Наиболее быстро из организма выводятся радионуклиды, депонирующиеся в тканях, где скорость обмена веществ высокая. Существенно влияет на этот процесс состояние радионуклидов в тканях, т. е. находятся ли они в свободном состоянии или связаны с тканевыми структурами. Свободные радионуклиды быстрее выводятся из организма, связанные с тканевым белком и находящиеся в коллоидном состоянии радионуклиды выводятся медленнее. В зависимости от вида химического соединения, пути и длительности поступления радионуклидов в организм животных может изменяться скорость их выведения из организма и изменяться роль выделительных систем в этом процессе.
Однако основным фактором, определяющим пути выведения радио нуклидов из организма, являются их физико-химические свойства. Так, радионуклиды редкоземельных элементов независимо от пути поступления выводятся через желудочно-кишечный тракт и незначительно с мочой.
При хроническом поступлении радионуклидов пути их экскреции у животных также различны. Во многом они определяются теми же факторами, что и при однократном поступлении. Однако при хроническом поступлении большое значение начинают приобретать характер кормления животных, полноценность и качество кормов, наличие кормовых добавок и другие факторы. При хроническом поступлении большая часть изотопов йода выводится через почки, тогда как изотопы кобальта, стронция, рутения, бария, вольфрама удаляются из организма в основном через желудочно-кишечный тракт.
Введение в рацион животных стабильного изотопа изменяет не только скорость экскреции радионуклида, но и роль выделительных систем в этом процессе. Так, добавление в корм поросятам стабильного стронция уменьшает количество выводимого с мочой Sr 89 в 2 раза. Напротив, увеличение в рационе животных кальция примерно в 10 раз усиливало выведение Sr 89 с мочой.
У мелких животных интенсивность поглощения йода щитовидной и молочной железами значительно выше, чем у крупных.
Поскольку различные ткани организма по-разному связывают один и тот же радионуклид, то и скорость выведения из этих тканей будет различна. Время,в течение которого исходное количество радионуклида уменьшится вдвое, называют эффективным периодом полувыведения Т эфф. Снижение концентрации радиоизотопов происходит за счет двух основных факторов: физического их распада и истинного выведения. Значение эффективного периода полувыведения вычисляют по формуле:
Т эфф = Тфиз*Тбиол/(Тфиз + Тбиол),
Тфиз - период полураспада радионуклида,
Тбиол - период его биологического полувыведения.
Эффективный период полувыведения долгоживущих изотопов определяется в основном биологическим периодом полувыведения, короткоживущих - периодом полураспада. На эффективный период полувыведения влияют вид, возраст, функциональное состояние организма, особенности поступления, распределения радионуклидов и другие факторы. При этом выведение цезия и стронция у кур происходит быстрее, чем у крупного рогатого скота, овец, коз и свиней, за счет более интенсивного обмена веществ.
3. Влияние ионизирующей радиации на органы размножения, на наследственность и потомство животных
Половые железы у млекопитающих реагируют на действие радиации однотипно. Основное видовое отличие - величина повреждающей дозы, которая тесно связана с видовой радиочувствительностью организмов. При деиствии радиации на половые железы больше страдает генеративная функция (гаметогенез) и относительно меньше нарушается их гормональная деятельность.
Лучевые поражения семенников развиваются при общем внешнем облучении животного и локальном облучении желез, а также при инкорпорации радиоактивных веществ. Степень послелучевых изменений в половых железах зависит в основном от дозы и характера облучения Облучение малыми дозами не приводит к структурным изменениям семенников. При местном облучении большими дозами (5 Гр и более) отмечаются постепенное уменьшение их размеров и гибель спермиогенного эпителия. При общем облучении сублетальными и летальными дозами или инкорпорации радиоактивных веществ изменения в семенниках развиваются параллельно с общими признаками лучевого заболевания.
Дегенеративные изменения в паренхиме железы при тяжелой форме острой лучевой болезни наступают на 2-3й день после облучения. Первоначально поражаются спермиогонии, затем спермиоциты I и II порядков . Спермиды и зрелые спермии повреждаются в последнюю очередь.
Послелучевые реакции в семенниках, как и в других органах животного, зависят от дозы, кратности и мощности облучения. Изучение степени нарушения спермиогенеза у баранов при лучевом воз?ействии показало, что объем спермы при средней степени лучевой болезни на 30й день уменьшается наполовину. Сокращение объема эякулята продолжается до трех месяцев, к концу второго месяца могут наступить импотенция и аспермия. Восстановление объема эякулята у баранов, облученных дозой 3 Гр, происходит к 4-7 месяцу.
У баранов, перенесших лучевую болезнь средней степени тяжести, относительно полно репродуктивная функция восстанавливается в первые 3-4 мес. При тяжелой степени острой лучевой болезни восстановительные процессы спермиогенеза происходят с ремиссиями и растягиваются по времени. Ягнята, полученные от овцематок, осемененных спермой баранов, перенесших тяжело протекающую острую лучевую болезнь, имели пониженную жизнеспособность.
Степень повреждения органов размножения у самцов при внутреннем облучении определяется типом распределения радионуклидов, попавших в организм, видом и энергией излучения, эффективным периодом полувыведения и другими условиями. Почти все радионуклиды при попадании в организм вызывают патологические изменения структуры и функции семенников. нуклон радиоактивный изотоп размножение
Хроническое лучевое воздействие обычно вызывает более выраженный эффект в половых железах, чем однократное воздействие той же суммарной дозой. В связи с тем, что реакция семенников более выражена на повторное, многократное и хроническое облучение, их относят к числу органов, в которых проявляется кумуляция повреждающего действия радиации.
У животных раннего возраста и в период полового созревания яичники более радиочувствительны, чем у половозрелых. У последних, в свою очередь, радиочувствительность железы зависит от ее функциональной активности. Например, облучение в период созревания фолликулов, вызывает изменения яичников в большей степени, чем во время роста и развития желтого тела. Эти различия очень четко прослеживаются при облучении несущихся и ненесущихся кур.
При общем облучении у самок возникают изменения половых циклов, степень и направленность которых зависят от дозы воздействия. Для сельскохозяйственных животных повреждающая доза составляет около 1,5 Гр.
Картина радиационного поражения яичников при однократном облучении самок полулетальными и более высокими дозами излучений в принципе однотипна у всех животных. Вначале наблюдаются повреждения и гибель наиболее радиочувствительных тканевых элементов железы - зрелых фолликулов, затем дегенерация и гибель первичных фолликулов и других клеточных элементов. Многократные лучевые воздействия на яичники приводят к деструкции фолликулярного эпителия и фиброзному разрастанию соединительной ткани железы.
При воздействии радиации вначале нарушается гормональная функция гонад и других функционально связанных с ними эндокринных желез. Вслед за этим или одновременно возни кают морфологические изменения половых желез.
В гуморальной регуляции функции гонад при облучении возникают дисгормональные состояния. Гормональные сдвиги эндокринных желез часто сопровождаются пролиферативными процессами в них и в том числе в гонадах, результатом чего в отдаленный период может быть рост злокачественной опухоли. Восстановление функции гонад как при остром, так и при хроническом лучевом поражении идет медленно и параллельно с общим выздоровлением. После переболевания острой и хронической лучевой болезнью тяжелой степени животные в большинстве случаев остаются бесплодными. Однако своевременное лечение, полноценное, богатое витаминами кормление и хорошие условия содержания животных в период лучевой болезни обеспечивают в ряде случаев полное или частичное восстановление функции половых желез за счет сохранившихся в яичниках первичных фолликулов.
При хроническом течении лучевой болезни воспроизводительная функция животных может не нарушаться. Она нередко восстанавливается после переболевания этой болезнью с острым течением. В таких случаях животные могут давать потомство, но развитие его, начиная от зародыша и до половой зрелости, будет определяться состоянием здоровья родителей. Если родители полностью выздоровели и находятся в хорошем состоянии и в их половых клетках не произошли мутации, то такие животные дают полноценное потомство. Если же полного восстановления структуры и функции одного или нескольких органов не произошло, то, безусловно, у потомства в большинстве случаев будет проявляться один или несколько признаков не- полноценности, например морфологический - гипотрофия, функциональный - уменьшение двигательной активности, биохимический - гипопротеинемия, иммунобиологический - снижение естественного иммунитета.
У потомства, полученного от пораженных радионуклидами родителей, главным образом матерей, наблюдаются более выраженные изменения, чем при внешнем облучении. В данном случае с молоком матери потомству будут поступать радионуклиды. При- чем с молоком их поступает больше, чем через плаценту, ибо концентрация в молоке ряда изотопов бывает в несколько раз выше, чем в плазме крови матери. Например, в молоке коров и коз концентрация стронция в 5 ... 1 О раз, а йода до 12 раз выше, чем в плазме крови.
Неполноценность потомства, полученного от пораженных радиацией, иногда выявляется только при функциональных нагрузках на организм, например, при беременности, кратковременной повышенной физической работе, действии повышенной или пониженной температуры, введении некоторых фармакологических средств и при других факторах. Использование функциональных нагрузок в клинических и лабораторных исследованиях позволяет достаточно объективно оценить степень неполноценности животного и его хозяйственно полезные качества.
Радиопротекторы, применяемые в животноводстве и птицеводстве
Важной проблемой увеличения продукции животноводства является повышение сохранности и продуктивности животных. В то же время большой экономический ущерб животноводству наносят незаразные болезни животных. Среди них необходимо отметить заболевание молодняка; отравление, связанные со скармливанием недоброкачественного корма, наличие в воде и кормах избыточного количества тяжелых металлов др. Все эти факторы влияют на сохранность, продуктивность, гомеостаз, естественную резистентность др. показатели. Токсические вещества по цепочке «почва-растение-корма-животное» переходят в продукты питания человека (мясо, молоко и их производные), вызывают у животных скрытые токсикозы. Следовательно, возникает проблема поиска новых эффективных методов профилактики этих отравлений. К ним можно отнести энтеросорбенты. В настоящее время их широко применяют в качестве профилактических и лечебных средств, фильтров для очистки воды от солей тяжелых металлов и радионуклидов и др. Среди них можно назвать цеолиты, производные хитина, селикогели, алюмосиликаты и др. вещества.
Полисорб ВП
К новым и эффективным энтеросорбентам относится Полисорб ВП (ветеринарный пероральный), на основе кремнезема, который в последние годы широко применяют в ветеринарной практике при заболеваниях органов пищеварения молодняка, выведению из организма тяжелых металлов, радионуклидов и др. Полисорб ВП обладает адаптогенными свойствами, поэтому может применяться в профилактических целях. Кремний благодаря своим химическим свойствам, создает электрически заряженные коллоидные системы, которые обладают свойством "приклеивать" на себя вирусы, болезнетворные микробы, не свойственные организму. Сорбент имеет высокую абсорбирующую способность по отношению к микотоксинам. Микотоксины, вызываемые микроскопическими грибами абсорбируются и инактивируются на коллоидах кремния. Полисорб ВП при введении в корм становится активным в отношении микотоксинов уже непосредственно в организме. При этом абсорбированные грибы и их метаболиты не перевариваются, не всасываются в кровь, тем самым, становясь безопасными. Коллоиды кремния образуют с болезнетворными микроорганизмами и их ядами комплексные соединения и выводят последние из организма, полезная же микрофлора кишечника не обладает свойством слипаться с коллоидными системами кремния и остается в кишечнике, что очень важно для нормального функционирования кишечника. Применение Полисорба ВП на одной из крупнейших птицефабрик России, «Сосновская», Челябинской области, дало отличные результаты. Сохранность в опытном птичнике, по сравнению с контрольным, была выше на 2,76%, соответственно падеж птицы был меньше на 51%, вес 1 головы выше на 7%, валовый привес превысил 5 600 кг.