Ionizáló sugárzások hatásai.
z ionizáló sugárzások hatásai
Az ionizáló sugárzásoknak alapvetően kétféle biológiai hatása lehet.
Azokat a hatásokat, amelyek többnyire rövid időn belül és vitathatatlanul a kapott sugárterhelés miatt lépnek fel, determinisztikus hatásoknak nevezzük. A determinisztikus hatások egy küszöbdózis felett mindenkinél fellépnek.
A determinisztikus hatás súlyosságának függése a dózistól
Sztochasztikus hatásoknak nevezzük azokat a hatásokat, amelyek valószínűségi jellegűek és a kiváltó sugárterhelés elszenvedése után jóval később lépnek fel. Vagyis adott egyenérték dózis esetén megmondható a sztochasztikus hatások fellépésének valószínűsége, vagy gyakorisága egy nagyobb népesség esetén, de sohanem mondható meg, hogy konkrétan kinél lépett fel az adott hatás a sugárzás miatt. Ezek a hatások ugyanis többlet sugárzásnak nem kitett populációban is gyakran előfordulnak.
A sztochasztikus hatás súlyosságának függése a dózistól
A determinisztikus hatás: a sugársérülés és a sugárbetegség
Helyi sugársérülésről akkor beszélünk, amikor csak egyes szerveket, illetve testrészeket ér nagy besugárzás. A sugársérülés mindig determinisztikus hatás következménye. Ilyenek lehetnek például a fehérvérsejtek számának csökkenése, a bőrpír, átmeneti, vagy maradandó sterilitás, a szőrzet hullása. A különböző szövetek "sugárállósága" nagyon eltérő lehet. Legkönnyebben a gyorsan osztódó és a nagymértékben diffrerenciált sejtekből álló szövetek sérülnek. Így a legérzékenyebb szövetek közé tartozik a nyirokszövet, a csontvelő, a bélhám és az ivarsejtek. A legellenállóbbak az érzékszervek, az ideg és izomszövet, a bőr és a csont.
Sugárbetegség lép fel, amennyiben nagyon nagy, 1000 mGy-nél nagyobb dózis éri egy ember egész testét. A sugárbetegség szintén kizárólag determinisztikus hatás következménye. A heveny sugárbetegség négy szakaszra osztható:
- Kezdeti szakasz: A dózistól függően néhány óra múlva hányinger, étvágytalanság, émelygés fejfájás, rossz közérzet, esetleg hasmenés vagy láz lép fel.
- Lappangási szakasz: a tünetek elmúlnak, a sérült jól érzi magát. Minél nagyobb a dózis, annál rövidebb ez a szakasz. 2-3 Gy dózis esetén akár 3-4 hét is lehet, míg nagy dózisok esetén el is maradhat.
- Kritikus szakasz: A kezdeti tünetek súlyosabb formája, továbbá pontszerű bőrbevérzések, véres széklet, az immunrendszer sérülése miatt fertőzések lépnek fel. A túlélés szempontjából a 3-6-ik hét a legkritikusabb.
- Lábadozási szakasz: a felépülés hónapokig is elnyúlhat.
A történelemben eddig a következő tragédiák okoztak sugárbetegséget nagy számban: Hirosimában és Nagaszakiban mintegy százezer ember, 1986-ban Csernobilban 145 fő szenvedett sugárbetegségben. A további balesetek során néhány, illetve a Brazíliában 1987-ben elveszett orvosi sugárforrás miatt további 20 eset fordult elő. A számok önmagukért beszélnek: a két atomtámadáson kívül csak nagyon korlátozott számú sugárbetegséggel járó baleset fordult elő a világon.
A 8 Gy dózist kapott betegek szinte minden esetben elhaláloztak, ezért ezt az értéket hívjuk halálos (letális) dózisnak. A 3-4 Gy dózist elszenvedők - orvosi ellátás nélkül - fele marad életben. Ezt az értéket hívjuk félhalálos dózisnak. Megfelelő orvosi kezeléssel a túlélés nagymértékben megnövelhető: a 4,2-6,3 Gy dózist kapott 21 csernobili sérült közül 14-et meg tudtak menteni.
A sztochasztikus hatások: daganatos és öröklődő betegségek, mutációk
A sztochasztikus sugárhatások nem speciális kórok, hanem bizonyos természetes gyakorisággal a sugárhatásnak nem kitett populációban is előfordulnak. Mind a daganatos betegségek, mind a genetikai elváltozások sajnos meglehetősen gyakoriak. Magyarországon évente mintegy 30 ezer személy hal meg daganatos betegségben és az öröklődő károsodások spontán gyakorisága is 10,5%, igaz ezek zöme nem szembeötlő hatású genetikai ártalom.
A sugárvédelem mai gyakorlatában úgy tekintjük, hogy már az átlagos természetes háttérsugárzás (kb. 2,4 mSv) nagyságánál kisebb többletterhelés is megnövelheti a sztochasztikus hatásokat - a daganatokat és örökletes károsodásokat. Ugyanakkor a világ számos területén a háttérsugárzás értéke a világátlag 10-20-szorosát is eléri, de a megbetegedések gyakoriságának valódi növekedését ezidáig nem mutatták ki ezeken a területeken.
Akkor honnan tudunk a sztochasztikus hatások létéről és mibenlétéről?
- A japán városokra ledobott atombombák túlélői körében megfigyelték rosszindulatú daganatos betegségek gyakoribb előfordulását. Először a leukémia, majd másfél évtized után a tömör daganatok jelentek meg. 20-25 év múlva a leukémia gyakorisága már nem tért el a többi japán városra érvényes értéktől.
- 1954-ben a Marshall szigetek közelében végrehajtott atomrobbantás után az érintett 244 fős lakosság 5%-án pajzsmirigyrák alakult ki.
- Egyes rosszindulatú daganatos betegségek gyakoribb előfordulását figyelték meg az évtizedekkel korábban sugárveszélyes munkahelyeken dolgozók bizonyos köreiben is. Az urán- és egyéb ércbányászok között annál gyakoribbnak találták a tüdőrák gyakoriságát, minél nagyobb volt a radon a-sugárzása miatti összes hörgődózis. Ugyanakkor fontos megjegyezni, hogy ezer bányász körében évente 5-tel több tüdőrákot legalább 70 Sv összes hörgődózis esetén észleltek. Ez az érték óriási, több mint a tízszerese a halálos dózisnak*, és 30 000-szerese az éves átlagos természetes dózisnak.
- A röntgen orvosok az 1910-1930-as években gyakran nyúltak be a vizsgálat során a sugárzási térbe. Később a kézhátukon gyakran alakult ki bőrrák. Többnyire amputálni kellet az ujjakat, vagy ujjperceket, de 400 esetben az elhalálozást sem sikerült elkerülni. Az ő nevüket olvashatjuk a hamburgi Szent György Kórház parkjában felállított márványoszlopon, közöttük található 18 magyar radiológus neve is.
- Az ionizáló sugárzások bizonyos orvosi alkalmazásai is hozzájárultak korábban egyes daganatos betegségek megszaporodásához. A gerincgyulladás miatt rádiummal kezelt brit betegek körében érezhetően megnőtt a fehérvérűség előfordulása. Ezeknek a tapasztalatoknak következtében alakult ki a gyakorlatban, hogy a sugárdiagnosztikai és terápiás eljárásokat a minimálisan szükséges sugáradaggal kell végrehajtani.
- Az örökletes sugárkárosodások és mutációk fellépésének gyakoribbá válását sugárterhelés hatására eddig még nem sikerült kimutatni. Ezeknek a hatásoknak a létét elméleti megfontolásokból sejtjük.
*A látszólagos ellentmondás oka, hogy a halálos dózis egyszeri és egész testet ért sugárterhelésre vonatkozik, nem több év összegére egyetlen szerv esetén.
|