Шляхи надходження радіонуклідів в організм тварин

Інтенсивне використання ядерної енергії в мирних (атомні електростанції і аварії на них), а також оборонних цілях (випробування ядерної зброї) призвело до глобального забруднення біосфери штучними радіоактивними речовинами. Продукти ядерного ділення (ПЯД) після надходження в навколишнє середовище включаються в біологічні цикли міграції, обумовлюючи забрудненість грунту, рослин, тварин і виробленої сільськогосподарської продукції. Забруднення агроекосистем радіонуклідами є невід'ємним абиотическим фактором останнього сторіччя.

Після аварії на ЧАЕС на забруднених радіонуклідами територіях склалася екологічна ситуація, при якій невід'ємним елементом біологічного кругообігу в системі «грунт - вода - рослини - тварини - людина» є практично всі радіоактивні елементи. Найбільша частина радіоактивних речовин, що надійшли в навколишнє середовище в результаті аварії на Чорнобильській АЕС, припала на територію Республіки Білорусь. При цьому тривалому радіоактивному забрудненню піддалися пасовищні агроценози.

Радіонукліди по ланцюжку "грунт - рослина - тварина" потрапляють в організм людини, накопичуються і надають несприятливий вплив на здоров'я. Тому однією з серйозних завдань сьогодення є виробництво екологічно "чистої" продукції. Найважливіша проблема сільського господарства в умовах забруднення грунту радіоактивними елементами полягає в максимально можливому зниженні надходження цих речовин в рослинницьку продукцію і запобігання накопичення їх в організмах сільськогосподарських тварин.

Щоб включитися в обмін речовин, радіонукліди повинні спочатку потрапити в організм тварини. Слід розглянути три можливі способи: проникнення через шкіру, органи дихання та оральне заковтування (з питною водою і їжею) [1].

При польових умовах, якщо шкірний і волосяний покриви залишилися інтактними, навряд чи може відбутися значне надходження радіоактивних речовин через шкіру сільськогосподарських тварин і подальше накопичення радіонуклідів в продуктах тваринництва.

Безпосередня небезпека надходження радіонуклідів при диханні в порівнянні з засвоєнням радіоактивних речовин, що містяться в харчових продуктах, зростає в тому випадку, якщо радіонукліди належать до короткоживущим і входять до складу слаборозчинних з'єднань. Інгаляційний джерело надходження для даних радіонуклідів не грає важливої ​​ролі з точки зору забруднення харчових ланцюгів, так як дуже короткоживучі нукліди розпадуться до того часу, як харчові продукти тваринного походження надійдуть в раціон людини. Далі, лише обмежена кількість нерозчинних з'єднань перейде в організм людини, так як органи дихання тварин не належать до числа важливих харчових продуктів, а також внаслідок того, що ступінь резорбції нуклідів, що входять до складу нерозчинних сполук, незначна [2].
Більшу частину радіонуклідів тварини поглинають при ковтанні забрудненої їжі [3]. Прийнято також вважати, що інгаляційне надходження, по крайней мере, на три порядки менше, ніж надходження з кормами [4, 5].

Перший етап в метаболізмі радіонуклідів, що надійшли в організм тварини з кормами - переведення їх в форму, зручну для всмоктування. Для цього в шлунково-кишковому тракті є відповідні умови (фізичне подрібнення корму, велика кількість ферментів, кисле середовище шлункового соку і ін.), Що забезпечують перехід радіонуклідів в іонізоване і доступне для засвоєння стан. Другий етап метаболізму починається з всмоктування радіонуклідів в ШКТ.

Всмоктування елементів - найважливіша функція шлунково-кишкового тракту. Воно здійснюється шляхом активного або пасивного переходу мінеральних і органічних речовин через мембрани клітин і обумовлено їх проникністю. Мембрана проникна для багатьох речовин, а система, відповідальна за іонний транспорт, локалізується в мембрані на внутрішній поверхні епітеліальних клітин [6].

Прийнято вважати, що в ротовій порожнині і в стравоході не відбувається засвоєння надійшли речовин. Дуже незначна резорбція відбувається в шлунку.

Головним місцем всмоктування більшості радіонуклідів є кишечник. Більше половини всієї кількості радіонуклідів, всосавшихся з шлунково-кишкового тракту, поглинається в клубової кишці, так як тут відзначаються відносно тривале перебування хімусу і порівняно висока швидкість всмоктування нуклідів [7].

Актинідії, за винятком урану, вкрай погано всмоктуються з шлунково-кишкового тракту. Важливу роль в процесі всмоктування радіонуклідів з шлунково-кишкового тракту відіграє хімічна форма сполуки, в складі якого радіонуклід надходить в організм.

У зростаючих тварин процес всмоктування протікає більш активно, ніж у дорослих, що пояснюється підвищеною проникністю мембран клітинної стінки, значною потребою організму в мінеральних речовинах, що йдуть на побудову тканин.

Коефіцієнт всмоктування перебуває в обернено пропорційній залежності від маси тварин в зв'язку з більш інтенсивним обміном у дрібних тварин.

Радіонукліди, що надійшли в кров, знаходяться у вільному стані і в формі різних комплексів. З білковими сполуками крові пов'язано 76-98% циркулюючих в них радіонуклідів [6].

Доля радіонуклідів після їх надходження з кормами і переходу до складу циркулюючих в організмі рідин залежить від ряду одночасно діючих конкуруючих процесів: вони можуть бути виведені з організму з сечею або калом, перейти в молоко лактуючих тварин, відкластися в певних тканинах, або, проникнувши через плацентарний бар'єр, вступити в ембріон вагітного тварини. Концентрація радіонуклідів в будь-якому з ланок міграції буде залежати від сумарного дії всіх цих процесів.

Забруднення продукції тваринництва радіонуклідами залежить від характеру утримання худоби. У Республіці Білорусь, найчастіше, утримання ВРХ здійснюється за змішаним пасовищне-сінокісних типу, що необхідно враховувати при прогнозі вмісту радіонуклідів у продукції тваринництва.

Для змішаного типу характерна чергується заміна кормової бази, що відбивається як на фізіології тварин, так і на зміну факторів надходження радіонуклідів. Пастбищная трава характеризується високою поживною цінністю. Дослідження показують, що трава містить приблизно в 1.5 рази більше поживних речовин в порівнянні з сіном, приготованим без втрат листя і інших ніжних частин тієї ж самої трави. Це пояснюється тим, що трава в процесі сушіння втрачає частину поживних речовин (вуглеводів, амідів і білка) і в той же час, будучи висушена, перетравлюється в організмі тварин на 20% гірше зеленої трави [8]. Можливо, при сушінні також змінюються фізико-хімічні властивості радіоактивних елементів, що зменшує їх біологічну доступність. Крім того, що збільшення надходження радіонуклідів в організм тварин відбувається за рахунок забруднення пасовищної трави грунтовими частинками, можливо певну роль при цьому відіграють і біологічні особливості соковитої трави.

Крім відмінностей в кормовій базі, важливу роль в процесах метаболізму грає можливість тварин в літній період вільно і активно рухатися. Це підсилює діяльність м'язів, що сприяє зростанню окислювальних процесів у всьому організмі, в зв'язку з цим поліпшується кровообіг, загальний обмін речовин, більше виділяється тепла, вище апетит, посилюється харчування окремих органів і тканин, в тому числі і вимені. Краще регулюється діяльність серця, органів дихання, шлунково-кишкового тракту і залоз внутрішньої секреції, порушується нервова система і активізується весь організм, що може впливати на вмісту радіонуклідів в організмі тварин [9].

• Іонізуюче випромінювання: джерела та біологічні ефекти [Текст] // Доповідь наукового комітету Організації Об'єднаних Націй з дії атомної радіації. - Нью-Йорк: UN, 1982.- 890 с.
  Рассел, Р. Радіоактивність і їжа людини [Текст] // Під ред. акад. ВАСГНІЛ В.М. Клечковского. Атомиздат, 1971. - 376с.
• Алексахін, Р.М., Сільськогосподарська радіоекологія [Текст] // Під ред. Алексахина Р.М., Корнєєва Н.А. - М .: Екологія, 1992. - 400 с .;
• Izrael YA, et al., Chernobyl: Radioactive Contamination of the Environment, Gidrometeoizdat, Leningrad, 1990. - 124с.
• Міхалусев В.І., та ін. Радіоекологічний моніторинг диких ссавців в зоні радіоактивного забруднення. // Проблеми радіології забруднених територій. Ювілейний тематичний збірник. Мінськ, 2001., Випуск 1. - С.154-174.
• Уоррена, Ф. Шляхи міграції штучних радіонуклідів у навколишньому середовищі. [Текст] / Радіоекологія після Чорнобиля: Пер. з англ .// Під ред. Ф. Уоррена, Р. Харрісона. - М .: Світ, 1999. - 512 с.
• Яструбків, Ю.А. Метаболізм радіонуклідів в організмі сільськогосподарських тварин [Текст] // Ветеринарна патологія, 2002. №3. - С. 35-45.
• Аверін, В. С. Фактори, що впливають на розмір переходу радіонуклідів в ланці корм - тваринницька продукція [Текст] // В. С. Аверін, Ю. Н. плями, Р. Г. Ільяз [и др.] // Чорнобиль. Сер. 5, Екологія і здоров'я. - Гомель, 1998. - №1. - С. 16 - 24.
• Бєлов, А. Д., Киршин В. А. Ветеринарна радіобіологія. [Текст] // А. Д. Бєлов, Киршин В. А. - 2-е изд., Перераб. і доп. - М .: Агропромиздат, 1987. - 287 с.

Король Раїса Олександрівна

© Раїса Король , Науковий співробітник лабораторії радіоекології

e-mail: [email protected]