Где находится стронций 90 в костях и зубах

Опубликовано: 20.04.2024

СТРОНЦИЙ (Strontium, Sr) — химический элемент периодической системы Д. И. Менделеева, подгруппы щелочноземельных металлов. В организме человека С. конкурирует с кальцием (см.) за включение в кристаллическую решетку оксиапатита кости (см.). 90 Sr, один из наиболее долгоживупих радиоактивных продуктов расщепления урана (см.), накапливаясь в атмосфере и биосфере при испытаниях ядерного оружия (см.), представляет огромную опасность для человечества. Радиоактивные изотопы С. применяют в медицине для лучевой терапии (см.), в качестве радиоактивной метки в диагностических радиофар-мацевтических препаратах (см.) в медико-биол. исследованиях, а также в атомных электрических батареях. Соединения С. используют в дефектоскопах, в чувствительных приборах, в устройствах для борьбы со статическим электричеством, кроме того, С. применяют в радиоэлектронике, пиротехнике, в металлургической, химической промышленности и при изготовлении керамических изделий. Соединения С. неядовиты. При работе с металлическим С. следует руководствоваться правилами обращения со щелочными металлами (см.) и щелочноземельными металлами (см.).

С. был открыт в составе минерала, позднее названного стронцианитом SrC03, в 1787 г. вблизи шотландского города Стронциана.

Порядковый номер стронция 38, атомный вес (масса) 87,62. Содержание С. в земной коре составляет в среднем 4-10 2 вес. %, в морской воде — 0,013% (13 мг/л). Промышленное значение имеют минералы стронцианит и целестин SrSO₄.

В организме человека содержится ок. 0,32 г стронция, в основном в костной ткани, в крови концентрация С. в норме составляет 0,035 мг/л, в моче — 0,039 мг/л.

С. представляет собой мягкий серебристо-белый металл, t°пл 770°, t°кип 1383°.

По хим. свойствам С. сходен с кальцием и барием (см.), в соединениях валентность стронция 4-2, химически активен, окисляется при обычных условиях водой с образованием Sr(OH)₂, а также кислородом и другими окислителями.

В организм человека С. поступает гл. обр. с растительной пищей, а также с молоком. Он всасывается в тонкой кишке и быстро обменивается со С., содержащимся в костях. Выведение С. из организма усиливают комп-лексоны, аминокислоты, полифосфаты. Повышенное содержание кальция и фтора (см.) в воде препятствует кумуляции С. в костях. При увеличении концентрации кальция в рационе в 5 раз накопление С. в организме снижается вдвое. Избыточное поступление С. с пищей и водой вследствие его повышенного содержания в почве нек-рых геохим. провинций (напр., в отдельных р-нах Восточной Сибири) вызывает эндемическое заболевание — уровскую болезнь (см. Кашина — Бека болезнь).

В костях, крови и других биол. субстратах С. определяют гл. обр. спектральными методами (см. Спектроскопия).

Радиоактивный стронций

Природный С. состоит из четырех стабильных изотопов с массовыми числами 84, 86, 87 и 88, из к-рых наиболее распространен последний (82,56%). Известны 18 радиоактивных изотопов С. (с массовыми числами 78—83, 85, 89—99) и 4 изомера у изотопов с массовыми числами 79, 83, 85 и 87 (см. Изомерия).

Большинство радионуклидов С. являются короткоживущими или ультракороткоживущими. Пять радионуклидов С. имеют периоды полураспада (Т_1/2) от 66 мин. до 33 час., четыре — от суток до двух месяцев и один радионуклид С. с массовым числом 90 — долгоживущий. Практическое применение нашли 85Sr (Т_1/2 = 65 сут.), 87mSr (Т_1/2 =2,83 часа), 89Sr (Т_1/2, = 50,5 сут.) и 90Sr (Т_1/22 = 27,7 года). Радиоактивный С. используют в народном хозяйстве при исследованиях методом меченых атомов, a 90Sr, кроме того, применяют в закрытых источниках бета-излучения, в частности в атомных электрических батареях, используемых и как источник энергии в кардиостимуляторах (см. Кардиостимуляция).

В медицине 90Sr применяют для лучевой терапии в офтальмологии и дерматологии, а также в радиобиологических экспериментах в качестве источника р-изл учения. 85Sr получают либо облучением в ядерном реакторе нейтронами стронциевой мишени, обогащенной по изотопу 84Sr, по реакции 84Sr (11,7) 85Sr, либо производят на циклотроне, облучая протонами или дейтронами мишени из природного рубидия, напр, по реакции 85Rb (p, n) 85Sr. Радионуклид 85Sr распадается с электронным захватом, испуская гамма-излучение с энергией Е_гамма, равной 0,513 Мэв (99,28%) и 0,868 Мэв ( -8 , 10 -10 , 2,8*10 -11 и 1,2*10 -12 кюри/л.

Библиография: Борисов В. П. и д р. Неотложная помощь при острых радиационных воздействиях, М., 1976; Булдаков Л. А. и М о с к а л е в Ю. И. Проблемы распределения и экспериментальной оценки допустимых уровней Cs137, Sr90 и Ru106, М., 1968, библиогр.; Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, с. 46, М., 1960; Ильин JI. А. и Иванников А. Т. Радиоактивные вещества и раны, М., 1979; К а с а в fi-на Б. С. и Т о р б е н к о В. П. Жизнь костной ткани, М., 1979; JI е в и н В. И. Получение радиоактивных препаратов, М., 1972; Метаболизм стронция, под ред. Дж. М. А. Ленихена и др., пер. с англ., М., 1971; Полуэктов Н. С. и д р. Аналитическая химия стронция, М., 1978; P е м и Г. Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1972; Protection of the patient in radionuclide investigations, Oxford, 1969, bibliogr.; Table of isotopes, ed. by С. M. Lederer a. V. S. Shirley, N. Y. a. o., 1978.

А. В. Бабков, Ю. И. Москалев (рад.).

На базе кафедры радиобиологии и биофизики ФГБОУ ВПО МГАВМиБ им. А.Д. Белова выполнена работа по исследованию эффективности Энтеросгеля в выведении радиоактивных изотопов цезия и стронция.

Установлено:

Энтеросгель хорошо выводит стронций-90 у мышей при однократном введении, что выгодно выделяет его среди других известных сорбентов. За период эксперимента из организма было выведено 65% в опытной группе по сравнению с контрольной группой, где выведение составило 33%.
Энтеросгель ускоряет выведение цезия-137 из организма животного. Эффективный период биологического выведения цезия-137 составил 1,4 суток, что в 5,4 раза меньше по сравнению с контрольной группой, где эффективный период биологического выведения составил 7,5 суток.

Динамика накопления и выведения радиоцезия (Cs137) из организма при использовании Энтеросгеля

Исследования показали, что Энтеросгель усиливает выведение радиоактивного цезий137, при этом наблюдается обратно пропорциональная зависимость между содержанием цезий137 в мышцах и почках, через которые цезий-137 в основном выводится из организма. Чем меньше становится концентрация радиоцезия в мышцах, тем больше она становится в почках, (см. рис. 1, 2). Эффект снижения концентрации цезия-137 наблюдается также и в ЖКТ. Такая же тенденция снижения концентрации цезия-137 при использовании энтеросгеля наблюдается и в других исследуемых органах (печень, сердце).

Рис.1 Динамика накопления и выведения цезия-137 в мышцах

Введение цезия-137 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончании эксперимента.

Применяли Энтеросгель. Введение цезия-137 однократно в начале эксперимента, затем Энтеросгель до окончания эксперимента.

Рис.2 Динамика накопления и выведения цезия-137 в почках

Введение цезия-137 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончания эксперимента

Энтеросгель применяли. Введение цезия-137 однократно в начале эксперимента, затем Энтеросгель до окончания эксперимента

Динамика накопления и выведения и радиостронция (Sr90) из организма животных при использовании Энтеросгеля

В отличии от цезия-137, стронций-90 сложнее выводится из организма, как естественным путем, так и при использовании радиосорбентов. Основное место депонирования стронция-90 находится в костной ткани. В отдаленные периоды из-за медленного обмена стронция в костной ткани, основное его количество будет находиться в костях. При использовании Энтеросгеля для выведения стронция-90 из организма, значение удельной активности в костной ткани к окончанию эксперимента в 2 раза ниже по сравнению со значением удельной активности костной ткани контрольной группы. Удельная активность стронция-90 в костях на первые сутки была равна ЗОБк/г, что составляет 15% от введенной удельной активности (Рис.3).

На первые сутки после однократного перорального введения с кормом стронция-90 удельной активностью 730 Бк/г наблюдается наибольшее содержание стронция-90 в ЖКТ удельной активностью 60 Бк/г, что составляет 30% от введенной удельной активности. Учитывая то, что костная ткань по массе существенно меньше массы ЖКТ, общее количество стронция-90 будет находиться в ЖКТ в период поступления изотопа в организм.

В группе где применяли Энтеросгель наблюдается блокада всасывания стронция-90 из ЖКТ в отличии от группы где Энтеросгель не применяли. На 1 сутки после введения энтеросгеля, удельная активность снизилась до 6 Бк/г, что составляет 0,8% от введенной удельной активности.

В почках наблюдается увеличение концентрации стронция-90, удельная активность к 14 суткам равна 55 Бк/г, что составляет 25% от введенной активности, это свидетельствует о том, что идет более интенсивное выведение стронция-90 из организма животных по сравнению с контрольной группой, (см. рис. 4). В связи с этим снижается общая концентрация радиостронция, что обуславливает общий положительный эффект за счет уменьшения дозовой нагрузки на организм при применении препарата Энтеросгель.

Рис.3 Динамика накопления и выведения стронция-90 в костях

Введение стронция-90 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончании эксперимента

Применяли Энтеросгель. Введение стронция-90 однократно в начале эксперимента, затем Энтеросгель до окончания эксперимента.

Рис.4 Динамика накопления и выведения стронция-90 в почках

Введение стронция-90 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончании эксперимента

Применяли Энтеросгель. Введение стронция-90 однократно в начале эксперимента, затем Энтеросгель до окончании эксперимента

Описание

Sr (стронций) — считается условно токсичным элементом, то есть в чистом виде не представляет угрозы для человека.

Стронций (87,6 а.е.м.) — избирательно накапливается в организме человека и в основном находится в костной ткани (99%). До настоящего времени точно не установлена роль этого элемента, как жизненно необходимого. Но доказано, что стронций играет важную роль в образовании и прочности эмали зубов, в процессах костеобразования. Использование препаратов стронция достоверно уменьшает риск переломов у женщин пожилого и старческого возраста. Этот микроэлемент оказывает цитопротективный эффект. Поступающий в организм с пищей стронций всасывается относительно слабо.

Стронций проникает организм вместе с употребляемой пищей (ежедневная получаемая с едой и водой доза составляет до 22 мг). Он очень плохо усваивается кишечником. Абсорбируется стронций в двенадцатиперстной кишке или подвздошной кишке. Стронций, который уже прошел процесс абсорбции выходит из организма вместе с мочой, а в крайнем случае — с желчью. Фекалии содержат в основном не абсорбированный стронций.

Избыток стронция может вызывать изменения в минеральном обмене костной ткани. «Стронциевый рахит» («уровская болезнь», болезнь Кашина-Бека) — эндемическое заболевание, связанное с нарушением баланса минералов.

Применение стронция в промышленности и медицине
Стронций используют в металлургии, в производстве телевизионной аппаратуры, аккумуляторов и пиротехнических средств. Радиоактивный 90Sr и 89Sr являются опасными побочными продуктами ядерных реакций. Нерадиоактивный стронций-88 используют для защиты организма от воздействия радиоактивных форм стронция (механизмы конкуренции). Радиоактивный 89Sr применяют в терапии некоторых онкологических заболеваний. Содержание стронция в волосах отражает экспозицию организма к этому элементу и коррелирует с его концентрацией в костях.

Показания:

оценка экспозиции к стронцию;
болезнь Кашина-Бека;
остеопороз у лиц пожилого и престарелого возраста;
доклиническая и гигиеническая диагностика при подозрении на наличие дисбаланса в обеспечении организма микроэлементами.

Подготовка
Цельная кровь:
Кровь рекомендуется сдавать утром, в период с 8 до 12 часов. Взятие крови производится натощак или спустя 4–6 часов голодания. Допускается употребление воды без газа и сахара.

Накануне сдачи исследования следует избегать пищевых перегрузок.

Моча:
Накануне сдачи анализа не рекомендуется употреблять в пищу овощи и фрукты, которые могут изменить цвет мочи (свёкла, морковь, клюква и т.п.), принимать диуретики.

Собирают утреннюю порцию мочи, выделенную сразу же после сна. Перед сбором мочи необходимо провести тщательный гигиенический туалет внешних половых органов. При первом утреннем мочеиспускании небольшое количество мочи (первые 1–2 сек) выпустить в унитаз, затем собрать всю порцию мочи в чистую ёмкость, не прерывая мочеиспускания. Мочу отлить в стерильный пластиковый контейнер с завинчивающейся крышкой приблизительно 50 мл. Во время сбора мочи желательно не касаться контейнером тела. Доставить контейнер с мочой в медицинский офис необходимо как можно скорее с момента взятия биоматериала.

Женщинам не рекомендуется сдавать анализ мочи во время менструации.

Волосы:

волосы должны быть чистыми и тщательно просушенными;
химическая завивка без окраски и обесцвечивание волос не препятствуют анализу. Проводить анализ окрашенных волос рекомендуется через два месяца после процедуры их окрашивания;
прекратить использование лечебных шампуней, средств против перхоти, муссов, лечебных бальзамов и гелей за две недели до сдачи волос на анализ. Если Вы применяете препараты типа «Антиседин», то необходимо прекратить их использование за три месяца до анализа;
перед процедурой срезания волос тщательно вымыть руки. Не рекомендуется использовать перчатки из латекса, поскольку они обработаны тальком, который может загрязнить образец волос. Инструмент для срезания волос (ножницы или бритва) должен иметь чистые режущие поверхности;
волосы аккуратно отстричь (не выдергивать!) в непосредственной близости от корней, в четырех-пяти местах на затылке ближе к области шеи. Оставить длину отстриженных волос 3–5 см от корней, а лишнее обрезать. Если волосы очень короткие, то их необходимо состричь в количестве, способном заполнить чайную ложку;
срезанные волосы собрать в пучок толщиной 2–3 мм и поместить во внутренний маленький конверт. В зоне конверта, где расположен корневой конец пряди, сделать надпись «корень»;
внутренний маленький конверт вместе с собранным материалом и заполненный бланк заказа необходимо поместить в большой конверт.

Интерпретация результатов

Моча:

Единицы измерения: мкг/л.

Повышенное содержание стронция:

стронциевый рахит и прочие заболевания костной ткани, спровоцированные вымыванием кальция;
фиброз легких;
лейкемия (рак белых кровяных клеток);
нарушение функций костного мозга;
почечная недостаточность;
задержка роста у детей.

Дефицит стронция:

провоцирует хрупкость костей (особенно у людей пожилого возраста);
кариес, хрупкость зубов, разрушение эмали.

В организме человека, весом 70 килограмм содержится примерно 320 грамм стронция, небольшая его часть депонирована в костях и костных тканях. Относительно завышенные показатели стронция в лимфоузлах — 0,30–0,08 мкг/г; яичниках — 0,14–0,06; лёгких — 0,20–0,02; почках, надпочечниках и печени — 0,1–0,03.

Кровь:
Единицы измерения: мкг/л.

Повышенные значения:

«стронциевый рахит», его также называют «уровская болезнь».

Стронций оказывает токсическое влияние на взрослый и детский организм, как мышечный и нервный яд.

Основные признаки повышенного содержания стронция в крови:

образование в лёгких фиброзных рубцов;
рахитоподобные заболевания;
повышенная ломкость костей или "уровская" болезнь;
деформация костей и суставов;
задержка роста;
почечная недостаточность.

Волосы:
Единицы измерения в волосах: мкг/г сухой массы.

Повышение значений:

повышенное накопление стронция в организме;
изменение метаболизма стронция;
болезнь Кашина-Бека.

Результаты полученных анализов являются вспомогательным средством для постановки диагноза и могут расшифровываться только специалистом. Самодиагностика и самостоятельное назначение лечения на фоне интерпретации результатов анализа неприемлемы.

С. представляет собой мягкий серебристо-белый металл, t°пл 770°, t°кип 1383°.

В костях, крови и других биол. субстратах С. определяют гл. обр. спектральными методами (см. Спектроскопия).

Радиоактивный стронций

А. В. Бабков, Ю. И. Москалев (рад.).

Установлено:

Энтеросгель хорошо выводит стронций-90 у мышей при однократном введении, что выгодно выделяет его среди других известных сорбентов. За период эксперимента из организма было выведено 65% в опытной группе по сравнению с контрольной группой, где выведение составило 33%.
Энтеросгель ускоряет выведение цезия-137 из организма животного. Эффективный период биологического выведения цезия-137 составил 1,4 суток, что в 5,4 раза меньше по сравнению с контрольной группой, где эффективный период биологического выведения составил 7,5 суток.

Динамика накопления и выведения радиоцезия (Cs137) из организма при использовании Энтеросгеля

Рис.1 Динамика накопления и выведения цезия-137 в мышцах

Введение цезия-137 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончании эксперимента.

Рис.2 Динамика накопления и выведения цезия-137 в почках

Введение цезия-137 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончания эксперимента

Динамика накопления и выведения и радиостронция (Sr90) из организма животных при использовании Энтеросгеля

Рис.3 Динамика накопления и выведения стронция-90 в костях

Введение стронция-90 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончании эксперимента

Рис.4 Динамика накопления и выведения стронция-90 в почках

Введение стронция-90 однократно в начале эксперимента, затем корм до окончании эксперимента

Читайте также: