Радиометрия объектов ветеринарного надзора

организм животных радионуклиды вступают в процессы  метаболизма,  включающие

всасывание, передвижение по отдельным  органам  и  тканям,  депонирование  и

выведение. От  интенсивности  этих  процессов  зависит,  в  конечном  счете,

накопление радионуклидов в продукции животноводства.

      Скорость и место  всасывания радионуклидов в ЖКТ  можно определить путем

учета времени, в течение  которого  после  приема  содержащих  радиоактивные

вещества кормов или  воды  в  крови  наблюдается  максимальная  концентрация

радионуклидов. Это время варьируется в  широких  пределах.  Так,  у  жвачных

F18, Na22, Mo99 и I131, для которых отмечается максимальная  концентрация  в

крови в течение 2–8 ч после потребления  корма,  всасываются  в  основном  в

верхней части ЖКТ (по-видимому, в рубце). У H3, Ca45, Sr90, Te132,  Cs137  и

W185 пики концентрации в крови  регистрируются  в  более  отдаленные  сроки —

спустя 12–60 ч после орального  поступления,  эти  радионуклиды  всасываются

главным образом в средней части ЖКТ — в тонком кишечнике.

      У свиней основным  методом поступления из ЖКТ  в  кровь  I131  является

желудок, а у крупного рогатого скота, овец и коз — рубец,  книжка  и  тонкий

кишечник. При этом у жвачных животных скорость  резорбции  радионуклидов  из

ЖКТ в кровь медленнее, чем у животных с однокамерным желудком.

      Интенсивность  и  величина   всасывания   радионуклидов   зависят   от

химической формы соединения, в которое включен радионуклид,  и  его  физико-

химических свойств. В ЖКТ радионуклиды могут поступать в  различных  формах:

в  ионизированном  состоянии,  адсорбированных   на   поверхности   растений

аэрозолей, включенными в состав растительных и животных  кормов,  в  составе

оплавленных силикатных частиц разной растворимости.

      Усвоение радионуклидов  у различных сельскохозяйственных  животных может

варьироваться в широких пределах. Действительно, если всасывание I131 в  ЖКТ

взрослых жвачных составляет 100 %, то у свиней оно в  1,3–3,0  раза  меньше.

Напротив, Cs137 всасывается из ЖКТ свиней на 100 %, а из ЖКТ  представителей

жвачных — крупного рогатого скота, овец и коз соответственно в 1,3–2,0,  1,8

и 1,5 раза меньше. У кур  всасывание  Fe59  и  Co60  выше,  чем  у  крупного

рогатого скота в 18 и 15 раз, а  у  свиней  соответственно  в  4  и  12  раз

меньше, чем у кур.

      Всасывание радионуклидов  зависит  от  возраста  животных,  и  у  очень

молодых особей оно может приближаться для некоторых радионуклидов к 100 %.

      Радионуклиды, всосавшиеся  в ЖКТ, поступают в кровь,  распределяются  в

компонентах ее сыворотки и форменных элементов. Распределение  радионуклидов

в органах и тканях  сельскохозяйственных  животных  определяется  их  видом,

возрастом, длительностью поступления  радиоактивных  веществ  в  организм  и

другими факторами.

      В сыворотке крови  овец Na22, K42 и Cs137 практически не связаны  с  ее

белками и находятся в диализированном состоянии, Ca45 и Sr90  лишь  частично

концентрируются в белках сыворотки (29–41  %),  а  Y90  и  Ce144  содержатся

преимущественно (99 %) в белковосвязанной форме.

      Радионуклиды, транспортированные  кровью к органам и  тканям,  частично

задерживаются и избирательно концентрируются в них. Концентрация  в  органах

и тканях радионуклидов при  увеличении  сроков  их  поступления  в  организм

возрастает. Но через определенный период времени устанавливается  равновесие

между поступившими в организм количествами радионуклидов  и  их  выделением.

Равновесное состояние Sr90 в  мягких  тканях  сельскохозяйственных  животных

устанавливается на 5–7 сутки (КРС, овцы, козы) и  на  30–90  сутки  (свиньи,

куры); для Cs137 оно наступает позднее: у овец через  105  суток,  а  у  КРС

через 150 суток после начала введения.

      Наибольшая  концентрация  в  щитовидной  железе   сельскохозяйственных

животных I131 при длительном поступлении в организм наблюдается  на  10–15-е

сутки и у КРС составляет 150 % суточного поступления с кормом (в расчете  на

массу всего органа). Коэффициент накопления  I131  в  щитовидной  железе  по

сравнению с другими органами примерно в 100 раз больше.

      Радионуклиды, поступившие  в  организм,  не  только  концентрируются  в

органах и тканях, но и выводятся из них через ЖКТ,  почки,  легкие,  кожу  и

молочную железу. Наиболее быстро удаляются  радионуклиды,  депонирующиеся  в

мягких  тканях,  —  Mo99,  I131,  Cs137  и  др.  (преимущественно  почками).

Напротив, остеотропные радионуклиды выводятся медленно.

 

            Поступление радионуклидов в  продукцию животноводства

 

      Среди пищевых  продуктов, с которыми радионуклиды  поступают в  организм

человека, продукты животноводства — молоко, мясо, яйцо и др.  занимают  одно

из ведущих мест.

      Переход  радионуклидов  в  мясо  и  субпродукты  из  рациона  животных

определяется физико-химическими свойствами радионуклидов, а  также  видовыми

особенностями и возрастом животных.

      После однократного  орального поступления в организм  лактирующих  коров

радионуклидов наиболее интенсивное выведение  их  с  молоком  наблюдается  в

течение первых  двух  суток.  Через  12  ч  после  введения  в  1  л  молока

обнаруживают 0,12 % Са45, 0,05 % Sr90, 0,0005 % Zr95, 0,002 % Ru106, 0,12  %

Cs137, 0,011  %  Ва140  и  0,001  %  Се144  от  количества,  поступившего  в

организм. В дальнейшем концентрация быстро увеличивается  и  через  24–48  ч

достигает наибольшей величины.

      Выделение радионуклидов  с молоком у животных даже  одного  вида  может

варьировать и зависит от молочной продуктивности.

      Переход Sr90 из рациона  в яйцо не превышает 40 % суточного  поступления

радионуклида,  а  у  низкопродуктивных  кур  оно  может  достигать   60   %.

Максимальное его содержание в скорлупе (96 %),  далее  следует  желток  (3,5

%), а  минимальное  количество  приходится  на  белок  (0,2  %).  Наибольшая

концентрация радионуклидов в скорлупе, белке и желтке бывает в первые  сутки

после введения.

 

   Использование радионуклидов  и ионизирующих излучений в животноводстве и ветеринарии

 

      Применение современных  достижений ядерной физики  в  животноводстве  и

ветеринарии, а также в других отраслях  сельского  хозяйства  развивается  в

следующих основных направлениях:

      .  радионуклиды  применяются  как  индикаторы   (меченые   атомы)   в

        исследовательских  работах в области физиологии и биохимии  животных

        и растений, а также в  разработке  методов  диагностики  и  лечения

        заболевших  животных;

      . радионуклиды и  ионизирующие излучения используются  в  селекционно-

        генетических    исследованиях    в     области     растениеводства,

        животноводства, микробиологии и вирусологии;

      . непосредственное  применение  ионизирующих  излучений  как  процесса

        радиационно-биологической  технологии для:

              1. стерилизации, консервирования, увеличения  сроков хранения и

                 обеззараживания пищевых продуктов  и фуража, сырья животного

                 происхождения,    биологических     и     фармакологических

                 препаратов,   хирургического,   шовного   и   перевязочного

                 материалов, приборов, устройств и  инструментария,  которые

                 не подлежат температурной и  химической обработке;

              2. стимуляции роста и развития  животных  и  растений  с  целью

                 повышения хозяйственно полезных  качеств;

              3. борьбы с  вредными  насекомыми  и  оздоровления  окружающей

                 среды;

              4. стерилизации животноводческих  стоков и др.

      В биологии, биохимии  и  физиологии  в  качестве  веществ,  позволяющих

проводить   исследования   на   молекулярном   уровне,   широко   используют

радиоактивные   изотопы.   Они    позволяют    изучать    перемещения    тел

субмикроскопически малых размеров, а также отдельных молекул, атомов,  ионов

среди  себе   подобных   в   организме,   без   нарушения   его   нормальной

жизнедеятельности.

      Радиоиндикационный   метод   основан   на   использовании   химических

соединений, в структуру которых  включены  в  качестве  метки  радиоактивные

элементы.  В  биологических  исследованиях  обычно  применяют  радиоактивные

изотопы элементов, входящих в состав организма и участвующих  в  его  обмене

веществ — Н3, С14, Na24, P32,  S35,  K42,  Ca45,  Fe59,  I125,  I131  и  др.

Введенные в организм радионуклиды ведут себя в  биологических  системах  так

же, как их стабильные изотопы.

      Контроль за распределением  и депонированием радионуклидов  в  различных

органах может осуществляться внешней радиометрией  подопытных  животных  или

соответственно подготовленных биоматериалов  (кровь,  ткань  органов,  моча,

кал и др.).

      Авторадиография  —  метод  получения  фотографических  изображений   в

результате  действия  на  фотоэмульсию  излучения  радиоактивных  элементов,

находящихся в исследуемом объекте.

      Сущность метода  авторадиографии сводится к следующему:

     1. предварительному  введению  подопытному  животному  того  или  иного

        количества  радиоактивного изотопа;

     2. взятию у него  тех или иных органов и изготовление  из них препаратов

        (гистосрезы, шлифы, мазки крови и т.д.);

     3. созданию в течение  определенного  времени  тесного  контакта  между

        изготовленным  препаратом,  содержащим  радиоактивный  элемент,   и

        фотоэмульсией;

     4. проявлению и фиксации  фотоматериала, как  это  делается  в  обычной

        фотографии.

      Нейтронно-активационный  анализ является  высокочувствительным  методом

определения   ультрамикроколичеств   стабильных   изотопов    в    различных

биологических  материалах  (кровь,  лимфа,  ткани  различных  органов).   Он

заключается в том,  что  исследуемый  материал  подвергается  воздействию  в

условиях ядерного реактора потока нейтронов. В результате  этого  образуются

радиоактивные продукты, которые затем подвергаются радиохимическому  анализу

и радиометрии.

      Радиоиммунологический метод анализа (РИА) позволяет быстро  и  надежно

определять  содержание  белков  в   биологических   жидкостях   и   тканевых

экстрактах,  а  также  лекарственных  препаратов  и  различных  органических

соединений.

      В радиоиммунологическом анализе сочетается специфичность, свойственная

реакциям  антиген–антитело,  с  чувствительностью  и  простотой,  что   дает

применение  радиоактивной  метки.  Для  проведения  РИА   необходимо   иметь

соответствующие антисыворотки и меченые радиоактивной меткой антигены.

      Функцию метки  антигенов выполняет радиоактивный  изотоп —  обычно  I125

или Н3. Эта метка используется затем для обнаружения присутствия  связанного

комплекса.

      При  проведении  радиоиммунологического  анализа  гормонов  и   других

биологически важных соединений используют готовые  стандартные  коммерческие

наборы реагентов, выпускаемые многими фирмами.

 

Использование радиоактивных изотопов и ионизирующих излучений для

диагностики болезней и лечения животных

 

      Радионуклиды и  ионизирующее излучение для диагностических  и  лечебных

целей успешно и широко применяется в медицине.  В  ветеринарии  эти  способы

пока еще мало доступны для практического использования.

      А.Д. Белов (1968) создал  глазной аппликатор и разработал  методику  его

применения  при  заболевании  глаз  у  животных.  С   помощью   аппликатора,

заряженного Р32 и Sr89, были получены положительные результаты при  язвенных

и инфекционных  конъюнктивокератитах,  васкуляризации  роговицы  у  телят  и

собак.

      Радиоактивные изотопы, используемые для диагностики,  должны  отвечать

ряду требований: иметь малый период полураспада  и  малую  радиотоксичность,

возможность  для  регистрации  их   излучений,   характерные   биологические

свойства (органотропность) при  исследовании  различных  систем  и  органов.

Так, для определения интенсивности формирования костной мозоли  и  выявления

очагов пониженной  минерализации  при  различных  патологических  состояниях

используют Ga67, который участвует в минеральном обмене костной ткани;  Sr85

и  Sr87  —  для  диагностики  первичных  и   вторичных   опухолей   скелета,

остеомиелита.

      Радиоизотопные методы  можно  использовать  для  определения  скорости

кровотока, объема циркулирующей крови, плазмы и эритроцитов.  Они  позволяют

определить минутный объем  сердца,  объем  крови,  циркулирующей  в  сосудах

легких, тканевого и коронарного кровотока.

      С помощью радиоактивных  газов определяют функциональное  состояние всех

компонентов внешнего дыхания — вентиляции, диффузии в легочном кровотоке.

      Изотопный метод  оказался  единственно  эффективным  при  исследованиях

водного обмена в норме, нарушений обмена веществ,  а  также  инфекционной  и

неинфекционной патологии, сопровождающейся отеками и другими изменениями.

      Широкое  применение  в  клинической  практике  получило   сканирование