Strahlungsschaden

Ionisierende Strahlung schädigt das Gewebe auf unterschiedliche Art und Weise, abhängig von der Art der Strahlung, der Dosis, dem Grad und der Art des äußeren Einflusses. Die Symptome können lokal (zum Beispiel Verbrennungen) oder systemisch (insbesondere akute Strahlenkrankheit) sein. Die Diagnose wird durch die Strahlenbelastung und manchmal durch Alpha- oder Geigerzähler bestimmt. Die Behandlung von Strahlenschäden besteht aus Isolation und (mit Indikationen) Dekontamination, aber es wird hauptsächlich eine unterstützende Therapie gezeigt. Im Falle einer internen Kontamination mit spezifischen Radionukliden werden absorbierende Inhibitoren oder Chelatbildner verwendet. Die Prognose wird durch Messen der Anzahl von Lymphozyten während der ersten 24 bis 72 Stunden beurteilt.

Genannt hochenergetischer Strahlung von elektromagnetischen Wellen (Röntgenstrahlen, Gammastrahlen) oder Partikel (Alphateilchen, Betateilchen, Neutronen) emittieren von radioaktiven Elementen oder künstlichen Quellen (wie beispielsweise Röntgenröhre und Geräte für die Strahlentherapie).

Alphateilchen sind Heliumkerne, die von verschiedenen Radionukliden (z. B. Plutonium, Radium, Uran) emittiert werden, die die Haut nicht tiefer als 0,1 mm durchdringen. Beta-Teilchen sind hochenergetische Elektronen, die von Kernen instabiler Atome (insbesondere ¹³⁷ Cs, ¹³¹ I) emittiert werden . Diese Partikel können die Haut in großer Tiefe (1-2 cm) durchdringen und das Epithel und die subepitheliale Schicht schädigen. Neutronen sind elektrisch neutrale Teilchen, die von den Kernen einiger radioaktiver Atome emittiert werden und als Folge von Kernreaktionen gebildet werden (z. B. In Reaktoren, Linearbeschleunigern); sie können tief in Gewebe eindringen (mehr als 2 cm), wo infolge ihrer Kollision mit stabilen Atomen Alpha- und Betateilchen und Gammastrahlung emittieren. Gamma- und Röntgenstrahlung ist eine hochenergetische elektromagnetische Strahlung (dh Photonen), die tief in viele Zentimeter tief in menschliches Gewebe eindringen kann.

In Verbindung mit diesen Merkmalen haben Alpha- und Betateilchen eine große schädigende Wirkung, wenn die radioaktiven Elemente, die sie emittieren, im Inneren des Körpers (innere Verunreinigung) oder direkt auf ihrer Oberfläche sind. Gammastrahlen und Röntgenstrahlen können in großer Entfernung von ihrer Quelle schädlich sein und als typische Ursache für akute Strahlungssyndrome dienen (siehe entsprechenden Abschnitt).

Maßeinheiten. Unterscheiden Sie die folgenden Maßeinheiten: Röntgen, Grau und Sievert. Röntgen (P) - die Intensität von Röntgen- oder Gammastrahlung in der Luft. Grau (Gr) ist die Menge an Energie, die vom Gewebe absorbiert wird. Da der biologische Schaden für jedes Grau in Abhängigkeit von der Art der Strahlung variiert (es ist höher für Neutronen und Alphateilchen), muss die Dosis in den Grünen mit dem Qualitätsfaktor multipliziert werden, der eine andere Einheit - Sievert (Sv) ist. Gray und Sievert ersetzten die Einheiten "rad" und "rem" (1 Gy = 100 rad, 1 Sv = 100 rem) in der modernen Nomenklatur und sind bei der Beschreibung von Gamma- oder Betastrahlung praktisch gleichwertig.

Auswirkungen von Strahlung. Es gibt zwei Hauptarten der Strahlenbelastung - Verschmutzung und Exposition. In vielen Fällen hat die Strahlung beide Auswirkungen.

• Verschmutzung - das Eindringen und Zurückhalten von radioaktivem Material im Körper, normalerweise mit Staub oder Flüssigkeit. Externe Kontamination ist auf der Haut oder Kleidung, mit der es fallen oder einfach löschen kann, kontaminiert andere Personen und umliegende Objekte. Radioaktives Material kann auch durch die Lunge, den Gastrointestinaltrakt oder durch die Haut (innere Kontamination) absorbiert werden. Die absorbierte Substanz wird zu verschiedenen Teilen des Körpers transportiert (zum Beispiel Knochenmark), wo sie weiterhin Strahlung emittiert, bis sie entfernt wird oder bis sie zerfällt. Interne Kontamination ist schwieriger zu entfernen.
• Bestrahlung ist die Wirkung von durchdringender Strahlung, nicht jedoch von radioaktiver Substanz (dh keine Kontamination). In der Regel hat diese Aktion Gamma- und Röntgenstrahlung. Bestrahlung kann den ganzen Körper mit der Bildung von systemischen Symptomen und Strahlungssyndromen (siehe den relevanten Abschnitt) oder einen kleinen Teil davon (zum Beispiel mit Strahlentherapie) mit lokalen Manifestationen abdecken.

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Pathophysiologie der Strahlenverletzung

Ionisierende Strahlung schädigt mRNA, DNA und Proteine direkt oder durch Bildung hochaktiver freier Radikale. Große Dosen ionisierender Strahlung verursachen Zelltod, während niedrigere Dosen ihre Proliferation stören. Schäden an anderen zellulären Komponenten führen zu progressiver Hypoplasie, Atrophie und letztlich Fibrose. Genetischer Schaden kann eine bösartige Transformation oder genetische Defekte hervorrufen.

Gewebe, die normalerweise schnell und kontinuierlich aktualisiert werden, sind besonders anfällig für ionisierende Strahlung. Empfindlichsten gegenüber Strahlung Lymphoidzellen, gefolgt von (in absteigender Reihenfolge) Keimzellen, Knochenmarkzellen unterteilen, Darmepithelzellen, epidermis, Hepatozyten, Epithel alveolaren Lungen und der Gallenwege, Nieren Epithelzellen, Endothelzellen (Pleura und Peritoneum), Nerven Zellen, Knochenzellen, Zellen des Bindegewebes und der Muskeln.

Die genaue Dosis, bei der die toxische Wirkung beginnt, hängt von der Dynamik der Bestrahlung ab, d.h. Eine einzelne schnelle Dosis von mehreren Grays ist destruktiver als die gleiche Dosis, die für Wochen oder Monate wirksam ist. Die Reaktion auf die Dosis hängt auch von der Fläche des bestrahlten Körperteils ab. Die Schwere der Erkrankung ist nicht zu leugnen, Todesfälle treten auf, wenn der ganze Körper mit einer Dosis> 4,5 Gy bestrahlt wird; Nichtsdestoweniger können Dutzende von grauen Dosen gut toleriert werden, wenn die Bestrahlung für eine lange Zeitperiode auftritt und auf einen kleinen Teil des Körpers konzentriert ist (zum Beispiel bei der Behandlung von Krebs).

Kinder sind anfälliger für Strahlenschäden aufgrund der größeren Proliferationsrate ihrer Zellen und einer größeren Anzahl von Zellteilungen.

Strahlungsquellen

Menschen sind ständig der natürlichen Strahlung (Strahlungshintergrund) ausgesetzt. Der Strahlungshintergrund umfasst kosmische Strahlung, die größtenteils von der Atmosphäre absorbiert wird. So wirkt der Hintergrund eher auf Menschen, die im Hochland leben oder in einem Flugzeug fliegen. Radioaktive Elemente, insbesondere Radongas, sind in vielen Gesteinen oder Mineralien enthalten. Diese Elemente fallen in verschiedene Substanzen, einschließlich Lebensmittel und Baumaterialien. Die Radonbelastung beträgt in der Regel 2/3 der Gesamtdosis natürlicher Strahlung.

Strahlungsquellen

Symptome einer Strahlenverletzung

Manifestationen hängen davon ab, ob ionisierende Strahlung auf den gesamten Organismus einwirkt (akutes Strahlensyndrom) oder nur auf die Stelle des Körpers.

Nach Bestrahlung des gesamten Organismus gibt es mehrere verschiedene Syndrome. Diese Syndrome haben drei Phasen:

• Prodromalphase (0 bis 2 Tage nach der Bestrahlung) mit allgemeiner Schwäche, Übelkeit und Erbrechen;
• latente asymptomatische Phase (1-20 Tage nach der Bestrahlung);
• Phase der Höhe der Krankheit (2-60 Tage nach der Bestrahlung).

Symptome einer Strahlenverletzung

Diagnose von Strahlenschäden

Nach akuter Bestrahlung wird eine Laboruntersuchung einschließlich OAK, ein biochemischer Bluttest, ein allgemeiner Urintest durchgeführt. Bestimmen Sie die Blutgruppe, die Verträglichkeit und die HLA-Antigene im Falle einer Bluttransfusion oder, falls erforderlich, einer Stammzelltransplantation. Lymphozytenzählungen werden 24, 48 und 72 Stunden nach der Bestrahlung durchgeführt, um die anfängliche Strahlendosis und die Prognose abzuschätzen. Ein klinischer Bluttest wird wöchentlich wiederholt. Dies ist notwendig, um die Aktivität des Knochenmarks und, falls erforderlich, abhängig vom klinischen Verlauf zu kontrollieren.

Diagnose von Strahlenschäden

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Behandlung von Strahlenschäden

Ionisierende Effekte können von physischen Schäden begleitet sein (z. B. Von einer Explosion oder einem Sturz); Eine Begleiterscheinung kann lebensbedrohlicher sein als eine Strahlenexposition und erfordert eine vorrangige Behandlung. Hilfe bei schweren Verletzungen sollte nicht bis zum Eintreffen der Strahlenschutz- und -schutzdienste verschoben werden. Die Standardvorkehrungen, die routinemäßig verwendet werden, um den Verletzten zu helfen, sind ausreichend, um die Retter zu schützen.

Behandlung von Strahlenschäden

Vorhersage von Strahlungsschäden

Ohne medizinische Hilfe beträgt die LD 50 (die Dosis, die 60 Tage lang den Tod von 50% der Patienten verursacht) bei Ganzkörperbestrahlung etwa 4 Gy; > 6 Gy ist fast immer tödlich. Bei einer Dosis von <6 Gy ist das Überleben im Verhältnis zum Kehrwert der Gesamtdosis möglich. Der Begriff des Todes ist auch umgekehrt proportional zur Dosis (und daher Symptomatologie). Der Tod tritt innerhalb von Stunden oder Tagen mit einem zerebralen Syndrom und in der Regel innerhalb von 3-10 Tagen mit gastrointestinalem Syndrom auf. Bei einem hämatologischen Syndrom ist der Tod im Zeitraum von 2-4 Wochen wegen einer Sekundärinfektion oder innerhalb von 3-6 Wochen wegen einer massiven Blutung möglich. Patienten, die eine Ganzkörperbestrahlung mit einer Dosis von <2 Gy erhielten, erholten sich normalerweise innerhalb eines Monats vollständig, obwohl sie langfristige Komplikationen (z. B. Krebs) haben können.

In der Behandlung von LD 50 ist etwa 6 Gy, in einigen Fällen überlebten Patienten nach der Bestrahlung von 10 Gy.

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