Радиоактивные изотопы и их применение - [37]
Ряд опытов, проведенных с мечеными удобрениями, показал, что листья наряду с корнями являются для растений источником не только углекислого газа — углерода, но что они способны всасывать минеральные соли, тем самым помогая корням в питании растений азотом, фосфором и другими необходимыми растениям элементами. Это открытие позволило поставить на научные основы внекорневую подкормку сельскохозяйственных культур. Внекорневая подкормка значительно повышает урожайность ряда культур, например урожайность хлопка на полях наших южных республик таким путем повышается на 10–20%, урожайность картофеля — на 7%, ячменя — на 18%, фасоли — на 17% и т. д. Меченые атомы позволяют установить также, в какой период растение плохо усваивает удобрения из почвы и хорошо листьями, т. е. наиболее рациональные сроки внекорневой подкормки.
В садоводстве. Куда лучше вносить удобрения под деревья? И этот вопрос помогают решить меченые атомы. Внесем удобрение вблизи одного из корней дерева, например яблони. В этом случае спустя некоторое время радиоактивным становится не все дерево, а лишь определенные ветки, плоды и листья, растущие на этой ветке, что легко можно проверить, поднося счетчик к различным частям дерева. Следовательно, питание разных частей дерева осуществляется за счет разных корней, и только при круговом внесении удобрения под все корни можно достигнуть положительного эффекта.
Какова связь между дичком и привитой к нему веткой яблони?
В решении этой задачи меченые атомы являются незаменимыми. Они показывают, что не только из корневой системы дичка питательные вещества направляются к привитой ветке, но привитая ветка начинает полностью функционировать и посылает вырабатываемые в ней вещества в тело и корни дичка.
Врачи давно используют радиоактивные элементы для лечебных целей. Излучение, например, радия или радона, а в настоящее, время и ряда искусственных радиоактивных элементов с успехом применяется для лечения рака, белокровия и других болезней.
Метод меченых атомов также начинает проникать во врачебную практику и практику исследований болезней и их лечения. Последние очень близко примыкают к исследованиям в области физиологии.
В поисках средств борьбы с болезнями. Радиоактивные элементы начинают в настоящее время использоваться при поисках средств для лечения болезней, например гипертонии — повышенного давления крови.
Скорость кровообращения может характеризовать состояние организма. При помощи радиоактивных элементов легко определить скорость кровотока (рис. 28). Если в вену вблизи кисти руки ввести раствор поваренной соли, содержащей в своем составе атомы радиоактивного натрия, то можно по гамма-лучам, испускаемым радиоактивным натрием, при помощи счетчика определить время, необходимое для переноса крови от кисти руки до ступни ноги (или другого места). У здоровых людей это время составляет приблизительно 43 секунды. У лиц, страдающих артериосклерозом, это время увеличивается и может дойти до 105 секунд, а у лиц с расширением вен уменьшается даже до 30 секунд.
Тяжелое заболевание, гипертония, связана с повышением давления крови. Лекарства, помогающие больным гипертонией, должны расширять кровеносные сосуды, создавая таким образом более свободное и быстрое движение крови. Чтобы определить влияние того или другого лекарства, применяемого для лечения гипертонии, раньше необходимо было в течение длительного промежутка времени испытывать его действие.
При помощи меченых атомов задача подбора лекарств решается просто и быстро. Перед испытанием лекарства у больного определяют скорость движения крови с помощью радиоактивного натрия. Повторяют те же измерения после принятия больным лекарства. Если лекарство расширяет кровеносные сосуды, то скорость движения крови увеличивается и время прохождения натрия с кровью от кисти руки до локтей, колен и ступней уменьшается.
При определении болезней. Где и как найти в огромном мире атомов нашего тела атомы иода, которые мы поглощаем вместе с пищей и водой или в виде лекарства?
Эту задачу удается решить, используя меченые атомы. Человеку дают выпить раствор нескольких миллионных долей грамма иодистого калия, в состав которого входит радиоактивный иод. Радиоактивный иод испускает гамма-лучи. Если после введения иодистого калия подставить счетчик к горлу человека, где находится щитовидная железа, то уже через несколько минут счетчик обнаруживает, что атомы радиоактивного иода проникли в щитовидную железу (рис. 29). Иод постепенно в ней накапливается. Его количество сначала нарастает, а затем убывает. Накопление иода в щитовидной железе здоровых и больных людей происходит неодинаково. У здоровых людей наибольшее накопление радиоактивного иода в щитовидной железе происходит через сутки после приема иода. У людей, заболевших базедовой болезнью и при других заболеваниях, усиливающих работу щитовидной железы, иод скапливается в ней быстрее. Его максимальное количество можно обнаружить уже через несколько часов после введения. При угнетении деятельности щитовидной железы максимальное накопление иода происходит через несколько суток. Нарушение работы щитовидной железы происходит и при ряде других заболеваний, например при гипертонической болезни, заболевании сердца, туберкулезе легких. В этих случаях работа щитовидной железы замедляется. При заболевании кожи, наоборот, работа щитовидной железы убыстряется. При выздоровлении работа щитовидной железы становится нормальной и нормально происходит накопление в ней иода. Таким образом, радиоактивный иод помогает определить болезнь и в ходе ее лечения контролировать выздоровление.
