Токсикологическая характеристика плутония

Плутоний – радиоактивный химический элемент из группы актиноидов, имеет 15 изотопов. В очень малом количестве существует в природе на поверхности Земли, образуясь из урана под действием нейтронов космических лучей и нейтронов при делении урана. При этом образуется долгоживущий изотоп ²³⁹Pu с периодом полураспада 24360 лет. Большое количество плутония получают в атомных реакторах при делении урана
и используют для изготовления ядерных зарядов.

В почве плутоний прочно фиксируется и поступает в растения в небольших количествах. Поэтому основной источник поступления плутония в организм животных и человека – воздушный, через кожу или с пищей при загрязнении кормов и продуктов питания. Из желудочно-кишечного тракта всасывается менее 1 % поступившего плутония; он депонируется в основном в костной ткани. При попадании на кожу растворимые соли плутония быстро всасываются, а нерастворимые депонируются в эпидермисе и транспортируются в региональные лимфоузлы. При ингаляции распределение плутония в легких сильно зависит от размера и растворимости частиц. Растворимые соли (нитраты и хлориды) быстро всасываются и поступают в кровь. Нерастворимые частицы могут годами находиться в легких. Их выведение происходит путем медленного растворения или перемещения в бронхиальные лимфоузлы. При этом происходит длительное облучение легочной ткани. Чем крупнее частица, тем неравномернее облучение. В зависимости от дозы облучения в легких могут развиться лучевой пневмонит, фиброз
и пневмосклерозы, гемангиосаркомы, мезателиомы и карциномы.

В желудочно-кишечном тракте изотопы плутония, поступающие с кормом, всасываются в 25 раз лучше, чем из неорганической соли. После внутривенного введения плутония через 5 мин в крови его остается 50 %. Попавший в организм плутоний вызывает подавление миелоидного кроветворения, истощение лимфоидных фолликулов селезенки, атрофию лимфоузлов, снижает продолжительность жизни эритроцитов и т.д. Иммуногенез нарушается, так как подавляется образование антителобразующих клеток в лимфоузлах. Происходит образование остеосарком.

Плутоний имеет выраженные гепатотропные свойства. Из крови до 45 % плутония депонируется в печени с периодом биологического полувыведения 20 лет. Уже через два-три месяца после поступления плутония возникает цирроз печени, а при высоких дозах – диффузный некроз; возможны гематомы и аденомы желчных протоков. В семенниках он концентрируется в макрофагах интерстициальных тканей, а в яичниках – в атретических фолликулах мозгового слоя.

Выводится в основном печенью и желчью.

Плутоний способен преодолевать плацентарный барьер, но в плаценте его концентрируется в 10 раз больше, чем в плоде.

Изотоп ²³⁸Pu (период полураспада 87,7 года) обладает высокой генетической эффективностью, индуцируя хромосомные аберрации. При инкорпорации ²³⁸Pu локализация радиационных опухолей (остеосаркомы) зависит от возраста. У взрослых животных они локализуются в основном в конечностях, а у молодых – в голове или в позвонках.

4.10. Острая лучевая болезнь животных
при инкорпорации радионуклидов

Радиопоражаемость животных обычно наступает при поступлении РВ в пределах 3-5 мкКи/кг. В зависимости от количества поступивших радионуклидов развиваются 4 степени
болезни:

1) легкая степень – 3 мкКи/кг;

2) средняя степень – 0,1-0, 5 мКи/кг;

3) тяжелая степень – 1,0-3,0 мКи/кг;

4) крайне тяжелая степень – более 3 мКи/кг.

При сочетанном радиационном поражении тяжелая степень ОЛБ у крупного рогатого скота наступает при следующих условиях – внешнее облучение 350 Р + внутреннее облучение 2 Ки, или 200 Р + 2,5 Ки соответственно.

Особенности течения острой лучевой болезни при инкорпорированном облучении следующие: в латентный период развивается нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево на 20-25 сутки при легкой степени, на 5-7 сутки при тяжелой степени. В период разгара болезни наблюдается лимфоцитарная лейкопения (признак истощения органов кроветворения), расстройство функции желудочно-кишечного тракта вследствие язвенно-некротического энтероколита с кровавыми поносами, истощением. Характерны риниты, бронхиты, пневмонии (при поступлении РВ через органы дыхания), геморрагический синдром проявляется только кровоизлияниями в кишечнике. Выздоровление животных затягивается обычно до 3 месяцев и более. Чаще всего при внутреннем облучении развивается хроническая
лучевая болезнь с характерными симптомами поражения щитовидной железы.

В зависимости от поглощенной щитовидной железой дозы развиваются следующие степени радиационного поражения крупного рогатого скота (по наблюдениям в зоне аварии Чернобыльской АЭС в 1986-1988 годах):

1) субклиническая форма радиационного поражения – до 100 рад;

2) легкая степень – 100-1000 рад;

3) средняя степень – 1000-10000 рад;

4) тяжелая степень – 10000 рад и более.

Субклиническая форма радиационного поражения характеризуется кратковременным повышением функции щитовидой железы, а затем развивается ее неустойчивость. В отдаленный период у части животных развиваются склеротические процессы, различные виды зоба, снижаются хозяйственно-полезные качества.

Легкая степень хронической лучевой болезни проявляется внешне при неполноценном кормлении, плохом содержании и уходе, беременности, родах. Проявляется неустойчивой картиной крови, снижением общей реактивности, снижением продуктивности, повышением заболеваемости, нарушением полового цикла, повышением процента патологии беременности
и приплода.

Периодически уменьшается содержание гормонов щитовидной железы и ТТГ гипофиза, повышение титра аутоантител к тканям щитовидной железы, печени, легких. Гистологически обнаруживается умеренная атрофия щитовидной железы, появление кист в них. Прогноз для воспроизводства и молочной продуктивности сомнительный, для откорма – благоприятный.

Средняя степень болезни проявляется снижением упитанности, удоев, усиленным ростом волос (взъерошенность); нарушением полового цикла; утолщением кожи и повышением складчатости; преждевременным старением. При лабораторных исследованиях наблюдается снижение количества лейкоцитов до 2,5-3 тыс. в 1 мм³ крови, тромбоцитов, эритроцитов, гемоглобина, лимфоцитов. Отмечается снижение до 30-50 % в крови гормонов щитовидной железы, повышение в 2-3 раза концентрации ТТГ гипофиза, повышение титров аутоантител к тканям щитовидной железы в сыворотке крови. Прогноз неблагоприятный – потеря хозяйственно-полезных качеств на 50-70 %,
животные в течение 5-6 месяцев подлежат убою.

Тяжелая степень проявляется снижением продуктивности, желтушностью кожных покровов, усиленным ростом волос, утолщением и сухостью кожи, отеками межчелюстного пространства, подгрудка, суставов; нарушением половых циклов, часто происходят аборты, послеродовые осложнения, аномалии и болезни приплода.

При лабораторных исследованиях отмечается уменьшение количества тромбоцитов, лейкоцитов до 1-2 тыс. в 1 мм³ крови (лимфопения, эозинофилия, анемия, протеинемия), снижение
в 5-10 раз или полное отсутствие в крови йодсодержащих гормонов щитовидной железы. При патологоанатомическом исследовании выявляются полное разрушение и некроз поджелудочной железы, дистрофические изменения внутренних органов; гиперплазия лимфоузлов.

Прогноз неблагоприятный – животные подлежат убою.

Раздел 5

РАДИАЦИОННЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

Ионизирующая радиация обладает сильным биологическим действием, на организменном уровне вызывает у всех млекопитающих и птиц однотипную патологию – радиационные поражения в виде:

1) лучевой болезни различных нозологических форм;

2) лучевых ожогов – ранних поражений кожи;

3) отдаленных последствий радиационных поражений вследствие генетического действия ИИ.