Токсикология радиоактивных веществ - Поступление, распределение, выведение трития из организма

Существенную роль в обмене тритиевой воды (НТО) в организме играют легкие. В опытах на животных Pinson е. а. (1957) показали, что при вдыхании воздуха, содержащего пары НТО, в легких может всасываться от 85 до 100% воды. Наблюдения на людях позволили установить, что 98—99% вдыхаемого пара НТО всасывается через дыхательные пути и обменивается в организме. В атмосферный воздух выдыхается всего 1—2% НТО. Osborne (1972) приводит данные, полученные на добровольцах, которые вдыхали тритий в концентрации 1,85—18,5-10⁴ Бк/л в течение 1,5—60 мин. У трех лиц, не пользовавшихся никакими средствами индивидуальной защиты, скорость поступления трития была 54,76-10⁴; 54,76·10⁴; 66,23-10⁴ Бк/мин на каждые 3,7-10⁴ Бк трития в 1 л воздуха.
Многочисленными исследованиями установлено, что пары НТО и газообразный тритий (3Н) свободно проникают через кожу. Степень проникновения НТО через кожу и уровни поступающей активности зависят от концентрации паров НТО в окружающей среде, давления пара, температуры и продолжительности воздействия. Важное значение имеют физиологические свойства участка кожи, который подвергается воздействию 3Н или паров НТО.
Скорость проникновения паров НТО через кожу на четыре порядка выше, чем 3Н. В исследованиях Delong е. а. (1954) показано, что для человека скорость всасывания НТО из загрязненной атмосферы через кожу приблизительно равна скорости всасывания через легкие.
По данным Pinson е. а. (1957) средняя абсорбция НТО через кожу при воздействии насыщенных паров при нормальной комнатной температуре составляет 0.018 мг/(смг-мин). Авторы считают, что при вдыхании в легких абсорбируется 99% проингалированного количества НТО. По данным Ю. М. Штуккенберга (1950) при концентрации паров НТО в воздухе 1,85 Бк/см³ поступление НТО через кожу за 8 ч составляет 13,32-10⁶ Бк, а через легкие — 18,5-10⁶ Бк.
Материалы этих исследований свидетельствуют о том, что при оценке радиационной обстановки при работах с 3Н и решении вопросов защиты персонала необходимо учитывать возможность его поступления в организм не только через легкие, но и  через кожу. Особенности всасывания НТО через кожу при влиянии различных факторов изучал В. В. Хоробрых (1968).
На всасывание НТО через кожу существенно влияют время года и температура окружающей среды. Максимальное количество активности НТО наблюдалось в крови, печени и мышцах крыс в летние месяцы (июль, август), когда температура в виварии составляла 26,4-25,0 °C. Резорбция НТО через кожу составляла 5.4% нанесенного количества. В опытах на крысах установлено, что при нанесении НТО на здоровую и поврежденную кожу хвоста в количестве 7,51-10⁴ Бк на крысу и экспозиции от 30 мин до 12 ч изотоп быстро всасывается и равномерно распределяется по органам и тканям. Повреждение рогового слоя кожи крыс резко увеличивает всасывание НТО. Имеется прямая зависимость от степени повреждения рогового слоя и скорости всасывания НТО. Автор рассчитал допустимые уровни загрязнения кожи человека НТО. В качестве временного ПДУ загрязнения кожи человека НТО рекомендовано 4,81·10⁷ Бк на все тело, или 2,66-10⁴ Бк на 1 см². В работе Д. П. Осанова и др. по изучению всасывания НТО через кожу поросят и крыс приводятся несколько иные данные по ПДУ загрязнения кожи. Авторы считают, что всасывание НТО через кожу в течение 6 ч составляет всего 0,023%. Период полувыведения трития из кожи Т1=2 ч, Т2—12 сут. С первым периодом выделяется 95% трития, со вторым периодом—5%. При нанесении на кожу НТО в количестве 3,7-10⁴ Бк/см² доза на базальный слой составляла 0,012 Гр.
Были рассчитаны ПДУ загрязнения кожи для базального слоя—9.25· 10³ Бк/см², для всего тела — 5,55-10² Бк/см², для рук—15,54· 10³ Бк/см².
Одним из возможных путей поступления НТО в организм является также ЖКТ. В опытах с водой, меченной тритием (3Н), было установлено, что всасывание ее из ЖКТ происходит очень быстро. Начальный период всасывания воды происходит в желудке, однако основная масса ее всасывается в тонком кишечнике. Так, у человека в течение 22—25 мин всасывается 1 л воды.
Langham е. а. (1956) в опытах на людях показали, что после выпитой НТО в венозной крови тритий обнаруживается через 2—9 мин. Пик активности НТО в сыворотке крови и моче наблюдается через 20 мин после заглатывания. Всасывание НТО в кишечнике заканчивается через 40—45 мин. В последующее время (2,5 ч) содержание НТО в сыворотке крови держится на постоянном уровне. В опытах на крысах было установлено, что из тонкого кишечника НТО всасывается в пять раз быстрее, чем из толстого. 

Таблица 2.1. Распределение трития в органах крыс

* Эта величина равна отношению связанного трития во влаге организма (3,7-10⁴ Бк/г) к его среднему начальному содержанию (3,7х10⁴ Бк/мл).

Всасывание НТО из кишечника происходит преимущественно по кровеносным сосудам, а не по лимфатическим. В работе Ahmet (1964) показано, что в лимфе обнаруживается всего 3% всасывающегося количества НТО, а остальные 97% находятся в различных тканях и крови.
Значительное число исследований посвящено распределению трития в организме. Большинство авторов считает, что  3Н независимо от пути поступления в организм равномерно распределяется по органам и тканям.
Smith (1960) приводит данные по распределению в органах крыс после четырехчасового воздействия газообразного трития и НТО в концентрации 7,4•10⁶ Бк/мл (табл. 2.1). Средняя концентрация трития в организме крыс при воздействии газообразного трития составляла 2,22•10⁶ Бк/мл, НТО —4,7х10⁶ Бк/мл.
Из таблицы видно, что примерно одинаковые количества НТО содержатся в воде различных органов после облучения
3Н. Наиболее прочно задерживается в тканях связанный тритий
после вдыхания животными 3Н. Это, по-видимому, обусловлено
тем, что значительные количества трития поступают в органические компоненты тканей (за счет гидрирования жиров) без предварительного превращения в НТО. Различные авторы, изучавшие обмен 3Н, показали, что лишь незначительная часть его окисляется в организме до НТО. По данным Tobias (1949) 3Н и водород растворяются в жидкостях организма приблизительно до 1,6% и быстро выводятся из него.
В. Ф. Журавлев и другие в экспериментах на крысах показали, что окисление 3Н в организме крыс составляет 0,5%. Скорость окисления 3Н у человека примерно в 50 раз ниже, чем у крыс. Это, возможно, обусловлено тем, что крысы, как и другие грызуны, имеют выраженную способность бактерий кишечника окислять 3Н до НТО.

Таблица 2 2. Содержание окиси трития в органах крыс (% введенного количества) после однократной ингаляции

Анализ данных по распределению трития в организме показал. что в водной фазе различных органов и тканей изотоп распределен равномерно, а в сухом остатке органов и тканей содержится до 10% введенного трития.
В работе В. Ф. Журавлева и других приводятся данные по распределению НТО в организме крыс при ингаляционном поступлении. Животные вдыхали НТО в концентрации (8, 14— 13,32)-10⁴ Бк/л в течение 2 ч. Содержание трития в органах показало, что максимальные количества изотопа наблюдаются через 6 ч. Больше всего трития содержалось в мышцах, скелете, коже, крови и печени (табл. 2.2). Концентрация его в водной фазе различных органов и тканей была практически одинаковой, что свидетельствует о равномерном распределении в организме. В ранние сроки после ингаляции концентрация НТО в водной фазе в 10—15 раз превышает концентрацию его в сухом остатке. Однако к 16 сут, благодаря быстрому выведению изотопа из водной фазы органов и тканей, концентрация его в водной фазе и сухом остатке оказывается одинаковой.
Тритий может длительное время содержаться в органах и тканях. Об этом свидетельствуют данные по распределению его в организме собак в отдаленные сроки после введения. Животным однократно вводили НТО в дозе 0,29 и 0,55-10⁷ Бк/г. Через 6—8 лет после введения изотопа собаки были забиты. Тритий определяли в водной фазе и сухом остатке различных органов. Наибольшее количество трития обнаружено в водной фазе мышц, крови, селезенке, печени и коже. Наименьшее количество трития наблюдается в щитовидной железе и надпочечниках. Авторы показали, что накопление трития в структурных элементах органов и тканей в отдаленные сроки примерно в 10—100 раз больше, чем в водной фазе. Таким образом, в отдаленные сроки наблюдается несколько иная картина распределения трития — увеличение накопления его в структурных элементах органов и тканей. Суммарное содержание трития в органе в основном определяется накоплением его в сухом остатке. Различие в накоплении трития между водной фазой и структурными элементами объясняется разными периодами полувыведения трития из водной фазы и сухого остатка. Так, период полувыведения НТО из водной фазы органов собак составляет 5—6 сут. Период полувыведения трития из структурных элементов органов и тканей человека может превышать 200 сут. (Moghissi, 1971). Аналогичные результаты по распределению трития у крыс и мышей получены Tompson е. а. (1954) при хроническом поступлении в организм в дозе 370 Бк на крысу. Наибольшие концентрации трития обнаружены в органических компонентах головного мозга, коже и мышцах.
На распределение трития в организме также влияет форма химического соединения. Так, при введении этанола 3Н в водной фазе организма крыс накапливается до 58% трития, в сухом остатке —5—6%. При поступлении в организм диоксифенилаланина — 3Н наибольшие количества трития накапливаются в структурных элементах органов и тканей (85,4%), в водной фазе содержится  14,4%. Эти данные свидетельствуют о том, что химическая форма трития может существенно влиять на кинетику обмена изотопа в организме.
При введении крысам 3Н-холес.терина в структурных элементах органов к 4-м сут. обнаруживается до 47,2% трития. При этом на долю медленно выводящейся фракции приходится в 20 раз больше накопленного трития, чем при введении НТО. Различия в кинетике обмена 3Н-холестерина и НТО приводят к кумуляции различных тканевых доз. Тканевая доза от 3Н-холестерина в 2,2 раза выше, чем от НТО. Аналогичные изменения в накоплении трития отмечаются при введении 3Н-тирозина. В структурных элементах органов он накапливается до 50%, а НТО — 8—10%.

3Н распределяется в организме преимущественно равномерно, как молекула Η2Ο, претерпевшая разведение в свободной воде организма. Однако часть Ή переходит в биологические макромолекулы вследствие реакции обмена 3Н—3Н2, являющегося обратимым процессом с направленностью от Н к 3Н из-за различий энергии связи между Н—С и 3Н—С. Тритий, включившийся в макромолекулы, слабо участвует в процессе повторного обмена. Это приводит к гетерогенному распределению 3Н в макромолекулах. При экстракции макромолекул актомиозина и коллагена из скелетных мышц авторы наблюдали двухкомпонентную кинетику распределения 3Н из введенной 3ННО. Рыхлосвязанный 3Н исчезал в актомиозине после 17 сут, в коллагене— после 21 сут. Эффективное время для прочносвязанного 3Н составило в актомиозине 70 сут, в коллагене — 10⁴ сут.
Приведенные выше исследования по изучению кинетики обмена и распределения характеризовали в основном поведение подвижного трития, находящегося в водной фазе организма. Однако в организме существует фракция органически связанного трития, обмен которого резко отличается от обмене трития, включенного в воду. Органически связанный тритий имеет исключительно важное значение при оценке отдаленных эффектов поражения и решении вопросов санитарно-гигиенического нормирования различных соединений трития.
Результаты собственных исследований и литературные данные свидетельствуют о том, что после однократного поступления оксида трития в организм значительные количества трития накапливаются в водной фазе организма, 8—10% трития поступает в водородсодержащие структуры органов и тканей (В. Ф. Журавлев, А. Г. Истомина). Тритий, включенный в структурные элементы тканей, выводится гораздо медленнее, чем из водной фазы: Τ1= 8 сут. (3%), Τ2=124 сут. (0,6%). Вследствие медленного выведения концентрация трития в сухом остатке органов и тканей в поздние сроки значительно превышает концентрацию трития в водной фазе (А. Г. Истомина).
Содержание органически связанного трития может существенным образом изменяться в отдаленные сроки после однократного поступления в организм, накопление его зависит от формы вводимого соединения и ритма поступления в организм. Так, через 7 и 8 лет после однократного введения окиси трития собакам в дозе от 0,29 до 0,55·10⁷ Бк/кг содержание органически связанного трития в структурных элементах органов и тканей было в 15—20 раз больше, чем в водной фазе организма. Наибольшие количества связанного трития отмечались в сухом остатке мышц, коже, головном мозге и ткани легких (В. Ф. Журавлев, Н. С. Калязина, 1982).
При хроническом поступлении окиси трития в организм тритий внедряется в структурные элементы органов в значительно большем количестве, чем при однократном воздействии. Локальная поглощенная доза, полученная 1 г сухого остатка печени за 59 сут. хронического введения оксида трития кроликам создается на 82.5% за счет трития белковой части органа, на 11,5% за счет свободных липидов и на 6% за счет трития, включившегося в связанные липиды печени. Интенсивность включения изотопа в биохимические фракции сильно варьирует в зависимости от места их локализации в организме. Скорость включения трития в свободные липиды костного мозга в 3,76 раза ниже, чем в ту же фракцию печени (З. Н. Чиркова, 1973).
В работе А. Г. Истоминой с соавт. (1968) указывается, что при хроническом поступлении окиси трития в организм крыс в дозе 10,3·10⁴ Бк накопление трития в сухом остатке в 9 раз больше, чем в водной фазе. Основной период полувыведения трития из водной фазы составляет 3.8 сут, а для сухого остатка от 9 до 50 сут. В мягкие ткани тритий включается интенсивнее, чем в костную ткань. Выведение трития из печени идет быстрее, чем из других мягких тканей. После прекращения поступления окиси трития в организм 38% тканевой дозы создается за счет трития, включенного в структурные элементы органов.
По данным В. Ф. Журавлева и Н. С. Калязиной (1982) через 4 месяца ежедневного введения крысам окиси трития в дозе 0,016 Γр/сут содержание трития в структурных элементах печени было в 20 раз больше, чем в водной фазе. Для мышц отношение количества трития в сухом остатке к воде за весь период исследования (4 мес) после окончания введения практически постоянно и равняется трем. Это отношение для кожи после прекращения введения изменяется от 2,5 до 7. Количество трития. внедряемого в белки в первые сроки после окончания введения изотопа (до  14 сут), ниже концентрации трития в анализируемых органах и тканях. Однако через месяц концентрация трития в белках в 3 раза выше, чем концентрация изотопа в органах, а через 4 мес в белках трития содержится в 15 раз больше.
Evans (1969) приводит данные по содержанию трития в структурных элементах органов и тканей оленей, находящихся в естественных условиях на загрязненной территории, при хроническом поступлении трития в организм. Анализировались 7 органов и тканей: сердце, печень, почки, селезенка, кость, мышцы, жир. Хроническое воздействие трития окружающей среды является причиной включения его в органические молекулы органов и тканей. При этом органические включения в органы и ткани возрастают с течением времени. Исследования показали, что тритий в воде организма оленей составлял от 0,15 до 2,01 Бк.  Инкорпорация трития в органические компоненты оленьих тканей была в 1,4—1,5 раз выше, чем содержание трития в воде организма. Вероятно, больший коэффициент внедрения трития в органические молекулы по сравнению с водой организма лежит между 0,85—1,0.
Rochalska. Szat (1977) изучали инкорпорирование органически связанного с пищей трития в некоторые органы крыс. Крысы получали ежедневно в течение 5 сут. пищу, содержащую органически связанный тритий или тритиевую воду по 12,58Х10⁴ Бк/сут. Общее выведение трития в течение 5 сут. у крыс, получавших органически связанный тритий, было на 1/3 меньше, чем у крыс, получавших тритиевую воду, при этом у первых моча содержала только 30% выводимого трития, а у вторых — весь выводимый тритий. Концентрация трития в сухих тканях после введения органически связанного трития была значительно выше, чем после введения тритиевой воды. Это превышение колебалось от 17 (для тонкого кишечника) до 2,75-кратного (для головного мозга). Содержание трития в тканевых жидкостях при поступлении его в виде органически связанного и тритиевой воды существенно не различалось.
Kirchmann (1971) также указывает на значительное инкорпорирование трития в органически связанной форме. Так, у лактирующей коровы, забитой через 23 сут. после введения с питьевой водой окиси трития в количестве 925·10⁷ Бк, наибольшее количество трития обнаружено в сухом остатке печени, несколько меньше в селезенке, яичниках и почках; в тканях кишечника и глаз в 2—3 раза меньше, чем в печени.
Во второй серии опытов трем бычкам ежедневно давали с водой по 3,7·10⁷ Бк окиси трития в течение 25, 33 и 40 сут. соответственно, трем другим вводили в аналогичных условиях порошок молока, полученного от коровы, которую поили тритиевой водой. В первом варианте содержание трития, включавшегося в органические компоненты тканей, не превышало 2,8%, тогда как при введении трития с сухим молоком количество трития, включенного в органические структуры, увеличивалось в 15 раз. В третьей серии теленок, мать которого в течение 40 сут. беременности ежедневно получала с водой по 40,7-10⁷ Бк окиси трития, 3,5 мес после рождения вскармливался материнским молоком. В этом случае количество трития в сухом остатке печени в 40 раз превышало таковое в случае поглощения тритированной воды в в 25 раз — в случае поглощения с сухим молоком.
Беременных коз поили водой, содержащей 172· 10⁴ Бк/л окиси трития. У трех родившихся козлят исследовали содержание трития сразу после рождения, через 1 и 2 мес. Во всех случаях обнаружено значительное включение трития в сухой остаток органов и тканей, содержание его было в 3 раза выше по сравнению с водной фазой. При исследовании ткани печени, яичек, тимуса нашли, что тритий не включается в ДНК, радиоактивность сосредоточена в белковой фракции. Эти данные авторов           не согласуются с целым рядом исследований о включении трития в ДНК. Так, Commerford (1977) вводил мышам тритий с питьевой водой в количестве 3,7 или 111 -10⁴ Бк/мл в течение всей жизни, в период внутриутробного развития изотоп вводили матери. Тритий обнаружили в четырех компонентах хроматина (гистоне, ДНК, РНК и белковом остатке), геме и глобине гемоглобина и гликогене печени.
Kirchmann е. а. (1971) привели данные об уровнях отложения органически связанного трития при поступлении в организм тритиевой воды и загрязненной травы. При употреблении питьевой воды, содержащей окись трития, сухой остаток молока составил 0,037%. В случае поступления трития с травой коэффициент внедрения трития был в 10 раз выше (0,37%)· При употреблении молока от коровы, получавшей окись трития, инкорпорация в органические структуры составила 3%, а при употреблении молока от коровы, получавшей загрязненное сено, внедрение трития составляло 16% всего инкорпорированного в организме.
Kistner (1971) также подчеркивал включение трития в органические компоненты молока. Коровы однократно и многократно получали окись трития. Тритий определяли в воде, белках и твердых фракциях молока. Период полувыведения трития из молока и мочи составлял 5 сут. Органические фракции молока содержали после однократного поступления 5%, а после многократного воздействия — 10% трития. Эти данные свидетельствуют о том, что при хроническом поступлении изотопа в организм создаются условия, когда значительно большая доля трития внедряется в структурные элементы органов по сравнению с содержанием его в водной фазе. Поэтому при длительном поступлении трития в организм больший вклад в тканевую дозу обеспечивается органически связанным тритием органов и тканей.
Hatch, Mazzimas (1972) исследовали концентрацию свободного и связанного трития в различных органах мышей и крыс. Мыши с питьевой водой получали тритий в течение 40— 147 сут. Удельная активность воды составляла 3,47 .мБк/мл. Кенгуровым крысам проводилась инъекция тритиевой воды по 3,7 мБк/г массы периодически с интервалами 12—21 сут. в течение 90 сут. Представлено соотношение удельной активности трития в органически связанном водороде и водороде воды. Для печени, слизистой кишечника и семенников мышей это отношение было равно соответственно: 0,252; 0,278; 0.448, а для печени и слизистой кишечника крыс соответственно 0,255 и 0,131. Доза, полученная мягкими тканями организма, составила более 20 Гр за 90 сут. Относительная удельная активность печеночной ДНК составила 0,12. При этом все четыре основания ДНК (цитозин, тимин, аденин и гуанин) содержали тритий.

Важное значение при оценке биологического действия органически связанного трития имеет не только накопление его в организме, но и период полувыведения.
Martin, Korand (1971) изучали биологический период полувыведения трития из организма при хроническом воздействии на пустынных грызунах. Биологический период полувыведения был определен в воде организма, мозгу, печени, легких, почках, сердце и мышечной ткани у двух групп кенгуровых крыс, находящихся вблизи реактора, выделяющего тритий. Животные получали тритий с натуральной пищей в течение всей жизни. Результаты исследований показали, что биологический период полувыведения трития из тканей крыс в 1,5—4 раза больше, чем из воды организма. В сухом остатке тканей задерживается трития в 1,2—1,6 раза больше, чем в воде организма.
О влиянии химической формы соединения на распределение трития в организме указывают также Takeda е. а. (1985). Они исследовали поведение трития в организме крыс в течение 100 сут. после потребления внутрь тритиевой воды, 3Н-лейцина и 3Н-глюкозы. Показано, что скорость выделения 3Н из тканей и способность 3Н включаться в другие молекулы зависит от химической формы, в которой тритий введен в организм.
Takedo е. а. (1985) сравнивали распределение трития в печени, почках, семенниках, селезенке, легких, сердце, тонкой кишке, мышцах и головном мозге крыс-самцов, получавших тритиевую воду или пшеницу, загрязненную тритием. В случае однократного приема пшеницы концентрации органически связанного трития в тканях крыс были в 20—30 раз выше, чем в случае однократного приема тритиевой воды. В случае длительного приема (в течение 22 сут) пшеницы, загрязненной тритием, тканевые концентрации органически связанного трития были в 6—11 раз выше, чем в случае однократного приема тритиевой воды. Как при остром, так и при хроническом приеме пшеницы, наиболее высокая концентрация органически связанного трития наблюдалась в печени, а наиболее низкая — в мышцах и головном мозге.
Тканевое распределение органически связанного трития в случае приема другой пищи, загрязненной тритием, в основном было таким же, как и в случае приема пшеницы.
Pitrzak-Flis е. а. (1982) изучали обмен и распределение органически связанного трития у крыс. Крысы линии Вистар постоянно получали тритированную пищу (48,1 кБк на крысу) или тритированную воду (37,0 кБк/мл) начиная с трех недель до спаривания, кончая рождением третьего поколения, Накопление трития в тканях крыс, питавшихся тритированной пищей, было в 3,53—0,38 раз выше, чем у крыс, получавших тритированную воду. Наиболее высокие концентрации органически связанного трития были обнаружены в яичниках и легких при поступлении с тритированной пищей и в семенниках и легких при поступлении с тритированной водой.
При поступлении трития с пищей в течение 64 сут. беременности и лактации достигаются равновесные уровни органически связанного трития в тканях, а при поступлении с водой не достигаются. Расчеты мощности дозы в тканях на основе содержания трития в водной фазе организма ведут к недооценке поглощенной дозы в тканях крыс, особенно при поступлении с тритированной пищей.
Изучали распределение и выведение трития у крыс, которым интратрахеально вводили тритированные осколки стекла. Показано, что частицы откладывались преимущественно в легочной области и удалялись медленно с Т1/2= 150±30 сут. Вычисленная доза в легких при интратрахеальном введении тритированных осколков стекла была на три порядка больше, чем в организме и приблизительно в 40 раз больше, чем доза в легких в случае ингаляции подобного количества НТО. Отмечается, что выведение трития с мочой напоминает картину выведения НТО с мочой (Cool, Maillei, 1984).
Изучался переход 3Н в органические компоненты и водную фракцию молока жвачных животных. Выбор молока для исследований определялся рядом факторов, в частности тем, что в молоке происходит синтез протеина (казеин), жиров и углеводов (лактоза); эти процессы, возможно, аналогичны процессам. происходящим в других тканях организма.
Тритий вводился животным в виде органически связанного ОСТ и 3Н. От суточного поступления ОСТ в молоко переходит около 1,6% 3Н, причем в водную фракцию — 0,84%, в органическую — 0,74%. В жир переходит 0,53%, в казеин — около 0,18% и в лактозу — 0,04%. С увеличением введения ОСТ коэффициент перехода 3Н в молоко уменьшается. При одновременном равном введении 3Н и ОСТ в организм животных из перешедшего в жир молока 3Н 2,4% обусловлено 3Н и 97,6% — ОСТ, в казеине 3,2 и 96,8%, в лактозе —39,4 и 60,6% соответственно. Выведение 3Н из молока описывается трехкомпонентной моделью с периодами полувыведения 1,7; 5,1 и 68 сут. (Hock е. а., 1982).
Поступление трития населению, не связанному с профессиональной деятельностью на радиохимических предприятиях, возможно с воздухом и с пищевыми продуктами, содержащими тритий.
Е. Л. Телушкина (1983) определяла поступление окиси трития из почвы в траву, картофель, овощи и зерно. Содержание трития в воде корнеплодов, которые находились в почве, было больше, чем в культурах, которые находились над почвой (капусте, огурцах, помидорах). В зерновых культурах (пшенице, овсе, ячмене) концентрация трития была еще меньше. Таким   образом, наибольшее количество трития поступает к населению с продуктами питания (до 60—90%). Значительно меньше трития поступает с вдыхаемым воздухом и через кожу.
Литературные данные свидетельствуют о том, что при поступлении трития в организм с продуктами питания значительно увеличивается содержание органически связанного трития в органах и тканях человека и животных. Так, Bogen е. а. (1978) приводят данные о содержании свободного трития вводной фазе и органически связанного в почве, растениях, пищевых продуктах, тканях человека и животных за 1970—1978 гг. Показано, что удельная активность органически связанного трития выше, чем свободного. Соотношение связанного и свободного трития в почве, растениях, тканях животных и человека составляет соответственно: 6—8, 3—4, 1,5—2.
Osborne (1972) считает, что выбор в качестве критического органа водной фазы организма является консервативным, так как нет такой ткани, содержание водорода в которой было бы более высоким. Рекомендованные предельные уровни содержания трития в питьевой воде, воздухе и пище также являются консервативными. Автор отмечает, что для острого воздействия трития основной трудностью является оценка эквивалентной дозы за счет трития, связанного в тканевых компонентах. Наивысшим пределом для связанного трития принята величина 25% эквивалентной дозы, создаваемой содержанием трития в водной фазе организма.
Kirchmann е. а. (1971) приводят данные о зависимости биологического эффекта от общей концентрации его в клетках и от химической формы находящегося в них трития.
Таким образом, накопление в организме органически связанного трития зависит от сроков воздействия, формы вводимого соединения, ритма поступления в организм и физических факторов воздействия. Содержание органически связанного трития в органах и тканях может составлять до 25% по отношению к тритиевой воде.
Рекомендации МКРЗ по допустимому содержанию трития в организме человека относятся к тритиевой воде. Они основаны на периоде полувыведения для человека в 10—12 сут. При обоснования допустимой концентрации накопление органически связанного трития в организме человека не учитывалось. Не определялся также вклад связанного трития в общую дозу облучения организма. Расчеты поглощенной дозы, основанные только на содержании трития в водной среде организма, приводят к занижению истинных значений. Поскольку содержание органически связанного трития относительно содержания его в водной фазе будет увеличиваться, можно поставить вопрос о правомерности рекомендуемой допустимой концентрации трития в организме человека.

Если учесть, что накопление органически связанного трития в организме может достигать 25% по отношению к тритиевой воде, то допустимое содержание трития в организме человека должно быть уменьшено с 44,4 до 33,3 МБк. В соответствии с этим должны быть снижены и допустимые концентрации трития в воздухе производственных помещений, атмосферном воздухе и воде открытых водоемов.
Проблема накопления, поведения и выделения органически связанного трития требует к себе пристального внимания и изучения. Дальнейшее накопление материалов экспериментальных исследований по кинетике обмена, распределению и биологическому действию органически связанного трития позволит более обоснованно решать вопросы нормирования трития.
На скорость включения трития в организм и характер его распределения может существенно влиять внешнее γ-излучение. По данным Ю. М. Штуккенберта (1960) с увеличением дозы внешнего γ-облучения 60Со замедляется включение трития в органические структуры, наблюдается более медленное выведение трития и продуктов распада из организма. С увеличением дозы скорость включения трития из воды в белки падает, а скорость его перехода из белков в жиры и из жиров в воду возрастает.
Выведение трития из организма замедляется также с увеличением возраста животных. Так, с увеличением возраста крыс от 35 до 1000 сут. период полувыведения возрастает с 1,5 до 4,5 сут.
Jnaba е. а. (1981) исследовали выведение, распределение и удерживание трития в тканях крыс в зависимости от их возраста. Возраст крыс составлял от 3 до 300 сут. Тритиевую воду вводили в желудок. Концентрацию трития определяли в моче, а также включение 3Н в водную фракцию и органический компонент тканей различных органов (кровь, мозг, печень, мышцы, семенники). Показано, что чем старше животное, тем больше период полувыведения 3Н. Наблюдается корреляция между возрастом и скоростью обмена трития в водной фазе и органическом компоненте тканей. В течение первых суток после введения 3Н концентрация трития в водной фазе уменьшается. В случае органического компонента уменьшение концентрации трития происходит медленнее. Эта тенденция ярче выражена у молодых животных.
Большой практический интерес представляют исследования по распределению трития в организме людей. По данным Pinson (1957) в организм работающих в производственных условиях в течение 8 мес поступала окись трития. Содержание трития в жидкостях тела в течение этого срока колебалось от 22,2 до 74·10⁴ Бк/л. Удельная активность в органических компонентах организма (жир и кожа) при биопсии была выше, чем в воде тела. Жир содержал 20, а кожа 71 % воды, содержание водорода в указанных органических компонентах составляло 11,4 и 7,6% соответственно. Тканевая доза, создаваемая инкорпорацией трития в органические компоненты кожи и жира, составляла всего 1—2%, а в головном мозге — 3—5% дозы, создаваемой тритием в воде тела и аккумулированной за время воздействия.
Kavley е. а. (1985) указывают, что у млекопитающих при хроническом потреблении 3Н достигается равновесие его с обменным водородом, причем удельная активность тканей достигает 35% общей воды тела. Механизм концентрирования 3Н неизвестен. При прекращении поступления 3Н активность тканей снижается медленнее, чем активность воды тела, поэтому в новых равновесных условиях активность тканей превышает таковую воды. У человека при остром поступлении выведение 3Н описывается экспоненциальной моделью с Тбиол=12 сут. На выведение 3Н существенно влияют бикарбонаты, электролитный баланс, потребление жидкости, физическая работа и, особенно, окружающая температура. Однако у рабочих, хронически контактирующих с 3Н, корреляция между температурой среды и выведением 3Н отсутствует.
Jngrao е. а. (1983) привели данные о содержании 3Н и Pu глобальных выпадений в рационе населения некоторых регионов Италии с учетом геоморфологических и климатических особенностей. Содержание 3Н и 239·2Pu в ингредиентах рациона изменяется в широких пределах. Максимальное содержание 3Н отмечено в мясе (259 мБк/г сухой массы), концентрация 3Н в яйцах, овощах, корнеплодах, рыбе, сыре, макаронах, молоке и фруктах находится в пределах 55—100 мБк/г сухой массы. Среднее содержание 239· ²⁴⁰Pu в овощах, муке и рыбе составляет 0,03—0,25 мБк/кг сырой массы. Максимальная концентрация Pu в креветках — 2,5 мБк/кг сырой массы. Поступление радионуклидов с пищей равно: 3Н — 74—166 Бк/сут, 239, ²⁴⁰Pu— 55—74 мБк/год.
Etnier е, а. (1984) указывают, что принятая методика оценки доз у человека от трития основана на равномерном распределении его в организме как тритиевой воды. Такая модель может недооценивать дозу в тканях. Из экспериментальных данных известно, что 50—80% водорода в тканях поступает непосредственно из органически связанного водорода в пище. Концентрация трития в организме при поступлении с пищей, меченной тритием, в 10—20 раз выше, чем при поступлении тритированной воды. Предложенная модель МКРЗ не учитывает того, что органически связанный тритий в пищевых продуктах не окисляется в организме, а прямо ассимилируется в связанном состоянии. Органически связанный тритий в пищевых продуктах может увеличивать кумулятивную дозу в 1,7— 4,5 раз по сравнению с дозой от свободной воды в организме.

Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что радиационная опасность, связанная с инкорпорацией трития в органические компоненты, хотя и невелика, но при оценке суммарной дозы облучения ее необходимо учитывать, тем более, что период полувыведения трития из органических структур во много раз больше, чем из водной фазы органов и тканей.
По-видимому, в клинических условиях на основании этих данных можно судить о тяжести лучевых поражений отдельных больных при радиационных воздействиях, так как прогноз заболевания будет зависеть не только от суммарной дозы, но также п от состояния облученного организма. С увеличением тканевых доз скорость выведения трития из организма уменьшается вследствие уменьшения водного обмена и увеличивается включение трития в органические структуры.
В литературе имеются сведения о содержании трития в структурных элементах органов и тканей человека.
Eisenbud е. а. (1979) указывают, что поступивший в организм человека тритий существует в виде двух отдельных соединений — свободной НТО и органически связанного трития. Эффективный период полувыведения трития из свободной воды организма составляет 9,7 сут. Органически связанный тритий выделяется из организма значительно медленнее, с двумя периодами полувыведения: Τ1=30 сут. и Т2=450 сут. Многочисленные исследования, проведенные с НТО, показывают, что кинетика выведения ее из организма человека описывается двумя экспонентами. При этом 97% НТО выводится из организма с периодом полувыведения 10 сут. (колебания от 4 до 18 сут). Около 3% выводится с полупериодом от 30 до 100 сут, что характеризует кинетику обмена трития в органических структурах (Ю. И. Москалев).
Некоторые авторы считают, что в организме человека при хроническом поступлении НТО содержание органически связанного трития может быть гораздо больше. Так, Seelentag (1971) указывает, что у рабочего, имевшего контакт с различными радиоактивными веществами в течение 27 лет, общая доза облучения организма составила 5 Зв. Значительное увеличение суммарной дозы связано с инкорпорированием трития в органические молекулы. При хроническом поступлении трития в организм содержание органически связанного трития может составлять от 10 до 20% общего количества трития, находящегося в организме. Период полувыведения медленно обменивающейся фракции был равен 80 сут.