Biologiczne działanie promieniowania rentgenowskiego

 

Na wiedzę w tym zakresie złożyły się informacje o losach ofiar bomb atomowych, a także osób napromieniowanych w wyniku awarii reaktorów jądrowych, wyniki kontroli osób, które przy pracy są stale lub okresowo narażone na promieniowanie rentgenowskie oraz wyniki badan na zwierzętach. W tabeli 1. podano prognozowane biologiczne skutki po jednorazowym napromienieniu całego ciała człowieka w zależności od wielkości przyjętej dawki. Mogą się one ujawnić w krótkim czasie po napromienieniu (skutki wczesne) lub po kilku miesiącach czy nawet latach (skutki późne), [2],

Promieniowanie w dużych jednorazowych dawkach może także spowodować u człowieka zmiany w kolejnych pokoleniach - w następstwie mutacji genów, w których zakodowane są indywidualne cechy organizmu. Przy niedużych dawkach promieniowania wczesne symptomy mogą nie zostać zauważone (co nie znaczy, że ich nie ma), a jednocześnie nie można wykluczyć prawdopodobieństwa wystąpienia również skutków późnych, nazywanych również stochastycznymi (przypadkowymi) [2].

 

Tabela 1. Przewidywane skutki biologiczne po jednorazowym napromienieniu całego ciała człowieka [5]

 

Dawka, Sv*	Skutki
0,25	Brak objawów klinicznych
0,50	Brak objawów klinicznych; okresowe zmiany w obrazie krwi; bardzo małe praw­dopodobieństwo skutków późnych
1 ÷ 2	Niewielkie objawy kliniczne; zmiany w obrazie krwi, utrata włosów po ok. 2 tygodniach; częste skutki późne, dawka śmiertelna dla ok, 25% napromieniowa­nych osób
3 ÷ 5	Ciężkie objawy kliniczne z pełnym rozwo­jem choroby popromiennej; dawka śmier­telna dla 50% napromieniowanych osób
5 ÷ 7	Przeżywa do 20% osób, śmierć w ciągu kilkunastu do kilkudziesięciu dni
10 ÷ 30	Śmierć w ciągu kilku do kilkunastu dni
50	Śmierć w ciągu kilkunastu godzin do 3 dni

             * Sievert [Sv] - podstawowa jednostka dawki skutecznej, obrazującej narażenie na promieniowanie

               rentgenowskie całego ciała człowieka.

 

Oddziaływanie promieniowania rentgenowskiego

 

Pomimo napromieniowania, organizm człowieka, może naprawić jego skutki, a stopień ich usunięcia zależy od częstotliwości i czasu trwania naświetlania, Promieniowanie pierwotne niesie ze sobą mniejsze skutki zdrowotne niż skoncentrowane, ponieważ organizm człowieka otrzymuje mniejszą dawkę podczas badania. Ryzyko związane z badaniami rentgenowskimi związane jest ze skutkami deterministycznymi ¹ [¹Skutki deterministyczne (niestochastyczne), czyli takie, których zarówno częstość, jak i stopień ciężkości ulegają wzrostowi wraz z dawką promieniowania; można określić dla nich dawkę progową. Należą do nich np. wszystkie dobrze znane powikłania w radioterapii [3]] i stochastycznymi ² [²Skutki stochastyczne, czyli te, których częstość występowania ulega jedynie zwiększeniu wraz ze wzrostem dawki. Są to zjawiska probabilistyczne; nie istnieje dla nich dawka progowa. Należą do nich np, nowotwory złośliwe [3]] [1]:

• niebezpieczeństwo powstania nowotworów - dotyczące całego ciała
• niebezpieczeństwo związane z uszkodzeniami układu genetycznego (DNA).

 

 

Na rysunku wyróżniono w skali czasu kilka faz, w trakcie których następują po sobie popromienne skutki wraz z rodzajem oddziaływania promieniowania rentgenowskiego na organizm żywy. Pierwszą zmianą w materiale biologicznym jest wchłonięcie przez żywą tkankę energii promieniowania, która powoduje jonizację albo wzbudzenie cząsteczek i atomów, a te wyzwalają następnie łańcuch wtórnych reakcji biologicznych [3].

 

Zakres zmian zachodzących w uszkodzonym DNA zależy od [4,5]:

• wielkości dawki promieniowania
• typu promieniowania oraz jego energii
• okoliczności napromieniowania, tj, masy i szybkości dawkowania napromieniowanego człowieka
• czułości tkanek na napromieniowanie; do najbardziej promienioczułych zalicza się tkankę krwiotwórczą, tkankę limfatyczną i komórki rozrodcze, a także błonę śluzową jelit i soczewkę oka.
  
  

W związku z różnorakim oddziaływaniem promieniowania rentgenowskiego na organizm człowieka trudno jest określić dawkę, przy której następują konkretne skutki biologiczne. Można jedynie przewidywać skutki przy zakresach dawek, którym poddano organizm człowieka.

 

 

_____________________

 

[1]  Corazza V., Daimler R., Ernst A., Federspiel K., Herbst V., Langbein K., Martin H.P, Weiss H. Podręczna encyklopedia zdrowia. Zysk i S-ka, Poznań 2002

[2]  Gostkowska B., Lebecka J. Ochrona radiologiczna [w:] D. Koradecka (red.) Bezpieczeństwo pracy i ergonomia, tom 1. CIOP Warszawa 1997

[3]  Pachocki K. Promieniowanie jonizujące - działanie promieniowania jonizującego na organizm ludzki. Państwowy Zakład Higieny - Instytut Naukowo-Badawczy, http:// www.ciop.pl [dostęp: 11.05.2016]

[4]  Szumiel I. Dlaczego komórki różnią się promieniowrażliwością? [w:] „Postępy Techniki Jądrowej", z. 4. Polskie Towarzystwo Nukleoniczne, Warszawa 2007

[5]  Rączkowski B. BHP w praktyce. Ośrodek Doradztwa i Doskonalenia Kadr, Gdańsk 2012