Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Стронций-90 в окружающей среде и человеке 9
1.1. Загрязнение биосферы стронцием-90 и метаболизм стронция в организме человека 9
1.2. Загрязнение стронцием-90 территорий Южного Урала 14
1.2.1. Загрязнение реки Теча в результате сбросов жидких радиоактивных отходов ПО «Маяк»: результаты радиоэкологического мониторинга и наблюдений за облученным населением 14
1.2.2. Характеристика радиационной ситуации на Восточно-Уральском радиоактивном следе: результаты радиоэкологического мониторинга. 17
1.2.3. Радиоактивное загрязнение территории в результате ветрового переноса активности с озера Карачай в 1967 году 21
1.3. Стронций-90 в организме у населения Уральского региона 24
1.4. Биокинетические модели метаболизма стронция для человека 26
1.4.1. Биокинетическая модель для стронция Публикации 67 Международной Комиссии по Радиологической Защите 27
1.4.2. Функция удержания стронция в кости человека, разработанная на основе изучения популяции жителей прибрежных населенных пунктов (НП) реки Теча 28
1.4.3. Верификация биокинетических моделей на основе результатов измерений содержания стронция-90 у жителей НП реки Теча 29
Глава 2. Статистический анализ результатов прижизненных измерений содержания
стронция-90 в организме человека 32
2.1. Описание метода прижизненного определения содержания стронция-90 в организме с помощью спектрометра излучений человека (СИЧ-9.1) 32
2.2. Оценка фоновых уровней измерений СИЧ-9.1 и анализ основных факторов неопределенности 37
2.3. Оценка погрешности измерений СИЧ-9.1 43
2.4. Оценка чувствительности методики определения содержания стронция-90 на СИЧ-9.1 46
2.4.1. Оценка уровня основного детектирования СИЧ-9.1 48
2.4.2. Оценка уровня надежного детектирования СИЧ-9.1 48
Глава 3. Разработка половозрастной биокинетической модели для стронция 52
3.1. Использование независимых данных о метаболизме кальция и стронция в организме человека для оценки половозрастных параметров модели 53
3.1.1. Оценка коэффициента всасывания стронция в желудочно-кишечном тракте (параметр//) в зависимости от пола и возраста 56
3.1.2. Оценка скорости выведения стронция из глубокого объема кости (параметры CVN-^-P, TVN-+P) в зависимости от пола и возраста 58
3.1.3. Оценка задержки на костных поверхностях (параметры P-+CS, P—>TS)
в зависимости от пола и возраста 71
3.1.3.1. Методы прижизненного измерения содержания кальция в организме человека и основные результаты исследований 71
3.1.3.2. Переоценка содержания кальция в скелете в зависимости от полай возраста 73
3.2. Использование математического моделирования для оценки параметров модели, которые не могут быть определены по независимым источникам данных 80
3.2.1. Основные наборы данных, используемые для подгонки модельных расчетов 81
3.2.2. Результаты оценки половозрастных параметров модели 84
Глава 4. Верификация модели и возможность адаптации к другим популяциям 93
4.1. Сопоставление модельных расчетов с результатами измерений содержания изотопов стронция в организме для взрослых 93
4.2. Сопоставление модельных расчетов с результатами измерений содержания стронция-90 в организме для детей 101
4.3. Применимость модели к оценкам содержания стронция для других этнических групп 105
Заключение 106
Благодарности 107
Библиографический список 109
Приложения 122
- Загрязнение биосферы стронцием-90 и метаболизм стронция в организме человека
- Описание метода прижизненного определения содержания стронция-90 в организме с помощью спектрометра излучений человека (СИЧ-9.1)
- Использование независимых данных о метаболизме кальция и стронция в организме человека для оценки половозрастных параметров модели
Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие атомной энергетики и работа предприятий ядерного топливного цикла приводят к загрязнению биосферы техногенными ядерными материалами. Такие радионуклиды как стронций-90 и стронций-89 содержатся в выбросах АЭС и предприятий по переработке облученного ядерного топлива, а также могут представлять реальную опасность для окружающей среды и населения в результате радиационных аварий. Глобальное загрязнение биосферы долгоживущим стронцием-90 произошло в середине прошлого века в результате испытаний ядерного оружия. Деятельность Производственного Объединения (ПО) «Маяк», первого в России предприятия по наработке оружейного плутония, привела к радиоактивному загрязнению стронцием-90 обширных территорий и облучению населения в Уральском регионе.
Для корректной оценки уровней облучения населения, подвергшегося воздействию стронция, необходимо детальное знание особенностей метаболизма этого радионуклида, тесно связанных с полом и возрастом человека. Половозрастная биокинетическая модель необходима также для усовершенствования нормативов радиационной безопасности, регламентирующих дозы внутреннего облучения от инкорпорированного стронция.
Современная биокинетическая модель поведения щелочноземельных элементов в организме человека, представленная в Публикации 67 Международной Комиссии по Радиологической Защите (МКРЗ), не учитывает имеющегося полового диморфизма в параметрах метаболизма остеотропных радионуклидов. Исследования ученых Уральского научно-практического центра радиационной медицины (УНПЦ РМ) показали, что наблюдаются существенные различия в уровнях накопления стронция-90 в организме мужчин и женщин.
Результаты измерений содержания стронция-90 в организме и образцах костной ткани жителей Уральского региона, накопленные в УНПЦ РМ за период свыше сорока пяти лет, представляют собой уникальный экспериментальный базис для оценки параметров и верификации биокинетических моделей для стронция. Особое значение имеют результаты измерений более 20 тысяч человек, полученные с помощью спектрометра излучений человека (СИЧ-9.1), позволяющего определять содержание стронция-90 во всем теле по тормозному излучению. Это исследование
5 показало, что уровни стронция-90 у жителей населенных пунктов (НП), расположенных по реке Теча, загрязненной в 1949-1956 годах жидкими радиоактивными отходами ПО «Маяк», более чем на два порядка величины превышают глобальные уровни, полученные населением Северного полушария в результате стратосферных выпадений от ядерных взрывов. Когорта реки Теча, насчитывающая около 30 тысяч человек, является уникальной популяцией, у которой обнаружено наличие избыточных случаев лейкозов и солидных опухолей, связанных с радиационным воздействием, обусловленным в основном за счет поступления в организм радиостронция. Таким образом, разработка адекватной биокинетической модели поведения стронция в организме человека позволит уточнить дозы облучения, полученные в результате деятельности ПО «Маяк», и объективно оценить коэффициенты риска отдаленных последствий хронического воздействия радиации на организм человека различного пола и возраста. Поэтому совершенствование биокинетической модели поведения стронция на основе данных, накопленных в УНПЦ РМ, является актуальной научно-практической задачей, которая важна для обеспечения безопасного проживания населения в случаях радиоактивного загрязнения окружающей среды.
Целью диссертационной работы является разработка биокинетической модели для стронция с параметрами, зависящими от пола и возраста человека, на основе результатов многолетних исследований популяции людей, подвергшихся воздействию стронция-90 на реке Теча.
Задачи исследования
Статистический анализ результатов многолетних измерений, выполненных на установке СИЧ-9.1, для апостериорной оценки воспроизводимости и чувствительности данного инструментального метода, а также для повышения качества определения содержания стронция-90 в организме человека на основе спектра тормозного излучения;
Оценка зависимостей скорости выведения стронция из организма человека от пола и возраста в отдаленный период после поступления по результатам измерений СИЧ-9.1 для людей, подвергшихся воздействию стронция-90 на реке Теча;
Изучение половозрастных особенностей формирования скелета и адаптация возрастных зависимостей содержания кальция в скелете для мужчин и женщин к популяции жителей Уральского региона;
Адаптация биокинетической модели МКРЗ-67 для стронция к популяции Уральского региона и оценка параметров модели для мужчин и женщин всех возрастов, начиная с рождения;
Верификация модели путем сопоставления модельных расчетов с имеющимися независимыми наборами данных по содержанию различных изотопов стронция в органах и тканях человека.
Научная новизна работы
Впервые с использованием Байесовского подхода к анализу данных прижизненных измерений содержания стронция-90 в организме оценены пределы детектирования и ошибка воспроизводимости уникального спектрометра излучений человека СИЧ-9.1;
Впервые на основе измерений содержания стронция-90 в организме для людей, подвергшихся воздействию стронция-90 на реке Теча, получены уточненные оценки скоростей выведения стронция из организма для мужчин и женщин в широком возрастном диапазоне (30-70 лет) в отдаленный период после поступления;
Впервые разработана половозрастная биокинетическая модель для стронция, параметры которой адаптированы к популяции жителей Уральского региона.
Практическая значимость работы
Разработанная модель будет использована для реконструкции доз внутреннего облучения у населения прибрежных НП по реке Теча и жителей загрязненных территорий Восточно-Уральского радиоактивного следа с целью оценки риска отдаленных последствий при хроническом облучении;
Разработанный методологический подход к определению модельных параметров, зависящих от пола и возраста, может быть использован для адаптации модели к другим популяциям;
7 3. Половозрастная биокинетическая модель представлена к рассмотрению в рабочую группу МКРЗ для ее использования в целях уточнения допустимых уровней поступления радионуклидов стронция в организм человека.
Положения, выносимые на защиту
Статистический метод апостериорной оценки пределов детектирования и ошибки воспроизводимости спектрометра излучений человека СИЧ-9.1 с использованием Байесовского подхода;
Оценки параметров модели, характеризующих возрастные особенности метаболизма кальция и стронция в организме мужчин и женщин;
Половозрастная биокинетическая модель метаболизма стронция в организме человека, параметры которой адаптированы к данным, полученным при исследовании населения Уральского региона, подвергшегося воздействию стронция-90 в результате деятельности ПО «Маяк».
Личный вклад соискателя
В диссертационной работе представлены следующие результаты научных исследований, выполненных автором самостоятельно:
Анализ результатов прижизненных измерений содержания стронция-90 в организме на СИЧ-9.1, полученных в течение 25-летнего периода наблюдений для людей, проживающих на территории Южного Урала и подвергшихся фоновому облучению в результате глобальных выпадений;
Анализ имеющихся литературных данных и результатов измерений СИЧ-9.1 для жителей прибрежных НП реки Теча с целью оценки половозрастных зависимостей параметров модели;
Разработка программы расчета содержания стронция-90 в организме для мужчин и женщин всех возрастов, начиная с рождения до 80 лет для любых режимов поступления;
Верификация модельных расчетов по имеющимся наборам данных о содержании различных изотопов стронция в органах и тканях человека.
8 Апробация работы
Результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на Научной сессии Московского инженерно-физического института «МИФИ-2000» (Москва, Россия, 2000); VIII Международном экологическом симпозиуме «Урал атомный, Урал промышленный-2000» (Пермь-Москва, Россия, 2000); Межотраслевой научно-практической конференции «Снежинск и наука» (Снежинск, Россия, 2000); X конгрессе Международной ассоциации по радиационной защите (Хиросима, Япония, 2000); V Международном симпозиуме по охране окружающей среды Центральной и Восточной Европы (Прага, Чешская Республика, 2000); I Региональной конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, Россия, 2001); IX Международном экологическом симпозиуме «Урал атомный, Урал промышленный-2001» (Екатеринбург, Россия, 2001); III Международной конференции «Медицинские последствия Чернобыльской катастрофы: итоги 15-летних исследований» (Киев, Украина, 2001), X Международном экологическом симпозиуме «Урал атомный, Урал промышленный-2002» (Сунгуль, Россия, 2002), Международном рабочем совещании по внутренней дозиметрии радионуклидов (Оксфорд, Великобритания, 2002), II Региональной конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, Россия, 2002).
Публикации
По теме диссертационной работы имеется 17 публикаций в отечественных и зарубежных научных изданиях.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и приложений, изложенных на 126 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц и 43 рисунка; библиографический список включает 141 источник (из них 43 на русском и 98 на английском языках).
Загрязнение биосферы стронцием-90 и метаболизм стронция в организме человека
Стронций - микроэлемент, постоянно присутствующий в окружающей среде (содержание элемента в земной коре составляет 0,04% [5]) и в организме человека (среднее содержание стронция в скелете взрослого человека составляет 0,45±0,1 мг на 1 г кальция [86]); биологическая незаменимость его не доказана, однако вместе с ванадием стронций способствует кальцификации кости [22]. Стронций является двухвалентным элементом щелочноземельной группы с химическими свойствами близкими к свойствам кальция и имеет несколько радиоактивных изотопов. Интерес к изучению поведения радиоактивного стронция в объектах окружающей среды и в организме человека возрос в середине прошлого века в связи с радиоактивным загрязнением окружающей среды после испытаний ядерного оружия. При взрыве ядерной бомбы большой мощности нуклиды, образующиеся при делении урана и плутония, забрасываются на большую высоту и, проникнув в стратосферу, длительно в ней циркулируют, постепенно оседая на Землю в виде глобальных (стратосферных) выпадений. В результате испытательных взрывов, максимум которых приходился на 1961 - 1962 гг., произошло загрязнение биосферы радиоактивными нуклидами [15]. Наибольшему загрязнению подверглись территории Северного полушария, где проводилось большинство испытаний. Суммарное выпадение долгоживущего стронция-90 в Северном полушарии в результате испытаний ядерного оружия составило порядка 5,2-1017 Бк [123].
Увеличение концентрации радиоактивных изотопов в окружающей среде происходит также в результате различных радиационных инцидентов и аварий на предприятиях ядерного топливного цикла. Наиболее значительное воздействие на состояние биосферы от предприятий ядерного топливного цикла произошло в результате аварии на Чернобыльской АЭС (Украина). Территории России, Украины и Белоруссии и других государств Северного полушария подверглись загрязнению йодом-131, цезием-134, цезием-137, стронцием-90 и другими радионуклидами. Суммарный выброс радиоактивного стронция в результате аварии на Чернобыльской АЭС составил около 1,3ТО17 Бк [123].
Поступивший во внешнюю среду стронций-90 легко мигрирует по биологическим пищевым цепочкам, конечным звеном которых является организм человека [30]. Кроме того, стронций также может поступать в организм человека через легкие с вдыхаемым воздухом.
При попадании в организм стронций, подобно кальцию, достаточно хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), однако при этом наблюдается его дискриминация по отношению к кальцию [5, 22, 30]. Коэффициент всасывания для взрослых варьирует в пределах от 10% до 52% в зависимости от индивидуальных особенностей организма, влияния концентрации стабильных кальция, фосфора в рационе и других факторов [5, 7, 12, 14, 22, 30, 36, 43, 98]. Для новорожденных и детей первых месяцев жизни дискриминации не наблюдается [5, 16].
Стронций является остеотропным элементом и при попадании в организм человека избирательно откладывается в костной ткани. Потому процессы накопления, распределения в кости и выведения элемента определяются закономерностями строения и метаболизма костной ткани [22, 41]. Таким образом, метаболизм стронция в организме человека необходимо рассматривать в контексте метаболизма и свойств костной ткани.
Костная ткань представляет собой органический матрикс, состоящий преимущественно из коллагеновых волокон, а также белков и мукополисахаридов, в котором распределена минеральная фаза и остеогенные клеточные элементы [22, 35, 41]. Минеральная фаза составляет до 65% веса сухой костной ткани и 50% ее объема [22]. Главным компонентом минеральной фазы является кристаллический гидроксиаппатит кальция [Cai0(PO4)6(OH)2]. В молодой, кальцифицирующейся кости преобладает аморфный фосфат кальция [Са РО б] [41]. Костные клетки (остеоциты) расположены в костных полостях матрикса - лакунах. Через кальцинированный матрикс проходят тонкие трубчатые протоки, называемые каналикулами. Каналикулы и остеоцитарные костные тельца составляют каналикулярно-лакунарную сеть, которая представляет собой специфичную для костной ткани трофическую систему [41]. Кость образуется в результате протекания процесса оссификации при участии специализированных костных клеток (остеобластов), продуцирующих органический матрикс, который затем подвергается процессу кальцификации. Кальцификация образующейся костной ткани состоит в отложении солей кальция в новообразованный матрикс из циркулирующей крови [41]. В течение всей жизни костная ткань ремоделирует: рассасываются (резорбируются) участки старой кости и формируются участки новой кости. Различают два типа костной ткани:
- Кортикальная кость (плотная и компактная) составляет внешнюю часть всех скелетных структур. На поперечном срезе компактной кости можно видеть, что она состоит из многочисленных цилиндров, образованных концентрическими костными пластинками, в центре каждого такого цилиндра имеется гаверсов канал (через который проходят кровеносные сосуды и нервы), вместе с которым он составляет гаверсову систему или остеон. До 80% скелета состоит из кортикальной кости, главной функцией которой является обеспечение механической силы и защиты.
- Трабекулярная или губчатая кость находится внутри длинных костей, особенно в концевых частях, в телах позвонков и во внутренних частях таза и в других крупных плоских костях. Она представляет собой сеть из тонких костных элементов, называемых трабекулами. Пространства между трабекулами заполнены мягким костным мозгом. Трабекулярная кость обеспечивает механическую поддержку, особенно в позвоночнике. Метаболически она более активна, чем кортикальная кость [41].
Первичная задержка стронция в скелете определяется физико-химическими процессами соосаждения, сорбции на поверхности кости, ионного обмена с костными кристаллами, диффузии по каналикулярно-лакунарной сети [79], а также клеточно-ферментативными процессами ремоделирования костной ткани [22]. Для стронция характерно образование в кости так называемых «горячих пятен» и диффузной компоненты [5, 22, 30]. Формирование участков с высокой активностью характерно в костной ткани, подвергающейся кальцификации, в зонах роста кости и ремоделирования гаверсовых систем [5]. Диффузная компонента образуется в результате проникновения стронция по каналикулярно-лакунарной сети зрелой полностью минерализованной кости и отложения на костных стенках каналикул и лакун [22]. Таким образом, одновременно формируются участки с очень высокой активностью и области с более диффузным распределением стронция-90, что особенно характерно для молодого организма в период роста костей. Показано, что активность стронция-90 в «горячих пятнах» может быть в 10 раз выше, чем в областях с более диффузным распределением [22]. Для взрослых обмен происходит на всей поверхности кости в результате физико-химических процессов и в местах костной перестройки. Для взрослых характерно более равномерное распределение стронция на поверхности кости по сравнению с детьми и подростками в период роста скелета [79]. При хроническом поступлении радионуклида в организм с течением времени наблюдается более равномерное распределение стронция-90 в скелете [5].
class2 Статистический анализ результатов прижизненных измерений содержания
стронция-90 в организме человека class2
Описание метода прижизненного определения содержания стронция-90 в организме с помощью спектрометра излучений человека (СИЧ-9.1)
С 1974 года в УНПЦ РМ с целью определения содержания стронция-90 в организме человека начаты прижизненные измерения жителей реки Теча на спектрометре излучений человека (СИЧ-9.1). Этот уникальный измерительный комплекс разработан группой ленинградских специалистов под руководством проф. Ю.С. Белле специально для Теченской ситуации [3]. В течение длительного периода времени с 1974 по 1997 год под руководством старшего научного сотрудника УНПЦ РМ В.П.Кожеурова было получено более 38000 измерений для более 20000 человек (табл. 1.7).
В конструкции СИЧ-9.1 используются детекторы, которые позволяют измерять тормозное излучение стронция-90/иттрия-90 при сканировании тела человека в специальной защитной камере. Конструкция СИЧ-9.1 показана на рис. 2.1. Защитная камера изготовлена из чугунных колец с толщиной стенок 200 мм. Изнутри она облицована свинцом (5 мм), кадмием (1 мм) и медью (2 мм). Для измерения используются четыре детектора типа «фосвич». Каждый детектор состоит из массивного кристалла Nal и тонкой пластины CsI(Tl). Электроника СИЧ позволяет одновременно в различные половины памяти анализатора регистрировать низкоэнергетическую часть спектра (15-250 кэВ) от пластины CsI(Tl) и полный гамма-спектр (0,1-3 МэВ) от кристалла Nal. Детекторы зафиксированы в центральной вертикальной плоскости камеры и наклонены на угол 30 градусов к вертикали. Межосевое расстояние каждой пары детекторов 35 см. На каркасе ложа натянута ткань, которая прогибается под весом человека так, что средняя плоскость находится на расстоянии 25 см от детекторов. При измерении перемещается ложе с человеком. Длина сканирования 2 метра (при движении вперед и назад) с остановками на концах по 10% от полного времени измерения. Управление движением осуществляется импульсами таймера «живого» времени амплитудного анализатора. Возможная длительность измерения: 2,5; 5; 20 и 40 минут. Длительность рутинных измерений составляет 20 мин.
Тормозное излучение стронция-90/иттрия-90 регистрируется в низкоэнергетическом диапазоне 30-160 кэВ. Для гамма-излучающих радионуклидов, таких как калий-40 и цезий-137, характерно комптоновское рассеивание с испусканием значительного количества фотонов с малой энергией (рис. 2.2 и рис. 2.3). Поэтому необходимо учитывать вклад комптоновского рассеивания калия-40 и цезия-137 в спектр излучения в низкоэнергетической области. Определение цезия-137 и калия-40 производится одновременно теми же детекторами по измерению их фотопиков в энергетическом интервале 620 - 740 кэВ и 1400 - 1580 кэВ соответственно. На рис. 2.2 и рис. 2.3 показаны спектры калия-40 и цезия-137, полученные с использованием специальных фантомов. Спектр тормозного излучения индивида, регистрируемый в низкоэнергетической области 30 - 160 кэВ, получается после вычитания из измеренного спектра вкладов калия-40 и цезия-137 в данный энергетический диапазон. Определение содержания стронция-90 в организме производится путем сравнения спектра пациента с эталонным спектром, полученным на антропоморфном фантоме (рис. 2.4), по всей скелетной массе которого равномерно распределено стандартное количество стронция-90 [90, 93].
Результатом измерения человека на СИЧ-9.1 являются следующие параметры:
1. А1 - активность цезия-137 во всем теле, полученная при измерении его фотопика в энергетическом диапазоне 620 - 740 кэВ;
2. А2 - содержание калия во всем теле (г), полученное при измерении фотопика его естественного изотопа калия-40 в энергетическом диапазоне 1400 - 1580 кэВ;
3. A3 - Число импульсов тормозного излучения, зарегистрированное в низкоэнергетическом диапазоне 30 - 160 кэВ, полученное после вычитания вкладов комптоновского рассеяния калия-40 и цезия-137 в данный энергетический диапазон, скорректированное на калибровочный коэффициент стронция-90 по фантому.
Использование независимых данных о метаболизме кальция и стронция в организме человека для оценки половозрастных параметров модели
Для адаптации биокинетической модели применительно к Уральской популяции необходимо было оценить модельные параметры для мужчин и женщин с учетом характерных для данной популяции среднего возраста полового созревания (определяющего пик задержки стронция-90 в скелете) и количественных закономерностей потерь костной массы в пожилом возрасте (вызывающих ускорение выведения стронция-90 из организма). При моделировании поведения остеотропных радионуклидов это параметры, связанные с обменом кальция:
(1) «ЖКТ -»Плазма» (SI -» Р, рис. 3.1)
Этот параметр оценивается на основе значений коэффициента всасывания стронция в ЖКТ (параметр//) с использованием следующего соотношения:
(2) «Глубокий объем кости — Плазма» (CVN — Р, 7УЛГ — Р, рис. 3.1)
Выведение минеральных веществ, аккумулированных в глубоком объеме кости, обусловлено процессом костного обмена [22, 95]. Таким образом, для определения скорости выведения стронция из скелета необходимо оценить половозрастную зависимость скорости перестройки кортикальной и трабекулярной кости.
(3) «Плазма — Костные поверхности» (Р — CS, Р — TS, рис. 3.1)
Первичная задержка на костных поверхностях происходит за счет прироста кальция костной ткани [22, 95]. Таким образом, необходимо оценить общее содержание кальция в скелете в зависимости от пола и возраста, характерное для рассматриваемой популяции, определяющее скорость прироста кальция в период роста скелета и скорость его потери в пожилом возрасте.
В табл. 3.1 представлено описание исходных наборов данных, на основе которых получены оценки зависимости указанных модельных параметров от пола и возраста.
Как показано в табл. 3.1, для оценки модельных параметров привлечен обширный набор литературных данных по изучению метаболизма кальция и стронция в организме человека и результаты исследования процессов костного обмена, а также результаты прижизненных измерений на СИЧ-9.1 жителей НП реки Теча.
Необходимо отметить, что результаты долговременных наблюдений за популяцией жителей НП реки Теча на СИЧ-9.1 дают уникальную возможность изучать особенности метаболизма стронция в отдаленный период после поступления и особенности метаболизма костной ткани для взрослых, если рассматривать стронций-90 как радиоактивную метку. Анализ радиохимических измерений содержания стронция-90 в образцах кости для жителей НП реки Теча показал, что почти весь попавший в организм стронций-90 через 25 лет после поступления оказывается в кортикальной части скелета (встроен в кристаллы гидроксиапатита). В табл. 3.2 представлены примеры содержания стронция-90 в различных образцах костной ткани у жителей НП реки Теча в отдаленный период после поступления.
Т- в основном трабекулярная кость; К- в основном кортикальная кость.
Как видно из табл. 3.2, различия в концентрации стронция-90 между образцами, состоящими в основном из кортикальной кости (диафизы малой и большой берцовой кости, образцы черепа) и из трабекулярной кости (грудина, позвонок) составляют 10 56 20 раз. Если учесть, что доля компактной кости в скелете составляет около 80% [56], то можно считать, что в отдаленный период после поступления практически весь стронций-90 сосредоточен в кортикальных костях скелета.
Таким образом, поведение стронция-90 в отдаленный период от начала поступления определяется метаболизмом кортикальной кости, и измерения содержания стронция-90 на СИЧ-9.1 для популяции жителей реки Теча позволяют оценить параметры модели для кортикальной кости.
