A A A

Izotopy promieniotwórcze w służbie biologii

Bardziej interesujący niż same liczby dotyczące wielkości poszczególnych zbiorników wodnych jest sposób, w jaki udało się owe liczby określić. Ilość surowicy można stosunkowo łatwo oznaczyć za pomocą krwawego doświadczenia na zwierzęciu, a stąd przez analogię zorientować się w ilości surowicy u człowieka. Takie jednak oznaczenie jest bardzo mało dokładne i dlatego poszukiwano jakiegoś bardziej precyzyjnego sposobu. Z pomocą biologom przyszli chemicy i fizycy, z którymi współpraca przyniosła bardzo owocne wyniki. Wykonując odpowiednie działania otrzymamy objętość, w jakiej rozpuścił się wstrzyknięty barwnik, a więc objętość krwi. Warunkiem powodzenia takiej próby jest nieprzenikanie użytego barwnika przez ściankę naczynia, gdyż wtedy mieszałby się on nie tylko z krwią, ale również z płynem międzykomórkowym. Dla zachowania tego warunku używa się barwników o stosunkowo dużej cząsteczce, co uniemożliwia przechodzenie ich przez ściany naczyń. Udział fizyków i chemików nie ograniczył się jednak do podania wspomnianego wzoru, dostarczyli oni bowiem substancji znacznie wygodniejszych w użyciu niż barwniki, mianowicie izotopów promieniotwórczych. Promieniotwórczym izotopem jodu znakuje się cząsteczki białka, które jak wiemy, przechodzą bardzo wolno przez ścianki naczyń następnie, zamiast stężenia, oznacza się radioaktywność próbki wstrzykiwanej oraz próbki pobranej krwi. Do oznaczenia wody międzykomórkowej można posłużyć się opisaną już metodą, stosując substancję, która swobodnie przenika przez ścianki naczyń krwionośnych, ale nie może wejść do wnętrza komórek, przynajmniej do czasu wykonania pomiarów. Najczęściej używanymi związkami do wspomnianego celu są jony Na+ lub S04~, które oczywiście wstrzykuje się dożylnie w postaci izotopów promieniotwórczych. Wstrzyknięte jony rozpuszczają się zarówno w surowicy, jak i w wodzie międzykomórkowej, toteż uzyskany z obliczeń wynik jest sumą objętości obu tych zbiorników. Objętość samej wody poza-komórkowej otrzymamy odejmując od wyniku oznaczoną poprzednio objętość krwi. W końcu, aby poznać objętość płynu śródkomórkowego, trzeba użyć substancji, która swobodnie przechodzi do wszystkich trzech zbiorników. Ideałem byłoby oczywiście użycie do tego celu wody, w której jeden z atomów zastąpiony byłby przez atom pierwiastka radioaktywnego, ale z przyczyn natury technicznej nasuwa to znaczne trudności. Dlatego też posługujemy się tu nie wodą, lecz związkiem oznaczonym izotopem jodu — 4-jodoantypiryną, który spełnia postawiony na wstępie warunek. Posługując się znanym już wzorem oznaczamy ogólną objętość wody w organizmie, a po odjęciu od wyniku objętości płynu międzykomórkowego otrzymujemy objętość wody znajdującej się w komórkach. Reasumując nasze dotychczasowe rozważania, możemy powiedzieć, że w ciele dorosłego człowieka znajduje się około 50 litrów wody, która gromadzi się w trzech oddzielnych zbiornikach i do której codziennie zostaje dostarczone dalsze 3 litry wody z zewnątrz.