核与化学损伤/放射性核素在体内的代谢

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核武器与化学武器损伤

核武器与化学武器损伤目录

一、放射性核素进入体内的途径与吸收

核战争时的放射性落下灰和放射性战剂及平时污染于环境中的的放射性核素,可通过食物、水和空气、经消化道呼吸道皮肤伤口进入体内。

(一)经消化道进入

放射性核素可经过污染的手、或饮用被污染的水、食物、药品等,也可通过食物链经消化道进入体内。

放射性核素吸收率最高的是碱族元素(钠、钾、铯)和某些非金属元素(碘、碲),可达90%以上;其次是碱土族元素(锶、钡)为10%~40%;镧系和锕系元素的吸收率最低,约为0.01%~0.1%。

(二)经呼吸道进入

放射性核素可以气态、气溶胶或微小粉尘的形式存在于空气中,气态放射性核素(氡、氙、氚)易经呼吸道粘膜或透过肺泡被吸收入血。粉尘或气溶胶态的放射性核素在呼吸道内的吸收决定于粒径大小及化合物性质。一般粒径愈大,附着在上呼吸道粘膜上愈多,进入肺泡内愈少,吸收率低。难溶性化合物在肺内溶解度很低,多被吞噬;而可溶性化合物则易被肺泡吸收入血。

粒径大于1μm者,大部分被阻滞在鼻咽部、气管支气管内;粒径在0.01~1μm的落下灰危害最大,大部分沉积在肺部(包括细支气管、肺胞管、肺泡、肺泡囊)。部分吸收入血,部分被吞噬细胞吞噬后滞留在肺内成为放射灶。

沉积在鼻咽部,气管和支气管的放射性灰尘大部分通过咳痰排出体外或吞入胃内,仅少部分吸收入血。

(三)经伤口和皮肤粘膜进入

伤口和皮肤粘膜沾染放射性核素后,若不及时洗消,放射性核素将通过伤口和皮肤粘膜的渗透、吸收进入体内。

二、分布

放射性核素进入体内后,以两种方式参与体内的代谢过程;一种是参与体内稳定性核素的代谢过程,如放射性钠和碘参与体内稳定性23Na127I的代谢;另一种是参与同族元素的代谢过程,如放射性核素90Sr和137Cs分别参与钙和钾的代谢过程。根据其在组织和器官中的代谢特点,可分为均匀性分布和选择性分布。

(一)均匀性分布

某些放射性核素较均匀地分布于全身各组织、器官中,如14C、24Na、40K、3H等。

(二)选择性分布

某些放射性核素选择性地蓄积于某些组织、器官中。例如放射性碘大部分蓄积于甲状腺,碱土族元素89Sr、90Sr、45Ca等主要蓄积于骨骼。镧系元素140La、144Ce、147Pm等主要蓄积于肝脏106Ru、129Te、106Rh等主要蓄积于肾脏中。

三、排出

放射性核素从体内排出的途径、速度和排出率与放射性核素的理化性质和代谢特点有关。

(一)排出途径

进入体内的放射性物质可通过胃肠道、呼吸道、泌尿道以及汗腺唾液腺乳腺等途径从体内排出。

1.胃肠道 经口摄入或吸入后转移到胃肠道的难溶性或微溶性放射性核素,在最初的2~3天内,主要由粪便排出体外。如144Ce、239Pu、210Po(钋)由粪便可排除90%以上。

2.呼吸道 气态放射性核素(如氡、氚),以及挥发性放射性核素,主要经呼吸道排出,而且排出率高,速度快。如氡和氚进入体内后,在最初0.2~2小时内大部分经呼吸道排出。停留在呼吸道上段的放射性核素,可随痰咳出。

3.泌尿道 经各种途径进入体内吸收入血的可溶性放射性核素,主要经肾随尿排出。如34Na、131I、3H等进入体内后第1天尿中排出量占尿总排出量的50%左右,3天内占尿总排出量的90%左右。

(二)排出速度

沉积在体内的放射性核素自体内排出的速度以“有效半减期”(effective half-life,Te)表示。它是指体内放射性核素沉积量经放射性衰变和生物排出使放射性活度减少一半所需要的时间。某放射性核素的有效半减期取决于该核素的物理半衰期(physical half-life,Tp)和生物半排期(biological half-life,Tb)。其相互关系以下式表示:

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物理半衰期(Tp):指该放射性核素自身衰变一半所需要的时间。

生物半排期(Tb):指该放射性核素通过生物代谢排泄一半所需要的时间。

32 内照射放射损伤 | 内照射放射损伤临床特点 32
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