Полоний чем опасен человеку
Что делать при отравлении радиоактивным полонием
Получить отравление полонием очень трудно, ведь он относится к химическим элементам таблицы Менделеева, производится искусственным способом. В природе встречается редко. Микроскопическая часть этого мягкого металла содержится в клубнике, смородине, морской воде.
Диагностика отравления полонием
Признаки тяжёлых форм отравления
Тяжёлая форма отравления полонием говорит о том, что в организм попало критически большое количество полония. К симптомам отравления лучевой болезни относятся:
Признаки хронических форм отравления полонием
Экстренная помощь и терапия при отравлении полонием
Если человеку пришлось столкнуться с отравлением, причиной которого послужил полоний, ему должна быть оказана немедленная доврачебная помощь. Она аналогична при любом другом отравлении токсическими препаратами. Заключается она в таких правилах:
Следующим шагом должна быть обязательная доставка пострадавшего в отделение реанимации токсикологического отделения. Самолечение при отравлении строго запрещено. Это может забрать и без того минимальный шанс на спасение жизни и здоровья человека.
В отделении реанимации больному будет проведено повторное промывание желудка с помощью специальных растворов, способствующих эффективному выведению ядовитого вещества. Врач назначит введение унитола и оксатиола. Такое совмещение поможет устранить полоний, который успел впитаться в жизненно важные системы и органы человека. Эта процедура проводится с помощью капельницы.
Лечебная терапия будет направлена на восстановление обменных процессов, которые пострадали под мощным воздействием яда. Врачом показано введение медикаментов, способных привести в норму функционирование сердечно сосудистой и дыхательной систем. Исходя из симптоматики, врач выпишет лекарства, которые помогут избежать отказа работы почек и печени, если таковое не произошло к тому времени.
Медикам крайне сложно определить наличие радиоактивного металла в кровотоке человека, не имея специализированного оборудования. Ни один врач не может гарантировать спасение жизни человеку, пострадавшему от воздействия полония. Исход напрямую зависит от объёма ядовитого вещества, проникшего внутрь. Медицинская практика говорит о том, что человеку достаточно самой минимальной дозы, чтобы наступил летальный исход.
Последствия для организма и период восстановления
Учитывая то, что факт отравления полонием является редкостью, последствия для организма не сравнятся по тяжести с теми, которые наносят другие металлы или химические вещества. Полоний провоцирует лучевую болезнь. У человека критически снижается работа иммунной системы, что, в свою очередь, способствует возникновению различных сопутствующих заболеваний. Сильному удару подвергается центральная нервная система. У пострадавшего прогрессируют заболевания, связанные с психикой.
Если после отравления посчастливилось остаться в живых, есть большой риск отказа печени или почек. В этом случае требуется их срочная пересадка. Частым явлением после отравления этим металлом является возникновение злокачественных образований, которые в дальнейшем приводят в смерти больного.
Почему полоний входит в ТОП-5 самых опасных веществ на планете
Отвечая на вопрос, почему полоний крайне опасен для человека и его жизни, можно сказать, что он с лёгкостью проникает в ткани. Это способствует отравлению даже тогда, когда произошло простейшее соприкосновение с ядовитым металлом. При проникновении в организм, вызывает признаки отравления.
Если человек вдохнул смертельную дозу ядовитого пара, летальный исход, его ожидает спустя три — четыре недели. В случае спасения жизни, здоровье восстановить не удастся. Человеку придётся столкнуться с инвалидностью, умственными отклонениями, онкологическим заболеваниям, ведущим к неизбежному исходу. Период таких заболеваний может быть как один год, так и 10–15 лет.
Организм, столкнувшись с чрезмерной дозой полония, не способен оказать сопротивление его поражающему действию, поэтому стоит с внимательностью относиться к мерам предосторожности на производстве, связанном с токсичным металлом. А также отказаться от привычки курить, которая ведёт к постепенному его накапливанию.
Полоний — как идеальный яд
Полоний снова вернулся в заголовки газет, после того как супруга Ясира Арафата заявила, что итоги медэкспертизы в Швейцарии показали, что он был отравлен в 2004 году. Каковы особенности полония?
В крупинке полония размером с точку в конце этого предложения содержится около 3400 смертельных для человека доз. Он был обнаружен французским физиком Марией Кюри в конце 19-го века и назван в честь ее родины Польши.
ИДЕАЛЬНЫЙ ЯД
По словам бывшего сотрудника КГБ, работавшего двойным агентом в пользу Великобритании во времена Холодной войны, Олега Гордиевского, полоний — это идеальное орудие убийства, поскольку абсолютно смертельное.
Его присутствие в теле человека чрезвычайно сложно обнаружить, если только не искать намеренно.
Симптомы отравления похожи на отравление другими менее сильными веществами: один из первых — выпадение волос, что также является стандартным симптомом отравления таллием, часто используемым в крысином яде.
Его также легко спрятать и провезти через границу: он незаметен для стандартных детекторов радиации, поскольку излучает только альфа-частицы, которые не проходят даже через лист бумаги. Его можно перевозить в кристаллическом или порошковом виде, либо растворенным в бутылке жидкости. Чтобы обнаружить его присутствие в какой-либо из этих форм, требуется много времени и опытный анализ.
СЛУЧАИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛОНИЯ
Самым знаменитым делом является убийство в ноябре 2006 года бывшего работника российских спецслужб Александра Литвиненко, получившего политическое убежище в Англии после критики в адрес Владимира Путина.
По сообщениям британской прокуратуры, Литвиненко выпил отравленный полонием чай во время встречи с соотечественниками за три недели до смерти. Мизерное количество яда, достаточное для наступления смерти, не придало напитку ни цвета, ни вкуса.
Позднее британская прокуратура назвала главным подозреваемым бывшего агента КГБ Андрея Лугового, с которым Александр Литвиненко тогда встречался за чаем. Москва отказалась экстрадировать Андрея Лугового, к тому времени уже вернувшегося в Россию, назвав обвинения «глупыми».
ОСТАВЛЯЕТ СЛЕД
Одним из существенных недостатков полония является то, что он оставляет за собой радиоактивный след на всём, с чем вступал в контакт, который в случае обнаружения можно отследить и идентифицировать подозреваемого.
В деле Литвиненко следователи нашли следы полония в номере гостиницы, где был подан чай, и отследили его следы, сопоставив их с передвижениями
Поэтому те, кто использует полоний, обычно рассчитывают на то, что орудие убийства не будет обнаружено.
Есть еще одна вещь, о которой должны беспокоиться убийцы, использующие полоний, — не быть убитыми самим.
— Люди, подобные агентам КГБ, убившим в Лондоне, были обучены, как его хранить. Он был надежно запакован в бутылке и был открыт только в маленькой кухне в номере гостиницы, после чего вылит в чайник. Сами они никогда до него не дотрагивались. И всё равно главный убийца пролежал в московской больнице две недели после операции. Поэтому имеются признаки, что это действительно очень рискованный элемент, — говорит Олег Гордиевский.
В настоящее время Андрей Луговой, как кажется, вполне здоров. В 2007 году он был избран в российский парламент от ультранационалистов, он также является успешным бизнесменом.
ПРОИЗВОДСТВО ПОЛОНИЯ
Полоний-210 присутствует в очень маленьких количествах в почве и атмосфере, но не в смертельных дозах. Он может быть произведен в ядерном реакторе путем бомбардировки нейронами изотопа висмут-209.
Во всем мире ежегодно производится около ста грамм, почти все — в России.
Производство полония требует огромных умений и ресурсов, в связи с чем немногие имеют к нему доступ.
По словам Джона Крофта — британского эксперта по радиации в отставке, работавшего по делу Литвиненко, — доза, достаточная для убийства кого-либо, скорее всего, будет исходить от правительства с гражданским или военным ядерным потенциалом.
К таким странам относятся Россия и враг Ясира Арафата Израиль. Но сюда также входят десятки других стран, в том числе США.
В подготовке материала участвовали Чарльз Рекнагель и Анна Клевцова.
Влияние полония на организм человека
Среди всех существующих интоксикаций отравление полонием – одно из самых страшных. Оно характеризуется тяжелыми симптомами и приводит к необратимым последствиям. Являясь радиоактивным элементом, полоний поражает человека вплоть до смертельного исхода. Благо, отравится им не так уж легко. И все же узнать о том, где мы можем сталкиваться с этим опасным веществом, будет не только интересно, но и поучительно.
Определение металла – полоний
Полоний – это радиоактивный химический элемент в виде мягкого металла серебристого цвета. В мизерных количествах полоний встречается в природе. В микроскопических дозах изотопы полония содержаться в некоторых продуктах питания, например, смородине и клубнике. На растения они попадают из почвы или воздуха. Толика полония присутствует в морской воде, а поэтому и в морской рыбе.
Искусственно полоний производится в атомных реакторах с помощью облучения изотопов висмута. В малом количестве его используют в промышленности. Он настолько опасен для жизни, что работают с этим материалом только в специальных герметичных боксах, предварительно облачившись в защитные костюмы. Ни в коем случае нельзя допускать его контакт с телом. Попав в организм даже в очень маленьких дозах (менее одного грамма), он необратимо разрушает внутренние органы и ткани, поражает все системы жизнедеятельности. Полоний в 4 триллиона раз токсичнее синильной кислоты.
В большей степени вредоносными для человеческого здоровья являются излучаемые полонием альфа-частицы. Они и становятся причиной разрушения органов и образования злокачественных опухолей.
Этот редкий химический элемент был открыт еще в 1898 году семейной четой Кюри и назван в честь родины супруги семейства – Польши. Женщина получила за открытие Нобелевскую премию.
Использование полония в промышленности
Серебристый металл применяли на космических кораблях, чтобы обогревать аппаратуру. Для этого его нужно немного, а по количеству производимой энергии он обходит другие атомные источники.
Как отличный антистатик полоний используют в пульверизаторах для покраски автомобилей. Подача воздуха происходит через ионизатор с полонием. Раньше вещество использовали, чтобы уменьшить напряжение возникновения искры в автомобильных свечах зажигания.
Из-за угрозы ядерного терроризма полоний должен жестко контролироваться в любой стране.
Истории отравления организма человека полонием
История приводит в доказательство опасности полония некоторые известные смертельные случаи при отравлении организма человека. Дочь первооткрывателей вещества Ирен Кюри умерла от лейкемии. Считается, что она получила отравление радиоактивным полонием, работая с ним в лаборатории. Через время это привело к болезни и смерти.
В наше время громкое отравление полонием случилось в 2006 году, когда в Лондоне серебристый порошок подсыпали в чай критику Москвы, бывшему работнику КГБ, Александру Литвиненко. Чтобы диагностировать попадание элемента в организм, врачам понадобилось несколько недель. Все признаки указывали на то, что Литвиненко получил радиационное поражение. Но так как счетчик, который замеряет подобные заражения, не мог обнаружить вещество, ученые склонялись к мнению, что больной поражен радиоактивным таллием. Полоний нелегко определить в организме, медицинская практика сталкивается с подобными случаями крайне редко.
Ученые случайно обнаружили вещество в организме Литвиненко, хотя для того, чтобы понять причину болезни, были запущены мощные средства. В тот день, когда ученые наконец-то выявили причину отравления, Литвиненко умер. Его болезнь развивалась в течение месяца и привила к смертельному исходу, несмотря на то, что за его жизнь боролись опытные британские специалисты.
Важно! Получить отравление полонием в быту сложно. Это редкое вещество строго контролируется государством.
Вред курения для организма человека из-за полония в табаке
Полоний накапливается в табаке, листья которого содержат радиоактивные частички, которые не удаляются во время обработки – это одна из причин вреда курения. В 2008 году ученые Стэндфордского университета и клиники Майо в Рочестере провели исследования в данной области. Их выводы относительно накопления полония в табаке красноречивы: «Производители табака обнаружили этот элемент более 40 лет назад, попытки изъять его были безуспешны».
При активном курении полоний скапливается в организме очень медленно. Его действие не будет заметным быстро. Но через определенный промежуток времени этот радиоактивный элемент способен вызвать рак легких.
Хуже всего, что производители сигарет, знают о проблеме, но пытаются скрыть ее от потребителей. Много лет они пытались избавиться от проблемы, используя разные технологии обработки сырья и даже генную инженерию. Но их попытки оказались безуспешными. Не помогают в данном вопросе и сигаретные фильтры.
Ученые предлагают размещать информацию о присутствии полония в табаке на сигаретных пачках. Но пока их энтузиазм не находит отклика у производителей.
Причины раковых заболеваний организма человека из-за полония
Американские исследователи в 1991 году провели обследование работников одного из ядерных предприятий США, которые проработали там с 1944 по 1972 год; ученые обнаружили, что многие из них заболели на рак почек и легких – одной из основных причин онкологий считают именно полоний. Строгие меры безопасности не были способны оградить здоровье работников полностью.
В лабораториях, где проводятся работы с опасным веществом, нельзя хранить ни воду, ни еду, ни косметику. Более того, то, что люди едят и пьют, нельзя ставить на полки, на которых хоть раз держали полоний. Малейший контакт с серебристым порошком может привести к непоправимым последствиям.
Опыты, которые проводились на лабораторных крысах, показали, что полоний приводит к образованиям опухолей толстого кишечника, почек, семенников и других органов. Кроме того, он вызывает изменения в крови и цирроз печени.
Симптомы отравления организма человека полонием
Полоний становится жизненно опасным, попадая в организм человека, указываю на симптомы тяжелого отравления. Это может случиться через дыхательные пути, если надышаться полонием. Заражение способно произойти через рану на теле. Самым надежным способом отравления считается попадания полония в пищевод, то есть с едой или напитками.
Если количество вещества, попавшего в организм, небольшое, у больного наблюдаются следующие признаки:
О тяжелом отравлении говорят такие симптомы:
Тяжелая симптоматика возникает при дальнейшем развитии лучевой болезни. Поражаются все внутренние системы: пищеварительная, кроветворная, сердечная, нервная. Наиболее губительно полоний действует на печень, почки и костный мозг. Поэтому функционирование этих органов отказывает в первую очередь.
Важно! Из-за сложности обнаружения полония в организме, установить правильный диагноз медикам тяжело.
Полоний сложно обнаружить в крови. Чтобы понять причину болезни, медикам необходимо сделать большое количество анализов. Так как симптомы отравления подобны признакам отравлений другими тяжелыми металлами, выдвинуть версию интоксикации именно полонием непросто.
Если вовремя не определить причину болезни, летальный исход наступает необратимо. Зная причину заболевания, врачи могут только облегчить страдания и продлить жизнь.
Первая помощь при отравлении организма человека полонием
При отравлении организма человека полонием, необходимо срочно оказать первую помощь:
Уже в больнице врачи будут регулярно промывать больному желудок, бороться за работу печени и почек с помощью всевозможных препаратов. Оказать более ощутимую помощь могут решительные методы: пересадка костного мозга и переливание крови.
Заключение
Радиоактивный полоний является одним из самых сильных ядов в мире. Работая с ним, важно соблюдать все меры предосторожности. Необходимо использовать специальные костюмы, не прикасаться к веществу, ни в коем случае не хранить рядом напитки или еду. Заражение полонием очень болезненно и смертельно для человека. Квалифицированная помощь может облегчить состояние, но вылечить полностью не способна.
Курение – как медленный процесс накопления ядовитого вещества в организме – также является опасным. Об этом следует не забывать активным курильщикам. Приложить усилия для того, чтобы бросить вредную привычку, на самом деле жизненно важно. Берегите себя!
Читайте также:
Влияние кофе на печень
Влияние пчелиного подмора на поджелудочную железу
Влияние пива на поджелудочную железу
Влияние алкоголя на печень и поджелудочную железу
Влияние антибиотиков на поджелудочную железу
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Общество
Что такое полоний-210, и каким образом он убивает?
На этой неделе вдова Ясира Арафата (Yasser Arafat) потребовала эксгумации тела палестинского лидера после того, как швейцарские ученые обнаружили следы радиоактивного полония-210 на одежде, которую, предположительно, он носил перед смертью в 2004 году.
Так что же такое полоний, и насколько он опасен?
Что такое полоний?
Полоний-210 является одним из самых редких элементов, а открыт он был в 1898 году супругами Пьером Кюри (Pierre Curie) и Марией Склодовской-Кюри (Maria Skłodowska-Curie) и назван в честь родины Марии, Польши. Элемент скапливается естественным способом в крайне незначительных количествах в земной коре, а также производится искусственно на атомных реакторах. В малых количествах он используется в законных промышленных целях, в основном, для снятия статического электричества.
Он опасен?
Хорошая новость – мало кто. Элемент может быть побочным продуктом химической обработки урана, но его чаще всего производят атомные реакторы или ускорители частиц. Данные ядерные объекты жестко контролируются и работают по жестким международным соглашениям.
Вышедший на пенсию британский эксперт по радиации Джон Крофт (John Croft), работавший с Литвиненко, считает, что достаточную для убийства дозу полония можно получить, скорее всего, от правительства, обладающего гражданским или военным ядерным потенциалом. Под это описание подходит Россия, производящая полоний и подозреваемая в убийстве Литвиненко, а также враг Арафата Израиль. Но есть и еще десяток других стран, включая США.
Почему он может заинтересовать убийц?
Отравление полонием – такая редкость, что врачам потребовалось несколько недель для того, чтобы определить заболевание Литвиненко, а специалисты по безопасности с трудом вспомнили предыдущий случай отравления. Прошло пять лет с момента убийства Литвиненко, но никто так и не был задержан. Британские следователи назвали бывшего агента КГБ Андрея Лугового главным подозреваемым, но Россия отказывается выдавать его.
Некоторые полагают, что дочь Кюри Ирен, скончавшаяся от лейкемии, заболела после случайного получения дозы полония в лаборатории.
Могут ли ученые доказать, что Арафат был отравлен полонием?
Ученые предупредили, что следов полония на одежде Арафата недостаточно для того, чтобы доказать факт отравления. Эксгумация тела для проведения анализов является гораздо более надежным способом. Специалист по рентгенологии из Университетского колледжа Лондона Дэрек Хилл (Derek Hill) заявил, что спустя восемь лет после смерти Арафата, полоний уже должен был утратить своиства распался и является гораздо менее радиоактивным, чем был в 2004 году. Но по его словам, уровень все равно будет во много раз превышать норму, а вскрытие должно показать «с достаточно большой долей уверенности», присутствовал ли полоний в теле Арафата в момент смерти.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Полоний чем опасен человеку
Лаборатория радиационной клинической патоморфологии Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна
Патологическая морфология и патогенез острого и хронического поражения полонием-210
Журнал: Судебно-медицинская экспертиза. 2015;58(6): 14-19
Квачева Ю. Е. Патологическая морфология и патогенез острого и хронического поражения полонием-210. Судебно-медицинская экспертиза. 2015;58(6):14-19.
Kvacheva Iu E. Pathological morphology and pathogenesis of acute and chronic lesions caused by polonium-210. Sudebno-Meditsinskaya Ekspertisa. 2015;58(6):14-19.
https://doi.org/10.17116/sudmed201558614-19
Лаборатория радиационной клинической патоморфологии Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна
В настоящем обзоре впервые систематизированы и проанализированы представленные в открытом доступе публикации отечественных и зарубежных авторов по вопросам патологической морфологии острых и хронических поражений полонием-210. Приведена краткая историческая справка исследовательских работ. На основе обобщения клинических и экспериментальных материалов изложены современные представления о патогенезе полониевой интоксикации.
Лаборатория радиационной клинической патоморфологии Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна
Первое сообщение о действии полония на организм человека было опубликовано в 1936 г. А.В. Бартельс и соавт. [1]. Они проводили лечение двух женщин, страдавших маточными кровотечениями, аппликациями полония. В процессе наблюдения у пациенток были выявлены изменения картины крови (цитопения), легкая утомляемость и разбитость, бледность и пастозность кожных покровов.
В 50-е годы XX столетия полоний-210 ( 210 Po) в виде хлористой соли использовался для лечения онкогематологических заболеваний. Однако в доступной литературе нам не встретилось каких-либо сведений о деталях клинико-морфологической картины при подобном виде лечения. Эти наблюдения использовались прежде всего для изучения биокинетики радионуклида 210 Po. В частности, H. Silberstein и соавт. [2] было показано, что абсорбция хлорида Po после перорального введения взрослым пациентам с хроническим миелоидным лейкозом составила примерно 20%.
Однако сведения о патологической морфологии смертельного поражения 210 Pо людей в приведенных выше, а также других известных клинических наблюдениях (в частности, гибели в 1941 г. одной из технических сотрудниц парижской лаборатории Кюри вследствие несоблюдения правил техники безопасности) в литературе практически не отражены [5].
Наиболее систематизированные патоморфологические данные представлены публикациями экспериментального характера.
Первыми из них стали классические работы A. Lacassagne и соавт. [6], уже в начале 20-х годов прошлого столетия обративших особое внимание на чрезвычайно высокую токсичность этого радиоактивного изотопа. Впоследствии выводы французских исследователей были в значительной мере дополнены и обогащены результатами экспериментальных изысканий отечественных токсикологов и патологоанатомов — Д.И. Закутинского, Ю.И. Москалева, Н.А. Краевского, Е.В. Эрлексовой, В.Н. Стрельцовой и др.
Было показано, что при поступлении в организм 210 Po оказывает значительно большее общее поражающее действие, чем равные по активности количества других радионуклидов, например радия-226 ( 226 Ra) или плутония-239 ( 239 Pu), хотя энергия их a-частиц примерно одинакова (у 210 Po — 5,3 МэВ, 226 Ra — 4,8 МэВ, 239 Pu — 5,2 МэВ) [7].
Это связано с несколькими обстоятельствами, одновременно имеющими непосредственное отношение к развитию тех или иных принципиально разных патоморфологических изменений. Поэтому перед описанием собственно патологической морфологии полониевой интоксикации представляется необходимым сделать некоторые пояснения.
В первую очередь следует указать на то, что природный 210 Ро (период полураспада 138,38 сут) представляет собой конечный радиоактивный элемент семейства урана-238 ( 238 U, период полураспада 4,5·10 9 года). Поэтому он присутствует в организме любого человека (так, общее содержание 210 Ро в организме взрослого оценивается на уровне
40 Бк), являясь дочерним продуктом распада как находящегося в организме природного 238 U, так и поступающих отдельно радионуклидов того же радиоактивного ряда, в частности радионуклида свинца-210 ( 210 Pb). Ежесуточное поступление с пищей, водой и вдыхаемым воздухом самого 210 Ро принимается равным в среднем 0,1 Бк [8].
Важно также отметить, что радионуклид 210 Ро является практически чистым α-излучателем, выход γ-квантов которого составляет всего 1,1·10 –3 % (по этой причине невозможно измерить его содержание в теле человека с помощью прямых инструментальных методов — счетчиков излучения, и прижизненная диагностика интоксикации 210 Ро основывается на результатах косвенных измерений активности проб биосубстратов) [4, 8].
Воздействие α-частиц 210 Ро на клеточные структуры, прежде всего ядерную ДНК, обусловливает его биологический (радиотоксический) эффект. Линейная плотность ионизации среды a-частицами полония является одной из самых высоких — на 1 мкм длины пробега образуется от 2 до 5 тыс. пар ионов (длина пробега a-частиц в тканях организма составляет 30—40 мкм) [9]. Вследствие этого биологическая эффективность полония, как и других a-излучателей, выше биологической эффективности b- и g-излучающих изотопов (соотношения коэффициентов биологической эффективности a- и g-излучателей приняты равными 20:1) [10].
Помимо этого, в реализации радиотоксического эффекта 210 Ро существенное значение имеет высокая интенсивность излучения (т.е. количество распадов в единицу времени) данного радионуклида. Достаточно сказать, что примерно четверть миллиграмма (0,22 мг) 210 Ро дает столько же распадов за единицу времени (т.е. испускает столько же частиц), сколько распадов за это же время могут дать 3 тонны 238 U [7].
В связи с высокой удельной активностью (1,66·10 14 Бк в 1 г) и токсичностью поступление даже небольших по весу количеств полония представляет серьезную опасность [11, 12].
Наконец, еще одним важным фактором, определяющим клинико-морфологическую картину и в значительной степени исход заболевания, является свойственный 210 Ро характер распределения в организме. В противоположность хорошо растворимым в воде элементам, 210 Ро будучи четырехвалентным катионом, образует с водой труднорастворимые гидроокиси, подвергающиеся в нейтральной среде гидролизу с образованием двоякого рода соединений: мелкодисперсных и крупнодисперсных [7, 13].
Мелкодисперсные соединения легко диффундируют через мембраны и комплексируются с белками. Так, уже через несколько минут после поступления в кровь до 90% инкорпорированного радионуклида 210 Ро «оседает» на поверхности эритроцитов, прочно связываясь с белковой частью гемоглобина (глобином) [14]. Это в значительной степени определяет его последующее распределение практически по всем органам и тканям организма.
Крупнодисперсные соединения 210 Ро (радиоколлоиды), напротив, не способны к диффузии и подвергаются фагоцитозу представителями системы мононуклеарных фагоцитов (экс-«ретикуло-эндотелиальной»).
С учетом широкого количественного представительства и гистотопографии ее клеточных элементов, в настоящее время объединяющих в том числе фагоциты эндокринной, репродуктивной и центральной нервной системы, органов чувств и др. (подробнее см. обзор [15]), становится понятен относительно равномерный («диффузный») характер депонирования в организме 210 Po. При этом в органах и тканях, особенно богатых фагоцитирующими элементами, в течение относительно короткого промежутка времени создаются микроочаги наиболее интенсивного излучения 210 Po (например, в селезенке, печени и почках в течение 100 дней формируется до 80% поглощенной дозы) [16].
Это, в свою очередь, обусловливает особенности клинических проявлений заболевания, наблюдаемых уже при превышении допустимой дозы 210 Po всего в 10—50 раз [12].
С одной стороны, клиническая картина полониевой интоксикации, в отличие от инкорпорации других α-излучателей, в большинстве своем обладающих остео- и/или гепатотропностью, напоминает острую лучевую болезнь при внешнем равномерном облучении. С другой стороны, как свидетельствует приведенный выше опыт российских исследований, она характеризуется рядом отличительных черт. Например, развитием более раннего по времени и атипичного по степени тяжести (т.е. не зависящего напрямую от уровня тромбоцитопении) генерализованного геморрагического синдрома, обусловливаемого непосредственным поражением клеточных элементов сосудов микроциркуляторного русла (см. далее) [13, 17].
Отмечены также и другие особенности. В частности, в отличие от всех других радиоактивных веществ, 210 Po накапливается в глазных яблоках (в наибольших количествах в цилиарном теле, роговице, пигментных клетках оболочек), что обусловливает возникновение отека соответствующих структур глаза и влечет за собой типичную клиническую реакцию (роговичный синдром, цилиарную болезненность) с последующим развитием эрозивных поражений (увеиты) [3, 18, 19].
Обращаясь к собственно патологической анатомии поражения полонием, следует указать на необходимость различать несколько форм заболевания, поскольку от характера течения болезни зависит развитие тех или иных патоморфологических изменений [7]. Независимо от пути однократного поступления 210 Ро в дозах, превышающих пороговые для детерминированных эффектов, наблюдается развитие острой, подострой или хронической лучевой болезни [18].
Острая форма лучевой болезни может быть вызвана в эксперименте парентеральным введением 210 Po в количестве (1,9±6,7)·10 6 Бк/кг массы тела животного [11, 12]. При этом все развитие заболевания укладывается в те же сроки, что и в случаях острой лучевой болезни, вызванной внешним облучением, и наблюдаемые изменения по существу аналогичны.
Первыми клиническими проявлениями являются вялость, потеря аппетита, поносы со слизью или примесью крови, многократная рвота, жажда, нарастающее истощение. На коже и слизистой оболочке появляются геморрагии. Возникают повторные кровотечения из прямой кишки и мочевыводящих путей. В периферической крови резко снижается содержание лейкоцитов и тромбоцитов. Перед гибелью животные могут впадать в состояние прострации.
Макроскопическая картина у животных, умерщвленных через 1—3 дня, видимых изменений со стороны органов и тканей не обнаруживает, за исключением небольшой отечности слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта и неравномерного полнокровия паренхиматозных органов (печень, почки, легкие, сердце). К 5—7-му и особенно к 12-му дню морфологические изменения органов становятся более отчетливыми и имеют однотипный характер [20].
Наблюдаются множественные кровоизлияния различного объема на серозной и слизистой оболочках желудочно-кишечного тракта, в серозных листках эпикарда, особенно в области предсердий, а также в эндокарде и толще папиллярных мышц. Кроме того, кровоизлияния отмечаются в скелетной мускулатуре и в паренхиматозных органах (легкие, печень, почки и надпочечники).
Обращают на себя внимание резкое полнокровие, сочность и увеличение размеров лимфатических узлов всех областей тела; кровоизлияния под капсулу селезенки и, несмотря на полнокровие, уменьшение ее объема и сухость поверхности разреза. Костный мозг ребер, грудины, эпифиза и диафиза трубчатых костей выглядит резко полнокровным и жидким [18—20].
В легких в сроки гибели животных спустя 17—19 дней и более от введения 210 Po нередко диагностируются лучевые, или так называемые «апластические» пневмонии, впервые описанные у жертв атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. По данным А.Е. Иванова [21], при поражении 210 Po пневмония развивается значительно чаще (17,5%), чем при лучевой болезни, вызванной внешним облучением (5,7%).
При микроскопическом исследовании в начальном периоде болезни на первый план выступают изменения кровеносных сосудов. Эти изменения выражаются в набухании эндотелия с частичной его десквамацией; набухании, разволокнении и пропитывании плазмой стенок сосудов. Кроме того, наблюдаются нерезко выраженные периваскулярные отеки, увеличивающиеся в дальнейшем. К 3—7-му дню заболевания также очевидными становятся признаки глубокого нарушения кровообращения во внутренних органах, в том числе и в центральной нервной системе, о чем свидетельствует резкое расширение (паретическое состояние) всех сосудов, и в первую очередь капилляров [13, 18, 20].
В костном мозге в начальной фазе болезни (первые дни) наблюдается некоторое увеличение числа форменных элементов. В то же время в лимфатических узлах и селезенке обнаруживаются явления кариорексиса лимфоцитов и фагоцитоз распадающихся клеток. К 3-му дню количество кроветворных клеток в костном мозге заметно уменьшается, а на 7—12-й дни на фоне резкого полнокровия обнаруживается почти полное опустошение гемопоэтической паренхимы (панмиелофтиз) [6, 19].
Гистоавторадиографические исследования показывают, что в печени a-частицы 210 Po обнаруживаются равномерно во всех структурных элементах дольки, в эпителии желчных протоков, в междольковой ткани и кровеносных сосудах. Однако в первые 10 сут относительно больше a-частиц определяется по ходу внутридольковых капилляров, в кровеносных сосудах и желчных ходах и значительно меньше — в клетках паренхимы. Это указывает на интенсивную резорбцию 210 Po из крови и выведение через желчные пути в начальном периоде острого заболевания. В более поздние сроки (20—30 сут и более) наибольшее количество a-частиц, напротив, определяется в гепатоцитах [22].
В почках основная масса излучателя локализуется в корковом слое, преимущественно в зоне проксимальных отделов извитых канальцев. При морфометрическом изучении гистоавтографов показано, что количество треков a-частиц в указанной зоне в 3 раза превышает их число в зоне клубочков почечных телец и в 15—20 раз больше, чем в мозговом веществе. Очевидно, подобное распределение излучателя в почке является следствием комплексирования его с белками при реабсорбции [23].
В легких при поступлении полония в организм, минуя верхние дыхательные пути, a-частицы 210 Po распределяются сравнительно равномерно и содержатся в небольшом количестве во всех структурных элементах, но преимущественно в клетках и межклеточном веществе межальвеолярных перегородок [24].
Равным образом равномерно, без агрегации a-частиц, 210 Po распределяется в ткани сердца. При этом концентрация его, даже в случае введения излучателя непосредственно в кровь, в 5—6 раз меньше, чем в печени, и в 30 раз меньше, чем в корковом веществе почек. По-видимому, это обусловлено особенностями обмена и гистологического строения органа, прежде всего отсутствием обилия фагоцитирующих клеток, а также скоростью кровотока в микроциркуляторном русле миокарда [25].
Желудочно-кишечный тракт поражается относительно равномерно. Наблюдаются полнокровие слизистой оболочки, слущивание и гибель отдельных эпителиальных клеток, а также снижение митотической активности эпителия в глубине крипт тонкого кишечника. В отличие от острого поражения g-лучами, указанные патоморфологические изменения обнаруживаются на протяжении всего заболевания, что определяется особенностями постепенного накопления тканевой дозы. С удлинением сроков поражения нарастают периваскулярные кровоизлияния в слизистой оболочке и подслизистом слое, деструкция слизистой оболочки в зоне кровоизлияний и отека, «микробизм» некротических масс и обнажение подлежащих слоев стенки кишки [26].
В эндокринных органах наиболее тяжелые изменения возникают в гипофизе и щитовидной железе. В обоих органах вследствие обильного кровоснабжения и наличия большого количества клеток макрофагической системы активно накапливается инкорпорированный 210 Po. В гипофизе наибольшее количество излучателя обнаруживается в задней доле, меньше — в передней доле и совсем мало — в промежуточной. При этом в первые часы и сутки после попадания радионуклида 210 Po в организм выявляются морфологические признаки активации образования нейросекрета. Однако в течение последующих 2—3 сут число специфических β-гранул в клетках задней доли гипофиза уменьшается, что указывает на усиленное выведение нейросекрета в кровь [27].
В яичках на фоне полнокровия сосудов и отека стромы отмечаются дискомплексация и гибель клеток сперматогенного эпителия, преимущественно в зародышевом слое, а также появление многоядерных форм [7, 13].
Клиника и патологическая анатомия подострого и особенно хронического поражения полонием во многом отличаются от острого течения заболевания. Длительность их течения связана прежде всего с дозой радиоактивного вещества, введенного в организм. Так, подострая форма лучевой болезни развивается у собак после парентерального введения 210 Ро в дозе (0,74±1,1)·10 6 Бк/кг [11, 12, 18].
Клиническая, а также патоморфологическая картина подострого поражения полонием не является столь яркой и очевидной, как при остром поражении, особенно в начале заболевания, и все развитие болезни происходит несколько иными темпами. В частности, очевидные клинические признаки начала заболевания в виде вялости, потери аппетита, нарастающего истощения, расстройства кишечной деятельности развиваются постепенно и как бы «растянуты» во времени. Слабее в этих случаях поражения 210 Ро выражены и клинические проявления геморрагического синдрома. У части животных в ходе заболевания общее состояние и показатели периферической крови могут временно улучшаться. Однако через несколько дней симптомы заболевания возвращаются, и спустя 2—4 мес от начала опыта животные погибают [12].
Особенности патоморфологических изменений, присущие поражению 210 Ро, наиболее отчетливо проявляются при хронической форме заболевания, наблюдаемой после введения 0,09·10 6 Бк/кг 210 Ро [7, 13, 28].
Клиническая картина ее весьма полиморфна. Первые признаки заболевания обнаруживаются через 1—2 мес в виде ретикулоцито- и тромбоцитопении периферической крови. В дальнейшем у подопытных животных отмечаются различные дисгормональные расстройства, возникают множественные новообразования, развиваются дистрофические/субатрофические и склеротические изменения паренхиматозных органов, сокращается продолжительность жизни [28].
Макроскопическая картина, обнаруживаемая при исследовании трупов животных, павших от хронической лучевой болезни, обращает на себя внимание резким истощением с атрофией жировой клетчатки и мускулатуры.
В слизистой оболочке полости рта, особенно у места открытия слюнных протоков, закономерно выявляются поверхностные изъязвления.
Обычно наблюдается значительная сухость серозных покровов.
Легкие неравномерно полнокровны с эмфизематозными очагами преимущественно в средних и верхних долях.
Сердечная мышца выглядит полнокровной и дряблой, правый желудочек часто расширен. В полостях желудочков содержатся смешанные свертки крови.
В желудочно-кишечном тракте обнаруживаются единичные мелкие кровоизлияния, локализующиеся главным образом в слизистой оболочке желудка, нижнего отдела тонкой и прямой кишки. На фоне замедленной регенерации дефектов слизистой оболочки могут возникать полипы [29].
Печень обычного размера, дряблой консистенции, с неравномерно полнокровной паренхимой.
Костный мозг трубчатых костей в области эпифиза и диафиза, а также ребер, грудины, тел позвонков выглядит полнокровным и несколько суховатым. Лимфатические узлы всех областей тела небольшого объема, плотноватой консистенции. При разрезе ткань их имеет ржавый оттенок.
Сравнительно рано (через 30—60 сут от начала опыта) отмечается уменьшение объема яичек. У всех видов животных с продолжительностью жизни более 100 дней наблюдается их отчетливо выраженная атрофия [18].
В щитовидной, поджелудочной железах и надпочечниках обнаруживается небольшая сухость поверхности разреза ткани. Гипофиз выглядит полнокровным.
Со стороны центральной нервной системы наблюдаются полнокровие оболочек и вещества головного и спинного мозга с небольшим его отеком. Желудочки головного мозга наполнены прозрачной жидкостью, количество которой несколько превышает норму [20].
Особое внимание обращают на себя почки. У животных всех видов, погибающих примерно через 80—100 дней и позже, почки значительно уменьшены в объеме за счет резкого истончения коркового слоя. При разрезе капсула снимается не всегда легко. Нередко обнаруживаются кисты на поверхности и в глубине коры, заполненные прозрачной жидкостью. Ткань почек плотной консистенции. Часто встречается полнокровие сосочков [13, 20].
Микроскопически обнаруживаются грубые нарушения преимущественно извитых канальцев в виде белковой дистрофии, некробиоза и атрофии эпителиальных клеток, огрубения мезангия и утолщения обоих листков капсулы почечных телец. По данным С.А. Астаповой [18], в подострой и хронической фазах поражения полонием происходит гибель примерно 2/3 канальцев в субкапсулярной зоне коркового слоя.
Наряду с прогрессирующими атрофическими изменениями канальцев и клубочков почек наблюдаются своеобразные изменения стромы. Пролиферации межуточных клеток, как это имеет место при атрофии почек нелучевой природы, не наблюдается. Вместе с тем отчетливо обнаруживается нарастающая коллагенизация стромы (так называемый бесклеточный склероз): между канальцами и вокруг почечных клубочков, как бы охватывая их со всех сторон и сдавливая, появляются плотные однородные гомогенные массы, при импрегнации серебром обнаруживающие выраженную аргирофилию [13, 30].
Механизм развития «бесклеточного» полониевого нефросклероза, по-видимому, может быть связан с так называемым «эффектом свидетеля» (bystander effect) [31]. Другими словами, представляет собой ответную реакцию стромы, хотя и не подвергшейся прямому радиационному воздействию a-частиц 210 Ро, но тем не менее испытывающей на себе «удар» массивного выброса цитокинов гибнущими эпителиоцитами почечных канальцев.
Указанные патоморфологические изменения стромы почек, начинаясь в корковом слое, постепенно распространяются и на мозговой слой с последующей атрофией прямых канальцев. Клинически у таких животных определяется уменьшение суточного количества мочи, появление зернистых и гиалиновых цилиндров и белка (до 6,6 0 / 00 ) в моче [7, 32].
Часть животных погибает при картине аннулярного цироза печени с явлениями регенерации паренхимы и выраженной пролиферацией эпителия ложных желчных ходов с исходящими из него новообразованиями (аденомы и аденокарциномы печени). Помимо этого, описаны злокачественные новообразования щитовидной железы, половых, молочных желез, надпочечников, легких и др. [7, 13, 18].
Таковы основные механизмы формирования и характерные черты патоморфологических изменений, свойственных острым и хроническим поражениям 210 Ро. На результатах их оценки в совокупности с клинико-лабораторными проявлениями заболевания и данными судебно-радиохимического исследования прижизненных проб биосубстратов и образцов органов и тканей, изымаемых на вскрытии, должна основываться дифференциальная диагностика полониевой интоксикации.