A sugárbetegség (közkeletű, de helytelen néven „sugárfertőzés”) az ionizáló sugárzás hatására létrejövő, bizonyos típusú szervi elváltozás(ok) elnevezése. Általában rövid ideig tartó behatást szoktak alatta érteni, de következményei hosszabb távra is kihathatnak. Krónikus változata általában véve nem jellemző, a rádiumot bányászó munkások és a szovjet nukleáris programban részt vevők körében figyelték meg, akik hosszabb ideig ki voltak téve a sugárzás hatásainak.
A sugárdózis szintjének mérése A sugárzás mértékét radban mérik, amely a befogadó által elnyelt sugárzás mértéke. 1 rad 0,01 joule befogadott energiának felel meg, a befogadó minden egyes kilogrammja után. Létezik SI-mértékegysége is, a gray, amely 100 radnak felel meg.
A pontosabb meghatározás érdekében bevezettek egy változót is, amely a relatív biológiai hatást vizsgálja. Ezt a röntgen (R) és a sievert (Sv) segítségével mérik.
Mennyiség Hagyományos mértékegység SI-mértékegység Átváltás expozíció röntgen (R) coulomb/kg levegő (C/kg) 1 C/kg =3876 R 1 R = 258 µC/kg elnyelt dózis rad gray (Gy) 1 Gy = 100 rad dózisekvivalens rem sievert (Sv) 1 Sv = 100 rem radioaktivitás curie (Ci) becquerel (Bq) 1 mCi = 37 MBq
Hatások A sugárbetegséget leggyakrabban a rövid távú (akut) tüneteivel írják le. Ebben az esetben azt vizsgálják, hogy a sugárzásnak való kitettség és az első tünetek megjelenése között mennyi idő telt el. Ebből már nagyjából lehet következtetni arra, mekkora dózisban érte az illetőt a sugárzás. A tünetek annál súlyosabbak, és a túlélésre való esély annál kisebb, minél nagyobb a dózis. Hányinger és hányás jelentkezése általában előfordul, 1–2 Gray dózis esetében 1–2 napon belül. Fejfájás, szédülés, gyengeség is jellemzően előfordul. Közepes (2–3,5 Gray) dózisnál a tünetek akár fél napon belül jelentkezhetnek, ráadásul láz, hajhullás, fertőzések, véres hányás, csökkent véralvadási képesség is fellépnek. Súlyos (3,5-5,5 Gy) esetben reszketés és igen magas láz alakulhat ki. A legsúlyosabb (5,5–8 Gy) esetben a tünetek már fél órán belül jelentkeznek, zavarodottság, diszorientáció és alacsony vérnyomás mellett. A túlélés esélye ekkora dózis esetén kevesebb mint 50%.
Akik hosszabb távon vannak kitéve a sugárzás káros hatásainak, azoknál más jellegű tünetek fordulnak elő. Jellemzően rák, illetve genetikai rendellenességek alakulnak ki.
A behatás módja Külső és belső behatás Külső Akkor beszélünk külső behatásról, ha a sugárzás forrása a befogadó testen kívül található és ott is marad. Ennek három tipikus esete van: Valaki sugárzó anyagot hord magánál Az űrhajósokat érő kozmikus sugárzás Rák kezelése teleterápia vagy brachyterápia esetében (ez esetben hiába kerül közvetlenül a kezelt páciens szervezetébe a sugárzó anyag, az aktív része sosem kerül közvetlen kapcsolatba az alannyal).
Külső behatás esetén a besugárzás mértékét könnyű megbecsülni, valamint az alany nem lesz radioaktív.
Belső Belső behatás esetében a sugárzás forrása bekerül a testen belülre és kölcsönhatásba lép a sejtekkel. Néhány példa ennek eseteire:
A kálium 40-es izotópjának rendellenes felhalmozódása az emberi testben. Szennyezett élelmiszer bevitele, például stroncium-90 izotóppal szennyezett tehéntej Bizonyos rákkezelő terápiák esetében a radioaktív anyagot közvetlenül bejuttatják a szervezetbe.
Atombomba bélyeg|200px|Egy japán nő az 1945-ös amerikai atomtámadás után
Nukleáris támadások esetében a sugárbetegség folyamata három jól elkülöníthető fázisra bontható szét.
Égési sérülések az infravörös sugárzás hatására Béta-sugárzás hatásai, általában kisebb testfelületen jelentkeznek Gamma-sugárzás hatásai, melyek az egész testre kiterjednek
Atomreaktor-balesetek A legismertebb katasztrófa a csernobili atomerőműben történt baleset, melynek során 30 ember halt meg közvetlenül a sugárzás hatására. Százmillió curie-nyi radioaktív izotóp szállt szerteszét a levegőben. Kezdetben a 131-es jódizotóp volt a legveszedelmesebb, ám rövid felezési ideje miatt ez már lebomlott, de a 30 éves felezési idejű céziumizotóp és 28 év felezési idejű stronciumizotóp még évtizedekkel később is kimutatható.
Egyéb balesetek Figyelmetlenség, nem megfelelő tárolás esetén radioaktív anyagok megfelelő védelem nélkül is kikerülhetnek a külvilágba. Legkirívóbb példája ennek a brazíliai Goiâniában történt incidens, amikor egy felelőtlenül őrzés nélkül hagyott orvosi műszer okozott súlyos balesetet.
Szándékos mérgezés 2006. november 23-án Alekszandr Litvinyenko orosz titkosügynök feltehetően polónium-210-mérgezésben hunyt el. Felmerült a gyanú, hogy szándékosan keverhették hozzá a radioaktív anyagot az ügynök teájához.
Megelőzési lehetőségek Általánosságban elmondható, hogy minél távolabb vagyunk a sugárzás forrásától, annál (négyzetesen) kisebb a sugárzás intenzitása. Továbbá minél kevesebb időt töltünk el a sugárzó tárgy közvetlen közelében, a behatás (expozíció) mértéke is annál kisebb lesz. A Cresson Kearny által kiadott nukleáris háború-túlélő kézikönyv szerint is, ha valakinek sürgősen el kell hagynia az óvóhelyet háborús időben, akkor azt minél gyorsabban kell megtennie. Békeidőben hasonlóképpen gyorsan kell cselekedniük például a veszélyes anyaggal dolgozó munkásoknak.
A távolságtartás mellett az árnyékoló anyagok használata az alapvető védelmi módszer sugárzó anyagok kezelésekor. Az ólom rendkívül jó sugárzáselnyelő, de egyéb nagy fajsúlyú anyagok, mint a tömör beton is elterjedt elhatárolók.
A kálium-jodid közvetlenül szájon át való adagolása a veszélyes anyag szervezetbe bejutása esetén segít elkerülni a pajzsmirigy rendellenes elváltozását.
Különösen érdekes dolog, hogy magas sugárterhelési szint esetén sem biztos a menthetetlenség. Az emberi szervek többféle módon reagálnak, és nem mindegy, hogy ezek milyen mértékben károsodtak. Ennek függvényében a túlélési esélyek is megnőhetnek. Az alul látható spanyol nyelvű ábra azt mutatja, hogy mekkorák adott sugárterhelésnél a túlélési esélyek, ha a sejtek képtelenek regenerálódni (kék vonal), és mennyi, ha a sejtek még képesek a regenerálódásra (piros vonal).
bélyegkép|középre|600px|A gammasugárzás hatásai a sejtpusztulásra
Kezelés A sugárbetegség közvetlen következményeinek gyógyítására jelenleg nincs mód, bár fejlesztés alatt állnak gyógyszerek, pl. DBIBB. Elsődleges a sugárzó anyagoktól való megtisztítás, illetve ha szervezetbe került, a kiürítés meggyorsítása.
A DNS-károsodás okozta rák vagy mutáció esetén sebészeti eltávolításra lehet szükség – súlyosan károsodott és elhalt testrészek esetén ez az egyetlen lehetőség. Enyhébb esetekben a szövődmények jól gyógyíthatók, valamint a tünetek enyhítésére is képes az orvostudomány. Akiknek csak bizonyos testrészei kerültek kapcsolatba a sugárzással, azok jobban kezelhetők, mivel testük többi része kimaradt a sugárzás hatása alól. Ilyen esetekben jóval magasabb sugárzást is túlélhet az emberi test, viszont súlyos radioaktív égési sérüléseket szerezhet az illető, akinek amputálni kell a sérült végtagját.
A sugárbetegség legveszélyesebb szövődménye, hogy elpusztítja a csontvelőt és a fehérvérsejteket. Vérátömlesztéssel és steril környezetben való tartózkodással azonban javítható az állapot.
Sugárterhelés dózisának hatásai az emberi szervezetre A sugárdózis nagyságát egykor röntgenben, ma már sievertben (Sv) adjuk meg:
0,05-0,2 Sv (5-20 REM) Nincsenek tünetek. A rák és a genetikai rendellenességek esélye megnőhet, de nem bizonyított. A természetes háttérsugárzás is szerepet játszik benne.
0,2–0,5 Sv (20-50 REM) Nincs megemlíthető tünet. A fehérvérsejtszám időlegesen lecsökkenhet.
0,5–1 Sv (50–100 REM) Fejfájás, rosszullét előfordulhat, a legyengült immunrendszer miatt fertőzésre is megvan az esély. Ideiglenes sterilitás fordulhat elő férfiaknál.
1–2 Sv (100–200 REM) Kismértékű sugárbetegség, a halálozás esélye 10% 30 napon belül. Hányinger, gyakori hányás, ami legalább egy napig tart. Ezután 1-2 hét nyugalmi időszak következik, majd általános gyengeség és levertségérzet jelentkezik. A legyengült immunrendszer miatt megnő a fertőzésekre való esély. Férfiaknál ideiglenes sterilitás, nőknél spontán vetélés vagy koraszülés következhet be.
2–3 Sv (200–300 REM) Közepes dózis, 35%-os halálozással 30 napon belül. Hányinger és hányás általános, amely 1-2 napig tart. A nyugalmi időszakot követően hajhullás, gyengeségérzet jelentkezik. A fehérvérsejtszám drasztikusan csökken. Nőknél végleges meddőséget okozhat. A regenerálódás hónapokig tarthat.
3–4 Sv (300–400 REM) Súlyos dózis, 50%-os halálozási arány. Vérzés jelentkezhet a szájban, a bőr alatt, illetve a vesékben.
4–6 Sv (400–600 REM) Akut dózis, 60%-os halálozási aránnyal. A tünetek két órán belül megjelennek, melyek ugyanazok, mint előbb, csak markánsabbak. A felépülés akár egy egész évig is eltarthat. A halál oka jellemzően belső vérzés vagy fertőzés.
6–10 Sv (600–1000 REM) Igen súlyos dózis, közel 100%-os halálozás 2 héten belül. Az azonnali orvosi ellátás feltétlenül szükséges. A fehérvérsejtek pusztulása miatt vérátömlesztésre kell sort keríteni. A belső szervek súlyosan károsodhatnak. A tünetek már 15 percen belül megjelenhetnek, a halál oka fertőzés vagy belső vérzés. Ha valaki túléli, felépülése soha nem lesz teljes.
10–50 Sv (1000–5000 REM) A halálozási arány 100%, 7 napon belül. A tünetek azonnal jelentkeznek: gyengeségérzet és intenzív hányás. A sugárterhelést szenvedett személy úgynevezett „járkáló szellem” állapotba kerül: diszorientáció, zavarodottság jellemzi. Remegés, vérzések és kiszáradás a jellemző tünetek. A halál előtt delírium, majd kóma jellemzi a teljes leépülést. Gyógyíthatatlan állapot, legfeljebb a fájdalmat lehet enyhíteni. Louis Slotin 1946. május 21-én 21 Sv dózist kapott egy balesetben, majd 9 nappal később meghalt.
Több mint 50 Sv (5000 REM fölött) 1964-ben egy munkás 100 Sv-et kapott egy balesetben, 49 órával később meghalt. Cecil Kelley 1958-ban egy balszerencsés kísérlet miatt 60-180 Sv-t szenvedett el, 36 óra múlva meghalt.
Kobalt-60 izotóppal besugárzott csótányok 30%-a életben maradt 100 gray dózis hatására. 1000 gray esetén a lisztbogarak 10 százaléka maradt életben 30 nap után.
Jegyzetek
Fordítás
Források Radioaktív balesetek az USA-ban Radioaktív balesetek listája A Sarov-baleset A sugárbetegség gyógyítása Nukleáris fegyverek pusztító ereje
Kategória:Orvostudomány Kategória:Sugárbiológia