Радіаційне ураження

Іонізуюче випромінювання пошкоджує тканини по-різному, залежно від типу випромінювання, його дози, ступеня та типу зовнішнього опромінення. Симптоми можуть бути місцевими (наприклад, опіки) або системними (наприклад, гостра променева хвороба). Діагноз ґрунтується на анамнезі радіаційного опромінення, а іноді на даних альфа-лічильників або лічильників Гейгера. Лікування променевого ураження полягає в ізоляції та (за показаннями) деконтамінації, але зазвичай показана підтримуюча терапія. У випадках внутрішнього зараження специфічними радіонуклідами використовуються інгібітори абсорбції або хелатні агенти. Прогноз оцінюється шляхом вимірювання кількості лімфоцитів протягом перших 24–72 годин.

Радіація – це електромагнітні хвилі високої енергії (рентгенівські промені, гамма-промені) або частинки (альфа-частинки, бета-частинки, нейтрони), що випромінюються радіоактивними елементами або штучними джерелами (такими як рентгенівські трубки та обладнання для променевої терапії).

Альфа-частинки – це ядра гелію, що випромінюються різними радіонуклідами (наприклад, плутонієм, радієм, ураном), які не проникають у шкіру глибше за 0,1 мм. Бета-частинки – це електрони високої енергії, що випромінюються ядрами нестабільних атомів (зокрема, ^137Cs, ^131I ). Ці частинки можуть проникати в шкіру на більшу глибину (1-2 см) і викликати пошкодження епітелію та субепітеліального шару. Нейтрони – це електрично нейтральні частинки, що випромінюються ядрами деяких радіоактивних атомів і утворюються в результаті ядерних реакцій (наприклад, у реакторах, лінійних прискорювачах); вони можуть проникати глибоко в тканини (більше 2 см), де їх зіткнення зі стабільними атомами призводять до випромінювання альфа- та бета-частинок і гамма-випромінювання. Гамма- та рентгенівське випромінювання – це електромагнітне випромінювання високої енергії (тобто фотони), яке може проникати в тканини людини на багато сантиметрів углиб.

Через ці характеристики альфа- та бета-частинки чинять свою основну шкідливу дію, коли радіоактивні елементи, що їх випромінюють, знаходяться всередині організму (внутрішнє забруднення) або безпосередньо на його поверхні. Гамма-промені та рентгенівське випромінювання можуть завдавати шкоди на великій відстані від їхнього джерела та є типовою причиною гострих променевих синдромів (див. відповідний розділ).

Одиниці вимірювання. Розрізняють такі одиниці вимірювання: рентген, грей та зіверт. Рентген (Р) – це інтенсивність рентгенівського або гамма-випромінювання в повітрі. Грей (Гр) – це кількість енергії, що поглинається тканиною. Оскільки біологічне пошкодження на один Грей змінюється залежно від типу випромінювання (воно вище для нейтронів та альфа-частинок), дозу в Греях необхідно помножити на коефіцієнт якості, яким є інша одиниця – зіверт (Зв). Грей та зіверт замінили одиниці «рад» та «бер» (1 Гр = 100 рад; 1 Зв = 100 бер) у сучасній номенклатурі та є практично еквівалентними при описі гамма- або бета-випромінювання.

Радіаційний вплив. Існує два основних типи радіаційного впливу – забруднення та опромінення. У багатьох випадках радіація має обидва наслідки.

• Забруднення — це потрапляння та утримання радіоактивного матеріалу в організмі, зазвичай у пилу або рідині. Зовнішнє забруднення відбувається на шкірі або одязі, з яких він може відпадати або просто стертися, забруднюючи інших людей та навколишні предмети. Радіоактивний матеріал також може поглинатися через легені, шлунково-кишковий тракт або проникати через шкіру (внутрішнє забруднення). Поглинутий матеріал транспортується до різних місць в організмі (наприклад, кістковий мозок), де він продовжує випромінювати радіацію, доки не буде видалений або доки не розпадеться. Внутрішнє забруднення видалити важче.
• Опромінення – це дія проникаючої радіації, але не радіоактивної речовини (тобто зараження немає). Як правило, цей вплив викликається гамма- та рентгенівським випромінюванням. Опромінення може охоплювати все тіло з формуванням системних симптомів та променевих синдромів (див. відповідний розділ), або невелику його частину (наприклад, під час променевої терапії) з місцевими проявами.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Патофізіологія променевого ураження

Іонізуюче випромінювання пошкоджує мРНК, ДНК та білки безпосередньо або через утворення високореактивних вільних радикалів. Високі дози іонізуючого випромінювання викликають загибель клітин, тоді як нижчі дози погіршують проліферацію клітин. Пошкодження інших клітинних компонентів призводить до прогресуючої гіпоплазії, атрофії та, зрештою, фіброзу. Генетичні пошкодження можуть спровокувати злоякісну трансформацію або спадкові генетичні дефекти.

Тканини, які зазвичай швидко та безперервно оновлюються, особливо вразливі до іонізуючого випромінювання. Лімфоїдні клітини є найбільш чутливими до випромінювання, далі йдуть у порядку спадання статеві клітини, клітини кісткового мозку, що діляться, кишкові епітеліальні клітини, епідерміс, гепатоцити, епітелій альвеол легень та жовчних проток, ниркові епітеліальні клітини, ендотеліальні клітини (плеври та очеревини), нервові клітини, кісткові клітини, клітини сполучної тканини та м'язові клітини.

Точна доза, при якій починається токсичність, залежить від динаміки опромінення, тобто одноразова швидка доза в кілька Греїв є більш руйнівною, ніж така ж доза, що вводиться протягом тижнів або місяців. Дозозалежність також залежить від площі тіла, що опромінюється. Тяжкість захворювання безперечна, летальні випадки трапляються при опроміненні всього тіла >4,5 Гр; однак дози в десятки Греїв можуть добре переноситися, якщо опромінення розподілено на тривалий період часу та зосереджено на невеликій ділянці тіла (наприклад, лікування раку).

Діти більш схильні до радіаційного ураження через вищу швидкість проліферації клітин та більшу кількість клітинних поділів.

Джерела радіації

Люди постійно піддаються впливу природного випромінювання (фонового випромінювання). До фонового випромінювання належить космічне випромінювання, більша частина якого поглинається атмосферою. Таким чином, фонове випромінювання більше впливає на людей, які живуть у високих горах або літають у літаках. Радіоактивні елементи, особливо газоподібний радон, містяться в багатьох гірських породах або мінералах. Ці елементи потрапляють у різні речовини, зокрема в їжу та будівельні матеріали. Вплив радону зазвичай становить 2/3 від загальної дози природного випромінювання.

Джерела радіації

Симптоми радіаційного отруєння

Прояви залежать від того, чи іонізуюче випромінювання впливає на весь організм (гострий променевий синдром) чи лише на його частину.

Після опромінення всього тіла виникає кілька різних синдромів. Ці синдроми мають три фази:

• продромальна фаза (від 0 до 2 днів після опромінення) із загальною слабкістю, нудотою та блюванням;
• латентна безсимптомна фаза (1-20 днів після опромінення);
• гостра фаза захворювання (2-60 днів після опромінення).

Симптоми радіаційного отруєння

Діагностика радіаційного ураження

Після гострого опромінення проводяться лабораторні дослідження, включаючи загальний аналіз крові, біохімічний аналіз крові та аналіз сечі. У разі переливання крові або, за необхідності, трансплантації стовбурових клітин визначають групу крові, сумісність та антигени HLA. Підрахунок лімфоцитів проводиться через 24, 48 та 72 години після опромінення для оцінки початкової дози опромінення та прогнозу. Клінічні аналізи крові повторюються щотижня. Це необхідно для контролю активності кісткового мозку та, за потреби, залежно від клінічного перебігу.

Діагностика радіаційного ураження

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Лікування променевого ураження

Іонізуючий вплив може супроводжуватися фізичними травмами (наприклад, внаслідок вибуху або падіння); супутня травма може бути більш небезпечною для життя, ніж радіаційний вплив, і потребує негайного лікування. Лікування серйозних травм не слід відкладати до прибуття служб радіаційної діагностики та захисту. Стандартних запобіжних заходів, що зазвичай використовуються в травматологічній допомозі, достатньо для захисту рятувальників.

Лікування променевого ураження

Прогнозування радіаційного ураження

Без медичної допомоги ЛД50 (доза, що викликає смерть у 50% пацієнтів протягом 60 днів) для опромінення всього тіла становить приблизно 4 Гр; >6 Гр майже завжди призводить до летального результату. При дозах <6 Гр можливе виживання обернено пропорційне загальній дозі. Час до смерті також обернено пропорційний дозі (а отже, і симптомам). Смерть настає протягом кількох годин або днів при церебральному синдромі та зазвичай протягом 3-10 днів при шлунково-кишковому синдромі. При гематологічному синдромі смерть можлива протягом 2-4 тижнів через вторинну інфекцію або протягом 3-6 тижнів через масивну кровотечу. Пацієнти, які отримали дози опромінення всього тіла <2 Гр, зазвичай повністю одужують протягом місяця, хоча можливі пізні ускладнення (наприклад, рак).

При лікуванні ЛД50 становить близько 6 Гр, у деяких випадках пацієнти виживали після опромінення 10 Гр.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]