Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Radiobiologia – podstawowe pojęcia

Radiobiologia – podstawowe pojęcia

Promienie X

Promienie X

- fale elektromagnetyczne

- fale elektromagnetyczne

dł. od ok. 6pm do ok. 100pm

dł. od ok. 6pm do ok. 100pm

(p=piko=10

(p=piko=10

ˉ¹²

ˉ¹²

)

)

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Podczas przechodzenia promieniowania

Podczas przechodzenia promieniowania

jonizującego

jonizującego

przez warstwy ośrodka pochłaniającego jego

przez warstwy ośrodka pochłaniającego jego

energia

energia

zostaje zaabsorbowana.

zostaje zaabsorbowana.

W przypadku żywej materii może to spowodować

W przypadku żywej materii może to spowodować

ciąg

ciąg

reakcji fizycznych, chemicznych i biologicznych.

reakcji fizycznych, chemicznych i biologicznych.

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Źródło energii:

Źródło energii:

- cząstki naładowane (elektrony, protony, jony)

- cząstki naładowane (elektrony, protony, jony)

- cząstki obojętne elektrycznie (neutrony)

- cząstki obojętne elektrycznie (neutrony)

- fotony (obojętne elektrycznie kwanty

- fotony (obojętne elektrycznie kwanty

promieniowania

promieniowania

elektromagnetycznego)

elektromagnetycznego)

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Atomy ośrodka pochłaniającego energię

Atomy ośrodka pochłaniającego energię

promieniowania elektromagnetycznego są

promieniowania elektromagnetycznego są

obojętne

obojętne

elektrycznie.

elektrycznie.

Elektrony krążące wokół jądra utrzymuje energia

Elektrony krążące wokół jądra utrzymuje energia

wiązania.

wiązania.

Im powłoka bliższa jądra tym energia wiązania

Im powłoka bliższa jądra tym energia wiązania

większa.

większa.

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Najniższą energię wiązania mają elektrony na

Najniższą energię wiązania mają elektrony na

ostatniej, zewnętrznej powłoce atomu – elektrony

ostatniej, zewnętrznej powłoce atomu – elektrony

walencyjne (kilkanaście – kilkadziesiąt eV, w

walencyjne (kilkanaście – kilkadziesiąt eV, w

zależności

zależności

od pierwiastka).

od pierwiastka).

Aby oderwać elektron od atomu, dostarczona

Aby oderwać elektron od atomu, dostarczona

energia

energia

musi być wyższa od energii wiązania (atom staje się

musi być wyższa od energii wiązania (atom staje się

jonem dodatnim).

jonem dodatnim).

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Gdy dostarczona energia jest dostatecznie duża

Gdy dostarczona energia jest dostatecznie duża

aby

aby

spowodować wybicie elektronu z orbity – proces

spowodować wybicie elektronu z orbity – proces

jonizacji.

jonizacji.

Jeśli energii wystarczy tylko na przemieszczenie

Jeśli energii wystarczy tylko na przemieszczenie

elektronu na bardziej odległą orbitę – proces

elektronu na bardziej odległą orbitę – proces

wzbudzenia.

wzbudzenia.

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Promieniowanie elektromagnetyczne – fotony X

Promieniowanie elektromagnetyczne – fotony X

lub

lub

gamma przekazując energię wywołują jonizację

gamma przekazując energię wywołują jonizację

lub

lub

wzbudzenie.

wzbudzenie.

Sposób przekazania energii zależy od:

Sposób przekazania energii zależy od:

- energii fotonów

- energii fotonów

- spoistości materii

- spoistości materii

- budowy atomów

- budowy atomów

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Zjawisko fotoelektryczne

Zjawisko fotoelektryczne

– cała energia kwantu

– cała energia kwantu

promieniowania zostaje przekazana elektronowi

promieniowania zostaje przekazana elektronowi

powłoki. Wybity fotoelektron ma energię kinetyczną

powłoki. Wybity fotoelektron ma energię kinetyczną

równą różnicy energii kwantu i energii wiązania.

równą różnicy energii kwantu i energii wiązania.

Jest to zjawisko

Jest to zjawisko

pochłaniania promieniowania

pochłaniania promieniowania

.

.

Największe prawdopodobieństwo powstania tego zjawiska

Największe prawdopodobieństwo powstania tego zjawiska

zachodzi przy stosunkowo niskiej energii fotonu (poniżej

zachodzi przy stosunkowo niskiej energii fotonu (poniżej

100keV)

100keV)

oraz gdy materia ma dużą liczbę atomową (stąd większe

oraz gdy materia ma dużą liczbę atomową (stąd większe

pochłanianie promieniowania rtg w kościach niż w tkankach

pochłanianie promieniowania rtg w kościach niż w tkankach

miękkich)

miękkich)

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z

materią

materią

Efekt Comptona

Efekt Comptona

– gdy energia promieniowania jest

– gdy energia promieniowania jest

znacząco wyższa niż w zjawisku fotoelektrycznym

znacząco wyższa niż w zjawisku fotoelektrycznym

(100keV – 10MeV) elektron przejmuje jedynie część

(100keV – 10MeV) elektron przejmuje jedynie część

energii kwantu. Foton ulega spowolnieniu i zmienia

energii kwantu. Foton ulega spowolnieniu i zmienia

kierunek, ulega dalszym zderzeniom lub zjawisku

kierunek, ulega dalszym zderzeniom lub zjawisku

fotoelektrycznemu.

fotoelektrycznemu.

Powstaje

Powstaje

promieniowanie rozproszone

promieniowanie rozproszone

, szybkie

, szybkie

elektrony i

elektrony i

jonizacja

jonizacja

.

.

Ilość promieniowania przyjęta przez tkankę

Ilość promieniowania przyjęta przez tkankę

nazywa się dawką promieniowania

nazywa się dawką promieniowania

W gruncie rzeczy jest to miara energii pochłoniętej przez

W gruncie rzeczy jest to miara energii pochłoniętej przez

tkankę -

tkankę -

energia promieniowania jonizującego jest

energia promieniowania jonizującego jest

tracona na jonizację atomów

tracona na jonizację atomów

, a ten właśnie efekt może

, a ten właśnie efekt może

powodować uszkodzenia tkanki.

powodować uszkodzenia tkanki.

Nie oznacza to wcale, że promieniowanie jonizujące musi

Nie oznacza to wcale, że promieniowanie jonizujące musi

zawsze wywrzeć taki skutek - proces jego oddziaływania z

zawsze wywrzeć taki skutek - proces jego oddziaływania z

atomami ośrodka jest bowiem procesem statystycznym i

atomami ośrodka jest bowiem procesem statystycznym i

może się zdarzyć, że promieniowanie nie wywoła jonizacji

może się zdarzyć, że promieniowanie nie wywoła jonizacji

ośrodka, tym bardziej więc nie będzie mogło spowodować

ośrodka, tym bardziej więc nie będzie mogło spowodować

zniszczenia tkanki.

zniszczenia tkanki.

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Podstawowymi czynnikami, od których zależą skutki

Podstawowymi czynnikami, od których zależą skutki

działania promieniowania jonizującego na organizm są:

działania promieniowania jonizującego na organizm są:

- wielkość dawki i rodzaj promieniowania

- wielkość dawki i rodzaj promieniowania

- warunki napromieniowania

- warunki napromieniowania

- biologiczne cechy napromieniowanego ustroju

- biologiczne cechy napromieniowanego ustroju

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Dawka ekspozycyjna (X)

Dawka ekspozycyjna (X)

Określa liczbę ładunków elektrycznych jonów jednego znaku

Określa liczbę ładunków elektrycznych jonów jednego znaku

powstałych w jednostce masy powietrza w wyniku działania

powstałych w jednostce masy powietrza w wyniku działania

promieniowania (

promieniowania (

ładunek elektryczny jaki powstaje w

ładunek elektryczny jaki powstaje w

powietrzu

powietrzu

w wyniku jonizacji wywołanej promieniowaniem

w wyniku jonizacji wywołanej promieniowaniem

).

).

Jednostką dawki ekspozycyjnej jest Coulomb na kilogram

Jednostką dawki ekspozycyjnej jest Coulomb na kilogram

(C/kg).

(C/kg).

Jednostką historyczną jest rentgen (R).

Jednostką historyczną jest rentgen (R).

1R = 0,258 x 10ˉ

1R = 0,258 x 10ˉ

³

³

C/kg

C/kg

1 C/kg = 3876 R

1 C/kg = 3876 R

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Dawka pochłonięta (D)

Dawka pochłonięta (D)

Określa wielkość średniej energii przekazanej materii przez

Określa wielkość średniej energii przekazanej materii przez

promieniowanie jonizujące.

promieniowanie jonizujące.

Jednostką dawki pochłoniętej w układzie SI jest grej (Gy)

Jednostką dawki pochłoniętej w układzie SI jest grej (Gy)

1Gy = 1J/kg (dżul na kilogram)

1Gy = 1J/kg (dżul na kilogram)

Dawka pochłonięta wynosi 1Gy, jeśli 1kg materiału przez który

Dawka pochłonięta wynosi 1Gy, jeśli 1kg materiału przez który

przechodzi promieniowanie pochłania energię 1J.

przechodzi promieniowanie pochłania energię 1J.

Jednostką historyczną dawki pochłoniętej jest rad

Jednostką historyczną dawki pochłoniętej jest rad

(od ang.

(od ang.

radiation absorbed dose

radiation absorbed dose

)

)

1 Gy = 100 rad

1 Gy = 100 rad

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Dawka pochłonięta nie jest jednakże wielkością, która

Dawka pochłonięta nie jest jednakże wielkością, która

mówi nam wszystko o możliwych skutkach

mówi nam wszystko o możliwych skutkach

napromieniowania, gdyż dla różnych rodzajów

napromieniowania, gdyż dla różnych rodzajów

promieniowania jonizującego efekty biologiczne mogą

promieniowania jonizującego efekty biologiczne mogą

być

być

–

–

i w rzeczywistości są - różne.

i w rzeczywistości są - różne.

Inaczej mówiąc, pochłonięcie odpowiedniej porcji

Inaczej mówiąc, pochłonięcie odpowiedniej porcji

energii

energii

promieniowania alfa wywołuje skutki odmienne od

promieniowania alfa wywołuje skutki odmienne od

pochłonięcia takiej samej porcji energii promieniowania

pochłonięcia takiej samej porcji energii promieniowania

beta czy gamma.

beta czy gamma.

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Dlatego też istotna dla ludzi jest nie tyle dawka

Dlatego też istotna dla ludzi jest nie tyle dawka

pochłonięta,

pochłonięta,

ile tzw. dawka równoważna, która dotyczy

ile tzw. dawka równoważna, która dotyczy

jednakowych

jednakowych

skutków różnych rodzajów promieniowania.

skutków różnych rodzajów promieniowania.

W zasadzie, kiedy mówimy o dawce, mamy na myśli

W zasadzie, kiedy mówimy o dawce, mamy na myśli

właśnie dawkę równoważną

właśnie dawkę równoważną

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

[Dawka równoważna]

[Dawka równoważna]

Równoważnik dawki (H)

Równoważnik dawki (H)

Określa wpływ promieniowania na skutek biologiczny,

Określa wpływ promieniowania na skutek biologiczny,

uwzględniając dawkę, energię i rodzaj promieniowania.

uwzględniając dawkę, energię i rodzaj promieniowania.

Jednostką równoważnika dawki w układzie SI jest siwert (Sv)

Jednostką równoważnika dawki w układzie SI jest siwert (Sv)

H = D x Q

H = D x Q

gdzie Q to współczynnik jakości promieniowania (określa jego

gdzie Q to współczynnik jakości promieniowania (określa jego

rodzaj i energię),

rodzaj i energię),

dla promieniowania X

dla promieniowania X





Q=1

Q=1

1Sv = 1Gy

1Sv = 1Gy

dawka równoważna = dawka pochłonięta

dawka równoważna = dawka pochłonięta

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Roczna dawka napromieniowania w warunkach życia

Roczna dawka napromieniowania w warunkach życia

codziennego (

codziennego (

t

t

ło)

ło)

w Polsce wynosi 2-3mSv,

w Polsce wynosi 2-3mSv,

przeciętnie

przeciętnie

2,6mSV

2,6mSV

Dopuszczalna roczna dawka ponad dawkę tła nie

Dopuszczalna roczna dawka ponad dawkę tła nie

powinna

powinna

przekroczyć 1mSV

przekroczyć 1mSV

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Skuteczność dawki zależy nie tylko od rodzaju

Skuteczność dawki zależy nie tylko od rodzaju

użytego

użytego

promieniowania, ale także i od rodzaju narządu, który

promieniowania, ale także i od rodzaju narządu, który

pochłonął odpowiednią dawkę równoważną.

pochłonął odpowiednią dawkę równoważną.

Dlatego też o spodziewanym efekcie biologicznym

Dlatego też o spodziewanym efekcie biologicznym

mówi

mówi

nam dopiero wielkość nazywana dawką skuteczną.

nam dopiero wielkość nazywana dawką skuteczną.

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

Dawka skuteczna (E)

Dawka skuteczna (E)

[dawka efektywna]

[dawka efektywna]

Jest to suma wszystkich dawek równoważnych w tkankach,

Jest to suma wszystkich dawek równoważnych w tkankach,

pomnożonych przez odpowiedni czynnik wagowy danej

pomnożonych przez odpowiedni czynnik wagowy danej

tkanki

tkanki

lub narządu (

lub narządu (

dawka obrazująca całkowite narażenie

dawka obrazująca całkowite narażenie

organizmu

organizmu

przy nierównomiernym napromieniowaniu narządów

przy nierównomiernym napromieniowaniu narządów

lub

lub

tkanek

tkanek

).

).

Dawki promieniowania

Dawki promieniowania

W obliczaniu dawki efektywnej

W obliczaniu dawki efektywnej

E dla danego narządu i rodzaju

E dla danego narządu i rodzaju

promieniowania posługujemy

promieniowania posługujemy

się wzorem:

się wzorem:

E = D x wR x wT

E = D x wR x wT

[ E = H x wT ]

[ E = H x wT ]

gdzie D – dawka pochłonięta

gdzie D – dawka pochłonięta

wR – współczynnik jakości

wR – współczynnik jakości

promieniowania

promieniowania

wT – współczynnik wagowy

wT – współczynnik wagowy

Pod hasłem warunki napromieniowania

Pod hasłem warunki napromieniowania

rozumiemy

rozumiemy

przede wszystkim:

przede wszystkim:

1. moc dawki

1. moc dawki

2. sposób frakcjonowania dawki

2. sposób frakcjonowania dawki

3. masę napromienianych tkanek

3. masę napromienianych tkanek

4. napromienianie narządów krytycznych

4. napromienianie narządów krytycznych

5. natlenowanie tkanek

5. natlenowanie tkanek

1. Moc dawki

1. Moc dawki

Mocą dawki pochłoniętej nazywamy stosunek dawki

Mocą dawki pochłoniętej nazywamy stosunek dawki

pochłoniętej do czasu w jakim była podana (Gy/h, µGy/min, itp.).

pochłoniętej do czasu w jakim była podana (Gy/h, µGy/min, itp.).

Analogicznie określamy moc równoważnika dawki (mSv/y, µSv/h).

Analogicznie określamy moc równoważnika dawki (mSv/y, µSv/h).

Jednorazowe napromieniowanie jakąś dawką przyniesie inny

Jednorazowe napromieniowanie jakąś dawką przyniesie inny

skutek niż rozłożenie tej dawki na kilka dni, tygodni, miesięcy lub

skutek niż rozłożenie tej dawki na kilka dni, tygodni, miesięcy lub

lat.

lat.

Niekorzystne zmiany wywołane małymi mocami dawek mogą być

Niekorzystne zmiany wywołane małymi mocami dawek mogą być

naprawione, o ile natężenie ich występowania nie przekracza

naprawione, o ile natężenie ich występowania nie przekracza

możliwości obronnych komórki - przy małej mocy dawki jest czas

możliwości obronnych komórki - przy małej mocy dawki jest czas

na naprawę przed następnym „uderzeniem” w komórkę.

na naprawę przed następnym „uderzeniem” w komórkę.

2. Sposób frakcjonowania dawki

2. Sposób frakcjonowania dawki

Organizm jest w stanie łatwiej tolerować dużą dawkę

Organizm jest w stanie łatwiej tolerować dużą dawkę

sumaryczną rozłożoną na więcej frakcji

sumaryczną rozłożoną na więcej frakcji

W radioterapii tak dobiera się dawkę sumaryczną,

W radioterapii tak dobiera się dawkę sumaryczną,

poszczególne dawki frakcjonowane i odstępy między

poszczególne dawki frakcjonowane i odstępy między

naświetleniami, aby proporcja prawdopodobieństwa

naświetleniami, aby proporcja prawdopodobieństwa

miejscowego wyleczenia do prawdopodobieństwa

miejscowego wyleczenia do prawdopodobieństwa

wystąpienia powikłań była najbardziej korzystna.

wystąpienia powikłań była najbardziej korzystna.

3. Masa napromienianych tkanek

3. Masa napromienianych tkanek

Napromieniowanie dużej masy tkanek powoduje

Napromieniowanie dużej masy tkanek powoduje

wstępowanie większych negatywne ogólnoustrojowe

wstępowanie większych negatywne ogólnoustrojowe

efekty niż skupienie całej energii promieniowania na

efekty niż skupienie całej energii promieniowania na

izolowanej, małej części ciała (pomijamy części o

izolowanej, małej części ciała (pomijamy części o

szczególnym znaczeniu).

szczególnym znaczeniu).

W uszkodzonych tkankach powstają różne substancje

W uszkodzonych tkankach powstają różne substancje

działające niekorzystnie na cały organizm, a ich ilość

działające niekorzystnie na cały organizm, a ich ilość

jest wprost proporcjonalna do masy uszkodzonych

jest wprost proporcjonalna do masy uszkodzonych

tkanek.

tkanek.

4. Napromienianie narządów krytycznych

4. Napromienianie narządów krytycznych

Narząd krytyczny

Narząd krytyczny

- czyli taki, który będąc istotnym

- czyli taki, który będąc istotnym

dla

dla

organizmu jest najbardziej uszkadzany przez dany

organizmu jest najbardziej uszkadzany przez dany

rodzaj promieniowania w danych warunkach

rodzaj promieniowania w danych warunkach

napromieniowania

napromieniowania

Osłonięcie lub napromieniowanie narządów szczególnie ważnych

Osłonięcie lub napromieniowanie narządów szczególnie ważnych

dla funkcjonowania organizmu, a jednocześnie szczególnie

dla funkcjonowania organizmu, a jednocześnie szczególnie

narażonych na uszkodzenie przy napromieniowaniu,

narażonych na uszkodzenie przy napromieniowaniu,

może mieć kapitalne znaczenie dla ostatecznego wyniku

może mieć kapitalne znaczenie dla ostatecznego wyniku

napromieniowania (w przypadku dużych dawek – zwiększenia

napromieniowania (w przypadku dużych dawek – zwiększenia

lub zmniejszenia szansy przeżycia napromieniowanego

lub zmniejszenia szansy przeżycia napromieniowanego

osobnika).

osobnika).

5. Natlenowanie tkanek

5. Natlenowanie tkanek

Bogate unaczynienie, a tym samym dobre

Bogate unaczynienie, a tym samym dobre

zaopatrzenie

zaopatrzenie

tkanek w tlen, zwiększa ich promienioczułość.

tkanek w tlen, zwiększa ich promienioczułość.

Nowotwory złośliwe mają ze swojej natury często

Nowotwory złośliwe mają ze swojej natury często

bogate, choć patologiczne, unaczynienie.

bogate, choć patologiczne, unaczynienie.

Większe niż fizjologiczne natlenowanie

Większe niż fizjologiczne natlenowanie

napromieniowywanych tkanek można osiągnąć

napromieniowywanych tkanek można osiągnąć

podając

podając

krew bogatą w tlen do tętnicy zaopatrującej dany

krew bogatą w tlen do tętnicy zaopatrującej dany

narząd lub stosując perfuzję pozaustrojową,

narząd lub stosując perfuzję pozaustrojową,

czyli „przełączając” go do zewnętrznego krwiobiegu.

czyli „przełączając” go do zewnętrznego krwiobiegu.

Sposoby te bywają wykorzystywane w radioterapii.

Sposoby te bywają wykorzystywane w radioterapii.

Osobnicza wrażliwość na

Osobnicza wrażliwość na

promieniowanie u przedstawicieli

promieniowanie u przedstawicieli

tego samego gatunku jest dość

tego samego gatunku jest dość

zróżnicowana, a zmienia się

zróżnicowana, a zmienia się

również u pojedynczych

również u pojedynczych

osobników.

osobników.

Również wrażliwość gatunkowa

Również wrażliwość gatunkowa

jest bardzo zróżnicowana.

jest bardzo zróżnicowana.

Jest prawidłowością, że

Jest prawidłowością, że

przedstawiciele niższych grup

przedstawiciele niższych grup

taksonomicznych są bardziej

taksonomicznych są bardziej

odporni.

odporni.

Działanie promieniowania na komórkę

Działanie promieniowania na komórkę

Ogólne skutki działania promieniowania na komórkę

Ogólne skutki działania promieniowania na komórkę

obejmują

obejmują

pełne spektrum odpowiedzi:

pełne spektrum odpowiedzi:

- brak reakcji

- brak reakcji

- przejściowe zmiany czynnościowe lub morfologiczne

- przejściowe zmiany czynnościowe lub morfologiczne

- zmiany trwałe

- zmiany trwałe

- śmierć nekrotyczna w wyniku poważnych uszkodzeń

- śmierć nekrotyczna w wyniku poważnych uszkodzeń

- apoptoza, tj. akt samobójczy komórki

- apoptoza, tj. akt samobójczy komórki

Działanie promieniowania na komórkę

Działanie promieniowania na komórkę

Mechanizm:

Mechanizm:

- wytwarzanie w cytoplazmie wolnych rodników

- wytwarzanie w cytoplazmie wolnych rodników

(głównie

(głównie

produktów radiolizy wody),

produktów radiolizy wody),

- zmiany w przepuszczalności barier

- zmiany w przepuszczalności barier

komórkowych

komórkowych

(zaburzenie transportu i niewłaściwe

(zaburzenie transportu i niewłaściwe

rozmieszczenie w

rozmieszczenie w

cytoplazmie jonów i cząsteczek)

cytoplazmie jonów i cząsteczek)

- zmiany w układach enzymatycznych

- zmiany w układach enzymatycznych

- oddziaływanie na cykl mitotyczny

- oddziaływanie na cykl mitotyczny

- uszkodzenia DNA

- uszkodzenia DNA

Działanie promieniowania na materiał

Działanie promieniowania na materiał

genetyczny

genetyczny

Uszkodzenia DNA mogą polegać na

Uszkodzenia DNA mogą polegać na

- zerwaniu pojedynczej nici DNA,

- zerwaniu pojedynczej nici DNA,

- zerwaniu podwójnej nici DNA,

- zerwaniu podwójnej nici DNA,

- uszkodzeniu zasad azotowych związanych z

- uszkodzeniu zasad azotowych związanych z

dezoksyrybozą (purynowej lub pirymidynowej),

dezoksyrybozą (purynowej lub pirymidynowej),

- powstaniu krzyżowych połączeń białek

- powstaniu krzyżowych połączeń białek

jądrowych i

jądrowych i

DNA (w obrębie jednej lub dwóch nici).

DNA (w obrębie jednej lub dwóch nici).

Działanie promieniowania na zapłodnione jajo,

Działanie promieniowania na zapłodnione jajo,

zarodek i płód

zarodek i płód

Skutki napromieniowania zarodka lub płodu zależą od wielkości

Skutki napromieniowania zarodka lub płodu zależą od wielkości

dawki i okresu ciąży.

dawki i okresu ciąży.

Wyróżniamy trzy okresy życia wewnątrzmacicznego:

Wyróżniamy trzy okresy życia wewnątrzmacicznego:

1

1

. preimplantacyjny

. preimplantacyjny

– od zapłodnienia jaja do jego

– od zapłodnienia jaja do jego

zagnieżdżenia

zagnieżdżenia

się w śluzówce macicy około 9 dnia ciąży

się w śluzówce macicy około 9 dnia ciąży

2.

2.

organogenezy

organogenezy

(do końca 6 tygodnia) – odbywa się proces

(do końca 6 tygodnia) – odbywa się proces

formowania narządów

formowania narządów

3.

3.

płodowy

płodowy

– od momentu wytworzenia łożyska do porodu (około

– od momentu wytworzenia łożyska do porodu (około

280-go dnia).

280-go dnia).

W okresie wczesnej ciąży napromieniowanie dużą dawką

W okresie wczesnej ciąży napromieniowanie dużą dawką

prowadzi najczęściej do śmierci zarodka, zaś napromieniowanie

prowadzi najczęściej do śmierci zarodka, zaś napromieniowanie

w

w

okresie organogenezy sprzyja wystąpieniu wad wrodzonych lub

okresie organogenezy sprzyja wystąpieniu wad wrodzonych lub

śmierci okołoporodowej.

śmierci okołoporodowej.

Działanie promieniowania na tkanki

Działanie promieniowania na tkanki

Promienioczułość tkanek

Promienioczułość tkanek

- zależy od stopnia zróżnicowania komórek tkanki i ich

- zależy od stopnia zróżnicowania komórek tkanki i ich

aktywności

aktywności

proliferacyjnej

proliferacyjnej

- radioczułość komórek ssaków jest proporcjonalna do

- radioczułość komórek ssaków jest proporcjonalna do

szybkości

szybkości

podziałów komórkowych i odwrotnie proporcjonalna do stopnia

podziałów komórkowych i odwrotnie proporcjonalna do stopnia

ich

ich

zróżnicowania

zróżnicowania

Promienioczułymi są więc szpik i tkanka limfatyczna, komórki

Promienioczułymi są więc szpik i tkanka limfatyczna, komórki

płciowe i komórki nabłonka jelit.

płciowe i komórki nabłonka jelit.

Mniej wrażliwymi są komórki mięśniowe, narządy miąższowe

Mniej wrażliwymi są komórki mięśniowe, narządy miąższowe

(jak

(jak

wątroba), tkanka nerwowa i łączna.

wątroba), tkanka nerwowa i łączna.

Grupy promienioczułości narządów:

Grupy promienioczułości narządów:

I

I

– gonady, szpik czerwony

– gonady, szpik czerwony

II

II

– mięśnie, tkanka tłuszczowa, wątroba, śledziona, nerki,

– mięśnie, tkanka tłuszczowa, wątroba, śledziona, nerki,

przewód pokarmowy, soczewka oka, płuca

przewód pokarmowy, soczewka oka, płuca

III

III

– kości, tarczyca, skóra z wyjątkiem wymienionych w

– kości, tarczyca, skóra z wyjątkiem wymienionych w

pkt.IV

pkt.IV

IV

IV

– ręce, przedramiona, stopy

– ręce, przedramiona, stopy

Narządy krytyczne:

Narządy krytyczne:

- szpik kostny

- szpik kostny

- gonady

- gonady

- soczewka oka

- soczewka oka

Typy odczynów popromiennych:

Typy odczynów popromiennych:

A. wczesny (ostry)

A. wczesny (ostry)

– (2-4 tygodnie od

– (2-4 tygodnie od

napromieniania)

napromieniania)

- dotyczy tkanek szybko odnawiających się

- dotyczy tkanek szybko odnawiających się

- ustępuje samoistnie lub po leczeniu

- ustępuje samoistnie lub po leczeniu

farmakologicznym

farmakologicznym

w ciągu kilku tygodni dzięki repopulacji komórek

w ciągu kilku tygodni dzięki repopulacji komórek

macierzystych

macierzystych

B. późny

B. późny

– (miesiące –lata od napromieniowania)

– (miesiące –lata od napromieniowania)

- wynik uszkodzenia tkanek typu elastycznego

- wynik uszkodzenia tkanek typu elastycznego

charakteryzujących się wolnym tempem odnowy

charakteryzujących się wolnym tempem odnowy

- nie naprawione uszkodzenia ujawniają się z

- nie naprawione uszkodzenia ujawniają się z

opóźnieniem po zadziałaniu urazu( uszkodzenie

opóźnieniem po zadziałaniu urazu( uszkodzenie

śródbłonka małych naczyń i postępujące zubożenie

śródbłonka małych naczyń i postępujące zubożenie

unaczynienia tkanek)

unaczynienia tkanek)

Napromieniowanie dużymi dawkami.

Napromieniowanie dużymi dawkami.

Choroba popromienna

Choroba popromienna

Napromieniowanie ciała dużymi dawkami (> 1 Sv)

Napromieniowanie ciała dużymi dawkami (> 1 Sv)

–

–

im większa dawka tym większe uszkodzenia

im większa dawka tym większe uszkodzenia

- obowiązują tu zasady promienioczułości

- obowiązują tu zasady promienioczułości

względnej i

względnej i

morfologicznej

morfologicznej

- mniejsze dawki uszkadzają tylko tkanki bardziej

- mniejsze dawki uszkadzają tylko tkanki bardziej

promienioczułe

promienioczułe

- większe dawki uszkadzają wszystkie tkanki lub

- większe dawki uszkadzają wszystkie tkanki lub

ich

ich

większość

większość

Ostra choroba popromienna

Ostra choroba popromienna

Zespół zmian ogólnoustrojowych występujących po

Zespół zmian ogólnoustrojowych występujących po

napromieniowaniu całego organizmu (lub większej jego

napromieniowaniu całego organizmu (lub większej jego

części)

części)

dużą dawką.

dużą dawką.

W zależności od wielkości dawki, po okresie prodromalnym

W zależności od wielkości dawki, po okresie prodromalnym

(tzw.

(tzw.

okresie zwiastunów, przed dojściem do pełnego obrazu

okresie zwiastunów, przed dojściem do pełnego obrazu

choroby) z

choroby) z

nudnościami i wymiotami, na pierwszy plan wysuwają się

nudnościami i wymiotami, na pierwszy plan wysuwają się

objawy 3

objawy 3

zespołów:

zespołów:

Ostra choroba popromienna

Ostra choroba popromienna

- zespołu hematopoetycznego - w wyniku

- zespołu hematopoetycznego - w wyniku

destrukcji

destrukcji

szpiku kostnego stale maleje we krwi ilość

szpiku kostnego stale maleje we krwi ilość

wszelkich

wszelkich

form morfotycznych, występują krwotoki

form morfotycznych, występują krwotoki

tkankowe i

tkankowe i

załamanie odporności organizmu

załamanie odporności organizmu

Ostra choroba popromienna

Ostra choroba popromienna

- zespołu jelitowego, w którym do konsekwencji

- zespołu jelitowego, w którym do konsekwencji

uszkodzenia szpiku dołączają się objawy ostrego

uszkodzenia szpiku dołączają się objawy ostrego

zapalenia śluzówki jelit (brak łaknienia, senność,

zapalenia śluzówki jelit (brak łaknienia, senność,

wysoka temperatura i biegunka prowadząca do

wysoka temperatura i biegunka prowadząca do

odwodnienia organizmu)

odwodnienia organizmu)

.

.

Ostra choroba popromienna

Ostra choroba popromienna

- zespołu mózgowo-naczyniowego, w którym

- zespołu mózgowo-naczyniowego, w którym

pierwszymi objawami są pobudzenie naprzemiennie

pierwszymi objawami są pobudzenie naprzemiennie

z

z

apatią, utrata równowagi i zaburzenie koordynacji

apatią, utrata równowagi i zaburzenie koordynacji

ruchowej, drgawki i śmierć wśród innych pozostałych

ruchowej, drgawki i śmierć wśród innych pozostałych

objawów ostrej choroby popromiennej.

objawów ostrej choroby popromiennej.

Przyczyną zgonu jest obrzęk mózgu i wzrost

Przyczyną zgonu jest obrzęk mózgu i wzrost

ciśnienia

ciśnienia

wewnątrzczaszkowego.

wewnątrzczaszkowego.

Skutki napromieniowania organizmu

Skutki napromieniowania organizmu

1. Wczesne

1. Wczesne

:

:

Skutki napromieniowania organizmu

Skutki napromieniowania organizmu

2. Późne

2. Późne

:

:

- nowotwory złośliwe i białaczki

- nowotwory złośliwe i białaczki

- skrócenie czasu życia

- skrócenie czasu życia

- inne (przeważnie „narządowe” jak zaćma, bezpłodność).

- inne (przeważnie „narządowe” jak zaćma, bezpłodność).