Торий при попадании внутрь организма оказывает биологический эффект вследствие ионизирующего излучения и химической токсичности. Сам торий малотоксичен, однако его соли— нитраты и хлориды — обладают сильным раздражающим действием.
В табл. 9.3 приводятся данные о токсичности различных соединений Th. Из таблицы видно, что ЛД50/1 для нитрата и хлорида тория при внутрибрюшинном введении составляет от 0,65 до 1 г/кг. Гибель животных наступает от дистонии кишечника и перитонита, а также от поражения слизистой оболочки кишечника. При пероральном поступлении эти соединения тория менее токсичны. ЛД50/1 составляет для крыс 1,8—3,4 г/кг. Мыши оказались чувствительнее крыс. Наиболее выраженная токсичность ториевых соединений отмечена при внутривенном введении. Авторы объясняют этот эффект образованием нерастворимых соединений Th в местах депонирования. Однако не все соединения обладают одинаковой токсичностью. Так, при введении лимоннокислого Th гибель крыс не отмечается в течение 30 сут. после введения в дозе 0,06 г/кг. При интратрахеальном введении нитрат тория оказался более токсичным для крыс, чем диоксид.
Таблица 9.3. Токсичность соединений тория
• В скобках указано время наступления токсического аффекта (в сут).
В литературе имеются сведения об ингаляционном воздействии Th на собак, кроликов, морских свинок, мышей, хомяков (Hall, 1951). Азотнокислый Th, фторид Th, оксалат Th и диоксид Th животные вдыхали в течение 60—270 сут, концентрация в камере составляла от 10 до 80 мг/м3. У животных обнаружены изменения со стороны лейкоцитов, костного мозга. В легких отмечены небольшие легочные повреждения. По данным других авторов вдыхание ториевых соединении в течение года в концентрации 5 мг/м3 не вызывает выраженного токсического эффекта.
К сожалению, авторы не приводят данные о дисперсности аэрозольных частиц. Возможно, малая токсичность ториевых соединений обусловлена тем, что в органы дыхания поступали крупнодисперсные частицы, которые затем со слизью заглатывались и проходили транзитом через кишечник. На слабую токсичность соединений Th при хроническом пероральном поступлении в организм животных указывает Р. Mattis е. а. (1950). 234ThC4 при введении крысам в течение 42 сут. не вызывал каких-либо токсических эффектов у животных, при введении 223Th(NH3)4 собакам через рот в дозе 1 r/кг в течение 46 сут. наблюдалось снижение массы тела на 15%.
О токсических свойствах различных соединений Th (нитрат, хлорид и окись тория) указывается в работе Е. С. Тайловой и Яи-Сяо-Шань (1964). В опытах па мышах с внутрибрюшинным введением тория установлено, что ЛД50/30 для нитрата тория составляет 370,8 мг/кг, для хлористого тория — 589,1 мг/кг.
Нерастворимое соединение тория — 232ThO2 — не вызывает гибели мышей в ближайшие 30 сут.
Различие в токсичности изучаемых соединений Th объясняется степенью растворимости их, а также большей токсичностью аниона ΝΟ3, чем Cl-.
Интратрахеальное введение ThO2 в количестве 300— 400 мг/кг через 10—11 мес вызывает у крыс изменение числа ретикулоцитов, угнетение эритропоэза. У животных снижается количество лимфоцитов при введении ТhO2 в дозе 200 мг/кг. Отмечено увеличение количества тромбоцитов, морфологические изменения ядер нейтрофилов. Ранней реакцией организма на введение тория является неустойчивость гемопоэза. Интратрахеальное и внутрибрюшинное введение ТhO2 в дозе 2— 1000 мг/кг вызывают резкое и стойкое снижение артериального давления (Янь-Сяо-Шань, 1964).
В опытах на кроликах и крысах показано, что после интратрахеального введения металлического Th отмечалось у животных возбуждение, затем они отказывались от пищи. В более поздние сроки у крыс наблюдалось на коже облысение. В первый месяц в крови — увеличение числа лейкоцитов, незначительное снижение количества эритроцитов. Во внутренних органах, нервной системе были обнаружены резкие сосудистые расстройства. В легких, головном мозге и почках выявлены глубокие гистологические изменения деструктивно-дегенеративного характера. Th(NO3)4 в дозе 5—500 мг/кг при подкожном и энтеральном введении вызывал у животных незначительные дегенеративные изменения в сердце, печени, почках. У животных отмечены кровоизлияния в легких, пневмония. Аналогичные изменения наблюдались при введении нерастворимого соединения ThF4.
В работе Е. А. Гайдовой и др. (1964) приведены сведения о токсичности ThO2 при интратрахеальном введении его крысам. Гистологические изменения в легких и паренхиматозных органах зависели от дозы введенного вещества и сроков его воздействия Изменения в легких носили однотипный характер и выражались в развитии хронических гнойных поражений бронхов со склеротическими изменениями перибронхиальной ткани, образованием бронхоэктазов, перифокальных пневмоний, абсцессов и аденоматозных разрастаний.
В отдаленные сроки через 13—21 мес у крыс развивались опухоли в 13,6% случаев (саркомы и плоскоклеточный рак легких). Авторы установили, что минимальная доза, вызывающая развитие рака легких после интратрахеального введения, составляет 2 мг/кг (7,1 Бк).
Помимо изменений в легких у животных наблюдались изменения в печени по типу белковой дистрофии, очаговые микронекрозы. В почках — белковая дистрофия эпителия извитых канальцев. О токсичности тория и его соединений упоминается в клинических работах раннего периода, когда использовались радиоактивные вещества для диагностических целей. В работе П. Г. Мезерницкого (19 14) приводятся данные о высоком биологическом действии тория на аутолитические и пищеварительные ферменты, кожу, глаза и другие органы.
С. М. Михайлович (1957) указывает, что внутривенное введение радиотория в дозе 3,7-103 Бк/кг вызывает у крыс через 8—18 мес, а у собак через 2—3 года развитие остеосарком. Высокая частота возникновения остеосарком у собак после кумуляции дозы 1,3 Гр от депонированного 22“Th отмечена при экспериментальных исследованиях. Радиоторий в дозе от 3,7Х103 до 3,7-10’ Бк/кг при однократном внутривенном введении вызывает 100%-ную гибель животных. У животных, в зависимости от количества введенной активности, развивается острая, подострая или хроническая форма поражения. В клинической картине отмечаются биохимические сдвиги в функции печени и почек. Снижается содержание общего холестерина и его эфиров в сыворотке крови собак. Повышаются остаточный азот и азот мочевины. В отдаленные сроки (через 2—3 года) у животных развиваются остеосаркомы после введения радиотория в дозе 0,37· 104 Бк/кг.
Dougherty е. а. (1962) в опытах на крысах при хронической ингаляции диоксида тория в течение 6—9 мес ежедневно по 5 ч установили развитие диффузно-очагового деформирующего пневмоцирроза. В регионарных лимфатических узлах — прогрессирующая атрофия лимфоцитов. Степень развития пневмоцирроза зависит от интегральной дозы облучения и времени воздействия. Эти же авторы показали, что длительное ингаляционное воздействие аэрозолей 232ThO2 (дисперсность частиц 0,3—3 мкм до 90%) приводит к развитию опухолей легких. Бластомогенные свойства двуокиси тория зависят от мощности дозы, общей поглощенной дозы и микрораспределения частиц продукта в легких. Опухоли возникают у крыс в 100% случаев при поглощенной дозе в легких в пределах 27 Гр через 15 мес. Характер новообразований: бронхнолярные аденомы, аденокарциномы, плоскоклеточные раки. Предбластоматозные процессы возникают в зонах локализации радиоактивных частиц в бронхиолярном и альвеолярном эпителии.
В работе Л. Т. Еловской и др. (1973) приведены данные по влиянию пыли редкоземельных металлов, содержащих радиоактивный компонент, па возникновение ретикулосарком легких. Крысам интратрахеально вводили пыль лопаритовых иттропаризитовых руд, содержащую торий в концентрации от 0,001 до 10%. Удельная активность пыли составляла 3,7-10~’ и 3,7Х103 Бк/г. Введение пыли с активностью от 3,7· 102 до 3,7Х10 Бк/г вызывало у крыс в 7—20% случаев развитие ретикулосарком легких. Опухоли возникали через 15—21 мес после введения пыли, содержащей Th. Они локализовались в прикорневых зонах легких, вблизи (но не в центре) мест концентрации радиоактивного вещества. Таким образом, эти данные позволяют считать, что пыль указанных руд повышает канцерогенный эффект Th.
Патоморфологические и гистоауторадиографические исследования у крыс и собак после введения радиотория приведены в работе Е. В. Эрлексовой (1959). Автор показала, что через 2,9 мес у собак и через 7—15 мес у крыс развиваются опухоли различной локализации. При исследовании ауто- и гистоаутографов радиоторий был обнаружен в костях, почках, печени, селезенке, лимфатических узлах и костном мозге.
Для тория является характерным, что при любом пути введения в организм в отдаленные сроки у различных видов животных во многих случаях развиваются остеосаркомы (табл. 9.4).
Из таблицы видно, что независимо от количества введенного тория остеосаркомы у мелких лабораторных животных развиваются после 9—12 мес воздействия. У кроликов и собак латентный период составляет от 21 до 36 мес. Частота развития остеосарком у крыс составляет более 50% числа опытных животных.
Известно, что различные соединения тория до недавнего времени использовались в медицинской практике. При внутривенном введении торотраста непосредственная реакция организма заключалась в быстро проходящей лихорадке, тошноте, кратковременной анемии, лейкопении или лейкоцитозе.
Таблица 9.4. Частота возникновения остеосарком у разных видов животных в отдаленные сроки после введения торотраста
Thomas (1963) описал деструктивные изменения кожи после терапевтического применения тория. Так, длительное использование обычных терапевтических доз вызывало необратимые дегеиератнвно-атрофические изменения кожи с нарушением эпидермиса, подкожной, ткани и кожных капилляров. В тяжелых случаях наблюдались пузыри на коже с последующей некротизацией и образованием желтых твердых импетиго- образных корочек.
Мезоторий (228MsTh)—β-, γ-излучатель, Еα= 0,05 МэВ, Еγ=0,03 МэВ, период полураспада — 6, 7 лет. Депонируется в минеральной части костной ткани. В отдаленные сроки возможны поражения костной ткани.
Торий «X» (224Th «X»)—α-, γ-излучатель, Еα = 5,68 МэВ, Εγ=0,24 МэВ, период полураспада—3,64 сут. Раньше этот препарат считали малотоксичным ввиду его быстрого распада. Однако применение его в клинике при лечении кожных поражений показало, что у больных через 4 года после терапевтического применения наступает атрофия кожи. 224Th«X» откладывается в хрящевой и костной ткани; способствует утолщению хрящей, нарушает рост костей. Он может накапливаться в хрящевом скелете плода.
Фторид тория при попадании в организм вызывает поражения комбинированного типа, как за счет тория, так и в результате действия фтора. Чаще всего наблюдается остеосклероз, дерматиты, поражения верхних дыхательных путей, понижение обоняния, отмечены случаи прободения носовой перегородки. Изменения крови: лейкопения, ретикулоцитоз. В некоторых случаях развиваются гепатиты. В отдаленные сроки отмечены флюороз, ломкость костей.
Радиоторий (228Th)—α-, γ-излучатель, Еα=5,42 МэВ, Eγ = 0,084—0,21 МэВ, Γι/2—1,9 года. При попадании в организм накапливается на поверхности костной ткани и в ретикулоэндотелиальной системе (Моринелли и др.). Выводится из организма очень медленно. Ряд авторов утверждают, что только 20% поступившего в организм радиотория может выделяться, остальные 80% остаются в организме. Радиоторий в дозе 3,7Х106—3,7-103 Бк/кг вызывает смерть у собак в сроки от 5 сут. до 3-х лет. В отдаленные сроки после поражения происходит развитие злокачественных новообразований в костях.
Наряду с изменениями в организме в ранние сроки после введения тория и его соединений возможно также развитие отдаленных последствий. Они могут возникнуть в результате отложения тория и продуктов его распада в костном мозге, при накоплении его в костях, а также вследствие депонирования в других органах и тканях. Латентный период развития новообразований обычно составляет несколько лет. Описан случай эндотелиально-клеточной саркомы печени у женщины через 12 лет после инъекции торотраста.
Van-Kaick е. а. (1983) представили результаты обследования пациентов в ФРГ, которым в 1933—1951 гг. проводили ангиографию с помощью торотраста. Средний объем введенного торотраста 24,7 мл. Средний возраст пациента но время введения торотраста 28 лет. Первичные опухоли печени были найдены у 152 пациентов (35%) и не обнаружены в контроле. Карциномы преобладали над саркомами. Кумулятивный выход опухолей печени зависел от мощности дозы и не зависел от возраста пациента. Миэлопролиферативные заболевания наблюдали в 10 случаях с латентным периодом 25—39 лет и с поглощенной дозой 0,75—4 Гр. Кроме того, у 887 пациентов, получавших торотраст, выявлены следующие заболевания: болезнь Ходжкина — 2 случая (контроль — 0); лимфома — 5 (контроль—1); бронхогенная саркома — 13 (контроль — 6); плевральная мезотелиома — 1 (контроль — 0); остеосаркома — 1 (контроль—1); саркома на месте инъекции—1 (контроль — 0); цирроз печени — 90 (контроль — 6).
Mori е. а. (1983) изучали отдаленные последствия введения торотраста 272 раненым японским военнослужащим в возрасте 20—39 лет за период 1937—1945 гг. Оцененная средняя доза торотраста 1,11-104 Бк [(0,074—10,28)·104 Бк]. Контролем служили две группы: обычная популяция японцев одинакового возраста и пола (370 300 чел) и 1290 раненых военнослужащих, которым не вводили торотраст. Среди 251 пациента после внутрисосудистого введения торотраста обнаружены 40 злокачественных опухолей печени, два случая рака легкого, одна остеосаркома, 22 других злокачественных новообразования, три заболевания крови и 13 случаев цирроза печени. Общая смертность после введения торотраста 59,8% была значительно выше по сравнению с 30,9 и 33,3% в контрольных группах. Смертность от всех злокачественных новообразований составила 24,7% по сравнению с 5,7% в группе без торотраста. Продолжительность времени от момента введения торотраста до смерти от злокачественных опухолей и цирроза печени составляла 20—40 лет.
Эти же авторы представили данные по результатам посмертных вскрытий за период 1945—1980 гг. 193 пациентов в Японии, которым был внутрисосудисто введен торотраст. Обнаружено: 131 случай злокачественных опухолей печени, 20 случаев цирроза печени, шесть миелоидных лейкозов, четыре рака легкого, пять апластических анемий, четыре эритролейкоза, одна мезотелиома и одна остеосаркома. Полученные результаты сравнивали с контрольной группой, состоявшей из 95 000 чел. Частота опухолей печени составляла у мужчин и женщин, получавших торотраст 68,9 и 62,1% соответственно по сравнению с 7,2 и 3,0% в контрольной группе. У облученных мужчин частота эритролейкоза и апластических анемий достигала 2,44% по сравнению с 0,1 и 0,4% соответственно в контроле. У женщин цирроз печени составлял 20,7 по сравнению с 5,6% в контроле.
Таким образом, торий и продукты его распада при поступлении в организм вызывают различные патологические изменения в органах и тканях. Введение остроэффективных доз вызывает гибель животных в ранние сроки, иногда без выраженного развития лучевого поражения, что в большой степени обусловлено химической токсичностью тория как тяжелого металла. Введение малых доз тория приводит к развитию хронической формы поражения с выраженной патологией различных органов и систем: изменения в крови, в легких, печени, почках, в нейроэндокринной системе и др. Характер наблюдаемых изменений такой же, как и при поражении другими излучателями.
В отдаленные сроки после воздействия тория развиваются рак легких, лейкозы и опухоли костей.
Большинство исследователей считают, что новообразования различной локализации при воздействии тория обусловлены α-излучением, так как примерно 90% излучений, испускаемых торием и его дочерними продуктами, приходится на а-частицы.
Неотложная помощь при поражении торием и его соединениями.
Дезактивация рук и лица водой с мылом или 2—3%- ным раствором порошка «Новость». Промывание носоглотки и ротовой полости. Рвотные средства: 1% апоморфин — 0,5 мл подкожно и промывание желудка водой. Солевые слабительные, очистительные клизмы. При ингаляционном поражении — внутрь отхаркивающие (термопсис с содой, терпингидрат). Мочегонные: гипотиазид — 0,2, фонурит — 0,25 г.
ПДП для персонала через органы дыхания для 232Th составляет 4,44· 102 Бк/год, ДК в воздухе рабочих помещений 3,7·10*5 Бк/л, в атмосферном воздухе 9,25· 10-7 Бк/л, в воде 0,74 Бк/л.
