BIOLOGICZNE SKUTKI

DZIAŁANIA

PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO

NA ORGANIZM CZŁOWIEKA

dr nauk med. Artur Stępień

Parametry promieniowania

wpływające na skutek biologiczny



Przenikliwość promieniowania (gamma i X >beta >alfa)



Właściwości jonizujące ,,gęstość jonizacji”

- (Alfa>beta >gamma i X)



Względny wskaźnik skuteczności biologicznej



Dawka i moc dawki pochłoniętej (im mniejsza tym bezpieczniejsza)



Czas oddziaływania promieniowania na organizm (krótki czas
ekspozycji, duże odstępy pomiędzy ekspozycjami)

Dawki pochłonięte wg.

Międzynarodowej Komisji Ochrony

Radiologicznej- ICRP



Dawki małe <0,2 greja



Dawki średnie powyżej 0,2 greja



Dawki duże 2-10 grei



Dawki bardzo duże (wysokie) – powyżej 10 grei

Promieniowanie

to wysyłanie i przenoszenie energii na

odległość. Może to dotyczyć zarówno określonej ilości
energii bez masy i ładunku elektrycznego jak i szybko
przemieszczających się nośników energii.

Jeśli ilość energii danego rodzaju promieniowania jest
wystarczająca do oderwania elektronu z zewnętrznej powłoki
atomowej i powstania jonów (potrzeba ok. 33 eV na jeden akt
jonizacji), mamy do czynienia z

promieniowaniem

jonizującym

.

Międzynarodowej Komisji Ochrony Radiologicznej (ICRP - International

Commission on Radiation Protection) :

*

efekty wczesne

promieniowania jonizującego na organizm człowieka

nazywane są skutkami (lub następstwami) deterministycznymi,
*

efekty późne

– skutkami (lub następstwami) stochastycznymi.

*

Skutki deterministyczne

pojawiają się wkrótce po napromienieniu wysokimi

dawkami.

*

Skutki stochastyczne

pojawiające się po napromienieniu organizmu niskimi

dawkami -przede wszystkim nowotwory, które mogą wystąpić nawet wiele lat

po napromienieniu organizmu człowieka.
Granica między zakresami dawek niskich i wysokich odpowiedzialnych za

skutki stochastyczne i deterministyczne nie jest dobrze określona i zależy,

między innymi, od WSB promieniowania.

Można przyjąć, że jest nią jednorazowa dawka około 0,2 Gy promieni X

lub gamma podana na całe ciało.

Wpływ promieniowania na płód:

Oprócz

skutków

ostrych

(deterministycznych)

i

późnych

(stochastycznych), dawki promieniowania jonizującego mogą wywołać
inne niekorzystne efekty zdrowotne w zarodku lub płodzie
napromienionym w pewnych okresach ciąży, po przekroczeniu pewnych
dawek progowych.
Do skutków tych, obserwowanych również wśród napromienionej
populacji Hiroszimy i Nagasaki, można zaliczyć zwiększoną podatność na
wystąpienie białaczki i wad wrodzonych, opóźnienia rozwoju umysłowego,
czy obniżenie ilorazu inteligencji.

Rodzaje promieniowania

jonizującego:

•

Promieniowanie

α

- szybko poruszające się jądra helu (dodatni

ładunek elektryczny, silna zdolność jonizacji ośrodka, przez który

przechodzą; mało przenikliwe);

•

Promieniowanie

β

-

- strumień szybko poruszających się elektronów

(ujemny ładunek elektryczny, właściwości jonizujące mniejsze niż

promieniowania

α

, zasięg w powietrzu - kilka metrów);

•

Promieniowanie

β

+

- strumień szybko poruszających się pozytronów

(dodatni ładunek elektryczny; właściwości jonizacyjne podobne do

promieniowania

β

-

);

•

Promieniowanie

γ

- promieniowanie elektromagnetyczne o długości

fali 5x10

-13

do 4x10

-11

m (większa przenikliwość i mniejsza zdolność

jonizacji niż promieniowanie beta).

Współczynniki ryzyka dla skutków

późnych – stochastycznych

Na podstawie analizy epidemiologicznej grup osób poddanych
działaniu promieniowania jonizującego ICRP w swoim Raporcie
Nr. 60 z roku 1990 zaleciła do zastosowania w ochronie
radiologicznej wartości

współczynników ryzyka

.

System ograniczania ekspozycji na

promieniowanie:

*

uzasadnienie ekspozycji

* optymalizacja ekspozycji

(zasada alara)

* limitowanie dawek

Promieniowanie, a materiał

radioaktywny

•

Promieniowanie

- energia przenoszona na odległość

w formie cząsteczek lub fal

(alpha, beta, gamma,

neutrony)

•

Materiał radioaktywny

- substancja zawierająca

atomy emitujące w sposób spontaniczny
promieniowanie jonizujące.

Zasięg poszczególnych rodzajów

promieniowania jonizującego

Cząsteczki Alfa

Zatrzymywane przez kartkę papieru

Cząsteczki Beta
Zatrzymywane przez ubranie

Promieniowanie Gamma (X)
Zatrzymywane przez kilkanaście
centymetrów betonu lub
2 centymetry ołowiu

Źródło

promieniotwórcze

Neutrony
Zatrzymywane przez kilkadziesiąt
centymetrów betonu

Napromienienie, a skażenie substancją

promieniotwórczą

Napromienienie

:

absorpcja określonej dawki
promieniowania jonizującego
- nieszkodliwe dla otoczenia;

Skażenie

:

obecność substancji promieniotwórczej
na powierzchni (zewnętrzne) lub/i
wewnątrz ciała (wewnętrzne)
- możliwość napromienienia lub skażenia
otoczenia.

Rodzaje ekspozycji na

promieniowanie jonizujące

Napromienienie

Skażenie zewnętrzne

Skażenie wewnętrzne

Na wartość współczynnika ryzyka dla całego organizmu

człowieka składają się

współczynniki ryzyka dla

poszczególnych narządów

.

Są one różne, ze względu na

różną „promieniowrażliwość”

narządów / tkanek

.

Łącznie, składają się one na wartość 5 x 10

-2

Sv

-1

Innym sposobem obliczenia wartości współczynnika ryzyka

jest pomnożenie odpowiednich współczynników wagowych

tkanki

wT

, stosowanych do obliczania dawki skutecznej,

przez wartość współczynnika ryzyka wystąpienia

nowotworów ze skutkiem śmiertelnym (5 x 10

-2

Sv

-1

).

Wskaźnik wagowy dla tkanek

TKANKI / NARZĄD TKANKOWY WSKAŹNIK WAGOWY

(WT)

GONADY 0,20

SZPIK KOSTNY 0,12

JELITA 0,12

JAMA USTNA 0,12

PĘCHERZ MOCZOWY 0,05

PŁUCA 0,12

PIERŚ 0,05

WĄTROBA 0,05

PRZEŁYK 0,05

SKÓRA 0,01

TARCZYCA 0,05

POWIERZCHNIA KOŚCI 0,01

Współczynniki ryzyka wystąpienia nowotworów ze

skutkiem śmiertelnym zalecane przez ICRP

Tkanka lub narząd Współczynnik ryzyka 10

-2

[Sv

-1

]



Żołądek

1,10



Okrężnica

0,85



Płuca

0,85



Szpik kostny

0,50



Pęcherz moczowy

0,30



Przełyk

0,30



Gruczoły piersiowe

0,20



Wątroba

0,15



Jajniki

0,10



Tarczyca

0,08



Kości (powierzchnia)

0,05



Skóra

0,02



Razem (w przybliżeniu)

5,00

•

Średnia całkowitej dawki efektywnej otrzymanej w roku 2002 przez statystycznego
mieszkańca Polski wyniosła 3,36 mSv.

•

Największy udział w tej wartości, ok.74% (2,5 mSv), ma promieniowanie radionuklidów
naturalnych a wśród nich promieniowanie pochodzące od radonu stanowiące 40,5%(1,36 mSv).
Znaczną składową, wynoszącą ok. 25% (0,85 mSv) jest również dawka wynikająca ze
stosowania promieniowania w diagnostyce medycznej. Przewiduje się, że składowa ta ulegnie w
najbliższym czasie znaczącemu zmniejszeniu na skutek rezygnacji z masowych profilaktycznych
badań płuc prowadzonychdotychczas dla ludności naszego kraju metodą tzw. małego obrazka.

•

Wartość rocznej dawki efektywnej powodowanej promieniowaniem radionuklidów
pochodzenia sztucznego, które znalazły się w środowisku na skutek awarii jądrowych,
wyniosła 0,012 mSv, co odpowiada ok. 0,4% wartości całkowitej dawki efektywnej
przypadającej na statystycznego mieszkańca Polski.

Przeciętne wartości dawek efektywnych

otrzymywanych w trakcie procedur diagnostycznych

22,70

Wlew doodbytniczy

14,00

Badanie żołądka i przewodu pokarmowego

1,00

Małoobrazkowe zdjęcie płuc

0,11

Zdjęcie klatki piersiowej (duży format, PA)

2,20

Zdjęcie jamy brzusznej

3,50

Urografia

0,60

Zdjęcie miednicy

4,30

Zdjęcie kręgosłupa lędźwiowo-krzyżowego

3,00

Zdjęcie kręgosłupa piersiowego

0,10

Badania głowy

Dawka efektywna

[ m S v ]

Rodzaj badania RTG

wg. M.A. Staniszewska, Radiologia

Wielkości pomiarowe stosowane w

radiobiologii i ochronie radiologicznej

•

Aktywność promieniotwórcza (bekerel; Bq)

- ilość przemian jądrowych

w jednostce czasu; 1 Bq = 1·s

-1

•

Dawka ekspozycyjna (rentgen; R)

- suma ładunków jonów jednego

znaku wytworzona w jednostce masy ośrodka; 1 R = 2,58 ·10

-4

C/kg

•

Dawka pochłonięta (grej; Gy)

- ilość energii przekazana jednostce masy

ośrodka: 1 Gy = 1 J/kg

•

Dawka równoważna i skuteczna (siwert; Sv)

- iloczyn współczynnika

względnej skuteczności biologicznej i dawki pochłoniętej.

Działanie promieniowania na atomy

i makrocząsteczki

•

Napromienienie atomów powoduje ich jonizację lub wzbudzenie.

•

Skutkiem napromienienia (absorpcji energii) jest bezpośrednie lub
pośrednie uszkodzenie makromolekuł:

–

w mechanizmie bezpośrednim następuje inaktywacja bądź
zaburzenie funkcji kluczowych w danym systemie biologicznym
makromolekuł w wyniku jonizacji ich atomów.

–

uszkodzenie makromolekuł w mechanizmie pośrednim następuje
w wyniku oddziaływania na nie powstałych po napromienieniu
wolnych rodników.

Działanie promieniowania na komórki

Bezpośrednie działanie promieniowania powoduje uszkodzenie chromosomów w
jądrze komórkowym (N). Wolne rodniki (F), powstałe w wyniku oddziaływania
promieniowania z cząsteczkami wody powodują uszkodzenie kluczowych
makromolekuł np. DNA, błon (M) i organelli komórkowych (G)

Bezpośrednie i pośrednie działanie
promieniowania jonizującego na
DNA

Uszkodzenia DNA spowodowane
promieniowaniem jonizującym

Skutki pochłonięcia promieniowania jonizującego

PROMIENIOWANIE

DNA KOMÓRKI

USZKODZENIE BEZPOŚREDNIE LUB POŚREDNIE

MODYFIKACJA BIOLOGICZNA

USZKODZONE DNA

NAPRAWA

NAPRAWA NIESKUTECZNA / UTRWALENIE USZKODZEŃ

MUTACJE

ŚMIERĆ

KOMÓRKI

Działanie promieniowania na poszczególnych

poziomach organizacji materii (organizmu)

atomy i cząsteczki:

•

jonizacja,

•

tworzenie wolnych rodników,

•

zrywanie wiązań wewnątrzcząsteczkowych,

makrocząsteczki:

•

zmiany struktury i funkcji DNA, białek, lipidów błonowych,

komórki:

•

zahamowanie cyklu komórkowego – naprawa uszkodzenia,

•

śmierć komórki,

•

nasilenie różnicowania,

tkanki:

•

upośledzenie funkcji,

•

zanik funkcji.

Względna skuteczność biologiczna (WSB)

wybranych rodzajów promieniowania

jonizującego

10-20

Ciężki jony i jądra

5-20

Cząstki

α

5-10

Protony (różne energie)

1,0-11,0

Neutrony (różne energie)

1,0-1,7

Cząstki

β

0,7-1,2

X lub

γ

(inne energie)

1

X (przy napięciu 200 kV)

WSB

Rodzaj promieniowania

Radiowrażliwość komórek

Reguła Bergonié-Tribondeau

Najbardziej radiowrażliwe są komórki które:

•

aktywnie proliferują (dzielą się),

•

są nisko zróżnicowane (niewyspecjalizowane).

*

WYJĄTEK LIMFOCYTY

Radiowrażliwość komórek i tkanek

B. Duża

(+++)

Spermatocyty

Komórki prekursorowe

erytrocytów, limfocytów,

granulocytów

Komórki warstw pośrednich

nabłonka i naskórka

Rozrodcza (gonady)

Krwiotwórcza (szpik

kostny)

Nabłonkowa (jelita,

skóra)

Komórki

różnicujące się

(pula przejściowa

proliferująca)

Duża

(++)

Spermatogonie

Komórki macierzyste szpiku

Komórki krypt jelitowych i

warstwy podstawnej naskórka

Rozrodcza (gonady)

Krwiotwórcza (szpik

kostny)

Nabłonkowa (jelita,

skóra)

Komórki

macierzyste

(pula

wegetatywna)

Radiowra

żliwość

Przykłady komórek

Tkanka/Narząd

Kategoria

komórek/tkanek

Radiowrażliwość komórek i tkanek (c.d.)

Mała/

b.mała

(-)

Kom. ośrodkowego i

obwodowego układu nerwowego

Krążące granulocyty, erytrocyty

(wyjątek - limfocyty obwodowe)

Komórki powierzchni

nabłonka i naskórka

Nerwowa

Krew obwodowa

Nabłonkowa
(jelita,skóra)

Nieodnawialne

komórki

zróżnicowane

(pula krańcowa)

Średnia/

Mała

(+/-)

Kom. endotelialne naczyń

Kom. śródmiąższowe nerek,

wątroby, gruczołów

Osteocyty, chondrocyty, kom.

mięśniowe

Śródbłonkowa (nacz.

krwionośne)

Narządy miąższowe

Tkanki łączne

Komórki

zróżnicowane

(pula przejściowa

nieproliferująca)

Radiowra

żliwość

Przykłady komórek

Tkanka/Narząd

Kategoria

komórek/tkanek

Czynniki warunkujące rodzaj i nasilenie

zmian popromiennych w komórkach,

tkankach i narządach



rodzaj promieniowania;



dawka i moc dawki (rozłożenie ekspozycji w czasie);



faza cyklu komórkowego;



zdolność naprawy uszkodzeń przez komórkę;



stężenie tlenu wewnątrzkomórkowego;



temperatura tkanki;



płeć;



czynniki ochronne i uczulające na promieniowanie.

Skutki pochłonięcia promieniowania

jonizującego

O stre za b urze nia

m ie js c o w e

O stra c ho ro b a

p o p ro m ie nna

W c z e s n e

Z m ia ny

zw yro d nie nio w e

U p o śle d ze nie lub

za nik funk c ji

fizjo lo g ic znych

O d le g łe

U p o ś le d ze nie

um ys ło w e

Z a b urze nia

w zro s tu i c zynno ś ci

m ó zg u

A b o rc je

sp o nta niczne

T e r a t o g e n e z a

D e t r m in is t y c z n e

N o w o tw o ry

Z m ia n y w

k o m ó r k a c h

s o m a t y c z n y c h

W a d y

ro zw o jo w e

C ho ro b y

d zie d ziczne

Z w ię k s zo na

p o d a tno ś ć

na no w o tw o ry

Z m ia n y w

k o m ó r k a c h

r o z r o d c z y c h

S t o c h a s t y c z n e

Biologiczne skutki ekspozycji na

promieniowanie jonizujące

Skutki somatyczne i genetyczne

Skutki somatyczne

– zmiany chorobowe ujawniają się u osoby

napromienionej.

wczesne: choroba popromienna, miejscowe uszkodzenie skóry,

późne: zmętnienie soczewek, nowotwory, niepłodność, skrócenie czasu
życia, zahamowanie wzrostu i rozwoju, aberracje chromosomowe.

Skutki genetyczne

– zmiany chorobowe pojawiają się u potomstwa osoby

napromienionej.

SKUTKI

DETERMINISTYCZNE

Skutki deterministyczne promieniowania

jonizującego



Występują po osiągnięciu określonego progu dawki
pochłoniętej;



Wiele komórek musi ulec zniszczeniu lub uszkodzeniu;



Wraz ze wzrostem dawki zwiększa się nasilenie objawów;



Mogą pojawić się już po kilku/kilkunastu godzinach od
ekspozycji.

Przykłady: rumień skórny, ostra choroba popromienna, zaćma,
zaburzenia płodności

Dawki progowe dla niektórych skutków

deterministycznych w radiowrażliwych tkankach

> 0,1

> 0,4

0,5 – 2,0

5,0

soczewka oka
początki zmętnienia
zaćma

> 0,2
> 2,0

0,65

2,5 – 6,0

jajniki
przejściowa bezpłodność
trwała bezpłodność

0,4
2,0

0,15

3,5 – 6,0

jądra
przejściowa bezpłodność
trwała bezpłodność

> 0,4

0,5

szpik kostny
zaburzenie hematopoezy

Dawka roczna przy

przewlekłej ekspozycji

[Gy/rok]

Jednorazowa

dawka całkowita

[Gy]

Tkanka i skutek

Rodzaj uszkodzenia popromiennego w zależności od

wielkości eksponowanej powierzchni ciała.

Ostra choroba popromienna (OChP)

OChP z/bez uszkodzeń miejscowych

Miejscowe uszkodzenie popromienne
z/bez OChP

Równomierne napromienienie

całego ciała

Nierównomierne napromienienie

całego ciała

Napromienienie miejscowe

Rodzaj uszkodzenia

Wielkość napromienionej

powierzchni ciała

Ostra choroba popromienna

( Morbus postradialis acuta)

Zaburzenia o charakterze ogólnoustrojowym, do których
doszło w wyniku napromienienia zewnętrznego całego
ciała dużymi dawkami promieniowania przenikliwego
albo silnego skażenia wewnętrznego i/lub zewnętrznego.

Ostra choroba popromienna



objawy nie są swoiste wyłącznie dla uszkodzenia popromiennego, ale
łącznie tworzą wysoce charakterystyczny zespół;



kombinacja objawów pojawia się w kolejnych etapach choroby w
ciągu godzin/dni po ekspozycji;



czas trwania i ciężkość poszczególnych etapów choroby zależą od:



całkowitej dawki pochłoniętej;



szybkości z jaką dawka została pochłonięta;



dystrybucji promieniowania w organizmie



(całe ciało/napromienienie miejscowe).

Postacie kliniczne OChP

•

Postać hematologiczna (hematopoietic):

1 – 6 Gy

•

Postać żołądkowo–jelitowa (gastrointestinal):

6 – 20 Gy

•

Postać nerwowo-naczyniowa (cerebrovascular): >20 – 30 Gy

Okresy rozwoju ostrej choroby popromiennej

przy umiarkowanym przebiegu po ok. 2 miesiącach objawy
chorobowe stopniowo ustępują (mogą jednak pojawić się
powikłania i nawroty choroby).

IV OKRES
(rekonwalescencja)

manifestacja objawów charakterystycznych dla poszczególnych
postaci klinicznych (hematologicznej, żołądkowo – jelitowej i
nerwowo – naczyniowej)

III OKRES
(rozwinięta choroba
popromienna)

ustąpienie objawów okresu I, trwa do 6 tygodni.

II OKRES
(bezobjawowy;
utajenia)

manifestacja niespecyficznych objawów klinicznych (nudności,
wymioty, biegunka), pojawiających się w ciągu kilku godzin po
napromienieniu.

I OKRES
(objawy zwiastujące;
prodromalne)

Przebieg kliniczny i rokowanie w OChP

•

I

o

(lekki) < 2 Gy

– rokowanie dobre, pomoc ambulatoryjna

albo samowyleczenie

•

II

o

(średni) 2 – 4 Gy – wymaga leczenia szpitalnego,

u nie leczonych śmiertelność

do 50%

•

III

o

(ciężki) 4 – 6 Gy – wymaga leczenia szpitalnego,

śmiertelność nawet do 100%

•

IV

o

(bardzo ciężki) > 6 Gy – praktycznie śmiertelność 100%

Objawy i skutki zdrowotne napromieniowania

całego ciała promieniowaniem X

lub gamma powyżej 0,25 Gy

sporadyczne

przypadki

(przy braku

leczenia)

ponad 50%

niezdolnych do pracy

zwiększona

częstotliwość

spadek liczby limfocytów

we krwi w ciągu 1 dnia;

anoreksja, nudności w ciągu 48h

hematopoetyczna postać OChP

1,0-2,0

brak

sporadyczne

przypadki

niezdolności do pracy

nieco zwiększona

częstotliwość

spadek liczby limfocytów we krwi

w ciągu 1-2 dni; przejściowe

niedomagania fizyczne

0,5-1,0

brak

zdrowi

sporadycznie

przejściowy spadek liczby

limfocytów we krwi

w ciągu 1-2 dni

0,25-0,5

brak

zupełnie zdrowi

brak

brak uchwytnych zaburzeń

<0,25

Śmiertelność

Stan

napromienionych

Zakażenia

związane z ekspozycją

na promieniowanie

Objawy laboratoryjne

i kliniczne

Dawka

[Gy]

100%

(pomimo leczenia)

w ciągu 1-3 dni.

porażenia

mózgowo-sercowe;

wszyscy nie-zdolni

do pracy w ciągu

kilku minut

nie zdążą się

rozwinąć

mózgowo-naczyniowa

postać OchP

>20-30

100%

(pomimo leczenia)

w ciągu 1-2 tyg.

b.ciężki; wszyscy

niezdolni do pracy

w ciągu kilkunastu

minut

powszechne

o ciężkim przebiegu;

powszechne

posocznice

żołądkowo-jelitowa

postać OChP

10-30

do 100%

(pomimo leczenia)

w ciągu 3-4 tyg.

b.ciężki; wszyscy

niezdolni do pracy

w ciągu kilkunastu

minut

powszechne

o ciężkim przebiegu;

częste posocznice

żołądkowo-jelitowa

postać OchP

6-10

>50%

(przy braku leczenia)

w ciągu 3-4 tyg.

ciężki; wszyscy

nie-zdolni do pracy

w ciągu kilku godz.

powszechne

o ciężkim przebiegu;

częste posocznice

hematopoetyczna

i żołądkowo-jelitowa

postać OChP

4-6

do 50%

(przy braku leczenia)

w ciągu 4-6 tyg.

wszyscy niezdolni

do pracy w ciągu

kilkunastu godzin

wyraźnie zwiększona

częstotliwość,

ciężki przebieg

j.w.; wzrost, następnie spadek

liczby granulocytów

w ciągu 1-3 dni ;

hematopoetyczna postać

OChP

2-4

Śmiertelność

Stan

napromienionych

Zakażenia związane

z ekspozycją

na promieniowanie

Objawy laboratoryjne

i kliniczne

Dawka

[Gy]

Ramowy plan postępowania z osobą podejrzaną

o ekspozycję na promieniowanie jonizujące



udzielenie pierwszej pomocy i ewakuacja;



dekontaminacja;



wstępne ustalenie dawki;



leczenie specjalistyczne;



rekonwalescencja.

Sposoby szacowania dawki

pochłoniętej



dozymetria fizyczna;



czas pojawienia się i trwania oraz nasilenie objawów klinicznych
okresu zwiastunów: nudności, wymioty, biegunka, gorączka, spadek
RR, zaburzenia OUN, rumień skóry, depilacja;



badania laboratoryjne: liczba limfocytów krwi obwodowej, aberracji
chromosomalnych w limfocytach, poziom amylazy, glukozy,
sperminy, badania kału i moczu, biopsja zęba.

Przewlekły zespół popromienny



upośledzenie sprawności fizycznej i psychicznej;



upośledzenie wydolności układu krwiotwórczego i odpornościowego;



przedwczesne występowanie lub nadmierne nasilenie procesów
inwolucyjnych i zwyrodnieniowych;



upośledzenie czynności rozrodczej;



większa podatność na zakażenia;



upośledzenie mechanizmów adaptacyjnych i regeneracyjnych;



dyskretne zmiany morfologiczne i zaburzenia czynnościowe różnych
narządów i układów;



dyskretne zaburzenia czynności ośrodkowego układu nerwowego i
regulacji neuro-hormonalnej.

POPROMIENNY

ZESPÓŁ SKÓRNY

Miejscowe uszkodzenie

popromienne



powstaje w wyniku napromienienia małych powierzchni ciała
wysokimi dawkami promieniowania jonizującego, podczas gdy reszta
ciała eksponowana jest na niewielkie dawki, co z reguły nie wywołuje
OChP;



jest jedynym następstwem w ponad 2/3 wypadków radiacyjnych;



jest najczęstszym czynnikiem wikłającym OChP;



brak ujednoliconego sposobu leczenia.

Popromienne zmiany skórne

15

50-80

Zmiany atroficzne,
depigmentacja

>25

>21

Martwica

>20

14-21

Owrzodzenia

15-25

15-25

Pęcherze

15-30

20-28

Wilgotne złuszczanie

5-10

25-30

Suche złuszczanie

>3

10-18

Depilacja

>3

10-20

Rumień właściwy

6

1-2

Wczesny rumień

Dawka progowa ( Gy )

Czas pojawienia się

Objaw

Przebieg kliniczny popromiennego zespołu skórnego

nieokreślone

lata - dekady

naczyniaki
nowotwory
blizny i owrzodzenia

I.
II.
III.

Późna

trwałe

postępujące

trwałe lub

postępujące

6mc. – 2 lata

nieokreślone

lata

rumień, teleangiektazje,
epilacja, łamliwe paznokcie
rogowacenie
atrofia skóry, owrzodzenia
III + obj. jak w przewlekłej egzemie

I.

II.
III.
VI.

Przewlekła

2 – 4mc.

6 – 9 tyg.

rumień, utrata barwnika
bielactwo
owrzodzenia, łamliwa skóra

I.
II.
III

.

Podostra

2 – 12 tyg.

dni - 2 tyg.

rumień, epilacja, suche złuszczanie
pęcherze, wilgotne złuszczanie
owrzodzenie (ostra martwica)

I.
II.
III.

Ostra

4 – 36 h.

min -godz.

świąd
rumień
ból, uczucie pieczenia

I.
II.
III.

Objawy pierwotne

Czas

trwania

Początek

Objawy

Typ

Faza kliniczna

Typ I: <10Gy; II: 10-20 Gy; III: >20 Gy; IV: min 1cGy/dzień

po 14 tyg.

po 8-miu mc.

SKUTKI STOCHASTYCZNE

Skutki stochastyczne

•

Mechanizm “wszystko albo
nic”

•

Stopień nasilenia niezależny
od dawki

•

Częstość wystapienia
skutków zależna od dawki

•

Zależność bezprogowa;

•

Nowotwory, efekty
dziedziczne

C

zę

st

oś

ć

ef

ek

tu

Dawka

Efekty odległe

•

Czynniki osobnicze; wiek, płeć, stan zdrowia;

•

Czynniki związane z ekspozycją: moc dawki, LET,
czas, lokalizacja źródła, rodzaj ekspozycji
(jednorazowa, frakcjonowana, ciągła).

Ryzyko zgonu z powodu nowotworów

popromiennych wśród ofiar wybuchów

nuklearnych w Hiroszimie i Nagasaki

0,05

0,04

0,06

0,1

Białaczka

1,0

0,82

1,18

1,0

Białaczka

0,55

0,45

0,65

0,1

Guzy lite

11

9

13

1,0

Guzy lite

Średnio dla

obojga płci

Mężczyźni

Kobiety

Prawdopodobieństwo [%] zgonu

z powodu choroby nowotworowej

Pochłonięta

dawka [Sv}

Rodzaj

nowotworu

Wg. UNSCEAR 2000

Okres utajenia różnych nowotworów

popromiennych

25

Raki płuc

10 – 20

Nowotwory tarczycy

10 – 15

Mięsaki kości

2 – 10

Białaczki

Przeciętny okres utajenia [lata]

Typ nowotworu i umiejscowienie

Częstość występowania nowotworów w populacji poddanej

działaniu różnych czynników karcynogennych

< 1

Medyczne procedury diagnostyczne i leki

< 2

Zanieczyszczenie środowiska

2

Promieniowanie jonizujące

2

Światło słoneczne

2

Styl życia (brak ruchu)

3

Spożycie alkoholu

< 4

Predyspozycje genetyczne

4-10

Toksyny chemiczne (narażenie zawodowe)

5-10

Przewlekłe infekcje wirusowe, bakteryjne i inne

20-25

Dieta wysokoenergetyczna, wysokotłuszczowa,
o dużej zawartości soli, uboga w warzywa i owoce

20-25

Palenie tytoniu

Odsetek nowotworów

złośliwych

 Czynnik

wg.: Burkart i wsp., 1997 oraz Tubiana, 2000.

Ryzyko wystąpienia chorób dziedzicznych związanych

z indukcją zaburzeń genetycznych u potomstwa osób

narażonych na działanie promieniowania jonizującego

1,19

Ogółem

-

Wieloczynnikowe

0,15

Związane z mutacją recesywną

1,00

Związane z dominującą mutacją autosomalną

1,00

Związane z mutacją w obrębie chromosomu X

0,04

Związane z anomalią chromosomalną

Prawdopodobieństwo [%]

wystąpienia po pochłonięciu 1 Gy

promieniowania X lub

γ

Choroby dziedziczne

Zaburzenia psychiczne obserwowane

wśród ludności terenów Białorusi

skażonych w wyniku katastrofy w Czarnobylu

12,6

Nerwice lękowe

16,6

Zaburzenia afektu

35,8

Nerwice i choroby psychiczne,
w tym:

Odsetek w populacji [%]

Zaburzenie

Źródła radiofobii

•

Brak dostatecznej wiedzy o działaniu promieniowania jonizującego
(szczególnie małych dawek);

•

Kojarzenie każdej ekspozycji na promieniowanie ze śmiercią, wadami
genetycznymi i/lub nowotworami;

•

Trudność oceny stopnia zagrożenia;

•

Brak wiary w możliwość skutecznej ochrony;

•

Brak rzeczowej informacji;

•

Celowe lub nieświadome wyolbrzymianie zagrożenia.

Monitoring, kontynuacja tylko
zadań krytycznych, ewakuacja IAW
rozkazami dowódców

Możliwość zwiększonej
śmiertelności także z
powodu chorób
nienowotworowych

Wzrost ryzyka

2%-6%

250-750 mGy

(25-75 cGy)

1E

Monitoring jak dla osób zawodowo
narażonych.
Rozważenie ewakuacji z miejsc
skażenia.
Kontynuacja wyłącznie działań
priorytetowych

Możliwość zwiększenia
prawdopodobieństwa
śmierci także z powodu
chorób nienowotworowych

Wzrost ryzyka
0.8% -2%

100-250 mGy

(10-25 cGy)

1D

Monitoring jak dla osób zawodowo
narażonych

Możliwość wystąpienia
odległych skutków, zakaz
szczepień przez 3 miesiące

Wzrost ryzyka

wystąpienia

choroby

nowotworowej

0.4% - 0.8%

50-100 mGy

(5-10 cGy)

1C

Monitoring i dokumentacja jak dla
osób zawodowo narażonych

Maksymalny limit roczny
dla osób zawodowo
narażonych

Wzrost ryzyka

wystąpienia

choroby

nowotworowej

0.04% - 0.4%

5-50 mGy

(0.5-5 cGy)

1B

Monitoring i dokumentacja jak u
osób narażonych

W granicach limitu dawek
dla populacji

Wzrost ryzyka
wystąpienia
choroby
nowotworowej do
0.04%

0.5-5 mGy

(0.05-0.5cGy)

1A

Brak

20%ryzyko wystąpienia
nowotworu

Ryzyko

populacyjne

<0.004%

< 0.5 mGy

(<0.05 cGy)

0

Postępowanie medyczne

Uwagi

Ryzyko

wystąpienia

skutków

stochastycznyc

h

Całkowita

dawka

pochłonięta

Poziom

narażenia

(RES)

AMed P6(C)

Charakterystyka wybranych wypadków radiacyjnych

0-5,3 Sv

Całe ciało;

γ

129 (napromienieni)

200 ewakuowanych

Przypadkowe otwarcie pojemnika

z radionuklidem

Goiania (Brazylia) 1987

30-500 mSv

Średnio: 120 mSv

0,1-2,5 Gy

Średnio: 0,3 Gy

Średnio: 60 mSv

800 osób > 200 mSv

0,1-10 Gy

45%<100 mSv

47% 100-250 MSv

0,02%>500 mSv

Średnia CEDE: 6-7 mSv

Całe ciało;

γ

.

 

Tarczyca (I-131) (dzieci)

 

CEDE* - promieniowanie

γ

 

Tarczyca (I-131) (dzieci)

135.000 (mieszkańcy obszaru do

30 km od reaktora) 

270,000 (mieszkańcy strefy

kontrolnej)

 
 

600,000 (pracownicy usuwający

skutki awarii)

 

75 mln (mieszkańcy części

europejskiej)

Wybuch reaktora nuklearnego

Czarnobyl (Ukraina,

ZSRR), 1986

Max. 850

µ

Sv

Średnio:15

µ

Sv

Całe ciało;

γ

.

Osoby w promieniu 80 km

Awaria reaktora nuklearnego

Three Mile Island (Stany

Zjednoczone) 1978

<1 mSv

Tarczyca (I-131)

Pożar reaktora nuklearnego

Windscale (Wielka

Brytania) 1957

0-4 Gy

2.000 osób>1,0 Gy

Całe ciało,

γ

.

Wewnętrzne (Sr-90, Cs-137)

124,000 (mieszkańcy nabrzeża)

7,500 ewakuowanych w latach

1953-1960

Usuwanie odpadów

promieniotwórczych do rzeki

i jeziora.

Rzeka Tecza, Jezioro

Karaczi (Południowy

Ural, ZSRR) 1949-1956

1-2 Gy

3-15 Gy

2-6 Gy

Całe ciało;

β

i

γ

.

Tarczyca (I-131)

Całe ciało;

β

i

γ

.

267 (mieszkańcy atolu)

23 (rybacy)

Przypadkowe ekpozycje podczas

testów broni termojądrowej

Atol Bikini (Wyspy

Marshall’a) 1954

0-6 Gy

Średnio: 0,16 Gy

2.500 osób>1.0 Gy

Całe ciało; neutrony i

γ

.

195.000

Eksplozja bomb atomowych

Hiroszima i Nagasaki

(Japonia) 1945

Pochłonięta dawka

Rodzaj ekspozycji

Liczba osób napromieniowanych

Źródło ekspozycji na

napromieniowanie

Miejsce i data

Wypadek Radiacyjny – Centrum Onkologii

Białystok

●

27 luty 2001 – 5 pacjentek poddawanych radioterapii z powodu raka sutka;

●

Akcelerator liniowy NEPTUN 10P;

●

Przejściowy brak prądu podczas napromieniania;

●

Dwie pacjentki podczas trwania napromienienia – “palenie” skóry – zaprzestanie
kolejnych ekspozycji;

●

Wstępnie oszacowane dawki (kalkulacja matematyczna): ~100 Gy

●

Testy biologiczne (wycinki żeber 3 pacjentek) – pochłonięta dawka: 60 – 80 Gy