Poškodenie neionizujúcim žiarením Ultrafialové žiarenie - vlnová dĺžka 200-400 nm. S poškodením sa stretávame po slnení alebo vystavení umelým zdrojom žiarenia. Poškodenie je obmedzené na kožu a oči - erytém, solárna dermatitída, keratokonjunktivitída. Akútne poškodenie je nezávažné. Chronické zvyšuje frekvenciu malígnych kožných procesov, hlavne malígneho melanómu. Viditeľné svetlo - s možnosťou poškodenia viditeľnou časťou spektra sa medicína stretla až po objavení lasera. Vďaka svojim fyzikálnym vlastnostiam predáva laser v mieste dopadu mohutnú energiu, ktorá môže viesť k tepelnému a mechanickému poškodeniu Infračervené žiarenie - (700 nm - 0,3 mm) môže viesť k tepelnému poškodeniu - erytém až popáleniny, katarakta Rádiové vlny - pôsobenie na organizmus je predovšetkým tepelné. Tepelná energia vzniká pri strete molekúl v kmitajúcom poli Nepriaznivé účinky vysokofrekvenčného poľa boli pozorované pri obsluhe televíznych vysielačov a VKV vysielačov. Išlo o zákaly šošovky, zmeny v tkanive testes, ale predovšetkým o neurologické zmeny - únavový syndróm, vegetatívne zmeny, diencefalický syndróm. Mikrovlnná radiácia - je neionizujúce žiarenie s vysokou frekvenciou 2 450 000 000/s. V tomto poli sa molekuly vody pohybujú dopredu a späť a spôsobujú ohriatie. K poškodeniu dochádza behom 2 minút - popálenie kože s nepatrným poškodením podkožného tuku, ale výrazným poškodením svaloviny až k nekrózam. Poškodenie nervových vlákien vyvoláva chronické bolesti

Poškodenia ionizujúcim žiarením Ionizujúce žiarenie spôsobuje ionizáciu elektroneutrálnych atómov a molekúl buď priao, alebo sekundárne vzniknutými elektrónmi. Rozlišujeme: elektromagnetické žiarenie(žiarenie gama a rtg) korpuskulárne žiarenie – alfa a beta častice, protónové žiarenie, neutrónové žiarenie. Elektromagnetické žiarenie je schopné prenikať do hĺbky a ionizovať pri prechode tkanivami. Prienik korpuskulárneho žiarenia je limitovaný nábojom, rýchlosťou a hmotnosťou častíc. Mechanizmus účinku: uvoľnené protóny prenikajú do protoplazmy a dochádza ku vzniku ionových párov, tie reagujú predovšetkým s vodou za vzniku volných radikálov H+ a OH-, pri interakcii vznikajú reaktívne formy H2O2 a HO2, ktoré interagujú s nukleovými kyselinami, chromozómami a enzýmami a dochádza k poškodeniu DNA. Najčastejšie sú to jednovláknové alebo dvojvláknové prerušenia DNA a poškodenie bázy DNA. Rozsah poškodení DNA je zodpovedné za smrť bunky alebo permanentnú mutáciu. Mutácia vedie k somatickým zmenám alebo k neoplastickým transformáciám poškodenej bunky. Poškodenie DNA je zodpovedné aj za chromozómové zmeny. Dochádza k prerušení chromozómov a k strate časti chromozómového materiálu. Neupravené chromozómové mutácie, predovšetkým pri prerušení v blízkosti protoonkogénov, majú významnú úlohu pri malígnej transformácii bunky Dávky žiarenia: Absorbovaná dávka žiarenia: je mierou účinku ionizujúceho žiarenia na dané tkanivo Jednotkou dávky žiarenia je joule na kilogram (J/kg) a nazýva sa gray (Gy) Biologická účinnosť žiarenia - intenzita vplyvu jednotlivých druhov na tkanivo organizmu, vyjadruje sa písmenom Q a číslom, napr.: pre protóny a neutróny Q = 10, pre alfa častice Q = 20. Dávkový ekvivalent žiarenia- súčin absorbovanej dávky žiarenia a faktoru Q, jednotkou je sievert (Sv)

Faktory ovplyvňujúce účinok žiarenia na živé systémy:

a) koncentrácia O2 v tkanivách - ak je zvýšená koncentrácia kyslíka v bunkách - zvýšená rádiosenzitivita (rádiosenzitivita - citlivosť buniek na ožiarenie)

b) sulfhydrylové skupiny (SH-), ak je znížené množstvo SH- skupín, potom sa zvyšuje rádiosenzitivita

c) výkonnosť mechanizmov zodpovedných za reparáciu poškodenej DNA - ak je znížená výkonnosť týchto mechanizmov, zvyšuje sa rádiosenzitivita.

d) fáza bunkového cyklu - zvýšená rádiosenzitivita počas mitózy a naopak znížená v neskorej S-fáze

Poškodenie ionizujúcim žiarením závisí na dávke, trvaní expozície, mieste, funkcií orgánu a teplote orgánu, ktorý bol ožiarený. Všetky živé organizmy sú vystavené efektu nízkodávkového radiačného pozadia a pohybuje sa medzi 2-4 mSv/rok. 80 % absorbovanej dávky pochádza z prirodzených zdrojov - radón, kozmické žiarenia, rádionuklidy v pôde. Zostatok pozadia radiácie súvisí s diagnostickým využitím rádioaktívnych zdrojov v medicíne. Na radiáciu sú najcitlivejšie rýchlo sa deliace bunky. V zostupnom poradí sú to tieto: lymfoidné elementy, bunky gonád, proliferujúce bunky kostnej drene, slizničný epitel čreva, epidermis, pečeňové bunky, epitel pľúcnych alveol a žlčových ciest, epitel obličiek, bunky kostných povrchov, nervové bunky, svaly a väzivo.

Poškodenie ionizujúcim žiarením delíme na:

1/ akútne poškodenie - postiradiačný syndróm - lokálne poškodenie - poškodenie zárodku alebo plodu

2/ neskoré prejavy poškodenia - poškodenie kože, krvotvorby, očnej šošovky - nádorové ochorenia - genetické poškodenia.

Akútny postiradiačný syndróm Je následkom ožiarenia celého tela alebo jeho podstatnej časti veľkou dávkou žiarenia. Podľa veľkosti absorbovanej dávky rozlišujeme tri formy, ktoré sa líšia klinicky i mortalitou. Všetky fázy majú prodromálne príznaky, obdobie latencie, obdobie vystupňovaných príznakov a ak postihnutý prežije, obdobie rekonvalescencie. Dĺžka latencie a spôsob manifestácie závisí na veľkosti ožiarenia. Čím je ožiarenie väčšie, tým je doba latencie kratšia. Neurovaskulárny syndróm - vzniká pri dávke vyššej ako 50 Gy. Po krátkej prodromálnej fáze s nauzeou a vracaním je charakterizovaný rýchlym nástupom letargie, apatie, ataxie a svalových kŕčov typu grand mal, z kardiovaskulárneho systému rezistentnou hypotenziou, arytmiami, šokom a smrťou v rozmedzí 24-48 h. Gastrointestinálny syndróm - sa vyskytuje pri dávke 10-30 Gy. Prodrómy sú anorexia, nauzea a zvracanie už v prvých hodinách po expozícií. Latentná perióda je 3-7 dní. Potom nastupuje úporné vracanie, hnačky, známky dehydratácie, zmenšenie plazmatického volumu, obehové zlyhávanie. Gastrointestinálne príznaky sú dané úvodnou toxémiou z nekróz tkaniva a pokračuje atrofiou črevnej sliznice. Je prítomná aj bakteriémia. Terminálne dochádza k nekróze črevnej sliznice, masívnym stratám plazmy do čreva a smrť. Pokiaľ chorý prežije, je šanca na reparáciu črevnej sliznice, ale s odstupom 2-3 týždňov sa objavuje poškodenie hemopoetických tkanív. Hemopoetický syndróm - nastáva po dávkach 2-10 Gy. Prodromálne príznaky majú maximum medzi 6.-12. h. po expozícii. Patria medzi ne anorexia, nauzea, meningeálne dráždenia, zvracanie, začervenanie kože a spojiviek. Symptómy väčšinou úplne miznú do 36 hodín Potom nastupujú známky porušenej obranyschopnosti a krvácavé prejavy. Lymfatické uzliny, slezina a kostná dreň vykazuje známky atrofie vedúcej k pancytopénii. Atrofia je daná smrtiacim účinkom žiarenia na radiosenzitívne bunky a inhibíciou krvotvorby. Ako prvá nastupuje lymfopénia s maximom 24-36 h. po ožiarení. Neutropénia sa vyvíja pozvoľne, trombocytopénia je najväčšia v 3.-4. týždni. Teplota stúpa, sú ulcerácie v ústach a na koži, epilácia, krvácanie z úst, čreva, tvoria sa abscesy, klesá telesná hmotnosť. Fáza rekonvalescencie nastupuje v 4.-8. týždni po ožiarení. Kompletná úprava je väčšinou do 1 roka. Laboratórne nálezy: lymfopénia nastupuje okamžite, dochádza k zmnoženiu neutrofilov, čo je obraz zápalovej reakcie a k vyplaveniu granulocytov z drene. Minimálne hodnoty v periférnej krvi sú v 4.-6. týždni. Trombocytopénia nastupuje pomaly. Zmeny erytrocytov sú po dávke 5 Gy menej nápadné. Biochemické zmeny sú nevýrazné a necharakteristické- vzostup aktivity CK, LDH, AST,ALT, kreatinúria, vzostup exkrécie aminokyselín, zvýšené vylučovanie katabolitov DNA. Na EKG je depresia segmentu ST, oploštenie vlny T a tachykardia. Lokálne zmeny na koži Manifestujú sa buď akútne alebo chronicky, v závislosti na dávke a mieste expozície. Včasné zmeny vo forme prchavého erytému. Potom nasleduje 1 až 2 týždňová latencia a následne sekundárny erytém, popáleniny 1.- 2. stupňa, epilácia, transepidermálne poškodenie. Chronické zmeny sa objavujú po 2-3 týždňoch. Ďalšou alteráciou v akútnej fáze je oligospermia prítomná po expozícií 1,5-4 Gy. U žien je sterilita pri dávke 1,5-6 Gy. Trvalá sterilita je po dávke 5-9 Gy. Po ožiarení oka dávkou nad 4-6 Gy sa rozvíja zákal šošovky s latenciou 6 mesiacov. Medzi neskoré následky ožiarenia patrí najmä zvýšenie frekvencie malígnych tumorov rôzneho pôvodu. Najčastejšie ide o leukémiu. Časté je poškodenie štítnej žľazy, prejavujúca sa ako karcinóm, benígny adenóm alebo hypotyreóza. Medzi iné patrí pokles imunity a vzostup incidencie hyperparatyreózy. Poškodenie radiáciou vedie k urýchleniu starnutia, výskytu infekcie, sterility. Po ožiarení in utero sa prejavili poruchy vývoja, deti mali menšiu veľkosť hlavy, mentálna retardácia, menšia telesná výška. Expozícia zárodočných buniek vedie k zvýšenému výskytu mutácií. Terapia: Akútny neuropsychický syndróm je infaustný a liečba sa obmedzuje na sedatíva, antikonvulzíva, tlmenie bolesti a úzkosti. Pri gastrointestinálnom syndróme podávame antiemetiká, napr. ondasetron a sedatíva, dbáme o náhradu tekutín, elektrolytov a plazmy. Pri hemopoetickom syndróme je potrebná zvláštna starostlivosť o ústnu hygienu sterilizáciu črevného obsahu. Podávame antibiotiká a mrazenú plazmu. Zásadné je ovplyvnenie supresie kostnej drene. Prevody doštičkových koncentrátov sú indikované pri poklese trombocytov na 20. 10na9/l, krvné prevody pri poklese hematokritu pod 0,25. Pri ožiarení dávkou viac ako 2 Gy prichádza do úvahy transplantácia kostnej drene. Prognózy: Mortalita pri dávke 1 Gy a menej je zanedbateľná. Pri dávke 15 a viac Gy je takmer 100 %. Mnoho chorých po expozícií 7-10 Gy prežíva po transplantácii kostnej drene a rastových faktorov. Nepoznáme žiadne liečenie, ktoré by bolo schopné ovplyvniť neskoré následky iradiácie.

Použitá literatúra: P. Klenner - Vnútorné lekárstvo Vademecum medici Prednášky 4. ročnik Spracovali: Kristína Uhliariková, Andrea Hlinková, JLF UK Martin