BIOLOGICZNE SKUTKI
DZIAA
ANIA
PROMIENIOWANIA JONIZUJ
CEGO
NA ORGANIZM CZA
OWIEKA
dr nauk med. Artur Stępień
Parametry promieniowania
wpływające na skutek biologiczny
żð
Przenikliwość promieniowania (gamma i X >beta >alfa)
żð
Właściwości jonizujące ,,gęstość jonizacji
- (Alfa>beta >gamma i X)
żð
Względny wskaz
nik skuteczności biologicznej
żð
Dawka i moc dawki pochłoniętej (im mniejsza tym bezpieczniejsza)
żð
Czas oddziaływania promieniowania na organizm (krótki czas
ekspozycji, duże odstępy pomiędzy ekspozycjami)
Dawki pochłonięte wg.
Międzynarodowej Komisji Ochrony
Radiologicznej- ICRP
żð
Dawki małe <0,2 greja
żð
Dawki średnie powyżej 0,2 greja
żð
Dawki duże 2-10 grei
żð
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 Å‚adunku 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
jonizujÄ…cym.
Międzynarodowej Komisji Ochrony Radiologicznej (ICRP - International
Commission on Radiation Protection) :
*efekty wczesne promieniowania jonizującego na organizm człowieka
nazywane są skutkami (lub następstwami) deterministycznymi,
*efekty póz
ne  skutkami (lub następstwami) stochastycznymi.
*Skutki deterministyczne pojawiają się wkrótce po napromienieniu wysokimi
dawkami.
*Skutki stochastyczne pojawiajÄ…ce siÄ™ 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 póz
nych
(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, opóz
nienia rozwoju umysłowego,
czy obniżenie ilorazu inteligencji.
Rodzaje promieniowania
jonizujÄ…cego:
" Promieniowanie Ä… - szybko poruszajÄ…ce siÄ™ jÄ…dra helu (dodatni
ładunek elektryczny, silna zdolność jonizacji ośrodka, przez który
przechodzą; mało przenikliwe);
" Promieniowanie ²- - strumieÅ„ szybko poruszajÄ…cych siÄ™ elektronów
(ujemny ładunek elektryczny, właściwości jonizujące mniejsze niż
promieniowania ą, zasięg w powietrzu - kilka metrów);
" Promieniowanie ²+ - strumieÅ„ szybko poruszajÄ…cych siÄ™ pozytronów
(dodatni ładunek elektryczny; właściwości jonizacyjne podobne do
promieniowania ²-);
" Promieniowanie ł - promieniowanie elektromagnetyczne o długości
fali 5x10-13 do 4x10-11 m (większa przenikliwość i mniejsza zdolność
jonizacji niż promieniowanie beta).
Współczynniki ryzyka dla skutków
póz
nych  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 czÄ…steczek lub fal (alpha, beta, gamma,
neutrony)
" Materiał radioaktywny - substancja zawierająca
atomy emitujące w sposób spontaniczny
promieniowanie jonizujÄ…ce.
Zasięg poszczególnych rodzajów
promieniowania jonizujÄ…cego
CzÄ…steczki Alfa
Zatrzymywane przez kartkÄ™ papieru
y
ródło
promieniotwórcze
CzÄ…steczki Beta
Zatrzymywane przez ubranie
Promieniowanie Gamma (X)
Zatrzymywane przez kilkanaście
centymetrów betonu lub
2 centymetry ołowiu
Neutrony
Zatrzymywane przez kilkadziesiÄ…t
centymetrów betonu
Napromienienie, a skażenie substancją
promieniotwórczą
Napromienienie:
absorpcja określonej dawki
promieniowania jonizujÄ…cego
- nieszkodliwe dla otoczenia;
Skażenie:
obecność substancji promieniotwórczej
na powierzchni (zewnętrzne) lub/i
wewnątrz ciała (wewnętrzne)
- możliwość napromienienia lub skażenia
otoczenia.
Rodzaje ekspozycji na
promieniowanie jonizujÄ…ce
Skażenie zewnętrzne Skażenie wewnętrzne
Napromienienie
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.
A
ącznie, 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).
Wskaz
nik wagowy dla tkanek
TKANKI / NARZ
D TKANKOWY WSKAy
NIK WAGOWY
(WT)
GONADY 0,20
SZPIK KOSTNY 0,12
JELITA 0,12
JAMA USTNA 0,12
P
CHERZ MOCZOWY 0,05
PA
UCA 0,12
PIERÅš 0,05
W
TROBA 0,05
PRZEA
YK 0,05
SKÓRA 0,01
TARCZYCA 0,05
POWIERZCHNIA KOÅšCI 0,01
Współczynniki ryzyka wystąpienia nowotworów ze
skutkiem śmiertelnym zalecane przez ICRP
Tkanka lub narząd Współczynnik ryzyka 10-2 [Sv-1]
żð
Żołądek 1,10
żð
Okrężnica 0,85
żð
PÅ‚uca 0,85
żð
Szpik kostny 0,50
żð
Pęcherz moczowy 0,30
żð
Przełyk 0,30
żð
Gruczoły piersiowe 0,20
żð
WÄ…troba 0,15
żð
Jajniki 0,10
żð
Tarczyca 0,08
żð
Kości (powierzchnia) 0,05
żð
Skóra 0,02
żð
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
Dawka efektywna
Rodzaj badania RTG
[ m S v ]
Badania głowy 0,10
Zdjęcie kręgosłupa piersiowego 3,00
Zdjęcie kręgosłupa lędz
wiowo-krzyżowego 4,30
Zdjęcie miednicy 0,60
Urografia 3,50
Zdjęcie jamy brzusznej 2,20
Zdjęcie klatki piersiowej (duży format, PA) 0,11
Małoobrazkowe zdjęcie płuc 1,00
Badanie żołądka i przewodu pokarmowego 14,00
Wlew doodbytniczy 22,70
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 oÅ›rodka; 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 makroczÄ…steczki
" Napromienienie atomów powoduje ich jonizację lub wzbudzenie.
" Skutkiem napromienienia (absorpcji energii) jest bezpośrednie lub
pośrednie uszkodzenie makromolekuł:
 w mechanizmie bezpośrednim następuje inaktywacja bądz

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 czÄ…steczkami wody powodujÄ… uszkodzenie kluczowych
makromolekuł np. DNA, błon (M) i organelli komórkowych (G)
Bezpośrednie i pośrednie działanie Uszkodzenia DNA spowodowane
promieniowania jonizujÄ…cego na promieniowaniem jonizujÄ…cym
DNA
Skutki pochłonięcia promieniowania jonizującego
PROMIENIOWANIE
DNA KOMÓRKI
USZKODZENIE BEZPOÅšREDNIE LUB POÅšREDNIE
MODYFIKACJA BIOLOGICZNA
USZKODZONE DNA
NAPRAWA NIESKUTECZNA / UTRWALENIE USZKODZEC

NAPRAWA
ŚMIERĆ
MUTACJE
KOMÓRKI
Działanie promieniowania na poszczególnych
poziomach organizacji materii (organizmu)
atomy i czÄ…steczki:
"
jonizacja,
"
tworzenie wolnych rodników,
"
zrywanie wiązań wewnątrzcząsteczkowych,
makroczÄ…steczki:
"
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
jonizujÄ…cego
Rodzaj promieniowania WSB
X (przy napięciu 200 kV) 1
X lub Å‚ (inne energie) 0,7-1,2
CzÄ…stki ² 1,0-1,7
Neutrony (różne energie) 1,0-11,0
Protony (różne energie) 5-10
CzÄ…stki Ä… 5-20
Ciężki jony i jądra 10-20
Radiowrażliwość komórek
ReguÅ‚a Bergonié-Tribondeau
Najbardziej radiowrażliwe są komórki które:
" aktywnie proliferujÄ… (dzielÄ… siÄ™),
" są nisko zróżnicowane (niewyspecjalizowane).
*WYJ
TEK LIMFOCYTY
Radiowrażliwość komórek i tkanek
Kategoria Tkanka/Narząd Przykłady komórek Radiowra
komórek/tkanek żliwość
Rozrodcza (gonady) Spermatogonie
Komórki
macierzyste
Krwiotwórcza (szpik Komórki macierzyste szpiku Duża
(pula kostny)
(++)
wegetatywna)
Nabłonkowa (jelita,
Komórki krypt jelitowych i
skóra)
warstwy podstawnej naskórka
Rozrodcza (gonady) Spermatocyty
Komórki
różnicujące się
Krwiotwórcza (szpik Komórki prekursorowe
(pula przejściowa kostny) erytrocytów, limfocytów,
B. Duża
proliferująca) granulocytów
(+++)
Komórki warstw pośrednich
Nabłonkowa (jelita,
nabłonka i naskórka
skóra)
Radiowrażliwość komórek i tkanek (c.d.)
Kategoria Tkanka/Narząd Przykłady komórek Radiowra
komórek/tkanek żliwość
Śródbłonkowa (nacz. Kom. endotelialne naczyń
krwionośne)
Komórki
zróżnicowane
Åšrednia/
Narządy miąższowe
Kom. śródmiąższowe nerek, Mała
(pula przejściowa wątroby, gruczołów
(+/-)
nieproliferujÄ…ca)
Tkanki Å‚Ä…czne Osteocyty, chondrocyty, kom.
mięśniowe
Nerwowa Kom. ośrodkowego i
obwodowego układu nerwowego
Nieodnawialne
komórki Krążące granulocyty, erytrocyty
Krew obwodowa Mała/
zróżnicowane
(wyjÄ…tek - limfocyty obwodowe)
b.mała
(-)
(pula krańcowa)
Komórki powierzchni
Nabłonkowa
(jelita,skóra) nabłonka i naskórka
Czynniki warunkujÄ…ce rodzaj i nasilenie
zmian popromiennych w komórkach,
tkankach i narzÄ…dach
żð
rodzaj promieniowania;
żð
dawka i moc dawki (rozłożenie ekspozycji w czasie);
żð
faza cyklu komórkowego;
żð
zdolność naprawy uszkodzeń przez komórkę;
żð
stężenie tlenu wewnątrzkomórkowego;
żð
temperatura tkanki;
żð
płeć;
żð
czynniki ochronne i uczulajÄ…ce na promieniowanie.
Skutki pochłonięcia promieniowania
jonizujÄ…cego
Biologiczne skutki ekspozycji na
promieniowanie jonizujÄ…ce
D e t r m in is t y c z n e S t o c h a s t y c z n e
W c z e s n e O d le g Å‚e T e r a t o g e n e z a Z m ia n y w Z m ia n y w
k o m ó r k a c h k o m ó r k a c h
s o m a t y c z n y c h r o z r o d c z y c h
O stra cho ro ba Z m ia ny U p ośle d zenie N ow o tw o ry W ady
popro m ie nna zw yro dnieniow e um ysło w e rozw o jow e
U p ośle dzenie lub Z a b urze nia C horob y
O stre za b urzenia
zanik funk cji w zro stu i czynno ści dzie dziczne
m iejscow e
fizjo log icznych m ózg u
A b o rcje Z w iÄ™ k szo na
sp o ntaniczne po d a tno ść
na now o tw o ry
Skutki somatyczne i genetyczne
Skutki somatyczne  zmiany chorobowe ujawniajÄ… siÄ™ u osoby
napromienionej.
wczesne: choroba popromienna, miejscowe uszkodzenie skóry,
póz
ne: zmętnienie soczewek, nowotwory, niepłodność, skrócenie czasu
życia, zahamowanie wzrostu i rozwoju, aberracje chromosomowe.
Skutki genetyczne  zmiany chorobowe pojawiajÄ… siÄ™ u potomstwa osoby
napromienionej.
SKUTKI
DETERMINISTYCZNE
Skutki deterministyczne promieniowania
jonizujÄ…cego
qð
Występują po osiągnięciu określonego progu dawki
pochłoniętej;
qð
Wiele komórek musi ulec zniszczeniu lub uszkodzeniu;
qð
Wraz ze wzrostem dawki zwiększa się nasilenie objawów;
qð
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
Tkanka i skutek Jednorazowa Dawka roczna przy
dawka całkowita przewlekłej ekspozycji
[Gy] [Gy/rok]
szpik kostny
zaburzenie hematopoezy 0,5 > 0,4
jÄ…dra
przejściowa bezpłodność 0,15 0,4
trwała bezpłodność 3,5  6,0 2,0
jajniki
przejściowa bezpłodność 0,65 > 0,2
trwała bezpłodność 2,5  6,0 > 2,0
soczewka oka
początki zmętnienia 0,5  2,0 > 0,1
zaćma 5,0 > 0,4
Rodzaj uszkodzenia popromiennego w zależności od
wielkości eksponowanej powierzchni ciała.
Wielkość napromienionej Rodzaj uszkodzenia
powierzchni ciała
Równomierne napromienienie Ostra choroba popromienna (OChP)
całego ciała
Nierównomierne napromienienie
OChP z/bez uszkodzeń miejscowych
całego ciała
Napromienienie miejscowe
Miejscowe uszkodzenie popromienne
z/bez OChP
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
żð
objawy nie są swoiste wyłącznie dla uszkodzenia popromiennego, ale
łącznie tworzą wysoce charakterystyczny zespół;
żð
kombinacja objawów pojawia się w kolejnych etapach choroby w
ciÄ…gu godzin/dni po ekspozycji;
żð
czas trwania i ciężkość poszczególnych etapów choroby zależą od:
żð
całkowitej dawki pochłoniętej;
żð
szybkości z jaką dawka została pochłonięta;
żð
dystrybucji promieniowania w organizmie
żð
(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
I OKRES manifestacja niespecyficznych objawów klinicznych (nudności,
wymioty, biegunka), pojawiajÄ…cych siÄ™ w ciÄ…gu kilku godzin po
(objawy zwiastujÄ…ce;
napromienieniu.
prodromalne)
II OKRES
(bezobjawowy;
ustąpienie objawów okresu I, trwa do 6 tygodni.
utajenia)
III OKRES manifestacja objawów charakterystycznych dla poszczególnych
postaci klinicznych (hematologicznej, żołądkowo  jelitowej i
(rozwinięta choroba
nerwowo  naczyniowej)
popromienna)
IV OKRES przy umiarkowanym przebiegu po ok. 2 miesiÄ…cach objawy
(rekonwalescencja) chorobowe stopniowo ustępują (mogą jednak pojawić się
powikłania i nawroty choroby).
Przebieg kliniczny i rokowanie w OChP
" Io (lekki) < 2 Gy  rokowanie dobre, pomoc ambulatoryjna
albo samowyleczenie
" IIo (średni) 2  4 Gy  wymaga leczenia szpitalnego,
u nie leczonych śmiertelność
do 50%
" IIIo (ciężki) 4  6 Gy  wymaga leczenia szpitalnego,
śmiertelność nawet do 100%
" IVo (bardzo ciężki) > 6 Gy  praktycznie śmiertelność 100%
Objawy i skutki zdrowotne napromieniowania
całego ciała promieniowaniem X
lub gamma powyżej 0,25 Gy
Dawka Objawy laboratoryjne Zakażenia Stan Śmiertelność
[Gy] napromienionych
i kliniczne zwiÄ…zane z ekspozycjÄ…
na promieniowanie
<0,25 brak uchwytnych zaburzeń brak zupełnie zdrowi brak
0,25-0,5 przejściowy spadek liczby
limfocytów we krwi
sporadycznie zdrowi brak
w ciÄ…gu 1-2 dni
0,5-1,0 spadek liczby limfocytów we krwi sporadyczne
w ciągu 1-2 dni; przejściowe przypadki
nieco zwiększona brak
niedomagania fizyczne niezdolności do pracy
częstotliwość
1,0-2,0 spadek liczby limfocytów sporadyczne
przypadki
we krwi w ciągu 1 dnia; zwiększona ponad 50%
(przy braku
częstotliwość
anoreksja, nudności w ciągu 48h niezdolnych do pracy
leczenia)
hematopoetyczna postać OChP
Dawka Objawy laboratoryjne Zakażenia związane Stan Śmiertelność
[Gy] napromienionych
i kliniczne z ekspozycjÄ…
na promieniowanie
j.w.; wzrost, następnie spadek
liczby granulocytów
wyraz
nie zwiększona wszyscy niezdolni do 50%
w ciągu 1-3 dni ; częstotliwość, do pracy w ciągu
2-4 (przy braku leczenia)
kilkunastu godzin
hematopoetyczna postać ciężki przebieg
w ciÄ…gu 4-6 tyg.
OChP
hematopoetyczna powszechne ciężki; wszyscy >50%
nie-zdolni do pracy
4-6 i żołądkowo-jelitowa o ciężkim przebiegu; (przy braku leczenia)
w ciÄ…gu kilku godz.
częste posocznice
postać OChP w ciągu 3-4 tyg.
powszechne b.ciężki; wszyscy do 100%
niezdolni do pracy
6-10 żołądkowo-jelitowa o ciężkim przebiegu; (pomimo leczenia)
w ciÄ…gu kilkunastu
częste posocznice
postać OchP w ciągu 3-4 tyg.
minut
powszechne b.ciężki; wszyscy 100%
niezdolni do pracy
10-30 żołądkowo-jelitowa o ciężkim przebiegu; (pomimo leczenia)
w ciÄ…gu kilkunastu
powszechne
postać OChP w ciągu 1-2 tyg.
minut
posocznice
porażenia
mózgowo-sercowe;
mózgowo-naczyniowa nie zdążą się 100%
wszyscy nie-zdolni
rozwinąć
>20-30 postać OchP (pomimo leczenia)
do pracy w ciÄ…gu
w ciÄ…gu 1-3 dni.
kilku minut
Ramowy plan postępowania z osobą podejrzaną
o ekspozycjÄ™ na promieniowanie jonizujÄ…ce
żð
udzielenie pierwszej pomocy i ewakuacja;
żð
dekontaminacja;
żð
wstępne ustalenie dawki;
żð
leczenie specjalistyczne;
żð
rekonwalescencja.
Sposoby szacowania dawki
pochłoniętej
żð
dozymetria fizyczna;
żð
czas pojawienia się i trwania oraz nasilenie objawów klinicznych
okresu zwiastunów: nudności, wymioty, biegunka, gorączka, spadek
RR, zaburzenia OUN, rumień skóry, depilacja;
żð
badania laboratoryjne: liczba limfocytów krwi obwodowej, aberracji
chromosomalnych w limfocytach, poziom amylazy, glukozy,
sperminy, badania kału i moczu, biopsja zęba.
Przewlekły zespół popromienny
żð
upośledzenie sprawności fizycznej i psychicznej;
żð
upośledzenie wydolności układu krwiotwórczego i odpornościowego;
żð
przedwczesne występowanie lub nadmierne nasilenie procesów
inwolucyjnych i zwyrodnieniowych;
żð
upośledzenie czynności rozrodczej;
żð
większa podatność na zakażenia;
żð
upośledzenie mechanizmów adaptacyjnych i regeneracyjnych;
żð
dyskretne zmiany morfologiczne i zaburzenia czynnościowe różnych
narządów i układów;
żð
dyskretne zaburzenia czynności ośrodkowego układu nerwowego i
regulacji neuro-hormonalnej.
POPROMIENNY
ZESPÓA
SKÓRNY
Miejscowe uszkodzenie
popromienne
żð
powstaje w wyniku napromienienia małych powierzchni ciała
wysokimi dawkami promieniowania jonizujÄ…cego, podczas gdy reszta
ciała eksponowana jest na niewielkie dawki, co z reguły nie wywołuje
OChP;
żð
jest jedynym następstwem w ponad 2/3 wypadków radiacyjnych;
żð
jest najczęstszym czynnikiem wikłającym OChP;
żð
brak ujednoliconego sposobu leczenia.
Popromienne zmiany skórne
Objaw Czas pojawienia siÄ™ Dawka progowa ( Gy )
Wczesny rumień 1-2 6
Rumień właściwy 10-20 >3
Depilacja 10-18 >3
Suche złuszczanie 25-30 5-10
Wilgotne złuszczanie 20-28 15-30
Pęcherze 15-25 15-25
Owrzodzenia 14-21 >20
Martwica >21 >25
Zmiany atroficzne,
50-80 15
depigmentacja
Przebieg kliniczny popromiennego zespołu skórnego
Faza kliniczna Typ Objawy PoczÄ…tek Czas
trwania
Objawy pierwotne I. świąd
II. rumień min -godz. 4  36 h.
III. ból, uczucie pieczenia
Ostra I. rumień, epilacja, suche złuszczanie
II. pęcherze, wilgotne złuszczanie dni - 2 tyg. 2  12 tyg.
III. owrzodzenie (ostra martwica)
Podostra I. rumień, utrata barwnika
II. bielactwo 6  9 tyg. 2  4mc.
III. owrzodzenia, łamliwa skóra
Przewlekła I. rumień, teleangiektazje, 6mc.  2 lata trwałe
epilacja, Å‚amliwe paznokcie
II. rogowacenie nieokreślone postępujące
III. atrofia skóry, owrzodzenia trwałe lub
VI. III + obj. jak w przewlekłej egzemie lata postępujące
Póz
na I. naczyniaki
II. nowotwory lata - dekady nieokreślone
III. blizny i owrzodzenia
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
Dawka
Częstość efektu
Efekty odległe
" Czynniki osobnicze; wiek, płeć, stan zdrowia;
" Czynniki zwiÄ…zane z ekspozycjÄ…: moc dawki, LET,
czas, lokalizacja z
ródła, rodzaj ekspozycji
(jednorazowa, frakcjonowana, ciągła).
Ryzyko zgonu z powodu nowotworów
popromiennych wśród ofiar wybuchów
nuklearnych w Hiroszimie i Nagasaki
Rodzaj Pochłonięta Prawdopodobieństwo [%] zgonu
nowotworu dawka [Sv}
z powodu choroby nowotworowej
Kobiety Mężczyz
ni Åšrednio dla
obojga płci
Guzy lite 1,0 13 9 11
Guzy lite 0,1 0,65 0,45 0,55
Białaczka 1,0 1,18 0,82 1,0
Białaczka 0,1 0,06 0,04 0,05
Wg. UNSCEAR 2000
Okres utajenia różnych nowotworów
popromiennych
Typ nowotworu i umiejscowienie Przeciętny okres utajenia [lata]
Białaczki 2  10
Mięsaki kości 10  15
Nowotwory tarczycy 10  20
Raki płuc 25
Częstość występowania nowotworów w populacji poddanej
działaniu różnych czynników karcynogennych
Czynnik Odsetek nowotworów
złośliwych
Palenie tytoniu 20-25
Dieta wysokoenergetyczna, wysokotłuszczowa, 20-25
o dużej zawartości soli, uboga w warzywa i owoce
Przewlekłe infekcje wirusowe, bakteryjne i inne 5-10
Toksyny chemiczne (narażenie zawodowe) 4-10
Predyspozycje genetyczne < 4
Spożycie alkoholu 3
Styl życia (brak ruchu) 2
Światło słoneczne 2
Promieniowanie jonizujÄ…ce 2
Zanieczyszczenie środowiska < 2
Medyczne procedury diagnostyczne i leki < 1
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
Choroby dziedziczne Prawdopodobieństwo [%]
wystąpienia po pochłonięciu 1 Gy
promieniowania X lub Å‚
ZwiÄ…zane z anomaliÄ… chromosomalnÄ… 0,04
Związane z mutacją w obrębie chromosomu X 1,00
ZwiÄ…zane z dominujÄ…cÄ… mutacjÄ… autosomalnÄ… 1,00
ZwiÄ…zane z mutacjÄ… recesywnÄ… 0,15
Wieloczynnikowe -
Ogółem 1,19
Zaburzenia psychiczne obserwowane
wśród ludności terenów Białorusi
skażonych w wyniku katastrofy w Czarnobylu
Zaburzenie Odsetek w populacji [%]
Nerwice i choroby psychiczne,
35,8
w tym:
Zaburzenia afektu 16,6
12,6
Nerwice lękowe
y
ródła 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.
Poziom Całkowita Ryzyko Uwagi
Postępowanie medyczne
narażenia dawka wystąpienia
(RES) pochłonięta skutków
stochastycznyc
h
< 0.5 mGy Ryzyko 20%ryzyko wystÄ…pienia Brak
0
(<0.05 cGy) populacyjne nowotworu
<0.004%
Wzrost ryzyka
0.5-5 mGy W granicach limitu dawek Monitoring i dokumentacja jak u
1A
wystÄ…pienia
(0.05-0.5cGy) dla populacji osób narażonych
choroby
nowotworowej do
0.04%
Wzrost ryzyka
5-50 mGy Maksymalny limit roczny Monitoring i dokumentacja jak dla
1B
wystÄ…pienia
(0.5-5 cGy) dla osób zawodowo osób zawodowo narażonych
choroby
narażonych
nowotworowej
0.04% - 0.4%
Wzrost ryzyka
50-100 mGy Możliwość wystąpienia Monitoring jak dla osób zawodowo
1C
wystÄ…pienia
(5-10 cGy) odległych skutków, zakaz narażonych
choroby
szczepień przez 3 miesiące
nowotworowej
0.4% - 0.8%
100-250 mGy Wzrost ryzyka Możliwość zwiększenia Monitoring jak dla osób zawodowo
1D
(10-25 cGy) 0.8% -2% prawdopodobieństwa narażonych.
śmierci także z powodu Rozważenie ewakuacji z miejsc
chorób nienowotworowych skażenia.
Kontynuacja wyłącznie działań
priorytetowych
250-750 mGy Wzrost ryzyka Możliwość zwiększonej Monitoring, kontynuacja tylko
1E
(25-75 cGy) 2%-6% śmiertelności także z zadań krytycznych, ewakuacja IAW
powodu chorób rozkazami dowódców
nienowotworowych
AMed P6(C)
Charakterystyka wybranych wypadków radiacyjnych
y
ródło ekspozycji na
Miejsce i data Liczba osób napromieniowanych Rodzaj ekspozycji Pochłonięta dawka
napromieniowanie
0-6 Gy
Hiroszima i Nagasaki
Eksplozja bomb atomowych 195.000 Całe ciało; neutrony i ł. Średnio: 0,16 Gy
(Japonia) 1945
2.500 osób>1.0 Gy
267 (mieszkaÅ„cy atolu) CaÅ‚e ciaÅ‚o; ² i Å‚. 1-2 Gy
Atol Bikini (Wyspy Przypadkowe ekpozycje podczas
Tarczyca (I-131) 3-15 Gy
Marshall a) 1954 testów broni termojądrowej
23 (rybacy) CaÅ‚e ciaÅ‚o; ² i Å‚. 2-6 Gy
Usuwanie odpadów 124,000 (mieszkańcy nabrzeża)
Rzeka Tecza, Jezioro
Całe ciało, ł. 0-4 Gy
promieniotwórczych do rzeki
Karaczi (Południowy
7,500 ewakuowanych w latach
Wewnętrzne (Sr-90, Cs-137) 2.000 osób>1,0 Gy
Ural, ZSRR) 1949-1956
i jeziora. 1953-1960
Windscale (Wielka
Pożar reaktora nuklearnego Tarczyca (I-131) <1 mSv
Brytania) 1957
Max. 850 µSv
Three Mile Island (Stany
Awaria reaktora nuklearnego Osoby w promieniu 80 km Całe ciało; ł.
Zjednoczone) 1978
Åšrednio:15 µSv
135.000 (mieszkańcy obszaru do
Całe ciało; ł. 30-500 mSv
30 km od reaktora)
Åšrednio: 120 mSv
270,000 (mieszkańcy strefy
kontrolnej) Tarczyca (I-131) (dzieci) 0,1-2,5 Gy
Åšrednio: 0,3 Gy
Åšrednio: 60 mSv
Czarnobyl (Ukraina,
Wybuch reaktora nuklearnego
ZSRR), 1986
800 osób > 200 mSv
0,1-10 Gy
600,000 (pracownicy usuwajÄ…cy CEDE* - promieniowanie Å‚ 45%<100 mSv
skutki awarii)
47% 100-250 MSv
0,02%>500 mSv
75 mln (mieszkańcy części
Tarczyca (I-131) (dzieci) Åšrednia CEDE: 6-7 mSv
europejskiej)
129 (napromienieni)
Przypadkowe otwarcie pojemnika
Goiania (Brazylia) 1987 Całe ciało; ł 0-5,3 Sv
z radionuklidem
200 ewakuowanych
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