Oštećenje od zračenja

Ionizirajuće zračenje oštećuje tkiva na različite načine, ovisno o vrsti zračenja, njegovoj dozi, stupnju i vrsti vanjske izloženosti. Simptomi mogu biti lokalni (npr. opekline) ili sistemski (npr. akutna radijacijska bolest). Dijagnoza se temelji na anamnezi izloženosti zračenju, a ponekad i na alfa brojačima ili Geigerovim brojačima. Liječenje ozljede od zračenja sastoji se od izolacije i (ako je indicirano) dekontaminacije, ali općenito je indicirana suportivna njega. U slučajevima unutarnje kontaminacije specifičnim radionuklidima koriste se inhibitori apsorpcije ili kelirajući agensi. Prognoza se procjenjuje mjerenjem broja limfocita tijekom prvih 24-72 sata.

Zračenje su visokoenergetski elektromagnetski valovi (rendgenske zrake, gama zrake) ili čestice (alfa čestice, beta čestice, neutroni) koje emitiraju radioaktivni elementi ili umjetni izvori (poput rendgenskih cijevi i opreme za radioterapiju).

Alfa čestice su jezgre helija koje emitiraju razni radionuklidi (npr. plutonij, radij, uran), a ne prodiru u kožu dublje od 0,1 mm. Beta čestice su elektroni visoke energije koje emitiraju jezgre nestabilnih atoma (posebno ^137Cs, ^131I ). Ove čestice mogu prodrijeti u kožu na veću dubinu (1-2 cm) i uzrokovati oštećenje epitela i subepitelnog sloja. Neutroni su električno neutralne čestice koje emitiraju jezgre nekih radioaktivnih atoma, a nastale su kao rezultat nuklearnih reakcija (npr. u reaktorima, linearnim akceleratorima); mogu prodrijeti duboko u tkiva (više od 2 cm), gdje njihovi sudari sa stabilnim atomima rezultiraju emisijom alfa i beta čestica te gama zračenja. Gama i rendgensko zračenje su elektromagnetsko zračenje visoke energije (tj. fotoni) koje može prodrijeti u ljudsko tkivo mnogo centimetara duboko.

Zbog tih karakteristika, alfa i beta čestice ostvaruju svoj primarni štetni učinak kada se radioaktivni elementi koji ih emitiraju nalaze unutar tijela (unutarnja kontaminacija) ili izravno na njegovoj površini. Gama zrake i rendgenske zrake mogu uzrokovati štetu na velikoj udaljenosti od svog izvora i tipičan su uzrok akutnih radijacijskih sindroma (vidi odgovarajući odjeljak).

Mjerne jedinice. Razlikuju se sljedeće mjerne jedinice: roentgen, gray i sievert. Roentgen (R) je intenzitet rendgenskog ili gama zračenja u zraku. Gray (Gy) je količina energije koju apsorbira tkivo. Budući da biološko oštećenje po Grayu varira ovisno o vrsti zračenja (veće je za neutrone i alfa čestice), doza u Grayu mora se pomnožiti faktorom kvalitete, koji je druga jedinica - sievert (Sv). Gray i Sievert su u modernoj nomenklaturi zamijenili jedinice "rad" i "rem" (1 Gy = 100 rad; 1 Sv = 100 rem) i praktički su ekvivalentne pri opisivanju gama ili beta zračenja.

Izloženost zračenju. Postoje dvije glavne vrste izloženosti zračenju - kontaminacija i zračenje. U mnogim slučajevima zračenje ima oba učinka.

• Kontaminacija je ulazak i zadržavanje radioaktivnog materijala u tijelu, obično u prašini ili tekućini. Vanjska kontaminacija je na koži ili odjeći, s koje može otpasti ili se jednostavno otrljati, kontaminirajući druge ljude i okolne predmete. Radioaktivni materijal može se apsorbirati i kroz pluća, gastrointestinalni trakt ili prodrijeti kroz kožu (unutarnja kontaminacija). Apsorbirani materijal se prenosi na različita mjesta u tijelu (npr. koštana srž), gdje nastavlja emitirati zračenje dok se ne ukloni ili dok se ne raspadne. Unutarnju kontaminaciju je teže ukloniti.
• Zračenje je učinak prodornog zračenja, ali ne radioaktivne tvari (tj. nema kontaminacije). U pravilu, ovaj učinak uzrokuju gama i rendgensko zračenje. Zračenje može obuhvatiti cijelo tijelo s nastankom sistemskih simptoma i radijacijskih sindroma (vidi odgovarajući odjeljak) ili mali dio tijela (na primjer, tijekom terapije zračenjem) s lokalnim manifestacijama.

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

Patofiziologija ozljede uzrokovane zračenjem

Ionizirajuće zračenje oštećuje mRNA, DNA i proteine izravno ili stvaranjem visoko reaktivnih slobodnih radikala. Visoke doze ionizirajućeg zračenja uzrokuju staničnu smrt, dok niže doze oštećuju proliferaciju stanica. Oštećenje drugih staničnih komponenti rezultira progresivnom hipoplazijom, atrofijom i na kraju fibrozom. Genetska oštećenja mogu izazvati malignu transformaciju ili nasljedne genetske defekte.

Tkiva koja se normalno brzo i kontinuirano obnavljaju posebno su osjetljiva na ionizirajuće zračenje. Limfoidne stanice su najosjetljivije na zračenje, a slijede ih silaznim redoslijedom zametne stanice, stanice koštane srži koje se dijele, stanice crijevnog epitela, epiderma, hepatociti, epitel alveola pluća i žučnih vodova, stanice bubrežnog epitela, endotelne stanice (pleura i peritoneum), živčane stanice, koštane stanice, stanice vezivnog tkiva i mišićne stanice.

Točna doza pri kojoj počinje toksičnost ovisi o dinamici ozračivanja, tj. jedna brza doza od nekoliko Graya je razornija od iste doze dane tijekom tjedana ili mjeseci. Odgovor na dozu također ovisi o ozračenom području tijela. Težina bolesti je neosporna, a smrtni slučajevi javljaju se pri ozračivanju cijelog tijela >4,5 Gy; međutim, doze od desetaka Graya mogu se dobro podnijeti ako se ozračivanje rasporedi tijekom duljeg vremenskog razdoblja i usmjeri na malo područje tijela (npr. liječenje raka).

Djeca su osjetljivija na oštećenja od zračenja zbog veće brzine proliferacije stanica i većeg broja staničnih dioba.

Izvori zračenja

Ljudi su stalno izloženi prirodnom zračenju (pozadinskom zračenju). Pozadinsko zračenje uključuje kozmičko zračenje, koje većinu apsorbira atmosfera. Dakle, pozadinsko zračenje više utječe na ljude koji žive u visokim planinama ili lete avionom. Radioaktivni elementi, posebno radon, nalaze se u mnogim stijenama ili mineralima. Ti elementi završavaju u raznim tvarima, uključujući hranu i građevinske materijale. Izloženost radonu obično čini 2/3 ukupne doze prirodnog zračenja.

Izvori zračenja

Simptomi trovanja zračenjem

Manifestacije ovise o tome utječe li ionizirajuće zračenje na cijelo tijelo (akutni radijacijski sindrom) ili samo na dio tijela.

Nakon zračenja cijelog tijela javlja se nekoliko različitih sindroma. Ti sindromi imaju tri faze:

• prodromalna faza (od 0 do 2 dana nakon zračenja) s općom slabošću, mučninom i povraćanjem;
• latentna asimptomatska faza (1-20 dana nakon zračenja);
• akutna faza bolesti (2-60 dana nakon zračenja).

Simptomi trovanja zračenjem

Dijagnoza oštećenja od zračenja

Nakon akutnog zračenja provode se laboratorijski testovi, uključujući KKS, biokemiju krvi i analizu urina. Krvna grupa, kompatibilnost i HLA antigeni određuju se u slučaju transfuzije krvi ili, ako je potrebno, transplantacije matičnih stanica. Brojanje limfocita provodi se 24, 48 i 72 sata nakon zračenja kako bi se procijenila početna doza zračenja i prognoza. Klinički testovi krvi ponavljaju se tjedno. To je potrebno za praćenje aktivnosti koštane srži i, ako je potrebno, ovisno o kliničkom tijeku.

Dijagnoza oštećenja od zračenja

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

Liječenje oštećenja od zračenja

Izloženost ionizirajućem zračenju može biti popraćena tjelesnim ozljedama (npr. od eksplozije ili pada); popratna ozljeda može biti opasnija po život od izloženosti zračenju i zahtijeva hitno liječenje. Liječenje ozbiljnih ozljeda ne smije se odgađati dok ne stignu službe za dijagnostiku i zaštitu od zračenja. Standardne mjere opreza koje se rutinski koriste u traumatološkoj skrbi dovoljne su za zaštitu spasilaca.

Liječenje oštećenja od zračenja

Predviđanje oštećenja od zračenja

Bez medicinske skrbi, LD 50 (doza koja uzrokuje smrt kod 50% pacijenata unutar 60 dana) za zračenje cijelog tijela iznosi približno 4 Gy; >6 Gy je gotovo uvijek fatalno. Pri dozama <6 Gy, preživljavanje je moguće obrnuto proporcionalno ukupnoj dozi. Vrijeme do smrti također je obrnuto proporcionalno dozi (a time i simptomima). Smrt nastupa unutar nekoliko sati do nekoliko dana za cerebralni sindrom, a obično unutar 3-10 dana za gastrointestinalni sindrom. Kod hematološkog sindroma, smrt je moguća unutar 2-4 tjedna zbog sekundarne infekcije ili unutar 3-6 tjedana zbog masivnog krvarenja. Pacijenti koji su primili doze zračenja cijelog tijela <2 Gy obično se potpuno oporave unutar mjesec dana, iako su moguće i kasne komplikacije (npr. rak).

Tijekom liječenja, LD50 je oko 6 Gy, u nekim slučajevima pacijenti su preživjeli nakon zračenja s 10 Gy.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]