Poškození zářením

Ionizující záření poškozuje tkáně různými způsoby v závislosti na typu záření, jeho dávce, stupni a typu vnější expozice. Příznaky mohou být lokální (např. popáleniny) nebo systémové (např. akutní nemoc z ozáření). Diagnóza je založena na anamnéze radiační expozice a někdy na alfa počítačích nebo Geigerových počítačích. Léčba radiačního poškození spočívá v izolaci a (pokud je indikována) dekontaminaci, ale obecně je indikována podpůrná péče. V případech vnitřní kontaminace specifickými radionuklidy se používají inhibitory absorpce nebo chelatační činidla. Prognóza se posuzuje měřením počtu lymfocytů během prvních 24–72 hodin.

Záření jsou elektromagnetické vlny o vysoké energii (rentgenové záření, gama záření) nebo částice (alfa částice, beta částice, neutrony) emitované radioaktivními prvky nebo umělými zdroji (jako jsou rentgenky a zařízení pro radioterapii).

Alfa částice jsou jádra helia emitovaná různými radionuklidy (např. plutonium, radium, uran), které nepronikají kůží hlouběji než 0,1 mm. Beta částice jsou elektrony s vysokou energií emitované jádry nestabilních atomů (zejména ^137Cs, ^131I ). Tyto částice mohou proniknout kůží do větší hloubky (1-2 cm) a způsobit poškození epitelu a subepiteliální vrstvy. Neutrony jsou elektricky neutrální částice emitované jádry některých radioaktivních atomů a vzniklé v důsledku jaderných reakcí (např. v reaktorech, lineárních urychlovačích); mohou proniknout hluboko do tkání (více než 2 cm), kde jejich srážky se stabilními atomy vedou k emisi alfa a beta částic a gama záření. Gama a rentgenové záření je elektromagnetické záření s vysokou energií (tj. fotony), které může proniknout lidskou tkání do hloubky mnoha centimetrů.

Vzhledem k těmto vlastnostem projevují alfa a beta částice svůj primární škodlivý účinek, když se radioaktivní prvky, které je emitují, nacházejí uvnitř těla (vnitřní kontaminace) nebo přímo na jeho povrchu. Gama záření a rentgenové záření mohou způsobit poškození ve velké vzdálenosti od svého zdroje a jsou typickou příčinou akutních radiačních syndromů (viz příslušná část).

Jednotky měření. Rozlišují se následující jednotky měření: rentgen, gray a sievert. Rentgen (R) je intenzita rentgenového nebo gama záření ve vzduchu. Gray (Gy) je množství energie absorbované tkání. Vzhledem k tomu, že biologické poškození na gray se liší v závislosti na typu záření (je vyšší u neutronů a alfa částic), musí se dávka v grayích vynásobit činitelem jakosti, kterým je jiná jednotka - sievert (Sv). Gray a Sievert nahradili v moderní nomenklatuře jednotky „rad“ a „rem“ (1 Gy = 100 rad; 1 Sv = 100 rem) a jsou prakticky ekvivalentní při popisu gama nebo beta záření.

Radiační expozice. Existují dva hlavní typy radiační expozice – kontaminace a ozáření. V mnoha případech má radiace oba účinky.

• Kontaminace je vstup a zadržování radioaktivního materiálu v těle, obvykle v prachu nebo kapalině. Vnější kontaminace se vyskytuje na kůži nebo oděvu, ze kterého může odpadnout nebo se jednoduše setřít a kontaminovat další osoby a okolní předměty. Radioaktivní materiál může být také absorbován plícemi, gastrointestinálním traktem nebo proniknout kůží (vnitřní kontaminace). Absorbovaný materiál je transportován na různá místa v těle (např. kostní dřeň), kde nadále emituje záření, dokud není odstraněn nebo dokud se nerozpadne. Vnitřní kontaminaci je obtížnější odstranit.
• Ozáření je účinkem pronikajícího záření, nikoli však radioaktivní látky (tj. nedochází ke kontaminaci). Tento účinek je zpravidla způsoben gama a rentgenovým zářením. Ozáření může postihnout celé tělo s tvorbou systémových příznaků a radiačních syndromů (viz příslušná část), nebo jeho malou část (například při radioterapii) s lokálními projevy.

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

Patofyziologie radiačního poškození

Ionizující záření poškozuje mRNA, DNA a proteiny přímo nebo tvorbou vysoce reaktivních volných radikálů. Vysoké dávky ionizujícího záření způsobují buněčnou smrt, zatímco nižší dávky zhoršují buněčnou proliferaci. Poškození dalších buněčných složek vede k progresivní hypoplazii, atrofii a nakonec k fibróze. Genetické poškození může vyvolat maligní transformaci nebo dědičné genetické vady.

Tkáně, které se normálně rychle a nepřetržitě obnovují, jsou obzvláště citlivé na ionizující záření. Lymfoidní buňky jsou na záření nejcitlivější, následované v sestupném pořadí zárodečnými buňkami, dělícími se buňkami kostní dřeně, střevními epiteliálními buňkami, epidermis, hepatocyty, epitelem alveol plic a žlučovodů, renálními epiteliálními buňkami, endotelovými buňkami (pleura a peritoneum), nervovými buňkami, kostními buňkami, buňkami pojivové tkáně a svalovými buňkami.

Přesná dávka, při které začíná toxicita, závisí na dynamice ozáření, tj. jednorázová rychlá dávka několika Grayů je ničivější než stejná dávka podávaná v průběhu týdnů nebo měsíců. Dávková odezva závisí také na ozářené ploše těla. Závažnost onemocnění je nesporná, přičemž k fatálním případům dochází při ozáření celého těla >4,5 Gy; dávky desítek Grayů však mohou být dobře tolerovány, pokud je ozáření rozloženo na delší dobu a zaměřeno na malou oblast těla (např. léčba rakoviny).

Děti jsou náchylnější k radiačnímu poškození kvůli vyšší rychlosti buněčné proliferace a většímu počtu buněčných dělení.

Zdroje záření

Lidé jsou neustále vystaveni přirozenému záření (záření pozadí). Záření pozadí zahrnuje kosmické záření, jehož většina je absorbována atmosférou. Pozadí tedy více ovlivňuje lidi žijící ve vysokých horách nebo létající v letadle. Radioaktivní prvky, zejména radon, se nacházejí v mnoha horninách nebo minerálech. Tyto prvky končí v různých látkách, včetně potravin a stavebních materiálů. Expozice radonu obvykle tvoří 2/3 celkové dávky přirozeného záření.

Zdroje záření

Příznaky otravy zářením

Projevy závisí na tom, zda ionizující záření postihuje celé tělo (akutní radiační syndrom) nebo pouze jeho část.

Po ozáření celého těla se vyskytuje několik různých syndromů. Tyto syndromy mají tři fáze:

• prodromální fáze (od 0 do 2 dnů po ozáření) s celkovou slabostí, nevolností a zvracením;
• latentní asymptomatická fáze (1–20 dní po ozáření);
• akutní fáze onemocnění (2–60 dní po ozáření).

Příznaky otravy zářením

Diagnostika radiačního poškození

Po akutním ozáření se provádějí laboratorní vyšetření, včetně kompletního krevního obrazu, biochemického rozboru krve a moči. V případě krevních transfuzí nebo v případě potřeby transplantace kmenových buněk se stanovuje krevní skupina, kompatibilita a HLA antigeny. 24, 48 a 72 hodin po ozáření se vyšetřuje počet lymfocytů, aby se posoudila počáteční dávka záření a prognóza. Klinické krevní testy se opakují týdně. To je nezbytné pro sledování aktivity kostní dřeně a v případě potřeby v závislosti na klinickém průběhu.

Diagnostika radiačního poškození

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

Léčba radiačního poškození

Ionizující záření může být doprovázeno fyzickým zraněním (např. v důsledku výbuchu nebo pádu); doprovodné zranění může být život ohrožující více než samotné ozáření a vyžaduje okamžitou léčbu. Léčba vážného zranění by neměla být odkládána do příjezdu radiační diagnostiky a ochranných služeb. Standardní opatření běžně používaná při traumatologické péči jsou dostatečná k ochraně záchranářů.

Léčba radiačního poškození

Predikce radiačního poškození

Bez lékařské péče je LD 50 (dávka, která způsobí smrt u 50 % pacientů do 60 dnů) pro ozáření celého těla přibližně 4 Gy; dávka > 6 Gy je téměř vždy fatální. Při dávkách

Při léčbě je LD50 asi 6 Gy, v některých případech pacienti přežili po ozáření dávkou 10 Gy.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]