Радиационно увреждане

Йонизиращото лъчение уврежда тъканите по различни начини, в зависимост от вида на радиацията, нейната доза, степен и вида на външно облъчване. Симптомите могат да бъдат локални (напр. изгаряния) или системни (напр. остра лъчева болест). Диагнозата се основава на анамнезата за радиационно облъчване и понякога на алфа броячи или Geiger броячи. Лечението на радиационното увреждане се състои от изолация и (ако е показано) деконтаминация, но обикновено се препоръчва поддържащо лечение. В случаи на вътрешно замърсяване със специфични радионуклиди се използват инхибитори на абсорбцията или хелатиращи агенти. Прогнозата се оценява чрез измерване на броя на лимфоцитите през първите 24–72 часа.

Радиацията е високоенергийни електромагнитни вълни (рентгенови лъчи, гама лъчи) или частици (алфа частици, бета частици, неутрони), излъчвани от радиоактивни елементи или изкуствени източници (като рентгенови тръби и оборудване за лъчетерапия).

Алфа частиците са хелиеви ядра, излъчвани от различни радионуклиди (напр. плутоний, радий, уран), които не проникват в кожата на дълбочина от 0,1 мм. Бета частиците са високоенергийни електрони, излъчвани от ядра на нестабилни атоми (по-специално ^137Cs, ^131I ). Тези частици могат да проникнат в кожата на по-голяма дълбочина (1-2 см) и да причинят увреждане на епитела и субепителния слой. Неутроните са електрически неутрални частици, излъчвани от ядра на някои радиоактивни атоми и образувани в резултат на ядрени реакции (напр. в реактори, линейни ускорители); те могат да проникнат дълбоко в тъканите (повече от 2 см), където сблъсъците им със стабилни атоми водят до излъчване на алфа и бета частици и гама лъчение. Гама и рентгеновото лъчение са високоенергийни електромагнитни лъчения (т.е. фотони), които могат да проникнат в човешката тъкан на много сантиметри дълбочина.

Поради тези характеристики, алфа и бета частиците упражняват основния си увреждащ ефект, когато радиоактивните елементи, които ги излъчват, са вътре в тялото (вътрешно замърсяване) или директно върху неговата повърхност. Гама-лъчите и рентгеновите лъчи могат да причинят вреда на голямо разстояние от източника си и са типична причина за остри лъчеви синдроми (вижте съответния раздел).

Мерни единици. Разграничават се следните мерни единици: рентген, грей и сиверт. Рентген (R) е интензитетът на рентгеновото или гама лъчението във въздуха. Грей (Gy) е количеството енергия, абсорбирано от тъканите. Тъй като биологичното увреждане на грей варира в зависимост от вида на лъчението (то е по-високо за неутроните и алфа частиците), дозата в грей трябва да се умножи по коефициент на качество, който е друга единица - сиверт (Sv). Грей и сиверт са заменили единиците "rad" и "rem" (1 Gy = 100 rad; 1 Sv = 100 rem) в съвременната номенклатура и са практически еквивалентни при описание на гама или бета лъчение.

Радиационно облъчване. Има два основни вида радиационно облъчване - замърсяване и облъчване. В много случаи радиацията има и двата ефекта.

• Замърсяването е навлизането и задържането на радиоактивен материал в тялото, обикновено в прах или течност. Външното замърсяване е върху кожата или дрехите, от които той може да падне или просто да се изтърка, замърсявайки други хора и околни предмети. Радиоактивният материал може също да се абсорбира през белите дробове, стомашно-чревния тракт или да проникне през кожата (вътрешно замърсяване). Абсорбираният материал се транспортира до различни места в тялото (напр. костен мозък), където продължава да излъчва радиация, докато не бъде отстранен или докато се разпадне. Вътрешното замърсяване е по-трудно за отстраняване.
• Облъчването е ефект на проникваща радиация, но не на радиоактивно вещество (т.е. няма замърсяване). Като правило, този ефект се причинява от гама- и рентгеново лъчение. Облъчването може да обхване цялото тяло с образуването на системни симптоми и лъчеви синдроми (вижте съответния раздел), или малка част от него (например по време на лъчетерапия) с локални прояви.

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

Патофизиология на радиационното увреждане

Йонизиращото лъчение уврежда иРНК, ДНК и протеини директно или чрез образуването на силно реактивни свободни радикали. Високите дози йонизиращо лъчение причиняват клетъчна смърт, докато по-ниските дози нарушават клетъчната пролиферация. Увреждането на други клетъчни компоненти води до прогресивна хипоплазия, атрофия и в крайна сметка фиброза. Генетичните увреждания могат да предизвикат злокачествена трансформация или наследствени генетични дефекти.

Тъканите, които обикновено се обновяват бързо и непрекъснато, са особено уязвими към йонизиращо лъчение. Лимфоидните клетки са най-чувствителни към лъчение, следвани в низходящ ред от зародишните клетки, делящите се клетки на костния мозък, чревните епителни клетки, епидермиса, хепатоцитите, епитела на алвеолите на белите дробове и жлъчните пътища, бъбречните епителни клетки, ендотелните клетки (плевра и перитонеум), нервните клетки, костните клетки, клетките на съединителната тъкан и мускулните клетки.

Точната доза, при която започва токсичността, зависи от динамиката на облъчването, т.е. единична бърза доза от няколко Грея е по-разрушителна от същата доза, прилагана в продължение на седмици или месеци. Дозовият отговор зависи и от облъчената област на тялото. Тежестта на заболяването е безспорна, като фатални случаи се наблюдават при облъчване на цялото тяло >4,5 Gy; въпреки това, дози от десетки Грея могат да бъдат добре поносими, ако облъчването е разпределено за дълъг период от време и фокусирано върху малка област от тялото (напр. лечение на рак).

Децата са по-податливи на радиационно увреждане поради по-високата скорост на клетъчна пролиферация и по-големия брой клетъчни деления.

Източници на радиация

Хората са постоянно изложени на естествена радиация (фонова радиация). Фоновата радиация включва космическа радиация, по-голямата част от която се абсорбира от атмосферата. По този начин фоновата радиация засяга повече хората, живеещи във високи планини или летящи със самолет. Радиоактивните елементи, особено радонът, се намират в много скали или минерали. Тези елементи попадат в различни вещества, включително храни и строителни материали. Излагането на радон обикновено представлява 2/3 от общата доза естествена радиация.

Източници на радиация

Симптоми на радиационно отравяне

Проявите зависят от това дали йонизиращото лъчение засяга цялото тяло (остър лъчеизационен синдром) или само част от тялото.

След облъчване на цялото тяло се появяват няколко различни синдрома. Тези синдроми имат три фази:

• продромална фаза (от 0 до 2 дни след облъчването) с обща слабост, гадене и повръщане;
• латентна асимптоматична фаза (1-20 дни след облъчване);
• острата фаза на заболяването (2-60 дни след облъчване).

Симптоми на радиационно отравяне

Диагностика на радиационно увреждане

След остро облъчване се извършват лабораторни изследвания, включително пълна кръвна картина, кръвна химия и анализ на урината. Кръвната група, съвместимостта и HLA антигените се определят в случай на кръвопреливане или, ако е необходимо, трансплантация на стволови клетки. Лимфоцитите се броят 24, 48 и 72 часа след облъчването, за да се оцени началната доза радиация и прогнозата. Клиничните кръвни изследвания се повтарят ежеседмично. Това е необходимо за проследяване на активността на костния мозък и, ако е необходимо, в зависимост от клиничния ход.

Диагностика на радиационно увреждане

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

Лечение на радиационни увреждания

Йонизиращото облъчване може да бъде съпроводено с физическо нараняване (напр. от експлозия или падане); съпътстващото нараняване може да бъде по-животозастрашаващо от облъчването и изисква незабавно лечение. Лечението на сериозни наранявания не трябва да се отлага до пристигането на службите за радиационна диагностика и защита. Стандартните предпазни мерки, рутинно използвани при травматологични грижи, са достатъчни за защита на спасителите.

Лечение на радиационни увреждания

Прогнозиране на радиационни щети

Без медицинска помощ, LD 50 (дозата, която причинява смърт при 50% от пациентите в рамките на 60 дни) за облъчване на цялото тяло е приблизително 4 Gy; >6 Gy е почти винаги фатално. При дози <6 Gy, оцеляването е възможно обратно пропорционално на общата доза. Времето до смърт също е обратно пропорционално на дозата (и следователно на симптомите). Смъртта настъпва в рамките на часове до няколко дни за церебралния синдром и обикновено в рамките на 3-10 дни за стомашно-чревния синдром. При хематологичния синдром смъртта е възможна в рамките на 2-4 седмици поради вторична инфекция или в рамките на 3-6 седмици поради масивен кръвоизлив. Пациентите, получили дози облъчване на цялото тяло <2 Gy, обикновено се възстановяват напълно в рамките на един месец, въпреки че са възможни късни усложнения (напр. рак).

При лечение, LD50 е около 6 Gy, като в някои случаи пациентите са оцелели след облъчване с 10 Gy.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]