Choroba popromienna

– ogólna nazwa chorobowych zmian ogólnoustrojowych

powodowanych przez promieniowanie jonizujące oddziałujące na całe (lub prawie całe) ciało.

Przyczyną choroby popromiennej jest zwykle ekspozycja na nadmierne dawki
promieniowania w następstwie wypadków radiacyjnych (np. wskutek wadliwego działania
reaktora jądrowego lub uszkodzenia systemu ochrony przy pracy z urządzeniami
generującymi promieniowanie rentgenowskie), a także narażenie na promieniowanie przy
wybuchu atomowym lub termojądrowym. Choroba popromienna może być także skutkiem
pochłonięcia pierwiastków i izotopów promieniotwórczych (drogą doustną lub wziewną),
także tych po wybuchu jądrowym (opad promieniotwórczy). Mianem choroby popromiennej
nie nazywa się miejscowych skutków oddziaływania promieniowania jonizującego, takich jak
oparzenia popromienne czy martwica tkanek wywoływanych przez lecznicze stosowanie
promieniowania w leczeniu onkologicznym z wykorzystaniem radioterapii.

W zależności od dawki promieniowania, czasu jej pochłonięcia i indywidualnej podatności
choroba popromienna może mieć przebieg ostry lub przewlekły.

Ostra choroba popromienna

Objawy ostrej choroby popromiennej występują w kilka do kilkudziesięciu godzin po
napromieniowaniu. Im krótszy okres utajenia, tym cięższy przebieg choroby.

Postać subkliniczn

a

Pochłonięta dawka: 0,5–2 Gy

Objawy: ogólne osłabienie, zmniejszenie ilości limfocytów we krwi obwodowej (limfopenia)
występujące kilkanaście dni po napromieniowaniu

Bezpośrednia przyczyna: depresja narządów limfatycznych (limfocyty są najbardziej
promieniowrażliwymi komórkami u człowieka)

Śmiertelność u człowieka: 0%

Postać hematologiczn

a

Pochłonięta dawka: 2–4 Gy

Objawy: ogólne osłabienie, zmniejszenie ilości limfocytów we krwi obwodowej (limfopenia)
występujące kilka dni po napromieniowaniu, później pojawia się niedokrwistość i obniżenie
odporności ustroju, niekiedy skaza krwotoczna

Bezpośrednia przyczyna: depresja szpiku

Śmiertelność u człowieka: do 25% chorych

Postać jelitow

a

Pochłonięta dawka: 4–8 Gy

Objawy: dominują objawy ze strony przewodu pokarmowego z charakterystycznymi
krwawymi biegunkami, skaza krwotoczna oraz zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej z
obrzękami. Objawy pojawiają się wkrótce po napromieniowaniu, najpóźniej do kilkunastu
godzin

Bezpośrednia przyczyna: popromienne uszkodzenie nabłonka przewodu pokarmowego z
pojawieniem się owrzodzeń

Śmiertelność u człowieka: 50–100% chorych

Postać mózgow

a

Usta mężczyzny 21 dni po ekspozycji, w której otrzymał
dawkę 10–20 Gy. Widoczne uszkodzenia skóry, warg i języka

Pochłonięta dawka: 8–50 Gy

Objawy: drgawki, utrata przytomności wkrótce po
napromieniowaniu

Bezpośrednia przyczyna: uszkodzenie przewodnictwa nerwowego, zwłaszcza synaptycznego

Śmiertelność: 100% napromienionych (jest to postać obserwowana u zwierząt
eksperymentalnych; u człowieka może być ona obserwowana przy wypadkach radiacyjnych,
przy bardzo dużej dawce pochłoniętej).

Kanadyjski fizyk i chemik Louis Slotin, który brał udział w Projekcie Manhattan, został
śmiertelnie napromieniowany dawką 21

Gy

. Zmarł na skutek ostrej choroby popromiennej 9

dni po wypadku w Los Alamos National Laboratory.

Postać enzymatyczn

a

Pochłonięta dawka: powyżej 50 Gy

Objawy: utrata przytomności, prawie natychmiastowa śmierć "pod promieniami"

Bezpośrednia przyczyna: zablokowanie aktywności enzymatycznej w wyniku bezpośredniego
rozerwania wiązań chemicznych białek enzymatycznych przez kwanty promieniowania
jonizującego (tzw. efekt tarczy)

Śmiertelność: 100% napromienionych (jest to postać obserwowana u zwierząt
eksperymentalnych, poddanych napromienieniu o bardzo dużej mocy). Ocenia się, że
dwukrotnie w wypadkach radiacyjnych ludzie ulegli napromieniowaniu dawką powyżej 50 Sv
(>5000 REM): w wypadku w Wood River, w stanie Rhode Island (Stany Zjednoczone) 24
lipca 1964 jeden z pracowników otrzymał dawkę 100 Sv (10 000 REM) i przeżył 49 godzin
po ekspozycji, a operator, który otrzymał pomiędzy 60–180 Sv (18 000 REM) na górną cześć
ciała w wypadku w Los Alamos, w stanie Nowy Meksyk (Stany Zjednoczone) 30 grudnia
1958, przeżył 36 godzin

[1]

.

Przewlekła choroba poprom

ienna

Mianem przewlekłej choroby popromiennej określa się odległe skutki jednorazowego
napromieniowania, bądź skutki będące efektem długotrwałego narażenia na powtarzające się
dawki promieniowania. Ujawniają się one po kilku-kilkunastu latach. Do głównych jej
skutków należą:



zwiększona zapadalność na nowotwory złośliwe (zwłaszcza nowotwory układu
krwiotwórczego: białaczki i chłoniaki oraz nowotwory tarczycy, układu kostnego a
także glejaki).



przyspieszone starzenie się i skrócenie życia



bezpłodność (zwykle przemijająca)



uszkodzenia genomu komórek płciowych (zwiększona liczba wad wrodzonych u
potomstwa)



zaburzenia hormonalne



zaćma

Ogólny patomechanizm choroby popromiennej

Promieniowanie jonizujące wnikające do ustroju żywego powoduje radiolizę wody zawartej
w tkankach. Uwolnione w jej wyniku rodniki tlenowe i wodorotlenowe rozrywają wiązania
wodorowe pomiędzy parami zasad purynowych i pirymidynowych w łańcuchach kwasów
nukleinowych (DNA i RNA), powodując uszkodzenie cząsteczki. Skutkiem tego
oddziaływania są mutacje genetyczne lub martwica komórek. Szczególnie wrażliwe na
oddziaływanie rodników tlenowych i wodorotlenowych są te odcinki DNA które ulegają
procesowi replikacji, a zatem w komórkach które ulegają podziałowi mitotycznemu (znajdują
się w fazie S, G2 lub M cyklu komórkowego). Fakt ten tłumaczy słuszność prawa Bergonie i
Tribondeau, określającego wrażliwość tkanek na promieniowanie. Prawo to głosi, że
promieniowrażliwość tkanek jest wprost proporcjonalna do aktywności proliferacyjnej danej
tkanki i odwrotnie proporcjonalna do stopnia jej zróżnicowania (dojrzałości).

Nadmierna ilość wolnych rodników blokuje wiele enzymów wewnątrzkomórkowych,
zwłaszcza katalazy i peroksydazy.

Przy wyższej gęstości promieniowania i wysokiej energii promieniowania (powyżej 100 keV)
istotną rolę w wywołaniu skutków choroby popromiennej odgrywa bezpośrednie
oddziaływanie promieniowania na materię, pod postacią efektu Comptona. Uważa się, że ta
postać oddziaływania ma znaczenie w postaci mózgowej i enzymatycznej choroby
popromiennej.

Środki radiomimetyczn

e

Opisany powyżej mechanizm uszkodzenia tkanek, polegający na rozrywaniu wiązań
wodorowych kwasów nukleinowych, "naśladują" niektóre substancje chemiczne nazywane
środkami alkilującymi

. Prototypem takiej substancji jest iperyt. Pochodne iperytu

(wykorzystywane jako leki) oraz inne substancje z grupy leków alkilujących są
wykorzystywane w chemioterapii onkologicznej. Objawy uboczne ich stosowania (zwłaszcza
przy wysokim dawkowaniu) do pewnego stopnia mogą przypominać objawy choroby
popromiennej.