3.9.2 体内代谢

3.9.2 体内代谢

3.9.2.1 吸收

(1)胃肠道吸收

锶的吸收部位主要是小肠,吸收最多的是十二指肠和回肠,其次为结肠,胃部吸收较少。锶在胃肠道内的吸收速率很快,食入后5 min在血浆中即可测出,约4 h达到最大值,但以第1小时内吸收量最多。碱土族核素在胃肠道的吸收速率与原子量的大小有着密切的关系。核素的原子量愈小,吸收速率就愈大;反之,则吸收速率愈小。其相互间吸收速率的比例关系为:Ca∶Sr∶Ba=10∶5∶1。饮食中钙的水平可显著影响放射性锶的吸收。成年大白鼠一次性口服90 Sr 7.4 kBq,如摄入高钙饲料,则90 Sr吸收减少;如摄入低钙饲料,则90 Sr的吸收率增高。

(2)呼吸道吸收

放射性锶的可溶性盐类较易于由肺吸收,如90 Sr Cl2气溶胶由呼吸道的吸收率可达30%~50%,并且吸收速率很快。如果吸入粒径为1μm左右的易溶性90 Sr气溶胶,其中50%左右是在最初几分钟内由肺中吸收,经过1 h其95%被吸收入血液,肺中含量仅占吸入量的5%。但吸入相同粒径的难溶性放射性气溶胶时,50%左右滞留于上呼吸道,并借上呼吸道纤毛上皮运动转移至咽部而吞咽入胃肠道,在肺内沉积的也只有少量被吸收。

(3)皮肤及伤口吸收

放射性锶的可溶性化合物可穿透完整皮肤侵入体内。放射性锶的难溶性化合物如90 SrSO4污染皮肤,很难经皮肤吸收。放射性锶由创面进入体内的量,在很大程度上受伤情的影响。将可溶性的85 SrCl2污染擦伤皮肤,由于放射性锶在伤口上呈离子状态,易被吸收,在毛细血管暴露多的新鲜伤口处吸收最高,在30 min内吸收值可占污染量的38%,6 h可高达57.4%,比正常皮肤相应时间内的吸收值高200多倍。因此,从防护角度考虑,不能忽视小的皮肤创伤受放射性核素污染的危害性。

3.9.2.2 分布

放射性锶在体内的分布特点与钙类似,主要分布在含钙较多的组织,如骨骼和牙齿。

90 Sr由不同途径进入机体后,在体液中的动态变化是相类似的,而体液中浓度的高低主要取决于不同途径的吸收率大小。在腹腔注射、皮下注射和灌胃三种途径中,以腹腔注射的吸收率最高。

放射性锶在体液中为2价正电荷离子,与血浆蛋白中各组分或各组织中蛋白质的结合并不牢固。因此,90 Sr的化合物主要是以离子状态或部分与有机酸结合成络合物的形式,循环于血液中。它在血液中滞留的时间是短暂的,离开血液后,小部分滞留在软组织中,大部分则选择性地滞留于骨骼中。放射性锶在骨组织中达到最高浓度的时间,静脉注入为8 h,腹腔注入为24 h,口服为48 h。母体污染的放射性锶,可经胎盘及乳汁转移到子体。如果在母体产后24 h注入90 Sr,则通过哺乳转移到子体的90 Sr可达母体滞留量的4%左右。

3.9.2.3 排除(https://www.daowen.com)

放射性锶经口进入时,主要由粪便排除。被吸收入血或静脉注入的放射性锶,主要由尿排除。吸入放射性锶难溶性化合物后的排除规律与经口摄入后的排除规律相似,以粪排除为主。妊娠期或泌乳期的母体摄入放射性锶后,部分锶经胎盘或乳汁转移给子代。转移到子代内的放射性锶,也选择性地滞留于子代的骨骼中,血浆中约10%的放射性锶可转移至乳汁中,这是应该特别注意的。

3.9.2.4 生物转化

在骨的生成过程中,血中钙、磷等无机盐类滞留于骨组织中,构成骨盐;骨吸收时,原来滞留于骨组织中的钙、磷等无机盐又释放入血。健康者,骨骼中约有1%的骨盐,与血中的钙等经常处于不断地交换和平衡过程中。放射性锶在体内,参与钙的这种生物转化过程。

血液及软组织中的放射性锶,可大部分迅速转入骨组织内。放射性锶进入骨骼后,主要沉积在骨细胞间质中的骨盐部分,即无机质部分。一般认为,锶在骨盐部分的沉积,包括离子交换与生理性成骨作用两个过程。

(1)离子交换

骨盐表面的离子成分经常不断地与细胞外液中的各种离子成分进行自由交换。体内的放射性锶可通过与骨盐晶体表面的钙离子交换而沉着于骨盐结晶中。一般成年人骨盐晶体的表面积为100 m2/g(体重),因此,一个体重60 kg的人,其骨盐表面积为6×106 m2。放射性锶一旦进入人体,在早期很快通过离子交换过程,形成Sr3(PO 42而疏松地沉积在骨盐表层。

(2)生理性成骨作用

成骨作用除了由血浆中钙、磷浓度乘积超过其溶解度乘积而产生沉淀的生理过程外,还依赖于骨细胞的活力。随着时间的延续,放射性锶参与骨盐的形成而进入骨无机盐的晶体中。因生理性成骨作用而在骨内沉积的放射性锶是难以转移的。

放射性锶在骨组织中的沉积,可因机体的年龄和骨骼的不同而异。

值得指出的是,放射性锶在牙齿内的滞留量,与骨骼内的放射性锶含量有一定的比例关系。根据资料,人每克牙齿与每克骨骼放射性锶比活度之比值为1.22。因此,从测得牙齿中的90 Sr含量,可间接推算人体内的放射性锶总含量。

锶在机体内的生物转化虽然与钙类似,但是,机体在生理代谢过程中对锶和钙有鉴别能力,常以鉴别因数(discrimination factor,DF)表示。锶和钙在机体内被吸收的程度、在骨骼中的滞留比例及经肾脏的排除份额,都有明显的差别。总的说来,当外源性锶和钙同时进入体内时,钙优先被吸收和滞留在骨组织中,且排除缓慢。例如,给人同时口服85 Sr和45 Ca,前者可吸收25%,后者为36%。因此,饮食中钙的水平可明显影响锶的吸收。