3.1.1 摄入和吸入模式

3.1.1 摄入和吸入模式

3.1.1.1 跨膜转运方式

(1)被动转运

①简单扩散(simple diffusion):简单扩散又称脂溶扩散或顺流扩散。物质总是从高浓度一侧向低浓度一侧扩散,当浓度差逐渐减小以至达到动态平衡时,扩散停止。大部分化学物质经简单扩散的方式通过生物膜。此方式不消耗能量,不需要载体,不受饱和限速与竞争抑制的影响。

②滤过(filtration)和水溶扩散(aqueous diffusion):这是核素或化学物质通过膜的亲水性微孔的过程,在胶体渗透压和液体静压作用下,水可经过膜微孔进出而携带小分子物质滤过。凡分子小于微孔的物质均可通过。肾小球滤过即属于此种过程。不带电荷的水溶性小分子,可通过水溶扩散而跨膜转运。

(2)特殊转运

①主动转运(active transport):主动转运最重要的特点是核素或化学物质可逆浓度梯度转运,即可由低浓度部位向高浓度部位转运,因而要消耗能量,并且需蛋白质(或转运酶系)提供“载体”,故亦称载体介导转运(carrier mediated transport)。载体对转运的物质有特异的选择性,并可被转运的物质所饱和结合。

②易化扩散(facilitated diffusion):它又称载体扩散(carrier diffusion),是顺浓度梯度由高浓度处向低浓度处扩散的跨膜转运过程,和简单扩散有相似之处,但它又借助于“载体”,其机制又与主动转运相似,因不是逆浓度梯度转运,故不消耗能量。一些不溶于脂质的亲水性化合物分子,如葡萄糖在体内的转运,其由肠道进入血液、由血浆进入红细胞和由血液进入中枢神经系统,都是通过这一转运过程实现。

③膜动转运(cytosis):这是生物膜对大分子固态颗粒和液滴态蛋白,通过膜的变形运动及收缩,把其包绕起来,最后摄入细胞内的过程。摄入颗粒物质称为胞吞作用,摄入液滴态物质称为胞饮作用。这是生物膜更为复杂的一种特殊转运方式,与膜表面的糖链的“识别”有关。某些大分子物质也可由细胞内转运到细胞外,称为胞吐作用。

综上所述,放射性核素及其化合物等主要通过跨膜转运方式进出生物机体和细胞。

3.1.1.2 摄入模式(https://www.daowen.com)

(1)单次摄入

单次摄入指持续数小时的一次性摄入,此时血液内吸收率I(t)骤升速止,器官组织内放射性活度迅速上升,而后随时间的延长而逐渐降低,这种摄入方式发生在放射性工作人员中的可能性较大。核装置事故释放的放射性烟云,可使部分居民发生这种摄入,但可能性较小。

(2)短期多次摄入

短期多次摄入指短期发生多次摄入的情况,在此情况下,血液吸收率呈不连续的骤升速止状态,而器官和组织内放射性核素的含量则连续地速升缓降。如果放射性核素在器官组织内的有效半减期较短,相邻的两次摄入的间隔时间又长达3或4个有效半减期,则可把每次摄入视作单次摄入处理。

从事氧化氚、碘、镭、铀和钚的工作比其他作业更易反复受到体内污染。这是由工作人员所接触的放射性物质的物理性质(氧化氚和碘易挥发成气态),或所从事的工业生产的类型(涂描含镭的发光仪表、氧化钍生产和铀的开采与加工)所造成的。

(3)一次摄入后在长时期内递减性吸收

这种模式多发生在难溶性放射性核素的氧化物单次污染伤口或一次吸入而滞留于肺内的情况下。此时,伤口或肺内的放射性核素既难于迅速吸收,又难于迅速清除,故其在血液内的含量逐渐降低;器官组织内的活度起初逐渐增多,当增至一定数值时,因血液内的核素含量减少,其由器官组织内移出的速率大于移入的速率,则其含量缓缓减少,这种情况在核企业生产中是常见的。

(4)长期均匀摄入(持续摄入)

这是指在较长的一段时期内,以相当恒定的速率摄入放射性核素。此时,放射性核素的吸收率保持恒定状态,而器官组织内的放射性核素含量则与日俱增。对于有效半减期较短的放射性核素(如甲状腺内的131 I),可在较短的时间内,使进入和移出相应器官组织内的核素量达到平衡。然而,对于有效半减期很长的放射性核素,即使终生均匀持续地摄入,也不能使器官组织内的活度达到平衡。例如,239 Pu均匀持续地摄入50年,其在骨骼的含量也仅达平衡值的29%。

若由于环境受放射性核素污染而使食品和水受到污染,则从事职业性接触氧化氚这类物质的工作时也可能发生此种摄入模式。