В производственных условиях при работе с торием и его соединениями возможно поступление в организм работающих как самого тория, так и его дочерних продуктов. Наиболее вероятным путем проникновения являются органы дыхания, когда аэрозольные частицы или газообразный продукт поступают через легкие. Торий может поступать в организм через ЖКТ и кожу, особенно поврежденную, имеющую мелкие ссадины и царапины.
Соли тория, попадая в организм, подвергаются гидролизу с образованием труднорастворимого выпадающего в осадок гидроксида 232Th(OH)4. Торий легко гидролизуется и может существовать в ионной форме в исключительно низких концентрациях, в большинстве случаев он находится в виде агрегатов молекул (коллоид). Торий образует прочные комплексы с белками, аминокислотами и органическими кислотами. Физическое и химическое состояние Th влияет на распределение его в организме и на выведение. Очень мелкие частицы Th могут адсорбироваться на поверхности клеток мягких тканей.
Поступление тория с водой в течение суток составляет от 0,05 до 4 мкг. Количество выпиваемой жидкости принято равным 2 л. По данным МКРЗ (Публикация 23) для условного человека суточное поступление тория с пищей и жидкостями равно 3 мкг, а выделение его с мочой и калом 0,1 и 2,9 соответственно. Величина всасывания тория из ЖКТ составляет 10-4. Для растворимых комплексных соединений тория в концентрации 1—200 мг/мл она колеблется от 7-10-3 до 1·10-4 (Н. А. Павловская, Μ. Р. Зельцер, 1981).
Всасывание 234Th у шести добровольцев показало, что эта величина в 1000 раз меньше, чем для 224Th и составляет 2Х10'“ (МКРЗ, Публикация 10). Всасывание тория из ЖКТ животных невелико (порядка 0,01—0,001%) (Табл. 9.1).
По данным R. Evans (1964) всасывание 234Тh(КОз)4 из ЖКТ человека составляет менее 0,03%. В значительно больших количествах торий всасывается при других путях введения в организм. При внутримышечном введении цитрат тория, свободный от носителя, всасывается полностью в течение одного дня. 23,,Th«X» при аналогичном пути введения через час всасывается до 62,2%, а через сутки коэффициент резорбции составляет 94,4%. Нерастворимые соединения Th могут длительное время задерживаться в легких. Большие количества тория обнаруживаются в пульмональных лимфатических узлах. Так, после ингаляции тория в легких собаки обнаружено 760 мкг/г, а в лимфатических узлах 3700 мкг/г, т. е. в 50 раз больше, чем в легких (Н. Hodge, S. Thomas, 1956).
Таблица 9.1. Всасывание тория в организме животных [4]
Критическим органом для растворимых соединений Th являются кости, а для нерастворимых — легкие и ЖКТ.
При интратрахеальном введении фторида тория основное количество его депонируется в легких и трахее. М. Sullivan е. а. (1983) приводят данные, что при внутрижелудочном введении азотнокислого раствора (PH-2) 228Th взрослым мышам и крысам, а также новорожденным 2-дневным крысятам всасывание у взрослых мышей составляет 0,065%, при этом 75% резорбированного 228Th накапливается в скелете. У новорожденных крысят резорбция 228Th составила 1,1%, при этом в скелете и мышцах содержалось соответственно 0,49 и 0,51% введенного количества.
После ежедневной ингаляционной затравки крыс и собак торием в течение года основные количества его определялись в легких, меньше в печени, почках, селезенке и костях. Другой характер распределения в организме имеют растворимые соединения Th. По данным М. Трайковича (1964) при внутримышечном, внутрибрюшинном и пероральном введении растворимых соединений тория от 53 до 75% радионуклида находится в костной ткани. Содержание его в других органах не превышает 2% введенного.
Распределение в организме 232Th зависит от пути введения. При внутривенном введении содержание изотопа в почках, печени, селезенке и крови относительно больше, чем при подкожном или внутриартериальном введении. 224Th«X» при аналогичном пути введения в большем количестве откладывается в костях. В организме молодых животных 224Th откладывается в значительно большем количестве, чем у взрослых.
Распределение различных соединений Th при разных путях поступления в организм животных приведено в табл. 9.2.
Таблица 9.2. Распределение тория в организме животных [4]
Видно, что при внутривенном введении сульфата или нитрата тория в дозе 2—2,5 мг/кг от 45 до 63% введенного количества находят в печени и от 6 до 10% попадает в скелет. Авторы отмечают, что почти все количество, определяемое в скелете, содержится в костном мозге. Эти данные свидетельствуют о том, что Th имеет тропность к ретикулоэндотелиальной системе. Однако внутривенное введение 234Th(NO3)4 и цитрата тория в дозе (2,22—3,7) · 10“ Бк/кг показало, что 60—93% введенного количества определяется в скелете, сорбируется в печени всего 3—7%. Следовательно, при введении малых количеств тория депонирование его в ретикулоэндотелиальной ткани очень незначительное, основное количество откладывается в костях.
Внутримышечное введение крысам 227Th в виде свободного от носителя лимоннокислого комплекса показало, что торий практически полностью всасывается из места введения, основное количество его накапливается в скелете.
Другое соединение тория (234ThCI4) при ингаляционном и внутримышечном введении всасывается очень медленно, депонирование его происходит в основном в скелет. Внутривенное введение 230Th в дозе от 9 до 61 мг/кг способствует отложению его в значительных количествах в печени, селезенке и почках. Материалы исследований показывают, что если введено тория несколько миллиграммов на килограмм, накопление в скелете незначительное. При высокой дозе увеличивается депонирование тория в костном мозге, а при более низких — в компактной части кости.
При введении в организм торотраста значительные количества препарата удаляются из крови и поступают в фагоциты РЭС. Дальнейшие исследования особенностей распределения торотраста позволили установить, что ряд дочерних продуктов тория могут откладываться в значительных количествах в костях, это 228Th (228Th мезоторий) и 224Th (224Th«X»). Некоторая часть коллоидного диоксида Th вместе с дочерним продуктом 228Th накапливается в костном мозге. Изучение микрораспределения показало, что 228Th депонируется исключительно на поверхности костей, в то время как мезоторий и 224Th «X» накапливаются во всем объеме минеральной части кости.
Распределение Th в организме чрезвычайно неравномерно. Исключительно неоднородно распределение тория в макрофагах, содержащих большие количества диоксида тория, значительные количества треков α-частиц в костном мозге и на поверхности трабекулярных костей (Д. Богэн, 1974).
При введении в кровь комплексных соединений Th в концентрации больше 1 мг/мл образуются коллоидные частицы гидроксида Th, которые полимеризуются и захватываются фагоцитами крови. При введении тория в цитратный буфер в концентрации меньше 1 мг/мл примерно 50—90% его депонируется в скелете и около 14%—в печени. При этой концентрации тория в крови он связывается с белками сыворотки, в основном с глобулинами (до 90%), и только около 7% его находится в небелковой части (Н. А. Павловская и др., 1982).
В работе Янь-Сяо-Шань (1964) приводятся данные о поведении диоксида Th при интратрахеальном и внутрибрюшинном введении крысам. Вводимая взвесь диоксида Th содержит 80,9% частиц размером 4 мкм. В первые дни (до 5 сут) диоксид Th обнаруживается в легких, трахее, лимфатических узлах, в печени, костях, почках. В легких содержание составляло 68—73%. Через 21 мес в легких было от 15 до 30% введенного количества, что свидетельствует о длительной задержке оксида Th. При внутрибрюшинном введении в брюшной полости определялось от 14,4 до 74,6%, в бедренной кости — 0,33— 0,51% введенного количества.
Торий может проникать в организм и через неповрежденную кожу. При нанесении на кожу нерастворимых соединений Th незначительные количества их обнаруживаются в крови, а при нанесении растворимых — Th обнаруживается и в крови, и во внутренних органах.
Для растворимых соединений тория биологический период полувыведения из организма составляет 180 сут, для костей— 109,6 лет. Для нерастворимых соединений Th эффективный период полувыведения из организма составляет 200 лет.
Выделение Th из организма происходит в основном с калом. Выведение конгломератов Th из ретикулоэндотелиальной системы осуществляется с калом и через желчные пути печени. Мономерная форма Th выводится из организма преимущественно с мочой. Наибольшее количество Th выделяется в первые дни после поступления в организм. Скорость выведения 230Th(SO4)2 из плазмы крови кроликов после внутривенного введения его в дозе 2,4 мг/кг сравнима с данными, полученными на человеке (Neuman е. а. 1952). Так, через 6 ч после введения в крови остается 30% введенной дозы, через 1 сут— 5% Th. Торий из крови выводится значительно медленнее, чем Ra или Sr, но быстрее, чем Ru.
По данным R. Tomas (1963) выведение тория из организма крыс происходит в первые дни до 35%, а в последующие 30 сут. он практически не выделяется.
После внутривенного введения двум пациентам 12 и 14 г коллоидального диоксида Th (232ThO2) у одного из них с мочой выделялось в течение первых дней 0,37% и только 0,7% в первые 17 сут, в то время как у другого пациента в течение 108 сут. выделялось всего 0,1% введенного количества. Основное количество Th выделялось с калом, в первые сутки некоторое количество тория выделялось с мочой (Hurch, Steadman, 1957). С калом тория выделяется в 100 раз больше, чем с мочой. С мочой выделяется не более 0,0004% в сутки от введенного количества. В кале больных, которым вводили торотраст, незначительные количества тория определяли через 6—7 лет после введения.
Н. А. Павловская и др. (1963) приводят данные по экскреции тория из организма крыс после интратрахеального введения. Авторы указывают, что выделения тория зависят от растворимости соединения. Выделение 228Th с калом осуществляется в две фазы: в первой фазе (первые несколько суток после введения) выводится до 60% 228Th, во второй фазе скорость экскреции тория с калом составляет ежесуточно 0,25% содержащегося в организме. При внутрибрюшинном и внутримышечном введении нитрата тория в течение первых 3 суток выделяется с мочой и калом 0,159—0,732% введенного количества.
При попадании тория через органы дыхания в выдыхаемом людьми воздухе обнаруживается торон. Торон является инертным газом, поведение его в организме существенно отличается от действия других продуктов распада. При дыхании он смешивается с легочным воздухом, диффундирует из легких в ток крови и разносится по организму.
По сравнению с 133Xe, который диффундирует в кровь из альвеолярного воздуха со скоростью около 10% в минуту, торон имеет вдвое большую растворимость, и скорость диффузии его из легких составляет около 20% в минуту. Было установлено, что Тб торона из крови составляет 4,5 мин. Концентрация торона в легких никогда не достигает концентрации его в атмосфере (Bates, 1964).
Данные о выдыхании торона получены Mays е. а. (1958) в опытах на собаках после однократного внутривенного введения нм 22βΤh. Через день после затравки выводится 8% образующегося в организме торона. Относительное снижение количества выдыхаемого торона при высоких дозах 228Th многими исследователями объясняется уменьшением кровоснабжения мест депонирования торона в кости в результате повреждения этих участков. Evans (1964) показал, что количество выдыхаемого торона составляет только около 0,2% торона, образующегося в организме.
В опытах на собаках показано, что из крови 0,7% Th перемещается в кость, где он остается с Тh, равным 22 годам, 0,04% депонируется в печени, из которой он выводится с Тб, равным 700 сут, а 0,16% равномерно распределяется по всем другим органам и тканям организма и удаляется из них с Тб, равным 700 сут. В крови оставшиеся 0,1% выводятся с Тб, равным 0,5 сут. (Stover е. а., 1962).
По данным Thomas (1964) выведение тория из скелета собак составляет 14 лет. Выведение тория из скелета человека по аналогии с плутонием равно 60 г (Н. А. Павловская, Μ. Р. Зельцер, 1982).
В рекомендациях МКРЗ (Публикация 19) указывается, что выведение Th из скелета человека составляет около 68 лет.
