Poškodbe zaradi sevanja

Ionizirajoče sevanje poškoduje tkiva na različne načine, odvisno od vrste sevanja, njegovega odmerka, stopnje in vrste zunanje izpostavljenosti. Simptomi so lahko lokalni (npr. opekline) ali sistemski (npr. akutna sevalna bolezen). Diagnoza temelji na anamnezi izpostavljenosti sevanju in včasih na alfa števcih ali Geigerjevih števcih. Zdravljenje sevalne poškodbe obsega izolacijo in (če je indicirano) dekontaminacijo, vendar je običajno indicirana podporna oskrba. V primerih notranje kontaminacije s specifičnimi radionuklidi se uporabljajo zaviralci absorpcije ali kelirajoči sredstvi. Prognoza se oceni z merjenjem števila limfocitov v prvih 24–72 urah.

Sevanje so visokoenergijski elektromagnetni valovi (rentgenski žarki, gama žarki) ali delci (alfa delci, beta delci, nevtroni), ki jih oddajajo radioaktivni elementi ali umetni viri (kot so rentgenske cevi in oprema za radioterapijo).

Alfa delci so helijeva jedra, ki jih oddajajo različni radionuklidi (npr. plutonij, radij, uran), ki ne prodrejo v kožo globlje od 0,1 mm. Beta delci so visokoenergijski elektroni, ki jih oddajajo jedra nestabilnih atomov (zlasti ^137Cs, ^131I ). Ti delci lahko prodrejo v kožo do večje globine (1-2 cm) in povzročijo poškodbe epitelija in subepitelijske plasti. Nevtroni so električno nevtralni delci, ki jih oddajajo jedra nekaterih radioaktivnih atomov in nastanejo kot posledica jedrskih reakcij (npr. v reaktorjih, linearnih pospeševalnikih); lahko prodrejo globoko v tkiva (več kot 2 cm), kjer njihovi trki s stabilnimi atomi povzročijo emisijo alfa in beta delcev ter gama sevanja. Gama in rentgensko sevanje sta visokoenergijska elektromagnetna sevanja (tj. fotoni), ki lahko prodrejo v človeško tkivo več centimetrov globoko.

Zaradi teh lastnosti alfa in beta delci pokažejo svoj primarni škodljiv učinek, ko so radioaktivni elementi, ki jih oddajajo, v telesu (notranja kontaminacija) ali neposredno na njegovi površini. Gama žarki in rentgenski žarki lahko povzročijo škodo na veliki razdalji od svojega vira in so tipičen vzrok akutnih radiacijskih sindromov (glejte ustrezni razdelek).

Merske enote. Razlikujemo naslednje merske enote: rentgen, gray in sievert. Rentgen (R) je intenzivnost rentgenskega ali gama sevanja v zraku. Gray (Gy) je količina energije, ki jo absorbira tkivo. Ker se biološka škoda na gray razlikuje glede na vrsto sevanja (višja je za nevtrone in alfa delce), je treba odmerek v grayih pomnožiti s faktorjem kakovosti, ki je druga enota - sievert (Sv). Gray in Sievert sta v sodobni nomenklaturi nadomestila enoti "rad" in "rem" (1 Gy = 100 rad; 1 Sv = 100 rem) in sta praktično enakovredni pri opisovanju gama ali beta sevanja.

Izpostavljenost sevanju. Obstajata dve glavni vrsti izpostavljenosti sevanju – kontaminacija in obsevanje. V mnogih primerih ima sevanje oba učinka.

• Kontaminacija je vnos in zadrževanje radioaktivne snovi v telesu, običajno v prahu ali tekočini. Zunanja kontaminacija je na koži ali oblačilih, s katerih lahko odpade ali se preprosto odtrga in kontaminira druge ljudi in okoliške predmete. Radioaktivna snov se lahko absorbira tudi skozi pljuča, prebavila ali prodre skozi kožo (notranja kontaminacija). Absorbirana snov se prenese na različna mesta v telesu (npr. kostni mozeg), kjer še naprej oddaja sevanje, dokler se ne odstrani ali dokler se ne razgradi. Notranjo kontaminacijo je težje odstraniti.
• Obsevanje je učinek prodornega sevanja, ne pa radioaktivne snovi (tj. ni kontaminacije). Praviloma ta učinek povzročata gama in rentgensko sevanje. Obsevanje lahko zajame celotno telo z nastankom sistemskih simptomov in radiacijskih sindromov (glejte ustrezni razdelek) ali pa majhen del telesa (na primer med radioterapijo) z lokalnimi manifestacijami.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Patofiziologija poškodb zaradi sevanja

Ionizirajoče sevanje poškoduje mRNA, DNK in beljakovine neposredno ali z nastankom visoko reaktivnih prostih radikalov. Visoki odmerki ionizirajočega sevanja povzročijo celično smrt, nižji odmerki pa poslabšajo proliferacijo celic. Poškodba drugih celičnih komponent povzroči progresivno hipoplazijo, atrofijo in na koncu fibrozo. Genetske poškodbe lahko sprožijo maligno transformacijo ali dedne genetske okvare.

Tkiva, ki se običajno hitro in neprekinjeno obnavljajo, so še posebej občutljiva na ionizirajoče sevanje. Limfoidne celice so najbolj občutljive na sevanje, sledijo jim v padajočem vrstnem redu zarodne celice, delitvene celice kostnega mozga, črevesne epitelijske celice, epidermis, hepatociti, epitelij alveolov pljuč in žolčnih vodov, ledvične epitelijske celice, endotelijske celice (plevre in peritoneja), živčne celice, kostne celice, celice vezivnega tkiva in mišične celice.

Natančen odmerek, pri katerem se začne toksičnost, je odvisen od dinamike obsevanja, tj. enkraten hiter odmerek nekaj Grayev je bolj uničujoč kot enak odmerek, ki se daje več tednov ali mesecev. Odziv na odmerek je odvisen tudi od obsevanega območja telesa. Resnost bolezni je nesporna, smrtni primeri se pojavijo pri obsevanju celotnega telesa > 4,5 Gy; vendar pa se lahko odmerki več deset Grayev dobro prenašajo, če se obsevanje porazdeli čez daljše časovno obdobje in osredotoči na majhno območje telesa (npr. zdravljenje raka).

Otroci so bolj dovzetni za poškodbe zaradi sevanja zaradi višje stopnje proliferacije celic in večjega števila celičnih delitev.

Viri sevanja

Ljudje so nenehno izpostavljeni naravnemu sevanju (sevanju ozadja). Sevanje ozadja vključuje kozmično sevanje, ki ga večino absorbira ozračje. Zato ozadje bolj vpliva na ljudi, ki živijo v visokogorju ali letijo z letalom. Radioaktivni elementi, zlasti radon, se nahajajo v številnih kamninah ali mineralih. Ti elementi končajo v različnih snoveh, vključno s hrano in gradbenimi materiali. Izpostavljenost radonu običajno predstavlja 2/3 celotnega odmerka naravnega sevanja.

Viri sevanja

Simptomi zastrupitve z sevanjem

Manifestacije so odvisne od tega, ali ionizirajoče sevanje prizadene celotno telo (akutni radiacijski sindrom) ali le del telesa.

Po obsevanju celotnega telesa se pojavi več različnih sindromov. Ti sindromi imajo tri faze:

• prodromalna faza (od 0 do 2 dni po obsevanju) s splošno šibkostjo, slabostjo in bruhanjem;
• latentna asimptomatska faza (1-20 dni po obsevanju);
• akutna faza bolezni (2–60 dni po obsevanju).

Simptomi zastrupitve z sevanjem

Diagnoza poškodb zaradi sevanja

Po akutnem obsevanju se opravijo laboratorijske preiskave, vključno s popolno krvno sliko, krvno kemijo in analizo urina. V primeru transfuzije krvi ali po potrebi presaditve matičnih celic se določi krvna skupina, združljivost in antigeni HLA. Število limfocitov se opravi 24, 48 in 72 ur po obsevanju, da se oceni začetni odmerek sevanja in prognoza. Klinične krvne preiskave se ponavljajo tedensko. To je potrebno za spremljanje aktivnosti kostnega mozga in po potrebi glede na klinični potek.

Diagnoza poškodb zaradi sevanja

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Zdravljenje poškodb zaradi sevanja

Izpostavljenost ionizirajočemu sevanju lahko spremljajo telesne poškodbe (npr. zaradi eksplozije ali padca); spremljajoča poškodba je lahko smrtno nevarna kot izpostavljenost sevanju in zahteva takojšnje zdravljenje. Zdravljenja resnih poškodb se ne sme odlašati, dokler ne prispejo službe za diagnostiko in zaščito pred sevanjem. Standardni previdnostni ukrepi, ki se rutinsko uporabljajo pri oskrbi travm, zadostujejo za zaščito reševalcev.

Zdravljenje poškodb zaradi sevanja

Napovedovanje poškodb zaradi sevanja

Brez zdravniške oskrbe je LD 50 (odmerek, ki povzroči smrt pri 50 % bolnikov v 60 dneh) za obsevanje celotnega telesa približno 4 Gy; > 6 Gy je skoraj vedno smrten. Pri odmerkih < 6 Gy je preživetje možno obratno sorazmerno s skupnim odmerkom. Čas do smrti je prav tako obratno sorazmeren z odmerkom (in s tem simptomi). Smrt nastopi v nekaj urah do nekaj dneh pri cerebralnem sindromu in običajno v 3–10 dneh pri gastrointestinalnem sindromu. Pri hematološkem sindromu je smrt možna v 2–4 tednih zaradi sekundarne okužbe ali v 3–6 tednih zaradi obsežne krvavitve. Bolniki, ki so prejeli odmerke obsevanja celotnega telesa < 2 Gy, si običajno popolnoma opomorejo v enem mesecu, čeprav so možni tudi pozni zapleti (npr. rak).

Pri zdravljenju je LD 50 približno 6 Gy, v nekaterih primerih so bolniki preživeli po obsevanju z 10 Gy.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]