6. ПРОТИРАДІАЦІЙНИЙ ЗАХИСТ І РАДІОСЕНСИБІЛІЗАЦІЯ

Концепція мінімізації надходження і накопичення радіонуклідів в організмі людини з метою зменшення формування дози внутрішнього опромінення базується на трьох основних положеннях: 1) обмеження надходження радіонуклідів з продуктами харчування і водою; 2) блокування процесів всмоктування радіонуклідів у шлунково-кишковому тракті та їх депонування в окремих органах і 3) прискорення виведення з організму радіонуклідів, що включились у тканини (інкорпорувались). Принципово ця концепція не відрізняється від системи захисту тварин, викладеної у попередній главі, але деякі з них, застосування котрих з тих чи інших причин вважається недоцільним чи економічно невиправданим по відношенню до тварин, використовуються у комплексному захисті людини.

Цілком очевидно, що основна мета всіх прийомів і заходів з захисту різних об’єктів навколишнього середовища від накопичення радіоактивних речовин, що були розглянуті вище, в тому числі і в главі 10, у підсумку спрямовані на реалізацію першого положення – обмеження надходження радіонуклідів в організм людини з їжею. Що стосується здійснення другого і третього принципів, то в цілому вони засновані на додержуванні принципів раціонального харчування та споживання деяких спеціальних речовин, які з урахуванням особливостей фізико-хімічних властивостей і поведінки радіонуклідів перешкоджають їх засвоєнню в організмі і прискорюють виведення природними шляхами.

При надходженні більшості радіонуклідів з їжею значна їх кількість, незалежно від вихідних форм в продуктах харчування, внаслідок кислої реакції у шлунку переходить у розчинний стан. З одного боку, це прискорює їх всмоктування у шлунково-кишковому тракті, але з іншого – створює відносно сприятливі умови для конкурентної взаємодії радіонуклідів з іншими елементами, а також їх зв’язування різними сполуками. Серед цих речовин, які одержали загальну назву радіоблокаторів,  виділяють три основні класи: антагоністи-конкуренти радіонуклідів, ентеросорбенти і комплексоутворювачі.

Антагоністами-конкурентами основних дозоутворюючих радіонуклідів ⁹⁰Sr і ¹³⁷Сs є вже неодноразово згадувані елементи, відповідно, кальцій і калій. Нормальне забезпечення організму кальцій- і калієвмісними продуктами знижує перехід цих радіонуклідів в тканини. Тому абсолютно недопустимим є дефіцит цих елементів у раціоні наспелення, особливо дітей і підлітків, що проживає на забруднених радіонуклідами територіях. В першу чергу це стосується кальцію – головного мінерального компоненту скелету, потреба у котрому у молодого організму, що росте і формується, особливо велика. При нестачі кальцію стронцій, в тому числі і радіоактивний, маючи до нього чітко виражену хімічну спорідненість, легко включається у каркас кристалічної решітки оксиапатиту – структурної основи кісткової тканини  і накопичується в ній, піддаючи опроміненню червоний кістковий мозок – критичний орган хребетних.

  Основним джерелом кальцію для людини є молоко і молочні продукти. В умовах проживання на забруднених радіонуклідами територіях у раціоні харчування людини акцент слід робити на зневоднених молочних продуктах – вершках, сметані, сирах, як м’якому, так і твердому, при одержанні котрих значна частина радіонуклідів видаляється з відвійками та сироваткою. Джерелом кальцію є також бобові рослини – горох, квасоля, боби, соя та інші. Підвищену його кількість у порівнянні з іншими рослинами містять плоди деяких видів розоцвітих – шипшини, абрикосу, суниці, полуниці.

Головним джерелом калію є овочі і фрукти. Такі розповсюджені і популярні рослини як капуста, картопля, столові буряки, гречка, кукурудза, овочевий перець, котрі складають суттєву частку раціону жителів середньої смуги Євразії, накопичують його у великих кількостях. Дуже багато калію містять виноград і абрикос – їх можна вважати чемпіонами за вмістом цього елементу серед видів, що культивуються в Україні. Всі ці рослини належать до так званих рослин-калієфілів.

Практично всі види рослин є основними поставниками в організм людини мікроелементів, багато з яких, в першу чергу залізо, цинк, марганець, кобальт, мідь, нікель, літій проявляють антагоністичні властивості по відношенню до стронцію і цезію, блокуючи їх всмоктування у шлунково-кишковому тракті. Особливо багато мікроелементів містять салатні овочі – салат-латук, звичайний салат, шпинат, петрушка, селера.

Найбільш відомий сорбент – активоване вугілля, яке широко застосовується у лікувальній практиці при різних харчових отруєннях, виявився малоефективним як засіб поглинання продуктів поділу урану, в тому числі  ¹³⁷Сs, а в особливості ⁹⁰Sr. Ефективним сорбентом ¹³⁷Сs у травному тракті є згаданий у попередній главі фероцін. Однак, якщо у тваринництві вони знайшли достатньо широке застосування, то для захисту людини використовуються тільки в особливих випадках під медичним контролем. Це зумовлене неоднозначним відношенням до можливості прояву деяких негативних побічних ефектів препаратів на їх основі, зокрема впливом на печінку, нирки, селезінку, підвищеним виведенням у деяких ситуаціях разом з цезієм калію.

Здатність вибірково адсорбувати ⁹⁰Sr, знижуючи його всмоктування у травному тракті, зменшувати перехід в тканини і відкладення в організмі мають солі альгінових кислот – альгінати натрію, калію, кальцію, магнію – кислі полісахариди, які виділяють з деяких видів  морських бурих водоростей, зокрема ламінарії біломорської, японської, екваторіальної, водорості цитозіри. На основі альгінатів створені спеціальні сорбенти, які мають селективність до стронцію. Так, препарат „Альгісорб” запобігає всмоктуванню у шлунково-кишковому тракті 60-85% ⁹⁰Sr. В зв’язку з тим, що цей радіонуклід являє особливу небезпеку для дітей, альгінати додаються до деяких продуктів дитячого харчування.

Разом зі стронцієм альгінати можуть блокувати і надходження кальцію. Але встановлено, що добове споживання 3-4 г альгінату натрію дитиною і 6-8 г дорослою людиною, знижуючи всмоктування ⁹⁰Sr в 3-3,5 рази, суттєво не впливають на кальцієвий обмін.

Альгінати, головним чином натрієва сіль, використовуються у деяких виробництвах як емульгуючи засоби. Особливо широко вони застосовуються як стабілізатори при виробництві морозива. І цей молочний продукт, особливо його вищи сорти, з усіма підставами можна віднести до продуктів харчування, що мають радіозахисні властивості.

Подібний ефект мають згадувані пектинові речовини – також кислі полісахариди, вміст яких достатньо великий у коренеплодах, зокрема буряках і моркві, багатьох рослинах родини гарбузячих і в першу чергу саме у гарбузах, плодах цитрусових, плодах сім’ячкових плодових порід – яблуні, груші, айви, деяких кісточкових – сливи, абрикосу, плодах шипшини, смородини, журавлини.

Аналогічну дію проявляє агар-агар, добре відомий бактеріологам і мікробіологам високомолекулярний полісахариди, який виділяють з деяких видів червоних (багряних) водоростей і використовують для приготування твердих поживних середовищ. Агар-агар широко застосовується і в кондитерській промисловості при виготовленні мармеладу, пастили, різних фруктових желе, джемів.

Але, мабуть, найпростішими комплексоутворюючими речовинами слід вважати сполуки фосфору – похідні фосфорних кислот і деякі інші, котрі здатні утворювати з багатьма металами, переважно другої групи періодичної системи елементів, в тому числі зі стронцієм, досить прості, але слабо розчинні і практично нерозчинні в воді комплекси, тобто переводити їх у малодоступний для засвоєння організмом стан. Тому при наявності у складі раціону людини достатньої кількості сполук фосфору значна частина ⁹⁰Sr може транзитом проходити через шлунково-кишковий тракт. Показано, що додаткове введення в раціон людини фосфатів, наприклад у вигляді гліцерофосфату, зв’язує у травному тракті до чверті ⁹⁰Sr, що надійшов.

Джерелом фосфору в раціоні людини є риба, м’ясо, горіхи, багато його у зерні злаків, бобових, олійних видів рослин, салатних овочевих рослин.

Особливо ефективним виявляється спільне підвищення вмісту у раціоні фосфору і кальцію, тобто ці елементи проявляють адитивність у впливові на зменшення надходження ⁹⁰Sr. І це цілком зрозуміло, так як механізми блокування ними всмоктування цього радіонукліду принципово різні.

Виключно вибіркову здатність до комплексоутворення з цезієм і стронцієм мають антоціани – пігменти полі фенольної, точніше флавоноїдної природи, котрі надають рослинам, головним чином квіткам та плодам, рідше листям, характерного червоного, коричневого, синього, фіолетового аж до чорно-фіолетового забарвлення. Хімічною основою всіх антоціанів є фенольні глікозиди, котрі утворюють комплексні сполуки з іонами калію та кальцію, і, відповідно, цезію і стронцію. Антоціани, що надають рослинами червоних відтінків зобов’язані цій властивості особливим сполукам з іонами калію. Пігменти, що надають синього і фіолетового кольорів – сполукам з іонами кальцію. Відповідно, вони утворюють комплекси з цезієм і стронцієм.

Велику кількість антоціанів містять плоди чорної смородини, чорноплідної горобини, ожини, баклажанів, темнозабарвлені сорти сливи, винограду, шовковиці, червоної капусти. Але у плодів томатів червоний колір зумовлений за рахунок пігменту каротину, перця овочевого – капсаіцину, рослини столових буряків зобов’язані фіолетовому забарвленню пігменту бетаїдину – сполукам іншої природи.

Прискорення виведення з організму інкорпорованих радіонуклідів, що відклалися в певних тканинах і органах є дуже актуальним, але надзвичайно складним завданням. Є відомості, що такою властивістю володіють і деякі форми антоціанів.

Прискорюють виведення радіонуклідів різні чаї та настої на основі рослинних зборів з відомих лікарських трав. Є дані про те, що зелений чай і навіть звичайний чорний такою мають здатність до прискорення виведення не тільки відносно добре розчинного ¹³⁷Сs, але й ⁹⁰Sr. Це також пов’язується зі вмістом у чаї і деяких видах рослин великої кількості здатних до комплексоутворення речовин флавоноїдной природи – флавонов, катехінов, тих же антоціанів, рутину, кверцетину, гесперидину та інших, а також дубильних речовин. Всі вони належать до великого класу фенольних сполук, здатність котрих до зв’язування іонів важких металів у стійкі комплекси добре відома. Хоча іноді прискорення виведення радіонуклідів у даній ситуації пояснюється звичайним їх розчиненням та „вимиванням” з організму.

Є відомості про те, що здатність прискорювати виведення радіонуклідів не тільки з шлунково-кишкового тракту, але й інкорпорованого у деякі тканини і органи, мають ферроцин і альгінати. Так, при радіаційній аварії в Гойянії (Бразилія) у 1987 р. з метою прискорення виведення ¹³⁷Сs у 250 чоловік успішно застосовували фероціанід заліза (10–20 г на добу для дорослих і 5–10 г для дітей).

Взагалі ж у практиці радіаційної медицини для виведення застосовують спеціальні синтетичні комплексони, що мають вузьку вибірну здатність по відношенню до зв’язування строго визначених радіонуклідів. Це специфічні комплексні сполуки, які, зв’язуючись з радіонуклідом в тканинах, збільшують їх розчинність, прискорюють транспорт і включення в системи природного виведення. Вони одержали назву радіодекорпораторів. Найбільш відомі з них – пентацін, цинкацін, тетацін. Так, пентацін (кальцію тринатрію пентенат) таким чином прискорює виведення з організму інкорпорованих ізотопів плутонію, церію, ітрію, свинцю і цинку. На жаль, він не виявляє помітної дії на швидкість виведення ізотопів цезію і стронцію. Мабуть саме тому не впливає на вміст калію і кальцію, котрі часто-густо виводяться при застосуванні деяких сорбентів і комплексонів, в тому числі і природних.

Високо оцінюючи важливість певних продуктів харчування, в особливості рослинного походження, в мінімізації надходження і накопичення радіонуклідів в організмі людини, слід підкреслити, що вини проявляють свою дію на фоні забезпечення його оптимальними кількостями вуглеводів, жирів в особливості білків. Доведено, що всмоктування більшості радіонуклідів у шлунково-кишковому тракті суттєво залежить від того. Надходять вони натще чи з їжею. Наприклад, після 12-годинного голодування поглинання ⁹⁰Sr зростає в 2–3 рази. Що стосується білків, то, крім того, що вони самі по собі містять багато речовин, що проявляють радіозахисні властивості на різних рівнях, достатня їх кількість у раціоні не тільки перешкоджає всмоктуванню радіонуклідів, але й сприяє виведенню ¹³⁷Сs з крові, м’язів, печінки, нирок, селезінки, легень та інших органів. При білковому голодуванні накопичення цього радіонукліду в організмі зростає. І абсолютно однозначно встановлено, що за низького вмісту білків у раціоні період піввиведення радіонуклідів з організму зростає. В цих умовах поглинуті дозі внутрішнього опромінення можуть суттєво збільшуватись.