Радиотоксикология изучает свойства радионуклидов и вызываемые ими патологические изменения в организме животных и человека с целью изыскания средств для ограничения их всасывания, ускорения выведения и печения радиационных поражений, а также регламентации безопасных концентраций радионуклидов в организме.
Ингаляционный путь поступления радионуклидов является наиболее распространенным, причем количество и время их задержки в легких зависят от агрегатного состояния вещества (газ или аэрозоль). Радионуклиды, поступающие в пищеварительный тракт с водой, загрязненными пищевыми продуктами или реадсорбирующиеся из легких, всасываются в кишечнике в зависимости от степени растворимости и др. физико-химических свойств.
Газообразные радионуклиды легко проникают в легкие, но быстро выводятся. Поэтому поглощенные дозы (см. Доза ионизирующего излучения) в легких формируются только в период нахождения человека в «облаке». При длительном вдыхании, например 222Rn, создаются поглощенные дозы, приводящие к развитию бронхита, пневмосклероза и даже рака легкого.
Проникновение в легкие и осаждение аэрозолей в альвеолах зависят от степени их дисперсности и увеличиваются с повышением последней. Максимальное проникновение и осаждение (от 70 до 100%) наблюдаются при вдыхании аэрозолей с диаметром 0,01 мкм. При дисперсности более 10 мкм аэрозоли в легкие не попадают, а осаждаются в трахее, бронхах и носоглотке, откуда переносятся мерцательным эпителием и макрофагами в полость рта. Как показывает опыт, в т.ч. приобретенный в процессе ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС, клиническая картина интоксикаций радионуклидами может быть весьма разнообразной, что зависит от вида и характера излучения радионуклида, путей его поступления в организм.
В практике достаточно часто происходит инкорпорация радионуклидов через неповрежденную кожу, слизистые оболочки, колотые или резаные раны, ссадины и царапины. Ряд радионуклидов одинаково хорошо проникает через неповрежденную кожу и легкие, например инертные радиоактивные газы и тритий. Растворы всех радионуклидов диффундируют через эпидермис, достигая базального слоя. Радионуклиды, гидролизуясь, остаются в коже, где создают основную дозу излучения, а в случае комплексообразования проникают в лимфу и кровь, разносятся по органам и тканям, создавая основную дозу излучения в органах депонирования. Величина всасывания радионуклидов через кожный покров может быть оценена как 0,01—1% для неповрежденной кожи и до 100% при наколах.
Выведение радионуклидов из легких осуществляется выдыханием (инертные газы, тритий, углерод, азот) путем диффузии через альвеолярный эпителий и эндотелий в кровеносные и лимфатические сосуды, с помощью мерцательного эпителия в полость рта и далее в желудок. Задержавшиеся в легких радионуклиды, особенно труднорастворимые или гидролизующиеся соединения, очень редко и относительно короткое время остаются диффузно распределенными в легочной ткани. Постепенно с помощью макрофагов они концентрируются в своеобразные островки и размещаются вдоль бронхов, около висцеральной плевры, по ходу лимфатических сосудов.