Ozljeda zračenjem

Ozljeda zračenjem je oštećenje tkiva uzrokovano izloženošću zračenju.

Općenito, zračenje se odnosi na valove ili čestice velike energije koje odašilju izvori koji se nalaze u prirodi ili oni koje je napravio čovjek. Ozljedu tkiva može uzrokovati kratka izloženost visokim razinama zračenja ili dugotrajna izloženost niskim razinama. Neki štetni učinci zračenja traju tek kratko; drugi uzrokuju kroničnu bolest. Rani učinci velikih doza zračenja postaju očiti unutar nekoliko minuta ili dana nakon izloženosti. Kasni učinci ne moraju postati očiti tjednima, mjesecima ili čak godinama. Mutacije genetskog materijala u stanicama spolnih organa mogu postati očite samo ako neka osoba izložena zračenju ima djecu: djeca se mogu roditi s genetskim manama.

Uzroci

U štetne izvore zračenja nekad se ubrajalo samo rendgenske zrake i radioaktivni materijal koji se nalazi u prirodi, kao što su uran i radon. Rendgenske zrake koje se danas rabe u dijagnostičkim postupcima stvaraju znatno manje zračenja nego one koje su se koristile u prošlosti. Najčešći izvori izloženosti zračenju visoke razine su radioaktivni materijali koji je stvorio čovjek, a rabi se kod većine medicinskih terapija, znanstvenih laboratorija, industriji i nuklearnim reaktorima.

Velike količine zračenja nesretnim su se slučajem oslobodile iz nuklearnih elektrana uključujući pogon na Otoku tri milje u Pensilvaniji 1979. godine i elektranu u Černobilu u Ukrajini 1986. godine. Nesreća na Otoku tri milje nije izazvala veliku izloženost zračenju; zapravo, osobe koje su živile unutar nešto više od 1,5 km nešto su se manje ozračili nego što prosječna osoba primi od rendgenskog zračenja u jednoj godini. Međutim, ljudi koji žive u blizini elektrane u Černobilu bili su izloženi znatno većoj količini zračenja. Više od 30 ljudi je umrlo a mnogo više bilo ozlijeđeno. Zračenje pri toj nezgodi stiglo je do Europe, Azije i Sjedinjenih Država.

Ukupno, izloženost zračenju iz reaktora u prvih 40 godina uporabe nuklearne energije, isključujući Černobil, imalo je za posljedicu 35 ozbiljnih izloženosti sa 10 smrtnih slučajeva, ali nijedan nije bio povezan s nuklearnim elektranama. U Sjedinjenim Državama nuklearni reaktori moraju se podvrgnuti strogim federalnim standardima koji ograničuju količinu oslobođenog radioaktivnog materijala na izuzetno nisku razinu.

Zračenje se mjeri s nekoliko različitih jedinica. Rendgen (R) mjeri količinu zračenja u zraku. Grej (Gy) je količina energije koju stvarno apsorbira bilo koje tkivo ili tvar od izloženosti zračenju. Kako neke vrste zračenja mogu zahvatiti biološke organizme više nego drugi, sivert (Sv) se rabi za opisivanje jakosti učinaka na tijelo za ekvivalentne količine apsorbirane energije.

Štetni učinci zračenja ovise o količini (dozi), trajanju izloženosti i brzini izloženosti. Pojedinačna, brza doza zračenja može biti smrtna, dok ista ukupna doza davana tijekom razdoblja od nekoliko tjedana ili mjeseci može imati jedva mjerljivi učinak. Ukupna doza i brzina izloženosti određuju neposredne učinke na genetički materijal stanica.

Brzina doze je količina zračenja kojoj je osoba izložena za vrijeme određenog vremenskog razdoblja. Brzina doze neizbježivog temeljnog zračenja u okolini je niska—oko 1 do 2 miligreja (1 miligrej je jednak 1/1000 greja) godišnje, što nema zamjetan učinak na tijelo. Učinci zračenja su kumulativni; svaka izloženost dodaje se prethodnoj da se odredi ukupna doza i njen vjerojatni učinak na tijelo. Kako se brzina doze ili ukupna doza povećava, vjerojatnost zamjetnih učinaka se povećava.

Učinci zračenja ovise i o tome koliko je tijelo izloženo. Na primjer, više od 6 greja općenito uzrokuje smrt kada se zračenje raspodijeli po čitavoj površini tijela; međutim, kada je u snopu usmjereno na malo područje, kao što je pri terapiji zračenjem zbog raka, ta se količina može dati tri ili četiri puta bez ozbiljne štete za tijelo. Važna je i raspodjela zračenja unutar tijela. Dijelovi tijela u kojima se stanice brzo umnažaju, kao što su crijeva i koštana srž, lakše se oštećuju zračenjem nego dijelovi u kojima se stanice umnažaju polaganije, kao što su mišići i tetive. Za vrijeme terapije zračenjem zbog raka, sve se čini da se zaštite יּod zračenja dijelovi tijela koji su ranjiviji pa se mogu rabiti visoke doze.

TABLICA 279-1

Godišnja izloženost zračenju u Sjedinjenim Državama

Izvor

Prosječna doza (milisiverti)

Prirodni izvori

0,82

Medicinski postupci (kao što su rendgenske zrake)

0,77

Radioaktivne padaline zbog ispitivanja oružja

0,040,05

Nuklearna industrija

manje od 0,01

Istraživanje

0,01 ili manje

Potrošački proizvodi

0,030,04

Putovanje avionom

0,005

Prijenos materijala za terapiju zračenjem

0,0001

Drugo

0,15

UKUPNO

1,84

Simptomi

Izloženost zračenju dovodi do dviju vrsta ozljeda: akutne (neposredna) i kronične (odgođena). Akutni radijacijski sindromi mogu zahvatiti različite organe.

Cerebralni (moždani) sindrom se pojavljuje kada je ukupna doza zračenja izuzetno visoka (viša od 30 greja). Uvijek je smrtan. Na prve simptome, mučninu i povraćanje nadovezuju se bezvoljnost, pospanost i katkada koma. Vrlo je vjerojatno da te simptome uzrokuje upala mozga. Tremor (lagana trešnja), grčevi, nemogućnost hoda i smrt nastupaju unutar nekoliko sati.

Gastrointestinalni sindrom nastaje zbog manjih ali još uvijek visokih ukupnih doza zračenja (4 greja ili više). Ti simptomi su jaka mučnina, povraćanje i proljev, što dovodi do teške dehidracije. U početku sindrom uzrokuje odumiranje stanica koje oblažu želučanocrijevni sustav. Simptomi se pojačavaju zbog sve većeg propadanja stanica koje oblažu sustav i bakterijskih infekcija. Konačno se stanice koje apsorbiraju hranjive tvari potpuno razore, a krv se često u velikim količinama cijedi iz oboljelog područja u crijeva. Mogu rasti nove stanice, obično 4 do 6 dana nakon izloženosti zračenju. Ali čak ako se to i dogodi, ljudi s tim sindromom obično umiru od zatajenja koštane srži što se redovito razvija nakon 2 do 3 tjedna.

Hematopoetski sindrom zahvaća koštanu srž, slezenu i limfne čvorove—primarna sijela proizvodnje krvnih stanica (hematopoeza). Razvija se nakon izloženosti zračenju od 2 do 10 greja i počinje gubitkom apetita (anoreksija), apatijom, mučninom i povraćanjem. Ti su simptomi najteži 6 do 12 sati nakon izloženosti i mogu 2436 sati nakon izloženosti potpuno nestati. Za vrijeme razdoblja bez simptoma, stanice koje proizvode krv u limfnim čvorovima, slezeni i koštanoj srži počinju propadati dovodeći do teškog manjka crvenih i bijelih krvnih stanica. Manjak bijelih krvnih stanica, koje se bore protiv infekcije, često dovodi do teških infekcija.

Ako je ukupna doza zračenja veća od 6 greja, poremećaj hematopoetske i gastrointestinalne funkcije obično dovodi do smrti.

Akutna bolest zračenja se kod malog dijela bolesnika razvija nakon terapije zračenjem, naročito trbuha. Simptomi su mučnina, povraćanje, proljev, gubitak apetita, glavobolja, opći osjećaj bolesti (malaksalost) i povećani broj srčanih otkucaja. Simptomi obično nestaju unutar nekoliko sati ili dana. Uzrok nije jasan.

Produžena ili ponavljana izloženost niskim dozama zračenja iz radioaktivnih usadaka ili vanjskih izvora mogu prouzročiti prestanak menstruacije (amenoreja), smanjenje plodnosti u muškaraca i žena, smanjenje seksualnog poriva (libida) u žena, kataraktu i smanjenje broja crvenih krvnih stanica (anemija), bijelih krvnih stanica (leukopenija) i krvnih pločica (trombocitopenija). Vrlo visoke doze na ograničenim dijelovima tijela uzrokuju gubitak dlaka, propadanje kože i stvaranje otvorenih rana (ulkusi), žuljeva i vena u obliku pauka (mala zacrvenjena područja proširenih krvnih žila tik ispod površine kože). Vremenom takva izloženost može uzrokovati rak pločastih stanica kože. Godinama nakon oralnog uzimanja nekih radioaktivnih spojeva, kao što su soli radija, mogu se razviti tumori kosti.

Ponekad se teške ozljede organa izloženih zračenju razviju dugo nakon završetka terapije zračenjem zbog raka. Funkcija bubrega može slabiti nakon odgađanja (latentno razdoblje) od 6 mjeseci do jedne godine nakon što je osoba primila vrlo visoke doze zračenja. Može doći i do anemije i visokog krvnog tlaka. Velike nakupljene doze u mišićima mogu uzrokovati bolno stanje koje uključuje propadanje mišića (atrofija) i odlaganje kalcija u ozračenom mišiću. Vrlo rijetko, te promjene mogu imati za posljedicu zloćudni tumor mišića. Zračenje tumora pluća može uzrokovati upalu pluća (pneumonitis zbog zračenja), a velike doze mogu uzrokovati jako ožiljkavanje (fibroza) plućnog tkiva koja može imati smrtni ishod. Srce i njegova zaštitna vreća (perikard) mogu se upaliti nakon jakog zračenja prsne kosti i prsnog koša. Velike nakupljene doze zračenja kralješnične moždine mogu uzrokovati katastrofalno oštećenje koje dovodi do paralize. Opsežno zračenje trbuha (limfnih čvorova, raka sjemenika ili jajnika) može dovesti do kroničnih vrijedova, ožiljaka i proboja crijeva.

Zračenje mijenja genetički materijal pri dijeljenju stanica. U stanicama izvan reproduktivnog sustava te promjene mogu uzrokovati nenormalnosti staničnog rasta, kao što su rak ili katarakte.

Kada se jajnici ili sjemenici izlože zračenju, vjerojatnost da će potomak imati genetičke nenormalnosti (mutacije) se povećava kod laboratorijskih životinja, ali taj učinak nije dokazan u ljudi. Neki istraživači vjeruju da zračenje nije štetno ispod neke doze (prag), dok drugi vjeruju da svako zračenje jajnika i sjemenika može biti štetno. Kako te činjenice još nisu poznate, većina stručnjaka preporučuje da se svaku medicinsku i profesionalnu izloženost zračenju drži na najmanjoj mogućoj vrijednosti. U svakom slučaju vjerojatnost razvoja bolesti povezane sa zračenjem ili genetičke mutacije procjenjuje se na 1 na 100 za svaki 1 grej izloženosti, a prosječna osoba godišnje primi samo oko 0,002 greja zračenja.

Dijagnoza i prognoza

Na ozljedu zračenjem se posumnja kada se osoba razboli nakon što primi terapiju zračenjem ili nakon što je bila izložena zračenju u nekoj nesreći. Nema specifičnih pretraga za postavljanje dijagnoze toga stanja, premda se za otkrivanje otekline ili oštećenje funkcije organa mogu koristiti različite pretrage. Prognoza ovisi o dozi, brzini doze i raspodjeli po tijelu. Ponavljano uzimanje uzoraka krvi i koštane srži može dati dodatne podatke o težini ozljede.

Kada osoba ima moždani ili želučanocrijevni sindrom, dijagnoza je jasna a prognoza vrlo loša. Moždani sindrom dovodi do smrti unutar par sati do nekoliko dana, a želučanocrijevni sindrom općenito smrtan unutar 3 do 10 dana, iako neki ljudi prežive nekoliko tjedana. Hematopoetski sindrom često uzrokuje smrt za 8 do 50 dana; smrt može nastati zbog vrlo jake infekcije za 2 do 4 tjedna ili zbog obilnog krvarenja (hemoragija) za 3 do 6 tjedana nakon izloženosti zračenju.

Kroničnu ozljedu zračenjem pri kojoj je izloženost bila nepoznata ili nije primijećena, teško je ili čak nemoguće dijagnosticirati. Ako se sumnja na ozljedu zračenjem, liječnik traži moguće profesionalne izloženosti, među inim ispitujući podatke ovlaštenih saveznih ili republičkih ustanova koje pohranjuju podatke o izloženostima zračenju. Liječnik može periodički ispitati kromosome koji sadrže genetički materijal u stanicama s obzirom na vrste nenormalnosti koje bi se mogle pojaviti nakon značajne izloženosti zračenju. Međutim, rezultati tih ispitivanja ne moraju biti pouzdani. Ako su izložene zračenju, oči treba periodički ispitivati na katarakte.

Liječenje

Kožu zagađenu radioaktivnim materijalom treba odmah oprati velikim količinama vode i ako postoji otopinom pripravljenom u tu svrhu. Male probodne rane treba pomno čistiti da se ukloni sve radioaktivne čestice, premda takvo trljanje može uzrokovati bol. Ako je osoba nedavno progutala radioaktivnu tvar, treba izazvati povraćanje. Ljude koji su bili izloženi prekomjernom zračenju treba nadzirati testovima kojima se mjeri radioaktivnost u izdahnutom zraku i mokraći.

Kako akutni cerebralni sindrom uvijek ima smrtan ishod liječenje se sastoji od uklanjanja boli, tjeskobe i poteškoća s disanjem. Za suzbijanje grčeva daju se sedativi.

Simptomi akutne radijacijske bolesti koje uzrokuje terapijsko zračenje trbuha mogu se smanjiti uzimanjem lijekova protiv mučnine i povraćanja (antiemetici) prije radioterapije.

Želučanocrijevni sindrom može se ublažiti antiemeticima, sedativima i neutralnom dijetom. Tekućinu treba nadoknađivati prema potrebi. Ponavljane transfuzije krvi i antibiotici se daju da se ljude održi živima prvih 4 do 6 dana nakon izloženosti zračenju, dok nove stanice ne počnu rasti u želučanocrijevnom traktu.

Pri hematopoetskom sindromu krvne se stanice nadomještaju transfuzijama. Napori da se spriječi infekciju uključuju liječenje antibioticima i izolaciju kojom se osobu drži daleko od ljudi koji mogu imati mikroorganizme koji uzrokuju bolest. Katkada se vrši transplantacija koštane srži , ali je uspješnost niska ukoliko davatelj nije identični blizanac.

U liječenju kasnijih učinaka kronične izloženosti prvi je korak uklanjanje izvora zračenja. Neke radioaktivne tvari kao što su radij, torij i radioaktivni stroncij, mogu se ukloniti iz tijela lijekovima koji prianjaju na te tvari pa se izluče mokraćom. Međutim, takvi lijekovi su najviše učinkoviti kada se daju ubrzo nakon izloženosti. Rane i maligne promjene uklanjaju se ili kirurški popravljaju. Leukemija izazvana zračenjem liječi se na istovjetan način kao i svaka druga leukemija—kemoterapijom . Krvne stanice se mogu nadomjestiti transfuzijama, ali ta je mjera samo privremena, jer nije vjerojatno da bi koštana srž oštećena zračenjem mogla ponovno rasti. Nema lijeka kojim bi se sterilitet mogao izliječiti, ali se nenormalno funkcioniranje jajnika i sjemenika koje dovodi do niskih razina spolnih hormona može liječiti nadomještanjem hormona.