Полоний-210 — практически чистый альфа-излучатель с периодом полувыведения из организма человека около 140 дней. Энергия альфа-излучения 5,3 Мэв. Удельная активность и токсичность изотопа очень высоки (4500 кюри в 1 г без стабильного носителя).
В связи с этим поступление даже небольших весовых и объемных количеств полония, особенно непосредственно в кровь (через поврежденную кожу), может представлять серьезную опасность. Критическими органами являются почки, селезенка, печень, на которые за короткий срок приходятся наибольшие поглощенные дозы. Выведение полония из организма происходит с калом и мочой в отношении, примерно равном 10: 1, а в более поздние сроки — преимущественно с мочой. В крови на протяжении первых 4—8 недель после поступления содержится приблизительно 10—20% общего количества изотопа.
В связи с быстрым формированием тканевой дозы (до 80% общей ее величины накапливается в течение 100 дней) и циркуляцией изотопа в крови, развитие клинических реакций при достижении некоторой абсолютной величины дозы происходит в относительно короткие сроки. Наиболее ранние отклонения могут быть выявлены в капиллярах кожи и слизистых, кровообращении и состоянии ферментных систем и желчевыделительной функции печени. Эти сдвиги при последующем благоприятном течении заболевания заключаются в преходящей билирубинемии, увеличении содержания альдолаз в сыворотке крови, изменении объема почечного плазмотока, сдвигах показателей адсорбции I131-бенгал-роз клетками печени. Подобные отклонения были обнаружены у больных в диапазоне доз, превышающих допустимые в 10—50 раз (А. К. Гуськова, В. А. Солдатова, Р. Д. Друтман и М. С. Малышева).
Тяжелые клинические проявления с глубоким нарушением функции печени и почек, как это можно предположить на основе экстраполяции экспериментальных данных, возникают через 3—6 месяцев от момента поступления полония в количестве, равном или превышающем 50— 100 мккюри.
Приводимое ниже наблюдение иллюстрирует клинические проявления, характерные для действия данного изотопа, а также некоторые радиометрические методы определения его начального количества, которые были использованы для расчета тканевых доз в основных критических органах.
Закономерности, присущие данному больному, были характерны для всех лиц, наблюдавшихся А. К. Гуськовой с соавторами (1965), а также описанных Л. М. Омельяненко с соавторами (1963) в близком диапазоне доз. Количество полония в этих случаях составляло от десятых долей до 10 мкюри. Корреляция клинических данных с величиной дозы прослеживалась по срокам выявления и выраженности всех изменений. Приводим типичное наблюдение (Публикация А. К. Гуськовой с соавторами (1965).).
Больной М., 17 лет, родился в семье колхозника. Рос и развивался нормально, учился удовлетворительно, закончил 8 классов, с 1961 г. — ученик-каменщик строительного училища. В прошлом ничем не болел. Наследственность не отягощена. Не курит. Отец погиб на фронте, мать страдает заболеванием сердца. Материально-бытовые условия удовлетворительные.
Мальчик вместе с тремя товарищами увидел во дворе строительного училища металлический бачок, который их заинтересовал. Будучи старшим, он открыл бачок, вынул из него металлическую ампулу, вскрыл ее молотком, затем вскрыл вторую ампулу, находящуюся внутри первой. Порошок, содержавшийся во внутренней ампуле, высыпал на правую ладонь мальчика, который сдул его, ампулу положил в нагрудный карман и вместе с товарищами пошел в столовую. Перед обедом вымыл руки с мылом.
Пропажа ампулы, содержащей полоний-бериллиевый источник в 4 кюри, вызвала тревогу на строительном участке. Через 9 часов после происшествия мальчики были обнаружены и доставлены в факультетскую клинику медицинского института. При поступлении всем пострадавшим было сделано промывание желудка, очистительные клизмы, назначено обильное питье, давался животный уголь. В течение первых 10—14 дней вводили антибиотики, хлористый кальций, аскорбиновую кислоту, рутин, витамины группы В; в течение недели проведен курс лечения унитиолом. На 9-й день от момента происшествия у пострадавшего было замечено увеличение печени. Еще через неделю он был направлен в радиологическую клинику с целью дальнейшего наблюдения и лечения.
Данные о количестве поступившего полония и расчет тканевых доз произведены Р. Д. Друтман с соавторами. Окисленный полоний поступил ингаляционным путем через пищеварительный тракт с загрязненных рук. В первые дни менее систематически, а с 21-го дня после происшествия регулярно в лаборатории производили исследования по определению полония в пробах различных биологических сред (кала, мочи, крови, желудочного сока, дуоденального содержимого). Результаты исследования представлены на рис. 54.
Рис. 54. Динамика выведения полония с калом (верхняя кривая) и мочой (нижняя кривая) у больного М.
По оси абсцисс — дни наблюдения; по оси ординат — q (суточное количество экскрета в микрокюри).
Было вычислено, что средний эффективный период полувыведения полония из организма составляет 37 ± 6 дней. Среднее отношение активности, выводящейся за сутки с калом qк и мочой qм, равно 18,8; суммарная активность полония, выводившаяся в первый день после попадания его в организм, Еqо равна 1,51 ·10—1. Эти данные получены в результате экстраполяции кривой выведения ко дню происшествия, без учета полония, прошедшего транзитом. В отдельные дни уровень выведения полония значительно отклонялся от средних значений в кривой выведения, и тогда соотношение между активностью полония, выводящегося за сутки с калом и мочой, существенно изменялось. Следует отметить, что в исследованном случае среднее отношение активности, выводящейся с калом, к активности, выводящейся с мочой, тем больше, чем выше суммарный уровень выведения.
Концентрация полония в крови изменялась по мере выведения его из организма. На рис. 55 приводятся данные по содержанию полония в 1 мл крови (с 21-го по 56-й день).
Рис. 55. Динамика содержания полония в крови больного М. По оси абсцисс — дни наблюдения; по оси ординат — количество полония.
Концентрация полония в крови обследованного находилась в строгом соотношении с количеством попавшего в организм вещества.
При исследовании биосред на 328-й день полоний в крови практически не был обнаружен. На основании расчетных данных о количестве изотопа, содержащегося внутри организма, и измеряемой концентрации в крови, оценивалась доля его содержания в крови: на 50-й день она составила 10% от содержащегося в организме.
В желудочном соке содержание полония на 45—46-й день равнялось 8 расп/мин., а в дуоденальном содержимом — 29 расп/мин. Таким образом, активность (Ло), попавшая внутрь организма, без учета полония, прошедшего транзитом, могла быть оценена в 10,8 мккюри.
Зная активность, попавшую в организм, удалось оценить среднюю дозу за все время нахождения изотопа и дозу в отдельных органах. В расчетах принималось следующее распределение (в процентах от содержащегося в организме): печень — 22, почки — 10, селезенка — 1. Перераспределение полония по органам со временем не учитывалось; вес органа вычисляли на основании веса пострадавшего и соотношения веса органов «стандартного человека». Результаты расчетов приводятся в таблице 25.
| Весь организм | Печень | Почки | Селезенка | ||||
| вес, кг | доза, бэр | вес, кг | доза, бэр | вес, г | доза, бэр | вес, г | доза, бэр |
| 52 | 30 | 1260 | 270 | 220 | 700 | 110 | 140 |
Дозы рассчитаны при упрощенном предположении, что ОБЭ в рассмотренном случае равна 10.
Из приведенных данных видно, что, несмотря на наибольшее отложение полония в печени, самая высокая тканевая доза создается в почках, Где его концентрация максимальна.
Рис. 56. Динамика формирования дозы облучения печени у больного М.
При поступлении в клинику мальчик никаких жалоб не предъявлял, чувствовал себя хорошо; самочувствие оставалось хорошим и в последующие 2 года наблюдения. Клиническое обследование пострадавшего в местной больнице и трижды в стационаре радиологического отделения клиники на протяжении 2,5 лет от момента поступления изотопа позволяет говорить об отсутствии на всем протяжении наблюдения выраженного клинического синдрома лучевой болезни, обусловленного полонием.
За первый год наблюдения мальчик прибавил в весе 3 кг, за второй год — 2 кг, вырос за 2 года на 2 см, что соответствует возрастным нормативам.
Однако при тщательном специализированном исследовании выявлены отдельные признаки реакции со стороны некоторых наиболее поражаемых полонием органов и систем, соответствующие величинам лучевых нагрузок от поступившего в организм изотопа, не сформировавшие, однако, очерченного клинического синдрома заболевания.
При обследовании в клинике в период первой госпитализации (15—70-й день) были обнаружены легкие нарушения сосудистой проницаемости: проба Нестерова II—III степени, положительный симптом щипка без клинических признаков геморрагического синдрома. При капилляроскопическом исследовании ногтевого ложа IV пальца обеих рук отмечалась мутность фона, замедление кровотока. На 5—6-й неделе наблюдалось значительное расширение сети кровеносных сосудов в области слизистой мягкого неба и задней стенки глотки, в области нижних раковин и носовой перегородки, единичные мелкоточечные кровоизлияния, На 18-й день было однократно небольшое носовое кровотечение. Через 1 год оставалось значительное расширение сети кровеносных сосудов, после 2 лет наблюдения эти изменения исчезли.
При исследовании сердечно-сосудистой системы при первой госпитализации отмечена неустойчивость артериального давления с наклонностью к гипотонии (артериальное давление колебалось от 110/70 до 90/50 мм рт. ст). Аускультативно выявлялся нежный систолический шум, подтвержденный при фонокардиографической регистрации. В последующие 2 года тоны сердца были чистыми, шум не выслушивался, существенных изменений в ЭКГ не выявлялось (таблица 26). Диспепсических расстройств не отмечалось, аппетит сохранялся хорошим, мальчик прибавлял в весе. На 10-й день после поступления изотопа было отмечено увеличение печени (печень выступала на 2,5—3 см из-под реберной дуги уплотненным краем в первые 2 месяца наблюдения); в последующие годы наблюдения печень не пальпировалась.
| Дата | P—Q, сек. | QRS сек. | QRST сек. | Синусовый ритм, в мин. |
| 25/Х 1961 г. 11/XI 1961 г. 22/IX 1962 г. 4/Х 1963 г. |
0,18 0,19 0,21 0,16 |
0,1 0,09 0,08 0,07 |
0,37 0,38 0,42 0,40 |
55—60 57 57 58 |
При функциональном исследовании печени отмечалось преходящее увеличение билирубина, в основном за счет непрямой фракции.
Все другие функциональные пробы печени (сулемовая, тимоловая, формоловая, активность альдолазы) не представляли значительных отклонений от нормы (таблица 27).
| Дата | Билирубин общий, мг % | Прямой билирубин (реакция) | Сулемовая проба | Тимоловая проба | Формоловая проба |
| 4/XI 1961 г. 13/XI 1961 г. 22/XI 1961 г. 8/XII 1961 г. 5/IX 1962 г. 4/Х 1963 г, |
1,15 0,80 1,0 0,85 0,3 1,5 0,97 |
Положительная замедленная — Положительная замедленная Положительная замедленная — — 0,29 |
1,99 2,14 2,07 1,85 2,06 1,98 1,7 |
0,63 0,48 0,49 0,47 0,41 0,37 — |
Отрицательная То же » » » » я » » » » » |
Кислотность желудочного сока представлена в динамике на таблице 28. Микроскопия желудочного содержимого без особенностей. Стул был оформленным, регулярным.
При первой госпитализации обнаружены небольшие патологические сдвиги со стороны функциональной деятельности почек. Как видно из рис. 57, на 29-й день после поступления полония отмечалось отчетливое снижение почечного плазмотока до 393 мл/мин. При обследовании через 1 и 2 года показатели почечного плазмотока и клубочковой фильтрации не отличались от нормального уровня.
| Дата | Общая | Свободная |
| 8/IX 1962 г.
5/Х 1963 г. |
78 12 56 |
46 0 22 |
Рис. 57. Результаты исследования почечного плазмотока (верхняя кривая) и клубочковой фильтрации (нижняя кривая) у больного М. в сопоставлении с нормой (заштрихованная полоса).
В период первичной госпитализации при повторных анализах мочи двукратно отмечались лишь следы белка (таблица 29).
| Дата | 1961 г. | 1962 г. | 1963 г. | ||||||||
| 1/XI | 11/XI | 20/XI | 24/XI | 9/XII | 20/XII | 27/I | 6/IV | 7/XII | 1/X | 8/Х | |
| Удельный вес Белок | 1016 — |
1015 — |
1012 — |
1020 Следы | 1016 — |
1025 — |
1017 Следы | 1016 — |
1014 — |
1015 — |
1021 — |
Проба по Зимницкому не представляла отклонений от нормы, удельный вес мочи — 1009—1026, остаточный азот в пределах нормы (21,2—26,9 мг%).
Тщательный неврологический осмотр при первой госпитализации выявил отдельные функциональные сдвиги, лежащие в пределах возрастной лабильности. Через 1,5 месяца после поступления изотопа отмечались некоторое снижение коленных рефлексов, а также незначительная мышечная гипотония верхних конечностей, преимущественно в разгибательной группе мышц. Через 1—2 года патологических изменений со стороны нервной системы не выявлено.
При динамическом наблюдении были отмечены некоторые сдвиги в составе периферической крови, заключавшиеся в начальном умеренном лейкоцитозе, с последующим приближением количества лейкоцитов к нижней границе нормы (4000— 5000 в 1 мм3); периодически отмечался умеренный лимфоцитоз (до 56%). Общее количество тромбоцитов за весь период наблюдения было в пределах нормы (180 000-300 000 в 1 мм3), при первом поступлении были отмечены изменения в тромбоцитарной формуле за счет увеличения процента старых форм (до 13—18%) и форм раздражения (до 4%).
Морфологические изменения кровяных пластинок сопровождались некоторым понижением их ретрактильных свойств. Индекс ретракции 0,2—0,26 (при норме 0,3—0,5).
Все остальные показатели периферической крови за весь период наблюдения оставались в пределах нормы.
Динамика числа лейкоцитов представлена на рис. 58.
Рис. 58. Динамика числа лейкоцитов у больного М. Заштрихованная полоса — граница возрастной нормы.
В пунктате костного мозга (таблица 30), взятом на 20-й и 51-й день, отмечалось некоторое увеличение количества клеток эритробластического и уменьшение количества клеток миелоидного ряда, а также некоторое увеличение содержания лимфоцитов (7,6—11,0%), моноцитов (3,6—4,0%) и митозов красного ряда. Общее количество миелокариоцитов 110 000 в 1 мм3.
| Дата | Количество миелокариоцитов в 1 мм3 | Лейко-эритробластическое соотношение | Индекс созревания нейтрофилов | Индекс созревания эритроцитов | ретикулоциты, ‰ |
| 3/XI 1961 г.
3/ХII 1961 г. |
110 000 102 000 103 000 69 000 |
2,2:1 1,7:1 4,3:1 3,0:1 |
0,60 0,40 0,56 0,50 |
0,8 0,7 0,7 0,7 |
17 17 44 28 |
В костномозговом пунктате через 1 и 2 года после поступления изотопа общее число клеток достаточное (103 000—69 000 в 1 мм3), лейко-эритробластическое соотношение нормальное, отмечен ретикулоцитоз (44—28%).
Меры оказания первой помощи и последующие мероприятия по ускорению выведения изотопа из организма пострадавшего были проведены в местной больнице. В первые сутки, помимо обмывания кожных покровов и смены белья, мальчику было сделано промывание желудочно-кишечного тракта, назначено обильное питье, мочегонные; с 23/X по 30/Х 1961 г. проведен курс лечения унитиолом (5% раствор по 10 мл внутримышечно в течение 10 дней). В последующем в связи с предположением о возможности развития токсического поражения печени проводилось общеукрепляющее, симптоматическое лечение и диетотерапия.
Приведенное наблюдение иллюстрирует основные черты формирования реакций организма на поступление полония в количествах, значительно превышающих предельно допустимые. Тем не менее клинические проявления даже при тщательном целенаправленном исследовании выражены весьма слабо и заключаются лишь в наличии незначительных отклонений в период наиболее интенсивного нарастания тканевой дозы в критических органах (печень, почки, сосудистая система). Общие реакции не выявлены, по видимому, в связи с тем, что доза облучения всего тела не превышает за время наблюдения 30 бэр. Вместе с тем возможность обнаружения хотя и слабых реакций в периоде накопления основной доли лучевой нагрузки не позволяет полностью исключить развитие отдаленных неблагоприятных последствий, касающихся критических органов и систем: нефропатии, дистрофии печени, системного поражения лимфатических узлов.