетальные количества НТО для различных сроков разных видов животных.
Таблица 2,5. Среднелетальные количества НТО для различных сроков (в мБк/г)
Из таблицы видно, что для всех сроков наблюдения ЛД50/30 для собак значительно меньше, чем для крыс, кроликов и мышей. Из сравнения чувствительности различных видов животных к НТО по величине ЛД50/30 видно, что собаки в 7 раз, кролики в 2,5 раза чувствительнее крыс. Мыши по чувствительности занимают второе место после собак.
Клиническая картина поражения НТО у различных видов животных однотипна. В ранние сроки после начального периода возбуждения у животных развивается слабость, адинамия, вялость, снижается пищевая возбудимость вплоть до отказа от пиши. Уменьшается масса тела. При воздействии остроэффективных доз (0.55-107 Бк/г) развиваются серозно-геморрагический ринит, блефарит, энтероколит. На 5—7 сут. проявляется геморрагический синдром. Удлиняется время свертывания крови, повышается проницаемость кожных сосудов, появляется кровь в кале и моче. Возникают мелкие единичные и множественные кровоизлияния в коже, слизистых оболочках, внутренних органах. Изменяется морфологический состав крови. Снижается содержание гемоглобина, лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов и ретикулоцитов. Наблюдаются качественные изменения клеток крови: токсическая зернистость нейтрофилов, гиперсегментоз ядер, вакуолизация протоплазмы лимфоцитов, повышенный цитолиз. В острой стадии поражения отмечается резкое угнетение костно-мозгового кроветворения. В пунктатах костного мозга встречаются лишь единичные пикнотичные одноядерные клетки, эритробласты и нейтрофилы.
Патоморфологические изменения при поражении окисью трития в острой стадии поражения характеризуются гемодинамическими расстройствами и дистрофическими изменениями клеточных элементов внутренних органов. У животных нарушается синтетическая функция печени, наблюдаются изменения в углеводном и жировом обмене, отмечается раннее торможение диуреза. В моче — желчные пигменты, следы белка, кристаллы билирубина. Происходят выраженные изменения в антиинфекционной резистентности, в развитии аутоаллергических процессов, нарушение бактерицидной способности кожи.
В. Ф. Журавлев (1971) изучал сравнительную токсичность НТО на различных видах животных. Показано, что собаки оказались наиболее чувствительными к НТО по сравнению с кроликами и крысами. Собаки примерно в 7 раз чувствительнее крыс и в 3 раза чувствительнее кроликов к действию НТО.
При введении малых количеств НТО (0,037—0,018) · 104 Бк/г у животных развивается хроническая форма поражения, которая характеризуется некоторым раздражением органов кроветворения. Крысы получали НТО с питьевой водой в течение 6 мес. Удельная активность воды составляла 34-103; 13,69-104; 27,38-104; 5,4-105 и 10,8-105 Бк/мл. Исследования показали, что при хроническом поступлении НТО в организм большая доля радионуклида внедряется в структурные элементы органов по сравнению с содержанием его в водной фазе. Значительное количество опухолей молочных желез обнаружено у крыс при воздействии НТО в концентрации 27,38-10“ Бк/мл. У крыс-самок количество опухолей молочных желез составило 31,8%, в контрольной группе было 20%. Хроническое действие НТО в концентрации 27,38-10“ Бк/мл снижает среднюю продолжительность жизни крыс. Концентрация 13,69-10“ Бк/мл не уменьшает среднюю продолжительность жизни животных и не увеличивает выход опухолей молочных желез. В хронической фазе поражения развивается сосудистый нефросклероз, угнетение лимфопоэза в селезенке и лимфатических узлах.
В отдаленные сроки после поражения НТО у животных развиваются различной локализации новообразования. При воздействии НТО в дозе 1,11-107 Бк/г у 26% крыс развивается хроническая форма лейкоза. У самцов-крыс лейкозы встречаются гораздо чаще, чем у самок. Так, при введении НТО в дозе 1,11-107 Бк/г лейкозы у самцов возникали в 46% случаев, а у самок в 15,7% случаев. Опухоли молочных желез развиваются у 66,7% самок и у 6,5% самцов. Минимальная доза, вызывающая развитие опухолей молочных желез — 0,5 Гр. Опухоли паращитовидных желез при воздействии этой дозы НТО возникают у 38,7% самцов и 15,7% самок, опухоли щитовидных желез — у 19,6% самок и 8% самцов. При воздействии НТО в дозе 1,11-107 Бк/г встречаются опухоли гипофиза и яичников. Так, опухоли гипофиза развиваются у 31,4% самцов и у 11,3% самок, опухоли яичника — в 3,9% случаев (Д. А. Казбекова, 1968).
В. Ф. Журавлев (1982) изучал отдаленные эффекты биологического действия НТО у кроликов. Через 1 год после введения НТО в дозе 1,11-107 Бк/г у некоторых животных развился сарколейкоз. На вскрытии обнаружено увеличение селезенки в 10 раз по сравнению с контролем. Печень глинистого вида, почка с обширными беловато-желтыми очагами. В брыжейке, средостении, на месте вилочковой железы обнаружены множественные лимфомы. В печени и селезенке также наблюдали увеличенные лимфатические узлы. Костный мозг имел зеленовато-серый оттенок, кровь цвета кофе с молоком.
Для оценки биологического действия НТО важное значение имеют исследования по изучению относительной биологической эффективности. J. Furchner (1957) приводит сведения о том, что тритий примерно в 1,7 раза эффективнее γ-излучения 60Со. К). М. Штуккенберг пришел к выводу, что по сравнению с β-излучением 32Р ОБЭ НТО следует считать равным трем. L. Gray (1954) оценивал ОБЭ НТО с помощью линейной потери энергии по сравнению с рентгеновским и γ-излучениями. Автор показал, что ОБЭ НТО составляет 2,5—3.
Несколько меньшие значения ОБЭ НТО приводят S. Apelgot (1966), F. Norman (1954). Авторы полагают, что коэффициенты ОБЭ трития по сравнению с действием рентгеновского излучения не должны превышать 1,2—1,4.
В. Ф. Журавлев и другие в опытах на крысах изучали ОБЭ окиси трития в сравнении с внешним γ-излучением 137Cs при использовании различных показателей. По изменению продолжительности жизни крыс окись трития значительно эффективнее внешнего γ-облучения 137Cs, ОБЭ составляет 1,6; по реакции лейкоцитов и лимфоцитов ОБЭ в среднем соответствует 1,9; по изменению массы зобной железы — находится в пределах 1,61—2,09; по изменению массы селезенки — 1,74—1,89.
Л. Д. Мурзина и К. Н. Муксинова (1982) изучали на крысах ОБЭ окиси трития по сравнению с внешним γ-облучением.
Хроническое действие окиси трития вызывает в 1,9 раза большее уменьшение общего количества миелокариоцитов по сравнению с внешним γ-облучением в той же дозе.
Эффективность окиси трития в нарушении эритропоэза была в 4 раза выше по сравнению с γ-облучением 137Cs.
В. С. Ревина и др. (1984) изучали отдаленные эффекты действия трития у крыс. Окись трития в дозе 37-104 Бк/г вводили крысам внутрижелудочно в течение 6 мес, другая группа крыс была облучена на установке с 137Cs в эквивалентной дозе. Количество крыс со злокачественными опухолями при введении окиси трития составляло 55%, при γ-облучении— 30,7%, в контроле — 25%. Разница в частоте злокачественных опухолей у животных обусловлена у получавших окись трития крыс увеличением числа лейкозов в 1,5 раза, опухолей кожи и подкожной клетчатки — в 1,7 раза. Кроме того, у крыс, получавших окись трития, найдены злокачественные опухоли легких (11%), молочной железы (6,7%), костной ткани (4,4%), надпочечников (2,2%), печени (2,2%), которые не были обнаружены у животных после γ-облучения. Более высокий бластомогенный эффект окиси трития, по-видимому, связан с внедрением значительных количеств трития в структурные элементы органов и тканей и, что особенно важно, непосредственно в ДНК.
Таблица 2.6. ОБЭ НТО
Процессы инициации бластомогенеза при инкорпорации трития возникают не только в связи с ионизирующим действием β-частиц, но и в результате повреждений ДНК, связанных с изотопным эффектом.
ОБЭ окиси трития по выходу злокачественных опухолей составляет 4,2; по выходу лейкозов — 2,5.
В табл. 2.6 приведены данные по коэффициентам ОБЭ НТО. Как видно из таблицы, ОБЭ НТО по ряду показателей колеблется от 1 до 4. Эти данные свидетельствуют о том, что биологическое действие трития, клиническая картина поражения этим изотопом имеют много общего с действием внешнего облучения. Однако следует указать, что при острой лучевой болезни, вызванной НТО, проявление некоторых симптомов может быть в более ранние, сроки, чем при внешнем облучении (короче скрытый период, раньше наступают изменения со стороны крови, более ярко выражен геморрагический синдром).
Таким образом, биологическое действие трития во многом напоминает действие внешнего рентгеновского или γ-излучения. Однако есть и различия в реакции организма па однократное общее рентгеновское и γ-облучение в одинаковых по эффективности дозах а- и β-излучателей, введенных в организм. Так, при действии на животных рентгеновским и γ-излучениями циркуляторные расстройства возникают па 4—5, 7—12 сут, при введении в организм различных радионуклидов эта стадия удлиняется: при действии β-излучателей до 12—15 сут, при введении а-излучателей— до 30—60 сут. Имеется также различие в локализации и типе опухолей, вызванных рентгеновским и γ-излучениями и введением равномерно распределяющихся β-излучателей. В первом случае, как правило, возникают злокачественные новообразования кожи, лейкозы, опухоли молочных желез. Во втором случае развиваются преимущественно опухоли мягких тканей (В. Н. Стрельцова). Несмотря на общие радиобиологические закономерности воздействия различных видов и источников ионизирующего излучения для окиси трития имеются и характерные особенности, к которым относятся микрогеометрия распределения и высокая плотность ионизации. Эти специфические особенности в действии трития на организм позволяют считать его одним из эффективных радиоизотопов, обладающих политропным действием на различные органы и системы животных и человека. Сравнивая биологическое действие трития с другими у- и β-излучателями (137Cs, 106Ru), которые обладают примерно таким же характером распределения, можно видеть, что биологическая эффективность трития значительно больше указанных у-, β-излучателей. Относительно большая биологическая эффективность окиси трития объясняется тем, что он в единице объема ткани создает в 10—30 раз большую плотность ионизации, чем рентгеновское и γ-излучение. Так, например, линейная потеря γ-излучения 226Ra составляет 0,3 кэВ/3,7-104 Бк, а трития 5,5 кэВ/3,7-104 Бк.
Кроме того, необходимо учитывать, что при распаде трития образуется дочерний продукт гелий (3He2), который может приводить к разрыву связен водорода ДНК и других структур, куда включается тритий. Это может вызвать генетические эффекты вследствие очень медленного обмена в ДНК.
Изыскание эффективных средств для профилактики и терапии тритиевых поражений имеет важное практическое значение.
В. Ф. Журавлев в опытах на кроликах, пораженных окисью трития в дозе 1,48-107 Вк/г, использовал комплексную терапию. В состав комплекса входили: диуретин с водной нагрузкой, стимулятор кроветворения (кобальт с амидом никотиновой кислоты), аминазин, сыворотка Беленького, биомицин и поливитамины. Из 20 леченых кроликов выжило 17, в контрольной группе все животные погибли к 45 сут. Комплексная терапия способствовала более раннему восстановлению кроветворения, у животных меньше снижалась масса тела, водная нагрузка и диуретин увеличивали выведение окиси трития с мочой. Средняя продолжительность жизни павших леченых кроликов составляла 64,3 сут, а контрольных 37,6 сут. Хорошие результаты получены при использовании гомологичного глобулина при лечении крыс, пораженных окисью трития, который вводили животным однократно в дозе 2,22·107 Бк/г. Глобулин вводили подкожно через 2, 24 и 48 ч после поражения окисью трития. У леченых животных увеличивалась средняя продолжительность жизни на 60 сут. по сравнению с контрольными. У леченых животных в отдаленные сроки значительно сокращался выход опухолей молочных желез. Так, если при введении только окиси трития опухоли молочных желез развивались в 66,6% случаев, то при лечении глобулином их число снизилось до 30,4% (В. Ф. Журавлев, Г. А. Шальнова, Т. Д. Кузьмина, 1981).
Положительные результаты получены для профилактики тритиевых поражений. В. Ф. Журавлев и другие в опытах на крысах с введением окиси трития в дозе 2,22· 107 Бк/г применяли вакцину БЦЖ однократно, за 2 нед до введения окиси трития по 4 мг на крысу. Профилактическое введение вакцины БЦЖ в 5—10 раз снижает гибель животных в ранние сроки, удлиняет среднюю продолжительность жизни животных на 83 сут, снижает выход опухолей молочных желез в отдаленные сроки на 32% по сравнению с крысами, получавшими только окись трития. Благоприятное влияние глобулина и вакцины БЦЖ на продолжительность жизни крыс и выход опухолей молочных желез связан с ингибирующим влиянием аутоантител на этот процесс. Антитела оказывают детоксицирующее действие, регулируют иммунодепрессию при канцерогенезе, оказывают десенсибилизирующее влияние.
В литературе описан случай лучевой болезни у человека после поступления в организм большого количества НТО (Н. Д. Окладникова и др., 1969). Больной стал отмечать общую слабость, быструю утомляемость, апатию, боли в полости рта при жевании. Изменения в крови: Нв — 90%, эр.— 4153000; цв. п. — 0,73; лейк. — 200; э —8%, п—1%, л —75%; мон — 10%, плазм. кл. — 1%, недифференц. кл. — 5%, РОЭ —50 мм/ч. Свертываемость крови по Мас-Магро — 28 мин, кровоточивость по Дуке — 30 мин. Опустошение костного мозга. В моче определили 16,65·1010 Бк/мл НТО.
Расчетные данные показали, что в организм больного поступило 35,15-104 Бк НТО.
Доза внутреннего облучения за все время составила 12 Зв. Период полувосстановления общего числа лейкоцитов и нейтрофилов был 32 и 39 сут. соответственно. Для данного наблюдения характерными являются: отсутствие первичной реакции, что часто наблюдается в эксперименте, и большая выраженность геморрагического синдрома. Примерно около 75% всей дозы облучения сформировалось в течение первых 2 нед после попадания трития в организм. Причиной выраженного геморрагического синдрома являются: тотальное угнетение тробоцитопоэза и резкие изменения в сосудистой системе вследствие включения трития во все структурные элементы органов и тканей. Больной выздоровел.
Неотложная помощь при остром поражении тритием (3Н, НТО).
Вывести пострадавшего на свежий воздух. Промыть нос и ротовую полость водой. Всемерно усиливать легочную вентиляцию (карбоген, кислород, камфара). В случае подозрения на попадание внутрь — немедленно рвотные средства: 1% апоморфин — 0,5 мл подкожно или промывание желудка обильным количеством воды. В тяжелых случаях показан гемодиализ («искусственная почка»), солевые слабительные 30,0:200,0. Для ускорения выведения НТО из организма — обильное питье, мочегонные, потогонные.
Допустимое годовое поступление газообразного трития в организм персонала через органы дыхания составляет 5,55Х1012 Бк/год. Допустимая концентрация 3Н в воздухе рабочих помещении 22,2·105 Бк/л, в атмосферном воздухе 7,4Х104 Бк/л. Допустимое годовое поступление оксида трития (НТО) в организм персонала через органы дыхания 7,4Х108 Бк/год. Допустимая концентрация НТО в воздухе рабочих помещении 37· 102 Бк/л, в атмосферном воздухе — 11,1 Бк/л, в воде— 14,8·104 Бк/л.
