Опыт реконструкции индивидуальных поглощенных доз млекопитающих при радиоэкологических исследованиях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Шишкина, Елена Анатольевна

• Шишкина, Елена Анатольевна
• кандидат биологических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Шишкина, Елена Анатольевна

Введение

1. Проблемы оценки дозовой нагрузки ионизирующего излучения у млекопитающих и человека

1.1. Существующие дозиметрические подходы к оценкам доз и

их роль в описании радиационной ситуации на Урале

1.2. Методы оценки индивидуальных доз. Сравнительные характеристики

1.3. Особенности минерального обмена твердых тканей зубов

2. Структура исследования механизмов формирования ЭПР-регистрируемой дозы

2.1. Изучение механизмов формирования дозы в зубных тканях

без учета обменных процессов (статическое описание зуба)

2.2. Изучение кинетики поступления радионуклида в органы и

ткани ротовой полости

2.3. Исследование накопленной дозы у мышевидных грызунов

из природных популяций

2.4. Сопоставление полученных в экспериментах на животных результатов с ЭПР-исследованиями индивидуальных накопленных доз человека

3. Материалы и методы

3.1. Эксперимент на лабораторных белых крысах

3.2. Эксперимент на собаке

3.3. Фантомный эксперимент

3.4. Оценка индивидуальных доз М. arvalis

3.5. Метод спектрометрии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)

3.6. Метод термолюминесцентной дозиметрии (ТЛД)

3.7. Радиометрия

3.8. Авторадиография

3.9. Метод расчета поглощенных доз

4. Исследование дозообразующих факторов в зубных тканях без учета обменных процессов (статическое описание)

4.1. ТЛД исследования на фантоме черепа собаки

4.2. ЭПР-исследования на фантоме черепа собаки

4.3. Радиометрические исследования

4.4. Модель зуба как источника и, одновременно, детектора риз лучения

5. Изучение кинетики поступления радионуклида в органы и ткани ротовой полости

5.1. Авторадиографические исследования шлифов зубов крыс

5.2. Динамика 90Sr в слюне

6. Исследование накопленной дозы у мышевидных грызунов, обитающих в природных популяциях

7. Сопоставление полученных результатов для млекопитающих с данными о ЭПР-исследованиях человека

8. Общие рекомендации к проведению ретроспективных оценок индивидуальных доз млекопитающих в условиях комбинированного

внешнего и внутреннего облучения

Выводы

Литература

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Опыт реконструкции индивидуальных поглощенных доз млекопитающих при радиоэкологических исследованиях»

Введение.

Одна из центральных проблем современной экологии - влияние конкретных условий среды обитания животных на особенности их биологии. Исследования влияния техногенных загрязнений, в том числе и радиационных, на организм млекопитающих составляют научную основу современного подхода к проблемам определения последствий антропогенного воздействия на отдельные виды и их сообщества и охраны окружающей среды. Среди наиболее актуальных экологических проблем при изучении последствий радиационных аварий особо выделяют анализ отдаленных эколого-генетических последствий загрязнения экосистем радионуклидами, так и хронического воздействия малых доз. Подобные исследования требуют достоверных дозиметрических оценок. В настоящее время и в обозримом будущем в мире сохраняется опасность возникновения ситуаций, при которых возможны случаи радиационных поражений биоты. Поэтому разработки новых дозиметрических методов, применимых в радиоэкологических исследованиях, остаются весьма актуальными.

На Урале произошло три крупных радиационных аварии, связанных с производственной деятельностью ПО "Маяк". В результате радиационно загрязнены пойма реки Теча и обширные территории Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей. Популяции растений и животных, население этих территорий подвергались воздействию

ионизирующего излучения на протяжении многих лет. Как у млекопитающих, так и у человека обнаруживаются разнообразные радиобиологические эффекты. Млекопитающие, в особенности мелкие, представляют собой особый интерес для изучения как индивидуальных радиационных эффектов, так и соотнесения этих результатов со статистическими данными о радиационных эффектах, наблюдаемых в поколениях на популяционном уровне. Краткое время жизни по сравнению с человеком и, соответственно, множество сменившихся поколений на загрязненной территории обеспечивают такую возможность. Исследования отдаленных последствий обитания мелких млекопитающих на радиационно-загрязненных территориях служат отправной точкой для экстраполяции данных наблюдений от животных к человеку. Однако, дозовые нагрузки даже для населения Урала определены недостаточно прецизионно, приводимые в литературе расчетные данные по млекопитающим являются ориентировочными.

Дозовая нагрузка на организм определяется прежде всего характером загрязнения окружающей среды. Для Уральского региона характерен комбинированный характер облучения: внешнее - когда источник находится вне организма (гамма- и рентгеновское воздействие), и внутреннее - от инкорпорированных в тканях организма радионуклидов. Среди прочих радионуклидов особую опасность для организма млекопитающих представляет долгоживущий р-излучатель 908г. Он является метаболическим аналогом кальция и встраивается в костные структуры. С появлением дозиметрической методики ЭПР-спектроскопии зубной эмали как надежного способа измерения куммулятивной индивидуальной дозы, накопленной в течение всей жизни особи, возник вопрос о

механизмах дозообразования в эмали и других зубных тканях и возможности разделения дозы от инкорпорированного в зубе 908г и внешнего гамма облучения. Выбор зубных тканей как объекта исследования проистекает из фундаментального различия физиологии зуба и кости. По сравнению с костной тканью прирост и резорбция тканей зуба незначительна. Следовательно, имеет место крайне медленное выведение первоначально отложившейся активности на протяжение всей жизни особи.

Актуальность исследований, направленных на интерпретацию ЭПР-изме-рений при комбинированном хроническом облучении, обусловлена необходимостью получения достоверных оценок индивидуальных доз с одной стороны, и разделения вклада внешнего и внутреннего облучения - с другой для дальнейшего изучения зависимости радиационных эффектов от дозовых нагрузок.

Цель работы - исследование механизмов дозообразования в зубных тканях от инкорпорированного в них 908г и обоснование методики индивидуальной дозиметрии млекопитающих, обитающих на радиационо-загрязненных территориях.

Задачи исследования:

- изучение механизмов дозообразования в зубных тканях при помощи фантома без учета обменных процессов в зубе;

- расчет дозовых коэффициентов вкладов различных дозообразующих факторов в каждую из зубных тканей.

- изучение метаболизма 908г в зубах и прилегающих тканях и выяснение закономерностей потканевого перераспределения 908г внутри зуба и в окружающих его тканях;

- реконструкция индивидуальных доз полевки обыкновенной, обитающей на территории ВУРСа, и разделение внешней и внутренней дозы;

формулировка методических рекомендаций по реконструкции индивидуальных доз с использованием ЭПР-спектрометрических исследований зубов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. На защиту выносится сумма материалов, обосновывающих методику параллельных ЭПР и радиометрических измерений зубных тканей для восстановления индивидуальных доз крупных и мелких млекопитающих.

2. Расчетная методика определения дозы внутреннего облучения на основе бетаметрических исследований и, соответственно, разделения внешнего и внутреннего воздействия для крупных и мелких млекопитающих.

3. У мелких млекопитающих измеряемая ЭПР-доза на зубах отражает дозовую нагрузку на красный костный мозг. Радиометрические исследования костных тканей позволяют оценить дозу на красный костный мозг от инкорпорированного 908г.

Глава 1. Проблемы оценки дозовой нагрузки ионизирующего излучения у млекопитающих и человека.

Среди наиболее актуальных экологических проблем особо выделяется анализ воздействия радиоактивного загрязнения биогеоценозов на популяции и сообщества животных. Группа позвоночных животных, как наиболее близкая к человеку, является моделью для выявления закономерностей радиационного воздействия с целью экстраполяции их как на другие виды млекопитающих, так и на человека (Любашевский и др., 1986.). Исследование толерантности различных видов млекопитающих к лучевому воздействию необходимо для прогнозирования судеб отдельных видов и фауны в целом, а так же для понимания природы экологической пластичности видов. Особый интерес представляет анализ отдаленных эколого-генетических и морфофизиологических последствий загрязнения экосистем радионуклидами и хронического воздействия на организмы так называемых "малых доз". Проблема индикации отдаленных последствий радиационных аварий изучалась во многих странах мира различными специалистами, однако в каждом таком случае условия воздействия на окружающую среду зачастую специфичны и во многом неповторимы (Howe et. al., 1967.; Dunaway et. al., 1963; Aarkrog et. al., 1992, Чеботина и др. 1992.). Особенностью радиационного загрязнения территории Восточно-Уральского радиоактивного следа и прибрежных территорий реки Теча является комбинированный характер облучения: наличие внешней гамма-

компоненты облучения и внутренней бета компоненты, сформированной за счет присутствия в окружающей среде остеотропного бета-излучателя 908г, хронически поступающего в организм млекопитающих с пищей и водой. При этом среди мелких млекопитающих, обитающих на этих территориях на протяжение десятков лет, обнаруживаются морфофизиологические отклонения, такие, как увеличение числа хромосомных аберраций и повышение показателя микроядерного теста, имеются изменения некоторых морфометрических и популяционных показателей (Ильенко и др., 1989, Любашевский и др., 1994, 1995; Гилева и др., 1996; Васильев (ред.), 1998). Изучение данного вопроса требует комплексного исследования природной среды в районах радиационного поражения, опирающегося на методы радиохимического, цитогенетического, феногенетического и экологического анализа (Криволуцкий, 1983, Соколов и др., 1989.). И, что очень важно, необходима адекватная дозиметрическая информация. При хроническом облучении применение общепризнанных методов определения поглощенной дозы часто не в состоянии учесть многие обстоятельства, существенно влияющие на ее оценку. Сложную проблему

90 о

представляет определение дозовои нагрузки от инкорпорированного 8г. Реакция на внутреннее облучение инкорпорированными радионуклидами зависит от их кинетики и пространственного распределения в костной и других тканях организма, обеспечивающих дозовую нагрузку, с другой стороны - от индивидуальной радиочувствительности. Не менее серьезной представляется проблема разделения внешней и внутренней дозы, поскольку эффекты радиационного воздействия зависят от характера облучения.

1.1. Существующие дозиметрические подходы к оценкам доз и их роль в описании радиационной ситуации на Урале.

В реконструкции доз принято несколько различных стандартных подходов, в зависимости от задач, стоящих перед исследователями. Так, оцениваться могут популяционные дозы, коллективные, среднегрупповые и индивидуальные (Гусев и др. 1986). Различие заключается, во-первых, в выборе облучаемого контингента. Популяционная доза есть сумма всех доз, полученных всеми индивидами в целой популяции по всем облучаемым контингентам лиц. Коллективная - сумма индивидуальных доз по некоторой ограниченной выборке, например по одному полу, возрасту и т.д. Во-вторых, различия могут быть в способе оценки - интегральная или дифференцированная. Популяционная и

коллективная дозы есть сумма всех доз - интеграл 51 = {Н)йН, где Н -

н

индивидуальная доза, 1Чн(Н) - функция распределения исследуемых по получаемым дозам. Среднегрупповая доза есть усредненная доза, рассчитанная

\тн{н)йн,

на одного индивида в выделенной когорте исследуемых: Б = --—-. В-

третьих, подходы к оценкам могут быть гигиеническими, основанными на модельно-статистических исследованиях, и индивидуальными, основанными на оценке дозы (экспериментально или модельно-экспериментально) для конкретного индивида. Разработки этого пути исследований являются наиболее

перспективными при сегодняшнем уровне развития экспериментальных технологий.

Существующие методы ретроспективной оценки индивидуальной дозовой нагрузки ионизирующего излучения имеют точность до порядка величин, поэтому, несмотря на десятилетия исследований, дозы у населения Урала определены недостаточно прецизионно и требуют уточнения. Индивидуальные дозы млекопитающих ранее не определялись.

Дозовая нагрузка на организм определяется прежде всего характером загрязнения окружающей среды. Облучение может быть внешним, когда источник находится вне организма. Обычно это гамма- и рентгеновское воздействие. В чистом виде внешнее облучение характерно для медицинских рентгеновских обследований или для доз, получаемых персоналом атомных электростанций. В случае радиоактивного загрязнения окружающей среды радионуклиды неизбежно попадают в организм, обеспечивая внутреннее облучение. Различные радионуклиды, инкорпорирующиеся в организм, определяют специфику внутреннего облучения в каждом конкретном случае. В частности, особенностью дозовой нагрузки у населения ВУРСа и поселков, расположенных вдоль реки Теча, является высокий и крайне неравномерный

ОП 1 "37

вклад во внутреннее облучение инкорпорированного 8г и Се - долгоживущих радионуклидов (приложение 1). 908г - (3-излучатель, метаболический аналог кальция, встраивающийся в костные структуры. Период полураспада 29.12лет. Дочерний элемент - 90У радиоактивен, период полураспада - 6.4час. 137С8 - р-

излучатель, метаболический аналог калия, инкорпорирующийся в мягкие ткани (Публикация 38 МКРЗ, 1987).

1.2. Методы оценки индивидуальных доз. Сравнительные характеристики.

В настоящее время существует ряд методов реконструкции доз:

- оценка внешнего облучения осуществляется моделированием ситуации облучения на основе измерений гамма-полей, радиометрических измерений почв и воды и с учетом поведения особей во внешних гамма-полях. Подобные оценки являются, как правило, среднегрупповыми (Дрожко и др., 1996; Перемыслова и др., 1996).

- существующие расчетные гигиенические методы определения дозы основаны на концепции критических органов (Под. ред. Москалева, 1969). Они сводятся к получению дозовых коэффициентов на органы-мишени, в зависимости от типа радионуклида и пути его поступления в организм. Кинетика радионуклидов в тканях и органах описывается математическими моделями (Marshall, 1972). Обычно дозовые коэффициенты рассчитываются для условного человека из определенной когорты (часто выбранной по комбинации признаков: пол, возраст, место проживания, профессия, и т.д.). Ясно, что подобные расчеты сильно усредняют результаты и дают высокую погрешность (до 200%) в определении дозы. Для индивидуализации расчетов используются данные

QA 1"37

Счетчика Излучения Человека (СИЧ), измеряющего содержание Sr и Cs в организме индивида (Kozheurov, 1983). Использование СИЧа позволяет существенно уточнить результаты, но тем не менее велика погрешность за счет

индивидуальных особенностей метаболизма радионуклидов. Оценивая содержание 90 Sr в скелете на определенный момент времени, мы не можем с достаточной точностью восстановить динамику радионуклида с момента его поступления, что препятствует индивидуализации расчетной дозы. Роль индивидуального дозиметра, позволившего бы решить вышеназванную проблему, мог бы сыграть сам организм. Сегодня активно разрабатываются и применяются многие методы прямых физических и биодозиметрических измерений для конкретного индивида. Цитогенетические методы.

Цитогенетические методы основанные на измерении числа стабильных хромосомных аберраций или поврежденных радиацией клеток крови с последующей его калибровкой в дозовых единицах (Brusick, 1987). Однако, время жизни большинства хромосомных аберраций составляет 3.5 года. В случае ретроспективных исследований рассматриваются стабильные аберрации. Существуют разные методики выделения или окраски поврежденных клеток и хромосом. К настоящему времени наиболее известный и надежный среди них -так называемый FISH-метод (от сокращения английского словосочетания -fluorescent in situ hybridization). Он основан на подсчете транслокаций дицентриков.

Цитометрические методы.

Цитометрические методы основаны на измерении гликофориновых мутаций в эритроцитах (Печатников, 1987). Данный метод определяет число мутантных эритроцитов с измененной экспрессией гликофорина А при помощи

проточной цитометрии. Анализу могут подвергаться только гетерозиготные индивидумы, число которых в популяции обычно составляет 50%. Существуют разные методики, принципиальное отличие которых заключается в выборе флюоресцентных красителей, употребляемых для метки антител, распологающихся на радиационно измененной поверхности эритроцитов. Поскольку мутации стабильно интегрированы в продолговатых гемопоэтических стволовых кроветворных клетках, этот метод может быть использован и спустя много лет после облучения.

Метод дозиметрии Электронного Парамагнитного Резонанса (ЭПР).

Метод дозиметрии Электронного Парамагнитного Резонанса (ЭПР) на кальцифицированных тканях позволяет восстановить индивидуальные прижизненные дозы внешнего и внутреннего облучения человека или животного (ЯотапуикЬа е1 а1. 1996). Он основывается на измерении концентрации радиационно-индуцированных радикалов в гидроксиапатите Саю(Р04)6(0Н)2, который является основной минеральной составляющей зубов и костей большинства животных и человека. ЭПР-измеряемые радикалы накапливаются в течение всей жизни под влиянием всех типов облучения и их количество пропорционально накопленной, как внешней, так и внутренней дозе в данном образце. Наиболее приемлемым объектом измерений является зуб, поскольку созревает и минерализуется в краткие сроки по сравнению со скелетом и в дальнейшем обменные процессы в зубных тканях ограничены. Уровень минерализации в нем выше. Удаляемые по медицинским показаниям зубы позволяют оценить индивидуальные дозы при жизни индивида.

Методы термо- и светолюминесценции.

Методы термо- и светолюминесценции керамических материалов, находившихся в полях облучения, могут быть использованы для реконструкции полей облучения и локальных накопленных доз керамическим образцом в конкретной точке, что важно при реконструкции внешних доз и калибровке расчетных моделей (McKeever, 1985). Среди материалов, применяемых в названных целях, наиболее подходящими являются кирпичи, электрические изоляторы, детали керамической плитки или сантехники и ряд природных минералов, таких, как полевые шпаты. В качестве индивидуальных дозиметров используются промышленно изготавливаемые ТЛД-детекторы, такие как LiF, CaF2, CaS04, LiB407 Их применяют профессионалы, работающие в условиях повышенного радиоактивного фона. В настоящей работе ТЛД-детекторы впервые используются для ретроспективной дозиметрии in vitro, путем наложения датчиков на костные поверхности. Получаемое значение дозы на датчике соответствует содержанию 90Sr в костных поверхностях. Таким образом, получая для костей скелета картограмму поверхностных доз, сформированных за счет инкорпорированных радионуклидов, мы можем судить об индивидуальных особенностях метаболизма 90Sr в скелете индивида. Сравнение прямых дозиметрических методов измерений.

Сравнивая вышеперечисленные методы, надо заметить, что каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, которые ограничивают их применение. В каждом случае следует исходить из реальных задач для выбора тех или иных экспериментальных дозиметрических методик. Из перечисленных

биодозиметрических методов анализ хромосомных аберраций существенно дешевле, поскольку не требует, как гликофориновый тест, дорогостоящей аппаратуры. Но хромосомные исследования могут проводиться только высококвалифицированным персоналом. Поскольку сами аберрации определяются визуально, соответственно высока субъективность подобного анализа. Кроме того, высока индивидуальная изменчивость уровня хромосомных аберраций на единицу поглощенной дозы, связанная с вариабельностью индивидуальной радиочувствительности организмов. В случае хронического облучения, при наличии мутаций кроветворных клеток, хромосомные аберрации наблюдаются на протяжении всей жизни, но интерпретация таких измерений чрезвычайно трудна, так как нет линейной зависимости между полученной дозой и наблюдаемым эффектом. Аналогичные трудности возникают при интерпретации цитометрических данных. Кроме того и хромосомы, и гликофорин А высоко чувствительны не только к радиационному, но и к токсикохимическому воздействию. Соответственно дифференцировать мутации чрезвычайно трудно.

Таким образом, биодозиметрические методы в условиях Уральского региона не дают количественной информации о индивидуальной дозе, и представляют интерес в комплексе с физической дозиметрией. Из названных физических измерений видно, что прижизненно дозу путем прямых измерений может определить лишь ЭПР-спектрометрия. Это весьма чувствительный и точный метод (до 0.01 Гр, погрешность порядка 10%). Но при этом возникают сложности с интерпретацией полученной дозы в условиях комбинированного

облучения. Регистрируемое значение дозы формируется как за счет внешнего излучения, так и за счет экспозиции радионуклидами, содержащимися в тканях зубов (внутреннее облучение). Встает задача о разделении внутреннего и внешнего воздействия. То есть необходимо дополнительное модельное обеспечение метода. Апробируемая в этой работе методика ТЛД-дозиметрии костных поверхностей in vitro дает только внутреннюю компоненту суммарной дозы, но при этом измеряется величина, характеризующая локальную концентрацию радиоизотопов. Требуются так же математические модели для пересчета доз на органы-мишени с учетом метаболизма радионуклидов в организме. Тем не менее, названные физические методики дают точные значения куммулятивной дозы в зубах или костях (ЭПР) и картограммы поверхностных доз в скелете как характеристику перераспределения радионуклида в организме (ТЛД).

Исходя из вышесказанного, за основу реконструкции индивидуальных доз млекопитающих в условиях радиационного загрязнения в Уральском регионе были взяты ЭПР-спектрометрические измерения суммарной внешней и внутренней дозы. Для мелких млекопитающих невозможны измерения не только на зубных тканях, но и на отдельных зубах, из-за технических ограничений по массе измеряемого образца. Реализуемы лишь измерения совокупно всех зубов зубного ряда. Для более крупных животных (собака) и для человека возможны измерения зубных тканей по отдельности.

Несмотря на максимальную ЭПР-чувствительность эмали к облучению среди прочих зубных тканей, не очевидно, что она удобна с точки зрения

дальнейшей интерпретации результатов измерений и наиболее точно отражает дозу внутреннего облучения. Резонно рассмотреть с этой позиции и остальные ткани зуба. Поскольку доза от инкорпорированных радионуклидов 908г определяется для каждой зубной ткани как самооблучением, так и облучением от соседних тканей-источников, то следует знать, каково распределение радионуклидов внутри зуба и прилегающих к нему тканей, что определяется метаболизмом 908г в них. В качестве источников излучения рассмотрены следующие ткани: эмаль, дентин коронки, пульпа, дентин корня, цемент, парадентин, околокорневая кость, слюна, мягкие ткани ротовой полости. Изучив экспериментально особенности обмена и разработав расчетные методы на основе моделирования метаболизма 908г для различных млекопитающих в лабораторных условиях, можно будет интерпретировать ЭПР-измерения для животных из природных популяций и человека.

1.3. Особенности минерального обмена твердых тканей зубов.

Общая характеристика работ, связанных с исследованиями структурных и метаболических особенностей зуба.

Минеральный обмен зубов изучался различными исследователями в основном изотопным методом. Большинство работ в доступной нам литературе было опубликование в период 1961-1972гг. Поскольку обмен 908г подобен обмену кальция, то принимались во внимание работы, посвященные не только изотопам стронция в твердых тканях зубов, но и 45Са. Кроме того, в данном

ЛЛ

обзоре рассматривается обмен и Р, так как его поведение в костных тканях во

многом аналогично поведению 908г. Надо заметить, что стоматологи, чьи работы здесь в основном цитируются, интересуются преимущественно обменом фосфора и кальция, поскольку от их содержания зависит устойчивость зубов к кариесу. Соответственно исследований, посвященных данным элементам, существенно больше, чем прочим.

В рассмотренных работах описаны эксперименты на животных, показывающие, что инкорпорация фосфора и кальция в костной ткани и, в частности, в зубах определяется множеством различных факторов. Скорость минерального обмена существенно зависит от диеты, от индивидуальных особенностей зубов, от степени их повреждения, от наличия или отсутствия зубов-антагонистов, от местоположения зуба в ротовой полости. Минеральный обмен для различных зубных тканей различен. Кроме того, существуют исследования, показывающие воздействие слюны на обменные процессы во внешнем слое эмали.

Рассмотрены работы, посвященные микроструктурным особенностям твердых тканей зубов с помощью исследований гистологических препаратов зубов детских трупов, которые демонстрируют особенности и сроки формирования зубов в пренатальный и постнатальный (до 2.5 лет) период. Анатомические и гистологические характеристики зуба.

Характерной особенностью грызунов, к которым относятся крысы и полевки, является своеобразное строение и расположение зубов (Ковалевский , 1958). У исследуемых нами грызунов отмечается одна смена зубов. На верхней и нижней челюсти расположено по паре больших изогнутых резцов. Резцы растут

в течение всей жизни животных и только благодаря тому, что вершины их непрерывно стираются, они имеют более или менее постоянную длину. Вершина резца очень острая. Это объясняется тем, что передняя (наружная) поверхность его покрыта слоем чрезвычайно твердой эмали. Поскольку сравнительно мягкий дентин стирается скорее, чем твердая эмаль, постоянно образуется острый режущий край зуба. Поскольку в прикусе как белых крыс, так и у полевки обыкновенной (МгсгоХж агчаЬЫ) нет малых коренных зубов и клыков, характерной чертой челюстей грызунов является наличие диастемы - пространства без

1 3

зубов (рис. 1.1). Зубная формула у крысы и полевки так же одинакова: 1-т —.

1 3

Однако, форма и размеры их зубов сильно отличаются (Виноградов и др., 1941). Для жевательной поверхности моляров полевки характерна зубчатая форма. Причем наружные зубцы, сливаясь со внутренними, образуют замкнутые эмалевые петли (рис. 1.2). Например, первый наружный и первый внутренний треугольники переднего нижнего зуба разделены (не слиты друг с другом). Общее число эмалевых петель - 7. Второй верхний коренной зуб с двумя выдающимися углами на внутренней стороне. На жевательной поверхности имеется лишь 4 замкнутых эмалевых петли. Третий верхний коренной зуб имеет с внутренней стороны 4 выдающихся угла.

Коренные зубы крысы закладываются, начиная с 13-го дня эмбриональной жизни. С 14-го дня появляется зубная пластинка, на 17-19-й день внутриутробного развития формируются эмалевые органы, а к моменту рождения дифференцируются одонтобласты и начинается отложение дентина.

Рис. 1.1. Череп грызуна со вскрытыми корнями зубов. Резцы окрашены в

черный цвет (Ковалевский, 1958).

Рис. 1.2. Коренные зубы полевки обыкновенной (Виноградов и др., 1941.): а) второй верхний коренной зуб; б) первый нижний коренной зуб; в) первый

верхний коренной зуб.

Прорезывание коренных зубов у белых крыс наступает на 19-21-й день после рождения (Далмане и др., 1974).

У собаки 1 смена зубов. Причем молочных зубов - всего 28, а постоянных

- 42. Зубная формула для молочных зубов: i ^с ^т Ц, а для постоянных:

3 14 2

i—cт~ (Хромов и др. 1972). Особенностью строения зубов собаки является

наличие хорошо выраженной шейки зуба, деление коронки постоянных зубов на 3 зубца, из которых средний самый крупный. Первый нижний премоляр имеет маленькую коронку с одним зубцом и называется волчьим зубом {denies lupinus). Кзади коренные зубы увеличиваются: самым большим зубом верхней челюсти является 4-й премоляр (Р4), а нижней челюсти - 1-й моляр (Ml); эти самые крупные зубы называются секущими (denies sectorii). Премоляры трезубчаты, за исключением 1-го нижнего (с одним зубцом), сжатые с боков. Моляры, наоборот, широкие, многобугорчатые. Коренные зубы имеют от одного до трех корней. Зубы у щенков начинают прорезаться в возрасте 20-30 дней; затем, с ростом животного, молочные зубы выпадают и заменяются постоянными. Первыми начинают меняться резцы; смена клыков происходит на 5-6-м месяце. К 10-месячному возрасту у собаки вырастают уже все зубы. У молодой собаки зубы белые, не стертые. Стирание передних резцов (зацепы) нижней челюсти заканчивается к 2-м годам; на 2-3-м году стираются средние резцы и начинают стираться зацепы верхней челюсти; на 4-5-м году стираются резцы (окрайки) нижней челюсти. Зубы желтеют. Стирание зубов может происходить несколько раньше или позднее, в зависимости от корма. Аномалии зубов собаки чаще всего

встречаются в виде увеличения или уменьшения их количества и размеров или месторасположения. Чаще аномалии встречаются на верхней челюсти.

По литературным данным (William et. al., 1922; Lefkowitz et. al., 1953; O'Breien et. al., 1958.; Хромов и др., 1972), строение и развитие коренных зубов крыс и зубов собак имеет много общего с развитием и строением их у человека.

У человека на протяжение жизни происходит одна смена зубов. Всего зубов постоянного прикуса 28-32, из них 8 резцов (dentes incisivi - I), 4 клыка {dentes canini - С), 8 премоляров {dentes premolares - Р) и 8-12 моляров {dentes molares - М), так как третьи моляры прорезываются не у всех людей. Анатомическая формула их следующая: 2.1.2.3, то есть на одной стороне каждой челюсти имеется центральный и боковой резцы, клык, первый и второй премоляры, а также первый, второй и третий моляры. В клинике зубы

87654321 12345678

постоянного прикуса обозначают арабскими цифрами--

87654321 12345678

(Грошиков и др., 1975).

Анатомически в каждом зубе различают (рис. 1.3) коронку {corona dentis), шейку {collum dentis) и корень {radix dentis).

1. Коронка зуба является той частью, которая выступает над десневым краем после нормального прорезывания зуба. Наружный слой коронки представлен эмалью, являющейся самой твердой тканью организма млекопитающего. Внутри каждого зуба имеется полость, соответствующая общей форме зуба. Ее называют пульпарной полостью. Коронки фронтальной группы зубов имеют следующие поверхности: вестибулярную (facies vestibular is); язычную (f. lingualis);

контактные (f. contactus); схождение язычной и губной поверхностей образует режущий край (margo incisalis). У премоляров и моляров различают вестибулярную, язычную, жевательную (f. masticatoria) и две контактные поверхности - переднюю (f. anterior) и заднюю (f. posterior).

2. Шейка зуба отделяет корень от коронки. В норме шейка зуба находится под десневым краем. На уровне шейки зуба заканчивается эмалевое покрытие.

3. Корень зуба погружен в альвеолу челюсти и фиксируется в ней с помощью мощного связочного аппарата - перидонта.

Гистологически зуб состоит из нескольких тканей (Хэм и др., 1983; Бажанов, 1984; Колесов, 1985; Колесников и др. 1997.) (рис. 1.4). 1. Дентин - коллагеновый остов, сильно пропитанный минеральными солями. Дентин составляет основную массу зубных тканей. Неорганические соли, в первую очередь фосфорнокислая известь, составляют 70-72% массы дентина. Кристаллическая фракция - гидроксилапатит кальция. Это обеспечивает его высокую прочность. Основное вещество дентина пронизано большим количеством тончайших канальцев, идущих в радиальном направлении от зубной полости к эмалевой границе (от 15 до 75000) (рис. 1.5). Рост дентина ограничен, поскольку одонтобласты имеются только на внутренней (пульпарной) стороне. Поэтому новые слои дентина могут откладываться только по его пульпарной поверхности, причем эти слои уменьшают пространство, занятое пульпой. Плотность дентина увеличивается от припульпарной части к периферии.

о

Средняя плотность дентина молочных зубов - 2.18г/см (Berghash et al., 1940.); постоянных - 2.14г/см3 (Manly et al., 1939.).

Рис. 1.3. Анатомическое строение зуба.

2. Эмаль - чрезвычайно прочная ткань. Это объясняется ее высокой минерализацией (96-97% эмали - неорганические вещества). Толщина эмали у шеечного края для человека - 0.01мм., на жевательной поверхности - 1.62-1.7мм., в области фиссур - 0.5-0.62мм. Остов эмали представлен эмалевыми призмами и межпризменным веществом. Эмаль является поликристаллической структурой гидроксиапатита кальция Са10(РО4)6(ОН)2. Биологический гидроксиапатит в на-тивном виде содержится во всех костных структурах, частично фосфаты кальция представлены "аморфным материалом." Другая его часть организована в кристаллы, имеющие вид гексагональных призм шириной от 100 до 200А (Безруков и др., 1996). Надо заметить, что между данными по дифрактометрии и электронной микроскопии имеются несовпадения (Рашйагё, 1978; РоБпег, 1960). В различных костях скелета кристаллы гидроксиапатита имеют разные величины (физико-химические свойства кальцифицированных тканей организма подробно рассмотрены в приложении 2). Так, в эмали они значительно больше, чем в прочих костных структурах. Зрелая эмаль не содержит клеток, так как после образования и прорезывания зуба амелобласты дегенерируют (рис. 1.6). Поэтому эмаль не способна к регенерации при повреждениях, вызваных кариесом, при растрескивании или под влиянием других повреждающих факторов. Большинство стоматологов, однако, рассматривают эмаль как живую ткань, в которой хоть и ограниченно, но протекает обмен неорганическими ионами между эмалью и слюной, благодаря чему на поверхности эмали может происходить минимальное дополнительное обызвествление; в более глубоких ее слоях этот эффект незначителен (Далмане и др., 1974). Средняя плотность

Рис. 1.5. Дентин коренного зуба. Хорошо видны дентинные канальцы

(Далмане и др., 1974).

Рис. 1.6. Эмаль зуба. Поликристаллическая структура ткани (Далмане и др.,

1974).

О

эмали молочных зубов зубов - 2.95г/см (Berghash et al., 1940.); постоянных -2.97г/см3 (Manly et al., 1939.).

3. Цемент покрывает корневую часть зуба. По своему строению он приближается к строению костной ткани. Цемент служит местом прикрепления связочного аппарата к зубу. В верхней части корня цемент - бесклеточный, в нижней части среди межклеточного вещества располагаются клетки, называемые цемен-тоцитами. Они лежат в небольших полостях - лакунах внутри обызвествленного вещества и сообщаются с источником питания за счет отростков. Средняя плотность цемента -

2.03г/см (Manly et al., 1939).

4. Пульпа - рыхлая соединительная ткань с большим количеством кровеносных, лимфотических сосудов и нервов (рис. 1.7). По периферии пульпы располагаются в несколько слоев клетки - однобласты, отростки которых, пронизывая дентин, осуществляют трофическую функцию. С возрастом объем пульпы существенно уменьшается, она становится более волокнистой и содержит меньше клеток.

Характеристика околозубных тканей ротовой полости (Хэм и др., 1983):

А) Периодонтальная связка.

Состоит из широких пучков коллагеновых волокон, которые расползаются в виде подвешивающей связки между цементом, покрывающим корень зуба, и костной стенкой его альвеолы. Содержит большое число нервных окончаний. Скорость обновления коллагена в периодонтальной связке исключительно велика. Б) Эпителиальное прикрепление.

Десна окружает каждый зуб, подобно манжетке, и, если десны здоровы, внутренняя поверхность этой манжетки плотно прикреплена к зубу. В только что прорезавшемся зубе эпителий прикреплен не только к эмали, но и спускается вниз, достигая цемента. В) Слюна.

Слюной называется смесь секрета всех слюнных желез. Она содержит соли, газы, органические компоненты и обычно некоторое количество продуктов распада клеток и бактерий, а так же лейкоциты. Размеры и форма зубов человека.

Размеры и форма зубов человека сильно варьируют, как видно из таблицы 1.1. При этом вариации в указанных пределах считаются нормальными. Геометрические параметры зуба существенны для его описания как самооблучающегося объекта. Различия в размерах и форме зубов обусловлено следующими факторами:

Во-первых, зубы сильно отличаются формой и размерами в зависимости от положения в зубном ряду. По данным (Колесников и др. 1997) средние площади поверхности корней зуба человека отличаются для премоляров и моляров примерно в 1.5 раза в зависимости от расположения на верхней или нижней челюсти.

Во-вторых, от пола. Половые различия в размерах зубов весьма не велики. Например, по данным (Garn at al., 1964) они составляют 4% от среднего размера. В-третьих, от этнической принадлежности (Kieser, 1990).

Рис. 1.7. Пульпа зуба. 1 - кровеносный сосуд; 2 - однобласты; 3- клетки

дентина (Далмане и др., 1974).

Таблица 1.1.

Вариация размеров коронок зубов (Бажанов, 1984).

Положение зуба По Мюльрейтеру По Алтухову

высота ширина высота ширина

в мм.

Центральные резцы верхние 8.5-14 7-10 7-10 -

нижние 7.5-10 4-6.6 5-9 5

Боковые резцы верхние 8-11 5-8 7-10 6

нижние 8.8-11.3 5.2-7.2 4-10 6

Клыки верхние 9.5-10.5 6.5-8 7-10 7

нижние 9-14 2-3 5-10 -

Премоляры первые верхние 7-10.8 - 6-10 5-7

нижние 7.5-11 - 6-10 5-9

Премоляры вторые верхние 6.2-10.2 - 5-8 6-8

нижние 6.9-10 - 5-8 6-8

Моляры первые верхние 6.8-9 7.8-11.2 5-9 9-12

нижние 10 10-12 5-9 9-11

Моляры вторые верхние 5-7 - 5-7 9-11

нижние 10 11 6-9 9-11

В-четвертых, от индивидуальных особенностей. По данным стоматологических обследований школьников (Колесов, 1985) аномалии отдельных зубов, зубных рядов или прикуса наблюдаются у 53% пациентов. Кроме того, у большинства зубов животных и человека наблюдается ассиметрия (Gam et al., 1979).

В-пятых, размеры зуба претерпевают некоторые изменения с возрастом индивида. В среднем высота зуба на верхней челюсти человека в течение жизни (от 19 до 50 лет) в среднем уменьшается на 1.14мм для премоляров и на 1.85мм. для моляров. Максимальный диаметр коронки зуба уменьшается в среднем на 0.9- 1.5мм. Минимальная толщина коронки зуба уменьшается на 0.3 - 0.5мм. Формирование и минерализация зубов.

Закладка и формирование как молочных, так и постоянных зубов происходит в основном в период внутриутробного развития. На 6-й неделе эмбриогенеза на срезе развивающейся челюсти видно уплотнение эктодермы, выстилающей ротовую полость в виде тяжа. Зубы развиваются по ходу этого тяжа. Для человека с 4.5 - 5 месяцев внутриутробного развития начинается минерализация молочных резцов, а с 7 месяцев - клыков и моляров. Именно этот период определяет химический состав и структуру эмали этих зубов в значительной мере (Табл. 1.2).

Закладка постоянных зубов начинается на 5-м месяце внутриутробного развития в форме утолщений на свободном крае зубной пластинки, продолжающей расти в глубину после закладки молочных зубов. После образования зачатка зубная пластина рассасывается. Сначала зачатки 10

Таблица 1.2.

Сроки прорезывания и рассасывания молочных зубов (Колесов,

1985).

Зуб Начало Конец Сроки Начало

минерализаци, формирования, прорезывания, рассасывания

мес. внутриутробн. год. мес. корней,год.

1 4.5 к 2 6-8 с 5

2 4.5 к 2 8-12 с 6

3 7.5 к 4 12-16 с 7

4 7.5 к 5 16-20 с 8

5 7.5 к 4 20-30 с 7

Таблица 1.3.

Сроки формирования и прорезывания постоянных зубов (Бажанов, 1984).

Зуб Сроки закладки фоликула Начало минерализации Окончание формирования эмали,год Сроки прорезыва-ниязуба, год Сроки формирования корней, год

1 8-й месяц внутриутробного развития бмес. 4-5 6-8 10

2 8-й месяц внутриутробного развития 9мес. 4-5 8-9 10

3 8-й месяц внутриутробного развития бмес. 6-7 10-11 13

4 2 года 2.5года. 5-6 9-10 12

5 3 года 3.5года. 6-7 11-12 12

6 5-й месяц внутриутробного развития 9мес. внутриутробного развития 2-3 6 10

7 3 года 3.5 года 7-8 12-13 15

8 5 лет 8 лет 7-8 Различные Не ограничены

передних постоянных зубов лежат в ячейках. Позади зачатка последнего молочного зуба развивается зачаток первого моляра. У новорожденного в каждой челюсти залегают 18 доменкулов (10 молочных и 8 постоянных) различной стадии формирования и минерализации.

На 6-8 месяце жизни появляются 2 нижних центральных резца, затем 2 верхних. Далее боковые резцы верхней челюсти. К началу второго года жизни ребенок должен иметь 8 зубов (Колесов, 1985). В таблице 1.3 представлены данные о сроках формирования, минерализации и прорезывании постоянных зубов (Бажанов, 1984).

В статье Са1ошш е1;. а1. (1970) опубликованы результаты изучения стадий формирования зубов и верхней челюсти у 92 трупов детей в возрасте от 7 недель внутриутробной жизни до Зх лет. Специфика данной работы заключалась в том, что исследования проводились в рамках выработки гистологических критериев определения возраста по зубам и верхней челюсти в пре- и постнатальный период для нужд судебно-медицинской экспертизы. Поэтому внимание обращалось на наиболее удобные для датирования особенности формирования зубов и во внимание принимались, в основном, молочные зубы. Исследовались клыки и моляры. Результаты этих исследований приводятся в таблицах 1.4 и 1.5. Взаимодействие радионуклидов с костной тканью в организме.

Вопрос взаимодействия радионуклидов с костной тканью изучен и описан довольно тщательно. В ряде статей и монографий (Ньюман и др., 1961; Попов и др., 1961; Энгстрем и др., 1963; Метаболизм стронция, 1971; Михайлова, 1971;

Таблица 1.4.

Некоторые гистологические критерии определения возраста в

пренатальном периоде (по зубам и верхней челюсти) (Са1опш8 е! а1.,

1970).

Возраст, нед. внутриутробного развития Характерные особенности

7 Начало формирования кости верхней челюсти

7-8 Внедрение зачатков молочных центральных резцов и первых моляров в подлежащую мезенхиму

9 Молочные зубы в стадии зубного сосочка

13 Молочные зубы в стадии раннего или позднего "колокола".

13-14 Начало формирования дентинного матрикса верхнего центрального резца.

14-15 Начало обызвествления молочных верхних центральных резцов и первых моляров.

18 Начало обызвествления молочного верхнего клыка, 1-й постоянный верхний моляр в стадии купола.

22 1-й и2-й молочные моляры одинаковой величины.

26 Интенсивная аппозиция костного вещества челюсти, полное исчезновение меккелевого хряща.

Таблица 1.5.

Некоторые гистологические критерии определения возраста в

постнатальном периоде (по зубам и верхней челюсти) (Са1опш8

е1 а!., 1970).

Возраст Характерные особенности

Новорожденные 5 сут. Соединение кончиков 1-го молочного верхнего моляра; коронка еще не сформировалась до дентиноцементной границы.

2-3 мес. Начальное обызвествление эмали 1-го молочного верхнего моляра.

6-7 мес. Полное обызвествление эмали 1-го молочного верхнего моляра

8-10 мес. Начальное обызвествление эмали 2-го молочного верхнего моляра; формирование корней первых молочных моляров.

21/3-21/2 года Полное обызвествление эмали первых постоянных верхних моляров.

2.5 года Обызвествление первых верхних премоляров.

ICRP, Publication 20, 1973; Любашевский, 1980; Дегтева и др., 1988; Стариченко и др., 1993) рассмотрены особенности механизмов инкорпорации щелочноземельных элементов в кости скелета как in vivo, так и in vitro. В частности, описано распределение радиостронция в скелете в зависимости от пути и ритма поступления его в организм млекопитающего (Стариченко и др. 1993). Показано, что концентрация радионуклидов в костной ткани индивида зависит главным образом от двух факторов: 1) содержания 90Sr в диете; 2) возраста индивида. Радионуклид накапливается в быстрорастущих участках, находящихся в состоянии кальцификации (Энгстрем и др., 1963; Михайлова, 1971). В связи с этим зуб представляется уникальным структурным элементом скелета, рост и минерализация которого происходит в ограниченный, весьма короткий, по сравнению со временем жизни индивида, период. То есть концентрация 90Sr в зубных тканях при потреблении его с пищей и водой будет существенно зависеть от возраста лишь для узкой возрастной когорты: тех, у кого в это время протекал процесс минерализации зубов.

Анализируя индивидуальные особенности динамики обмена остеотропных радионуклидов для млекопитающих и человека, Стариченко и др. (1993) утверждают, что кривая выведения радионуклида для каждого индивида хорошо описывается степенной функцией вида R(t) = A(t)"b, где t>5 дней. Причем значения функции A(t) для различных индивидов могут отличаться в 1.5 раза, а степенной коэффициент b - в 2.2 раза. Авторы приходят к выводу, что любая модель, разработанная на какой-либо выборке, не в состоянии учесть индивидуальные особенности обмена радионуклидов.

Там же рассмотрены возможности межвидовой экстраполяции закономерностей обмена. На основе анализа обширных литературных данных и собственных результатов показано, что для остеотропных радионуклидов, в частности для Ьг, наилучшим экстраполяционным методом является использование кальций-энергетических соотношений. Установлено, что влияние на обмен радионуклидов определяется количественными сдвигами в системе лимитирующих морфофизиологических факторов, опосредованными через обмен веществ, в частности, через кальциевый метаболизм. Представлена модель влияния системы морфофизиологических факторов на обмен остеотропных веществ в организме и соответственные численные параметры лимитирующих факторов для крыс, рыб, собак и человека.

Взаимодействие радионуклидов с минеральной компонентой костной

ткани.

В связи с весьма короткими сроками формирования зуба, а так же с высокой степенью минерализации его тканей (высокий процент содержания кристаллической фракции гидроксилапатита), взаимодействие радионуклидов с минеральной компонентой костной ткани представляет в рамках данного исследования большой интерес. Поскольку в эмали зуба практически вся минеральная фаза находится в кристаллическом состоянии и практически не происходит роста и резорбции, обменные процессы в ней сводятся к физико-химическим закономерностям. Отсутствие клеточно-ферментативных процессов резорбции, за счет которых в основном и происходит выведение радионуклидов в тканях организма, способствует фиксации 908г в эмали зубов. Частично

стронций изоморфно замещает кальций в костном минерале, представляющем собой фосфат кальция в форме гидроксиапатита. Средние периоды полувыведения щелочноземельных элементов из искусственного гидроксиапатита - Тса=Т.8*104 дней, TSr=1.8*104 дней, ТВа=65 дней, Тга=1.6*104 дней (Ньюман и др., 1961) (Табл. 1.6). Из приведенных данных видно, что 90Sr, включаемый в кристаллическую структуру гидрокслиапатита фиксируется в минерале, поскольку период его полувыведения почти в два раза больше периода полураспада.

Минеральная составляющая дентина как правило тесно связана с коллагеновым матриксом, поэтому она располагается в направлении, параллельном коллагеновым нитям (Linde, 1992). Как отмечает Mjor (1984), форирование и минерализация дентина контролируется, подобно прочим костным тканям, клеточными и внеклеточными факторами. Но, в отличие от прочих, в них отсутствуют резорбтивные процессы, обычно протекающие параллельно с кальцификацией. Ряд авторов (Jones et al., 1984; Avery et al., 1984; Posner et al., 1984) отмечают, что соотношение минеральной и органической фаз изменяется по объему зуба. Таким образом структура дентина количественно неоднородна на микроскопическом уровне. Минерализация дентина и формирование кристаллической фракции происходит благодаря тому, что ионы кальция из предентина присоединяются к молекулам фосфопротеина на границе между минерализованной и неминерализованной фракций. Кальций не локализуется, а обладает подвижностью по поверхности молекулы, что дает ему возможность диффундировать в минерализованную область и гарантирует

Таблица 1.6.

Сравнение периодов полураспада и полувыведения из

гидроксилапатита для 908г, 10Ва, 226Ка.

Элемент Т полураспада Т полувыведения

^Иа 1600 лет 43.84 лет

29.12 лет 42.32 лет

45Са 163 дня 42.32 лет

10Ва 1.6*106 лет 65 дней

Таблица 1.7.

Концентрация 8г-90 в костях собак весом 15 кг. по отношению к ежедневно вводимой активности на 1 г. сырого веса в

период и после прекращения хронического перорального введения, % (Булдаков и др. 1968).

Орган или Время введения изотопа, дни Время после прекращения 512-дневного

ткань введения изотопа, дни.

1 2 4 8 16 64 165 256 512 1024 4 8 16 32 129 267 512

Теменная 0.004 0.023 0.042 0.047 0.354 1.12 1.76 2.47 3.00 3.30 2.24 1.9 2.29 - 2.76 - 0.70

кость

Лопатка 0.012 0.028 0.079 0.088 0.32 0.68 1.33 1.17 3.77 3.00 1.47 2.32 1.86 3.31 1.61 1.49 1.72

Грудина 0.012 0.010 0.035 0.042 0.12 0.59 0.56 1.22 1.88 1.76 0.64 0.65 0.81 1.57 0.92 0.28 0.76

Ребро 0.008 0.017 0.030 0.046 0.39 0.90 1.13 1.32 4.41 3.24 1.89 3.95 1.71 1.52 0.94 1.13 1.12

Эпифиз 0.014 0.025 0.059 0.042 0.257 1.11 1.62 2.06 2.73 2.91 2.56 2.43 2.22 2.76 2.77 2.12 1.05

бедра

Метафиз 0.013 0.023 0.048 0.063 0.116 0.90 1.54 2.21 2.71 4.12 1.28 3.19 2.12 3.49 2.91 3.14 0.76

бедра

Диафиз 0.004 0.016 0.027 0.045 0.139 1.33 1.03 1.35 2.76 4.40 1.28 3.63 1.32 2.25 2.60 0.53 0.72

бедра

Зубы 0.004 0.026 0.017 0.035 0.496 - 1.88 1.98 3.05 3.92 2.27 2.0 1.10 - 1.10 2.47 0.69

быстрое формирование минерала фосфата кальция в гидроксилапатит-фазе (Cookson et al., 1980; Linde, 1984).

Отложение и распределение радионуклидов в зубах.

Закономерности накопления 90Sr в зубах изучались в 60-х годах в связи с попытками прижизненной оценки содержания изотопа во всем организме по активности зубов. Так, например, в работе (Гольдман и др., 1971) количественная динамика метаболизма 90Sr изучалась на группе в несколько сот собак, постоянно получавших радионуклид с момента формирования скелета плода до зрелости (1.5 лет) и значения концентраций 90Sr в скелете сопоставлялись с его концентрациями в зубах. Эксперимент длился в течение 4-х лет. В результате, среди прочих выводов, было показано, что соотношение 90Sr/Ca в различных костях скелета собаки, соотнесенное с аналогичной величиной для зубов при исследованиях на ранних сроках после одноразового внутривенного введения радиоизотопа во всех случаях больше 1. В случае хронического поступления 90Sr в организм животных (радионуклид вводился в течение месяца) даже по прошествии 3.64 года содержание стронция в зубах практически не изменилось. Для сравнения: если к концу первого года после окончания введения радионуклидов в организм соотношение 90Sr/Ca различных костей скелета, отнесенное к 90Sr/Ca в зубах, было везде близко к 1, то по истечение 3.64 лет оно стало много меньше 1. Это свидетельствует о том, что зуб становится своеобразной ловушкой для радионуклидов.

В работе Булдакова и др. (1968) отмечается, что у собак наиболее высокая концентрация 90Sr после одноразового внутрибрюшинного введения ко 2-му дню

оказалась в метафизе (до 90% на 100г. кости) и наиболее низкой в зубах (5 - 8% на 100г. кости). В условиях длительного поступления (512 дней введения радиоизотопа) наиболее высокая концентрация 90Sr у собак обнаруживается в бедре, зубах, теменной кости, нижней челюсти, а самая низкая - в грудине (Табл. 1.7). В таблице 1.7 продемонстрирован интересный феномен: зубы и теменная кость ближе всего друг к другу по динамике 90Sr при хроническом его потреблении.

В экспериментах (Ярцев, 1963) на 26 взрослых собаках обоего пола, которые на протяжение всей жизни получали per os 90Sr в количестве 0.001-0.01мкК/кг, изучали активность зубов и делали радиоавтографы (Рис. 1.8). Исследования показали, что коренные зубы собак имеют более высокую активность, чем резцы и клыки. То есть минеральный обмен в различных зубах зубного ряда протекает по-разному. Авторадиограмма наглядно демонстрирует неравномерность потканевого распределения радионуклидов. Максимальное включение наблюдается в пульпарном дентине. Другим местом значительного накопления является цемент. Периферические слои дентина корня и дентина коронки имеют меньшую активность, чем пульпарный дентин и цемент. В эмали зуба уровень активности не отличается от активности прилегающего слоя дентина. Анализ кривой на рисунке 1.9 показывает, что активность припульпарного дентина превышает в 3-6 раз активность цемента. Последний, как отмечает автор, содержит в 2-3 раза больше 90Sr, чем дентин коронки и периферические слои дентина корня. То есть при оценке вклада дентина в формирование дозы на эмали следует учитывать радиальную неоднородность

6)

Рис. 1.8. Радиоавтограммы зубов взрослой собаки: а) поперечный спил корня резца; б) продольный спил резца (Ярцев, 1963).

Рис. 1.9. Кривая изменения плотности потемнения радиоавтографа продольного шлифа зуба в области корня (Ярцев, 1963).

содержания радионуклидов в дентине. Результаты аналогичных исследований были получены и на резцах крыс (Стариченко и др., 1993). Накопление в них остеотропных веществ не может расцениваться как аналог резцов собак и человека, поскольку боковые резцы крыс обладают совершенно уникальными особенностями роста. Однако сам механизм поступления радионуклидов в зубные ткани един. На рисунке 1.10 показана диаграмма распределения 45Са в поперечном срезе резца крысы и его авторадиограмма. Длина горизонтальных линий справа соответствует количеству включенного радионуклида. Большая часть излучателя проникает в дентин со стороны пульпы, небольшое количество - в ранее сформированном дентине и заметно увеличивается в эмали. Объяснение этому находится в факте проникновения радионуклида по дентинным канальцам вглубь, а так же в выделении его после внутривенного введения в слюну, из которой путем осаждения часть излучателя попадает в эмаль резца. Исходя из вышеизложенного, встает задача оценить: а) влияние пространственной неоднородности концентрации радионуклида в дентине на его самооблучение; б) возможность пренебречь глубокими припульпарными слоями дентина с более активным кальциевым обменом.

Богатую информацию представили эксперименты Федорова и др. (1953). Эксперименты проводились на кошках, собаках и белых крысах. Фиксировали возраст, вес, пол и формулу исследуемых зубов. Применялись радиоак тивные изотопы 32Р, 45Са, 898г. Зуб разделяли на ткани: эмаль, дентин коронки, дентин корня, цемент. Обращали внимание на толщину слоя эмали и на его расстояние от пульпы.

б)

Рис. 1.10. Схема распределения радиокальция в резце нижней челюсти зуба крысы: а) авторадиограмма продольного шлифа; б) диаграмма содержания радионуклида (Стариченко и др., 1993).

423426-|18

S 10-

SÜ

1

/

/ 4

f \ ь

• Y i

/ s

í / r * -i w »-i.. i Дапникаря

/ * t

-t t y г._ ^Дентнн коранкн

i J _ в ■-i. ____■_ Цемент . • — ш i■ - — 1 ni, . _ . __ -L. i™* ■

r-J^J Эмаль

0.1 4 7 14 21 2» 39 42 63

Время с момента доедания Р-32, сут.

91

Рис. 1.11. Динамика Р34 в твердых тканях зуба собаки (Федоров и др.,

1953).

После внутримышечного введения в организм собаки Р в виде фосфата натрия индикатор обнаруживался уже в первые часы в зубных тканях. Наибольшие величины включения наблюдались в дентине корня, наименьшие - в эмали. Эксперимент показал, что участие различных тканей в обмене фосфора зуба характеризуется следующими числами: дентин корня - 59.74%, дентин коронки -23.37%, цемент - 14.63%, эмаль -2.26%. Иначе говоря, если принять радиоактивность эмали за единицу, то соответствующие величины для дентина корня, дентина коронки и цемента будут иметь значения: 26.4; 10.3; 6.5. Эти числа были получены как средние данные в результате многих продолжительных опытов на собаках, у которых через определенные промежутки времени удаляли зубы. На рисунке 1.11 показана динамика поступления и выведения 32Р после разового внутримышечного введения. Однако, в работе Лисенко (1956) мы находим сведения, не согласующиеся с вышеприведенными. Автор утверждает, что уровень включения фосфора в дентин корня примерно равен или несколько превышает уровень включения его в дентин коронки. Цемент же обнаруживает наиболее высокий процент включения изотопа по сравнению со всеми остальными тканями интактного зуба. Доля его накопления достигает в отдельных случаях 50%. Таким образом, вопрос о минеральном обмене требует дальнейшего уточнения. Чрезвычайно важным представляется тот факт, что спустя несколько суток после инъекции концентрации 32Р практически неизменны во всех зубных

32

тканях. Закономерности, описывающие кинетику Р, в общем аналогичны стронциевым, но количественные параметры безусловно отличаются.

Многие авторы (Лисенко, 1956; Ярцев, 1963) обращают внимание на роль слюны в фосфорно-кальциевом обмене эмали. Так, фосфор или кальций, введенный под кожу животным, включается в слюну. Уже в первые минуты после подкожной инъекции радионуклида собаке слюна приобретает значительную активность, максимум которой достигается через сутки. Затем радиоактивность слюны снижается на протяжение нескольких дней и практически остается постоянной в течение довольно длительного срока. Фосфор и кальций легко проникают в эмаль через слюну. Установлено, что эмаль нижних зубов включает заметно больше радионуклидов по сравнению с эмалью верхних.

Результаты многочисленных опытов (Федоров и др., 1953) с депульпированными зубами еще более наглядно показывают значение слюны в фосфорно-кальциевом обмене. Слюна выполняет в отношении эмали такую же функцию, как кровь в отношении дентина. Определенную роль в регулировании обменных процессов играет изменение трофических нервов. То есть зуб с удаленными нервными окончаниями, например в процессе лечения, имеет иной метаболизм минеральных соединений. Таким образом, неврогенный фактор может быть источником погрешности при описании обменных процессов в реальном зубе.

В работах (Лисенко, 1956; Ярцев, 1963; Ярцев, 1964) рассматриваются обменные процессы в кариесных зубах и интактных. Исследование эмали показывает, что включение радиофосфора в эмаль интактных зубов сосредоточено главным образом в поверхностном ее слое.

При изучении кариесных зубов отделялись и раздельно исследовались: 1) эмаль и дентин, не имеющие видимых поражений и находящиеся в отдалении от кариозного очага; 2) эмаль в области мел обидного пятна; 3) участки дентина, вовлечение в кариозный процесс и частично подвергшиеся декальцинации. В работах Ярцева (1964) серьезных различий в метаболизме 908г между кариесными и интактными зубами обнаружено не было, однако в работе Лисенко (1956), напротив, в зубах с небольшими кариозными поражениями в виде шероховатости эмали и меловидного пятна обнаружено заметное увеличение включения Р по сравнению с контрольными интактными зубами. Автор утверждает, что уровень включения радиоизотопа в ткани кариозного зуба, даже в те участки его, которые не имеют видимых морфологических изменений, в значительной степени отличается от уровня включения его в ткани зуба, не пораженного кариозным процессом. То же самое можно сказать о включении 32Р в коронковый дентин.

Изменения включения радиоактивных изотопов в различных твердых тканях еще не полностью отражают интенсивность обменных процессов, так как эти изменения могут находиться в зависимости от количественных колебаний общего содержания элемента в тканях (стабильного + радиоактивного). Наиболее точным критерием оценки обменных процессов в тканях и скорости обновления зубных тканей может служить показатель относительной удельной активности тканей, представляющий собой включение радиоактивного индикатора, отнесенное к 1мг общего содержания вещества, определяемого аналитическими методами в 1г исследуемой ткани. В случае со 908г,

являющимся, как известно, аналогом кальция, его величину относят к содержанию стабильного кальция.

Минеральный обмен зубов зависит, кроме всего прочего, от наличия соседних зубов и зубов-антагонистов. В работе (Пономарев, 1956) описывается явление, называемое феноменом Попова, связанное с частичной потерей зубов и возникающей при этом деформацией зубных рядов. Для изучения морфологических изменений в челюстях проводились гистологические исследования костной ткани зубов и при этом выяснилось, что строение кости у зубов, лишенных антагонистов, отлично от нормального на той же челюсти.

При очевидно большом количестве факторов, влияющих на обменные процессы в зубе, следует количественно оценить значимость того или иного влияния на метаболизм и минерализацию, и, соответственно, выделить доминирующие в этом процессе.

Возрастная зависимость метаболизма радионуклидов в зубах.

Возрастная зависимость инкорпорации радионуклида в зубах изучалась в работе Бутл ера (Butler, 1961), но описанных данных недостаточно, чтобы адекватно интерпретировать возрастные сдвиги содержания радионуклида.

Содержание радионуклидов при поступлении с пищей сильно зависит от возраста объекта исследований, а так же от того, хроническое оно или однократное. В Уральском регионе имеет место хроническое поступление изотопов в организмы обитающих там животных и проживающего населения. Есть данные по средневзвешенным величинам замеров радиоактивности передних зубов in vivo счетчиком ß-излучения у людей спустя 10-15 лет после

начала поступления 908г с рационами (КогЬеигоу е1 а1., 1994). Данные показывают, что максимальное содержание 908г приходится на людей 1949-1951 годов рождения. То есть аварийные радиоактивные сбросы в реку Теча пришлись как раз на период минерализации и формирования зубов в этой возрастной когорте. Для родившихся позднее за счет снижения радиационной активности рациона эмаль содержит меньшее количество 908г. Более ранним годам рождения соответствует экспоненциально убывающее содержание радионуклида, которое должно описываться зависимостью метаболизма 908г в зубе от возраста в период поступления. Здесь же представлена модель, описывающая поступление 908г в зубную эмаль в зависимости от содержания радионуклидов в рационе для человека с учетом возрастных различий. В работе Расина (1970) рассматривается кинетика поступления-выведения радионуклидов в растущем организме. Основным методом исследования было измерение (3-активности зубов. Приводятся, аналогичные Кх^Ьеигоу й. а1. (1994), результаты возрастной зависимости концентрации стронция, полученные при бетаметрии зубов людей, с рождения проживавших в населенном пункте Муслюмово (Теча). Кривая, которая была приведена в данной работе (рис. 1.12), демонстрирует, что, спустя 14 лет после начала загрязнения максимальная концентрация радионуклида приходится на лиц, чей год рождения совпадает с годом максимальной концентрации радиоактивности в воде. Учитывая, что формирование большинства постоянных зубов происходит преимущественно в первый год жизни, захватывая период внутриутробного развития, этот факт находит весьма простое объяснение.

10

6 4 2 0 2 Т(год рождения)-1951, год.

Рис. 1.12. Исследование активности зубов в зависимости от возраста

через 12 лет после аварии (Расин, 1970).

Поскольку разные зубы зубного ряда имеют разные сроки формирования и минерализации, возрастные особенности метаболизма 908г в них различны. Так, у отдельных зубов минерализация заканчивается только к трем годам, а формирование корней, так же для отдельных зубов, длится вплоть до 10 лет. Говорить о "зубах мудрости" особенно сложно, поскольку их формирование сильно растянуто во времени и имеет высокую индивидуальную вариабельность. Заключение.

В приведенном обзоре литературы представлено множество фактов, характеризующих зубы как сложный источник р-излучения при инкорпорации стронция в его ткани. Во-первых, зубы в зубном ряду отличаются друг от друга геометрически и метаболически. Во-вторых, зубные ткани различаются по доле участия в метаболизме. В-третьих, радионуклиды внутри каждой зубной ткани распределены неравномерно в радиальном направлении. В-четвертых, радионуклиды, встроенные в кристаллическую структуру гидроксилапатита, практически из него не выводятся. В-пятых, возрастные изменения в метаболизме зубов наблюдаются в узкий промежуток времени, связанный с их формированием и минерализацией.

Подводя итоги вышесказанному, следует отметить недостаточность качественного описания потканевой динамики радионуклида. Отсутствуют количественные данные о процессах поступления-выведения 90 Бг как в отдельные ткани зубов для млекопитающих и человека, так и его внутритканевое перераспределение, а так же отсутствует описание поведения радионуклида в процессе закладки и формирования зубов.

Следует еще раз подчеркнуть, что данные по накоплению 908г в зубах животных из природной среды практически отсутствуют, а оценки индивидуальных накопленных поглощенных доз на эмали зубов для них являются еденичными и не интерпретированными (К1еуега1, 1991).

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Шишкина, Елена Анатольевна, 1998 год

Литература.

1. Бажанов H.H. Стоматология. М., 1984. 663с.

2. Безруков В.М., Григорян A.C. Гидроксиапатит как субстрат для костной пластики: теоретические и практические аспекты проблемы. //Стоматология. 1996. Т.75 N5'. С.12-29.

3. Булдаков Л.А., Москалев Ю.И. Проблемы распределения и экспериментальной оценки допустимых уровней 137Cs, 90Sr и 106Ru. М.: Атомиздат, 1968. 295с.

4. Виноградов Б.С., Аргиропуло А.И. Фауна СССР. Определитель грызунов. М.; Л.: Изд-во АНСССР. 1941. 243с.

5. Гилева Э. А., Любашевский Н. М., Стариченко В. И., Чибиряк М. В., Романов Г. Н. Наследуемая хромосомная нестабильность у обыкновенной полевки (Microtus arvalis) из района Кыштымской ядерной аварии - факты или гипотезы?// Генетика. 1996. Т.32, N1. С.114-119.

6. Гольдман М., Делла Роза Р. Дж. Исследования динамики метаболизма стронция в зависимости от возраста при непрерывном поступлении радиоактивного изотопа с диетой // Метаболизм стронция,/ Под ред. В.А. Книжникова, A.A. Моисеева. М., 1971. С. 175-191.

7. Грошиков М.И., Патрикеев В.К. Учебное пособие по терапевтической стоматологии. М.: Медицина, 1975. 284с.

8. Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1986.223с.

9. Далмане А.Р., Королева О.Н. Микроскопическое строение развивающегося зуба. Рига, 1974. 23с.

Ю.Дегтева М.О., Кожеуров В.П. Модель поведения стронция в организме человека, учитывающая возрастные особенности метаболизма// Атомная промышленность, окружающая среда и здоровье населения. М., 1988.С.285-294.

П.Дрожко Е.Г., Егоров В.А., Февралев A.M. Програмный комплекс моделирования последствий чрезвычайных ситуаций, связанных с крупномасштабным поступлением радионуклидов в окружающую среду // Проблемы экологии и охраны окружающей среды: Тез. докл. науч. практ. Семинаров на междунар. Выставке "Уралэкология-96", 17-19 апр. 1996. Екатеринбург, 1996. С. 109.

12. Ильенко А.И., Крапивко Т.П. Экологические последствия радиоактивного загрязнения для популяций мелких млекопитающих - стронциефоров// Экологические последствия радиоактивного загрязнения на Южном Урале. М., 1993. С.171-180.

13. Ковалевский K.JI. Лабораторное животноводство. М.: Медгиз, 1958. 342с.

14. Колесников J1.JI., Аникин Ю.М. А.Д. Шварц. Биомеханика и окклюзия зубов // Стоматология. 1997. Т. 76, N3'. С.8-12.

15.Колесов A.A. Стоматология детского возраста. М.: Медицина, 1985. 497с.

16. Криволуцкий Д.А. Радиоэкология сообществ наземных животных. М.: Энергоатомиздат,1983. 87с.

17.JIanna A.B., Васильев О.Н., Бурмистров Д. С. Математическое ожидание и метод расчета флуктуационных характеристик воздействия ионизирующих частиц на малые чувствительные элементы в облучаемых системах. Деп. рук. в ВИНИТИ, 1987, N4650-B87

18. Лисенко Н.В. Обмен фосфора в зубных тканях при кариесе по данным изотопного метода // Стоматология. 1956. N2. С.21-24.

19. Любашевский Н.М. Метаболизм радиоизотопов в скелете позвоночных. М.: Наука, 1980. 255с.

20. Любашевский Н.М., Стариченко В.И., Расина Л.Н., Голубев А.Г., Бетенекова Т.А., Григоркина Е.Б., Владимирская С.Б., Чибиряк М.В. Мелкие млекопитающие на ВУРСе - "Малая доза?"// 2 междунар. симпоз.: Механизмы действия сверхмалых доз. М., 1995. с.43-44.

21. Любашевский Н. М., Шишкина Е. А., Бетенекова Т. А., Клюшина О. А., Никифоров С. В. Использование ТЛД-метода для оценки дозовых нагрузок в зубах от инкорпорированного стронция-90 как этап разработки подходов к экстраполяции поглощенной дозы на ткани-мишени// Проблемы экологии и охраны окружающей среды: Тез. докл. науч. практ. семинаров на междунар. выставке "Уралэкология-96", 17-19 апр. 1996. Екатеринбург, 1996. С. 165.

22. Любашевский Н. М., Шишкина Е. А., Бетенекова Т. А., Маринич О. А., Никифоров С. В. Оценка дозовых нагрузок от инкорпорированного стронция-90 ткани-мишени ТЛД-методом// Проблемы экологии и охраны

окружающей среды: Тез. докл. науч. практ. семинаров на междунар. выставке "Уралэкология-96", 17-19 аир. 1996. Екатеринбург, 1996. С. 166.

23.Любашевский Н.М., Чибиряк М.В., Григоркина Е.Б., Стариченко В.И., Расина Л.Н., Владимирская С.Б. От адаптации млекопитающих к патологии человека в техногенной среде // IV Междунар. Симпоз. "Урал атомный, Урал промышленный": Тез. докл. Екатеринбург. 1996. С.164-168.

24.Мартюшов В.З., Смирнов Е.Г., Суворова Л.И., Тарасов О.В., Богатов Л.В. Поведение радионуклидов в природе и действие излучений на животные и растительные организмы на территории ВУРСа.// Экологические проблемы загрязненных радионуклидами территорий Уральского региона: Тез. докл. Уральского семинара 14-16 апр. Екатеринбург, 1992. С51-52.

25.Метаболизм стронция/ Под ред. В.А. Книжникова, A.A. Моисеева. М.: Атомиздат, 1971. 341с.

26. Михайлова А.И. Взаимодействие стронция, бария и радия с искусственными и костным гидроксиапатитами кальция: Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. хим. наук. Л., 1971. 24с.

27.Ньюман У., Ньюман М. Минеральный обмен кости. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 270с.

28.Пассальский Б. К., Вонсяцкий В.А., Лаврентович Я. И., Кабакчи А. М. Атом, энергия. 1973. Т. 35, N 6, с.427.

29. Перемыслова Л.М., Батурин В.А., Кожеуров В.П. Влияние загрязненной речной системы на формирование радиационной обстановки в населенном пункте // Проблемы экологии и охраны

окружающей среды: Тез. докл. науч. практ. семинаров на междунар. выставке "Уралэкология-96", 17-19 апр. 1996. Екатеринбург, 1996, С.179.

30. Печатников В.А. Анализ клеточных популяций методом проточной цитофлуометрии// Новые физические методы в биологии/ Под ред. Берестовского Г.Н. М. 1987. С.65-79.

31. Пономарев В.А. Изменение минерального обмена в костной ткани челюстей при отсутствии зубов-антогонистов// Стоматология 1956 N1. 1956. С38-40.

32. Попов Д.К., Михайлова А.И. К вопросу о поглощении 140Ва, 89Sr и Са костной тканью// Радиохимия. 1968. Т.10, N3, С. 393.

33.Попов Д.К., Михайлова А.И., Басалаева JI.H. Соосаждение стронция с прототипом костного минерала - гидроксилапатитом кальция// Радиохимия. 1970. Т. 12, N.6. С. 885.

34. Радиоактивные изотопы и организм./ Под.ред. Ю.И. Москалева. М.: Медицина, 1969. 391с.

35. Расин И.М. Кинетика накопления Sr-90 и формирование тканевых доз в растущем организме. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. биол. наук., Челябинск, 1970. 25с.

36.Романюха А. А., Кошта А. А., Игнатьев Е. А., Дегтева М. О., Шишкина Е. А., Кожеуров В. П., Воробьева М. И., Якоб П., Визер А. Ретроспективная оценка внешней компоненты индивидуальной дозы облучения жителей для реки Теча// IV Международный Симпозиум "Урал атомный, Урал

промышленный", 30 сентября - 3 октября 1996 года: Тез. докл. Екатеринбург, 1996. С.147-150.

37.Романюха А.А.,Дегтева М.О.,Сереженков В.А., Кожеуров В.П., Воробьева М.И., Василенко Е. К., Wieser А., Клещенко Е.Д., Шишкина Е.А., Хохряков В.Ф. Реконструкция индивидуальных доз для жителей уральского региона на основе ЭПР-измерений зубной эмали//1 междунар. симпоз. "Хроническое радиационное воздействие: риск отдаленных эффектов", Челябинск, янв. 9-13, 1995: Тез. докл. Челябинск, 1995. С.41.

38. Соколов В.Е., Криволуцкий Д.А., Усачев В.А. Дикие животные в глобальном радиоэкологическом мониторинге. М.: Наука, 1989. 148с.

39. Стариченко В.И., Любашевский Н.М., Попов Б.В. Индивидуальная изменчивость метаболизма остеотропных токсических веществ. Екатеринбург: УИФ "Наука", 1993. 164с.

40. Схемы распада радионуклидов. Энергия и интенсивность излучения: Публикация 38 МКРЗ: Пер. с англ. М. Энергоиздат, 1987.

41. Федоров H.A., Грабецкий A.A., Лисенко Н.В. и др. Исследование минерального обмена в твердых тканях с помощью радиоактивных индикаторов// Стоматология. 1953. N1. С.7-23.

42. Хромов Б.М., Короткевич Н.С., Павлова А.Ф., Пояркова М.С. и Шейко В.З. Анатомия собаки. Л.: Наука, 1972. 232с.

43.Хэм А, Кормак Д. Гистология: Пер. с англ. М.: Мир, 1983. Т. 4. С. 93-118.

44.Чеботина М.Я., Трапезников A.B., Трапезникова В.Н., Куликов Н.В. Радиоэкологические исследования Белоярского водохранилища. Свердловск: УрО АН СССР, 1992. 79с.

45.Шишкина Е. А., Знаменщикова Н. М. Изучение метаболизма 90Sr в зубных тканях// Механизмы поддержания биологического разнообразия. Материалы конф. Екатеринбург, 1995. С. 177.

46. Шишкина Е. А., Зуб как дозиметрическая система// I междунар. симпоз. "Хроническое радиационное воздействие: риск отдаленных эффектов", Челябинск, янв. 9-13, 1995: Тез. докл. Челябинск, 1995. С. 66-67.

47.Шишкина Е. А., Луговская И. В. Динамика Sr-90 в слюне млекопитающих и ее роль в формировании накопленной дозы на эмали зуба// Проблемы изучения биоразнообразия на популяционном и экосистемном уровне: Материалы конф. молодых ученых-экологов Урал, региона (1-4 апр. 1997 г.), Екатеринбург, 1997. С. 240-246.

48. Энгстрем Э., Клемендсон К., Нельсон Э. Кость и радиоактивный стронций. М.: Медгиз, 1962. 128с.

49.Ярцев Е.И. Индикация содержания 90Sr в организме человека по накоплению его в зубах// Мед. радиология. 1964. N4, С.36-41.

50. Alkaline eath metabolism in adult man: ICRP, Publication 20. Oxford: Pergamon Press, 1973. 92p.

51. Ярцев Е.И. Отложение и распределение 90Sr в зубах у собак// Мед. радиология. 1963. N5, 49-53.

52Aarkrog A., Dahlgaard H., Frissel M. et al. Sourses of anthropogenic radionuclides in the Southern Urals// Environ. Radioactivity. 1992. Vol. 15. P.69-80.

53.Avery J.K., Cox C.F. and Chiego D.J. Structural and physiologic aspects of dentin innervation// Dentin and Dentinogenesis/ Ed. Linde A., CRS Press, Boca Ration, FL, 1984, Vol. 1, p. 19.

54.Berghash S. R., Hodge H. C. Dentistry and refractive index studies of dental hard tissues. III. Dentistry distribution of deciduous enamel and dentin// J. Dent. Res. 1940. Vol. 19, N. 5:P. 487-495.

55.Brown W.E., Chow L.C. Chemical propeties of bone mineral// Ann. Rev. of Mat. Sci., 1976. Vol. 5, P. 213-236.

56.Brusick D. Principles of genetic toxicology. 2nded. New York-London: Plenum Press, 1987- 284p.

57. Butler F.E. Strontium-90 in Human Teeth// Nature, 1961. Vol. 189, N 4767.

58. Callens F.J., Verbeeck R.M.H., Matthys P.F.A., Martens L.C., Boesman E.R. The contribution of CO "3 and C02 to the ESR spectrum near g=2 of powdered human tooth enamel // Calcif. Tissue Int. 1987. Vol.41. P. 124-129.

59. Callens F.J., Verbeeck R.M.H., Naessens D. E., Matthys P. F. A., Boesman E., R. Effect of carbonate content on ESR spectrum near g=2 of carbonated calciumapatites synthesized from aqueous media// Calcif. Tissue Int., 1989. Vol. 44. P.114-124.

60. Calonius P.E.B., Lunin M., Stout F.// Oral Surg. 1970.Vol. 29.P. 869-876.

61.Cevc P., Schara M., Ravnik C. Electron paramagnetic resonance study of irradiated tooth enamel// Radiat. res., 1994. Vol. 51, P. 581-589.

62.Cookson D.J., Levine B.A., Williams R.J., Linde A. and de Bernard B. Cation binding by the rat-incisor-dentine phosphoprotein. A spectroscopic investigation// Eur. J. Biochem., 1980. Vol. 110, P. 273.

63. De Beer E.G.,Wilson D.W.//J. Biophis. Chem., 1932. Vol. 95. P. 671.

64.Degteva M.O., Kozheurov V.P., Burmistrov D.S., Valchuk V.V., Vorobiova M.I., Bougrov N.G., Shishkina E.A. An approach to dose reconstruction for the Urals population// Health Physics. 1996. V. 71. N1. P.71-76.

65.Derise N. L., Ritchey S. J. Mineral composition of normal human enamel and dentine and the relation of composition to dental caries// J. Dent. Res., 1974. Vol. 53. N. 4. P. 853-858.

66. Driessens F. С. M., Verbeeck R.M. H. The probable phase composition of the mineral in sound enamel and dentine// Bull. Soc. Chem. Beige, 1982. Vol. 91. P. 573-596.

67.Dunaway P.B., Kaye S.V. Effects of ionizing radiation on mammal populations on the White Dak Lake Bed// Radioecology, Reinhold Publ. Corp., Washington, Amer. Inst. Biol. Sci., 1963. P.333-338.

68. Garn, S.M., Cole, P.E.&Smith, B.H. The effect of sample size on crown size asymmetry// J. of Dental Research, 1979. N.58.

69.Garn,S.M., Lewis, A.B.&Kerewsky, R.S. Sex differences in tooth size// J. of Dental Research, 1964. N43.

70.Grun R., Schwarcz. Some remarks on "ESR dating of bones"// Ancient TL, 1987. Vol. 5.

71. Howe W.L., Parsons P.A. Genotype and environment in the determination of minor skeletal variants and body weight in mice// J. Embriol. exp. Morph., 1967. Vol. 17. N2. P. 283-292.

72.1keya M. New applications of Electron Spin Resonance: Dating, Dosimetry and Microscopy. Singapore; New Jersey; London; Hong Kong: World Scientific. 1993.

73.1shii H., Ikeya M, ESR Dosimetry of Teeth of Resident Close to Chernobyl Reactor Accident// J. Nucl. Sci. Technol. 1990. Vol. 27. N. 12. P. 1153-1155.

74. Jones S.J., Boyde A. Ultrastructure of dentin and dentinogenesis // Dentin and Dentinogenesis/ Ed. Linde A., Boca Ration, FL: CRS Press. 1984, Vol.1, P. 81.

75. Julius A. Kieser. Human Adult odontometrics. Cambrig: University press, 1990. 1238p.

76. Kay M.I., Young R.A. Posner A. S. Crystal structure of hydroxyapatite// Nature, 1964. Vol. 204, P. 1050-1052.

77.Kerebel B., Dagulsi G., Kerebel L.M. Ultrastructural studies of enamel crystallites: Proc. of the third intern, sympos. on tooth enamel// J. Dent. Res. 1979. Vol. 58 (Sp. Iss. B). P. 844-850.

78.Klevezal G.A., Brilliant M.D., Serezhenkov V.A., Mordvintcev P.I., Sukhovskaya L.I., Voevodskaya N.V., Vanin A.F., Khangulov S.A. Reconstruction of Individual Doses of Irradiation by the ESR analysis of

mineralized structures of people and animals// Simposium: Clinical effects of low radiation dozes. Gomel, 1991. P. 27-30.

79.Kozheurov V.P. SICH.-9.1-A unique whole-body counting system for measuring Sr-90 via bremsstahlung: the main results from a long-term investigation of the Techa river population// Sci. Total Environ. 1993.

80.Kozheurov V.P., Degteva M. Diatary intake evaluation and dosimetric modelling for the Techa river residents based on in vivo measurements of strontium-90 in teeth and skeleton// Sci. Total Environ. 1994. Vol. 142.

81.Lefkowitz W., Bodecker C., Mardfin D. Odontogenesis of the rat molar// J. Dental Res. 1953. Vol. 32, N. 6, P. 749-772

82. LeGeros R.Z. Effect of carbonate on the lattice parameters of apatite// Nature, 1965. Vol. 4982, P.403-404.

83.LeGeros R.Z., LeGeros J.P., Trautz O.R., Shirra W. P. Conversion of monetite, CaHP04, to apatite: effect of carbonate on the crystallinity and the morphology of the apatite crystallites// Adv. X-ray Anal., 1971. Vol. 14, P.. 57-66.

84.Linde A., Noncollagenous proteins and proteoglycans in dentinogenesis. //Dentin and Dentinogenesis/ Ed. Linde A., Boca Ration, FL: CRS Press, 1984, Vol. 1.

85.Linde A. Structure and calcification of dentin// Calcification in biological systems/ Ed. E. Bonucci, Boca Raton, AnnArbor, London; Tukyo. 1992. P. 269311.

86. Logan M. A., Taylor. Cited by Driessens in "Mineral aspects of dentistry", S. Karger, 1982. H.L// J. Biol. Chem. 1938. Vol. 125, P. 391.

87.Lubashevsky N.M., Salganik R.I., Gileva E.A., Grigorkina E.B., Solovieva N.A. A comparison of the genetic effects on wild mammals and man in the Urals territories contaminated by radioactivity// 2 Intern. Conf. "Radiobiological consequences of nuclear accidents": Russian-Norwegian Satellite Sympos. on Nuclear Accidents, Radioecology and Health. Moscow, 1994. P-t 1, P. 145.

88.Lubashevsky N., Starichenko V., Golubev A., Shishkina E. The theory of individual variability of osteotropic radionuclides metabolism// International Congress on Radiation Protection. Apr. 14-19, 1996. Vienna, Austria. Vienna, 1996. Vol. 3. P. 3-128-3-130.

89. Manly R.S., Hodge H.C., Ange L.E. Dentistry and refractive index studies of dental hard tissues. II. Dentistry distribution of deciduous enamel and dentin// J. Dent. Res., 1939. Vol. 18. N. 3. P. 203-211.

90. Marshall John H. Alkaline Earth Metabolism in adult man; a condensation.// Second international conference on strontium metabolism, Glasgow and Strontian, 16-19 august, 1972.

91.Matsumoto S.// J. Physiol. Soc. Jap., 1963. Vol. 25. P. 496.

92.McKeever S.W.S. Thermoluminescence of solids. Cambrige, 1985.

93.Miyoshi MM Jap. J. Physiol., 1963. Vol. 13. P. 541.

94.Mjor I.A. The morphology of dentin and dentinogenesis. //Dentin and Dentinogenesis/ Ed. Linde A., CRS Press, Boca Ration, FL, 1984, Vol.1.

95. O'Brien C., Bhascar S., Brodie A. Eruptive mechanism and movement in the first molar of the rat. J. Dental Res., 1958, 3, 476-484.

96.Pauntard F.G.E. Phosphorus and Bone// New Frends in Bionorganic chemistry. LNDN. 1978. P. 261-354.

97.Posner A. The nature of the inorganic phase in calcified tissues. /Calcification in Biological Sistems.// Ed. R.F. Sogunaes Wash, 1960. P. 373-394.

98.Posner A., Tannenbaum P.J. The mineral phase of dentin. . //Dentin and Dentinogenesis. Ed. Linde A., CRS Press, Boca Ration, FL, 1984, Vol. 1, P. 17.

99. Robinson C., Fuchs P., Deutsch D., Weatherell J. A. Four chemically distinct stages in developing enamel from bovine incisor teeth// Caries Res., 1981. Vol. 12,P. 1-11.

100. Report of the task group on reference man: Publication 23 ICRPO, Oxford.

1975.

101. Romanyukha A. A., Degteva M. O., Kozheurov V. P., Wieser A., Jacob P., Vorobiova M. I., Ignatiev E. A., Shishkina E. A., Koshta A. A. Retrospective evaluation of external component of individual doses for Techa riverside residents// IRPA9. 1996 Intern. Congr. on Radiation Protection, Apr. 14-19. Vienna, 1996. P.l 11-113.

102. Romanyukha A.A., Regulla D. Aspects of Retrospective dosimetry// Appl. Radiat. Isot., 1996. V.47. P. 1293-1297.

103. Siegel S., Hedgpeth H.J.// Chem. Phys. 1967, V. 46, P. 3904.

104. Tabata T., Ito R. An algorithm for Electron depth-doser distributions in multilayer slab absorbers// Jap. J. of Appl. Phys. 1981. Vol. 20. N1. P. 249-258.

105. Tissue substitutes in radiation dosimetry and measurements. ICRU Report 44, ICRU Bethesda, MD. 1989.

106. Vugman N.V., Rossi A.M., Rigby S. E. J. EPR dating C02" sites in tooth enamel apatites by ENDOR and triple resonance// Appl. Radiat. Isot., 1995. Vol. 46, P. 313-315.

107. Wieser A., Romanyukha A. A., Bunzl K., Kracke W., Degteva M. O., Kozheurov V. P. The absorbed dose in tooth enamel by 90Sr body burden// IRPA9. 1996 Intern. Congress on Radiat. Protection, Apr. 14-19. Vienna. 1996. Vol. 3. P.108-109.

108. William H., Addison F., Appleton I. The vascularity of the enamel organ in the developing molar of the albino rat// Amer. J. Anat. 1922, Vol. 31. N. 2. P. 161.

109. Williams G., Sallis J.D. Structural factors influencing the ability of compounds to inhibit hydroxyapatite formation// Calcified Tissues Int.. Vol. 34, P. 169-177.