Trovanje radijacijom

**Trovanje radijacijom** je pojava prouzrokovana jonizujućim zračenjem koja se kod ljudi i životinja manifestuje kroz oštećivanje organa i tkiva. Ovaj pojam se najčešće koristi da bi se izrazilo akutno trovanje visokim dozama radijacije u kratkom vremenskom periodu, mada se koristi i za duže vremenske periode. Klinička dijagnoza ovog trovanja se stručno zove ***[[Radijaciona bolest|akutni radijacijski sindrom]]*** **(ARS)**. Hronični radijacijski sindrom postoji ali je veoma redak i najčešće se javlja kod radnika u nuklearnim postrojenjima i elektranama. Razlika između akutnog i hroničnog trovanja je u vremenu izlaganja radioaktivnim izvorima: kod akutnih trovanja najrasprostranjenije je kratko izlaganje visokim dozama zračenja dok je kod hroničnih potreban duži vremenski period konstantnog izlaganja.
Izlaganje radijaciji povećava rizik od tumora i mutacija. Kasnija oboljenja se podrazumevaju kao nasumična posledična veza sa trovanjem radijacijom.

## Razlika između akutnog i hroničnog trovanja
Trovanje radijacijom se najčešće vezuje za akutno trovanje. Glavni simptomi ovog trovanja su mučnina i povraćanje. Postoji tačna šema povezanosti vremenskog perioda izlaganja radijaciji sa kasnijim simptomima i posledicama. The amount of time between exposure to radiation and the onset of the initial symptoms may be an indicator of how much radiation was absorbed. Brzina kojom se simptomi pojavljuju kod čoveka se linearno penje sa povećavanjem doze ozračenja. Veće doze sa sobom povlače teže simptome i pogoršavanje zdravstvenog stanja ozračene osobe. Kod većih akutnih ozračenja postoji period kašnjenja koji podrazumeva vremenski period u trajanju od nekoliko dana (ili sati kod najvećih doza ozračenja) kod kojeg su prvi simptomi kratkotrajni i osoba se oseća dobro. Tek kasnije, kada oštećena tkiva i organi počnu da gube svoju funkciju radioaktivne čestice vezane za tkiva izlaze na površinu kože i stvaraju opekotine opasne po život. Kod blagih doza ozračenja (1-2 Gy) mučnina se javlja u prvih 24-48 sati. Nju prate zamor, glavobolje i opšta malaksalost. Kod srednjih doza ozračenja (2-3.5 Gy) uz simptome blagog trovanja javlja se i dijareja kao posledica teškog oštećenja sistema za varenje a povraćanje i mučnina otpočinju u prvih 12-24 sati nakon izlaganja radijaciji. Nakon toga česti su primeri i opadanja kose, groznice, prisustva krvi u sekretu, stolici i tokom povraćanja a otvorene rane (u slučaju da ih ozračena osoba ima) se teško tretiraju. Kod velikih doza (3.5-5.5 Gy) mučnina i povraćanje se javljaju nakon 1 sata posle izlaganja radijaciji uz prethodne simptome trovanja srednjim dozama. Kod veoma velikih doza (5.5-8 Gy) se uz sve prethodne simptome javlja i dezorijentacija, veoma snažna mučnina i generalno smrtnost u prvih 24-48 sati se povećava na 50%.

Duže izlaganje radijaciji, kod doza koje su manje od akutnih doza trovanja radijacijom, povećava rizik od kancera prouzrokovanog mutacijom genskih ćelija. Ako su kanceri i maligna oboljenja prouzrokovani hroničnim trovanjem radijacijom onda se praćenje bolesti, simptomi, lečenje i težina bolesti ne vezuju za trovanje radijacijom pošto se trovanje prekida a sve ove bolesti predstavljaju rezultat dugovremenskog izlaganja zračenju.

Radijacija se u nekim slučajevima koristi kao sredstvo lečenja kod malignih oboljenja radioterapijom.

## Izlaganje radijaciji
### Upoređivanje spoljašnjeg i unutrašnjeg izlaganja
#### Spoljašnje izlaganje radijaciji
Spoljašnje izlaganje radijaciji predstavlja izlaganje osobe spoljnom izvoru koji emituje jonizujuće zračenje. Kod ove vrste zračenja izvor ostaje i zrači van tela osobe izložene zračenju. Primeri spoljašnjeg zračenja su sledeći slučajevi:
* Osoba koja se nalazi u blizini slobodnih radioaktivnih elemenata u prirodi
* Osoba koja se nalazi u blizini ozračenih predmeta koji emituju zračenje
* Svemirski kosmonauti koji su ozračeni radijacijom u svemiru
* Osobe koje su lečene radioterapijom

U ovom slučaju dozu radijacije je lako ustanoviti i objekat ne postaje i sam radioaktivan osim u slučajevima kada radijacija deluje koncentrisanim neutronskim snopom koji aktivira objekat koji i sam postaje radioaktivan. Takođe, objekat ili osoba može biti kontaminirana spoljašnjim izvorom bez ulaska istog u organizam (kao na primer kod radioaktivnih padavina kada radioaktivne čestice padaju na kožu, nakon čega se vrši dekontaminacija.

#### Unutrašnje izlaganje radijaciji
Unutrašnje izlaganje radijaciji predstavlja najopasniju pojavu koja, u zavisnosti od vremenskog intervala i intenzivnosti izvora radioaktivnosti, prouzrokuje najteža oštećenja ćelija u organizmu. Neki od primera su:
* izotopi Kalijuma koji se nalaze u ljudskom telu
* slučaj kada osoba unese radioaktivnu česticu u organizam (prašina, kontaminirana hrana ili voda itd.)

### Nuklearno ratovanje i testovi bombi

Nuklearni ratovi i testovi nuklearnih bombi su složeni procesi koji izazivaju trovanje radijacijom na više načina.
* Eksplozija nuklearne bombe stvara infracrveni toplotni talas, odnosno talas ispod spektra vidljive svetlosti, koji toplotnom radijacijom sagoreva ljudsku kožu i sve osetljive delove ljudskog tela (oči, usne, periferne delove sistema sluha itd.). Razlika između ovog i jonizujućeg zračenja je ta što kod jonizujućeg zračenja zraci prodiru kroz celo telo, dok kod infracrvenog zračenja stradaju površinski organi.
* Beta zračenje od strane kratkog jonizujućeg zračenja. Ovo zračenje se najčešće vezuje za nuklearne padavine, neposredno nakon eksplozije bombe, kada su čestice prašine i otpada sa zemlje aktivirane i opasno kontaminirane. Prava opasnost od ovakvih čestica je unošenje u organizam, spoljno dejstvo su blage opekotine na tačkama dodira sa kožom.
* Gama zračenje kao najopasnija posledica eksplozije nuklearne bombe. Ovo zračenje prodice kroz celokupno ljudsko telo i izaziva najteža trovanja radijacijom.

Na slici desno se vide efekti nuklearne bombe. Termalna radijacija je sagorela kožu žene na slici u šarama koje odgovaraju njenoj odeći. Jasno se vidi razlika između termalne sa jedne i beta i gama radijacije sa druge strane. Termalna radijacija uništava organe i tkiva izložene talasu dejstva (strada ona strana tela koja je direktno izložena/okrenuta izvoru toplote). Takođe, vidi se i razlika između dejstva na tkaninu svetlije i tamnije boje: svetlija boja tkanine reflektuje više svetlosti od tamnije (ispod koje su se i stvorile ove teške opekotine).

Postoji i rizik unutrašnje radijacije unošenjem radioaktivnih elemenata u organizam (preko nuklearnih padavina).

### Nesreće vezane za nuklearne reaktore
Kao prva nesreća vezana za nuklearne reaktore uzima se incident na sovjetskoj nuklearnoj podmornici K-19, tokom koga su neki članovi posade primili doze od preko 50 Sv.
Najteža nesreća vezana za nuklearne reaktore desila se u Černobiljskoj elektrani u 01:23 po moskovskom vremenu 26. aprila 1986. godine. Ova nesreća je bila ravna nuklearnoj katastrofi a posledice se i dalje osećaju. Kako je vreme poluraspada radioaktivnih elemenata koji su oslobodili izotope Joda 131I isteklo posledica koja pogađa zonu nuklearne nesreće je prisustvo Cezijuma 137Cs i Stroncijuma 90Sr, čije je vreme poluraspada oko 30 godina.

### Druge nesreće
U centralnom Brazilu, državi Gojas, 13. septembra 1987. godine dogodio se incident koji je ubio 4, hospitalizovao 28 i ozračio preko 200 ljudi, kada je iz nepropisno odloženog kontejnera za cezijum hlorid izvađen radioaktivni materijal.

### Putovanje kroz svemir
Tokom putovanja kroz svemir kosmonauti se izlažu radijaciji u svemiru koja potiče od radijacije u donjoj orbiti planete Zemlje a najverovatnije i od Sunčane radijacije. Ova forma radijacije još uvek nije sasvim dobro ispitana ali se primećeni primeri trovanja radijacijom kod kosmonauta koji dugo borave u svemiru.

### Namerna trovanja
Dana 23. novembra 2006. godine umro je Aleksandar Litvinjenko od posledica namernog trovanja polonijumom. Ovo je prvi zvanični slučaj mada su se slični slučajevi dešavali i u prošlosti (primer defektora Nikolaja Hohlova, oficira KGB-a koji je 1953. godine prebegao u SAD).

## Prevencija
Najbolja zaštita od trovanja radijacijom je minimalno izlaganje izvoru radijacije, koliko god je to moguće i udaljavanje od samog izvora. Postoje razni metodi zaštite u okviru zone dejstva izvora radijacije (kada se prisustvo ne može izbeći) a svi se svode na sprečavanje prodiranja gama zraka elementima visoke gustine (kao što je olovo) i dekontaminacijom (u slučajevima gde su radioaktivne čestice na organizmu).

### Odstojanje
Doza koju ljudsko telo prima smanjuje se sa povećavanjem odstojanja osobe od izvora zračenja. Ovo je jedan od najboljih načina zaštite koji se primenjuje korišćenjem dozimetara (instrumenata merenja primljene doze kod čoveka) kao i korišćenjem Gajger-Milerovog brojača.

### Vremenski interval
Sa povećavanjem vremena provedenog tokom izlaganja izvoru radijacije povećava se i doza zračenja, odnosno nivo trovanja radijacijom.

### Redukcija unesenih radioaktivnih čestica
Postoje i načini redukcije efekata unesenih radioaktivnih čestica. Oni se zasnivaju na hemijskom principu unošenja Kalijum jodida koji u velikoj meri smanjuje rizik pojave kancera štitaste žlezde ali samo ako se doziranje obavi ubrzo nakon izlaganja radioaktivnom izvoru. Takođe, ovo je najbolji način prevencije izlaganju radioaktivnom Jodu 131I.

### Deljenje doza
Kada se doza radijacije podeli na određen vremenski period efekti trovanja radijacijom se smanjuju. Jedna ista doza primljena u roku od 24 sata i na primer 10 dana nema isti efekat na čoveka. Ovo predstavlja takozvanu „trku sa vremenom“, odnosno zavisi od toga koliko vremena je dato organizmu da svojim metabolizmom i procesima obnovi oštećene ćelije. Najbolji slučaj predstavljaju doze koje su sovjetski rudari primili tokom sanacije eksplozije u Černobilju, koje su primljena u vremenskom intervalu od 28 dana a koje nisu stvorile akutno trovanje.
Radiobiologija je otkrila da, tokom izlaganja ćelija radijaciji, povećavanjem doze radijacije smanjuje se broj ćelija koje preživljavaju. Takođe, u eksperimentima je dokazano da ako se grupa ćelija ozrači a nakon toga prođe određen vremenski period pre nego što se zračenje nastavi, da se mogućnost preživljavanja ćelija povećava. Međutim, prava opasnost dejstva jonizujućeg zračenja na čoveka je ta što ljudsko telo sadrži više vrsta ćelija koje imaju različitu otpornost na zračenje, kao i različite mogućnosti oporavka, tako da je gubitak jedne vrste ćelija ili jednog organa u nekim slučajevima dovoljan da obeleži smrt osobe koja je izložena radijaciji.
Primer je gubitak krvnih ćelija koje se delom stvaraju u koštanoj srži a koji prouzrokuje smrt. Na slici ispod prikazano je hipotetično ljudsko biće sa svojim ćelijama, koje je ozračeno određenim dozama radijacije. Plavom linijom označena je kriva odnosa doze i mogućnosti preživljavanja kod konstantnog zračenja bez doziranja. Crvenom linijom je označeno zračenje kod koga se zračenje dozira na određen vremenski period.

## Lečenje
Trenutne mogućnosti ne dozvoljavaju neutralizovanje efekata zračenja. U lečenju se koriste najviše anestetici i antimetici koji ublažavaju bolove kod srednjih i velikih doza radijacije dok se antibiotici koriste kao pomoć imunskom sistemu ozračenog čoveka kod koga radijacija uništava ili teško oštećuje imunski sistem (kao prevencija ili ublažavanje kasnijih bolesti). Radi se i na medikamentima koji ublažavaju dugoročno dejstvo radioaktivnih čestica na ćelije i njihovo uklanjanje iz organizma.

### Izlaganje celog tela prema izlaganju jednog dela tela
Postoji velika razlika između izlaganja jednog dela tela prema izlaganju celog tela akutnoj radijaciji. Organizam može da podnese gubitak perifernih organa i preživi, kada na primer jonizujuće zračenje teško ošteti ruku ili nogu. Gubljenje perifernih delova tela daje organizmu šansu da preživi dok se u slučajevima ozračivanja celog tela ta šansa preživljavanja smanjuje obrnuto proporcionalno sa povećavanjem doze i broja ozračenih organa. U slučaju da se periferni deo ljudskog tela ozrači taj slučaj se tretira kao lokalno radijacijsko trovanje.

### Eksperimenti sa ublažavanjem efekata radijacije na koštanu srž
Institut za radiobiološko istraživanje vojske SAD je vršio eksperimente vezane za hemijsko ublažavanje efekata zračenja na koštanu srž. Primećeno je da Androstenediol i Neumun pozitivno deluju na koštanu srž tako što vezivanjem raioaktivnih čestica na sebe i kasnijim izbacivanjem iz organizma povećavaju šansu za funkcionisanje ćelija unutar koštane srži. Dokazano je i da lekovi za tretman osteoporoze kao što je Biofosfat ublažavaju dugoročno dejstvo radijacije na koštanu srž. Mora se napomenuti da svi ovi medikamenti ne deluju preventivno već se primenjuju nakon dejstva radijacije na ćelije organizma.

## Tabela nivoa trovanja i simptoma
Godišnji limit na unos (na engleskom *Annual limit on intake* - (**ALI**)) je izvedena veličina količine radioaktivnog materijala koje ljudsko telo može da primi bez izazivanja kratkoročnih ili dugoročnih posledica na zdravlje osobe. Tabela koja sledi je izražena u sivertima (Sv) i rentgenima po čoveku (rem - Röntgen equivalent man):

### 0.05&ndash;0.2 Sv (5&ndash;20 rem)

Nema simptoma. Postoji mala mogućnost kancera (kod genetički predispozicijabilnih osoba). Neki naučnici tvrde da ove doze mogu blagorodno i pozitivno da utiču na čoveka. Ovo je istovremeno i gornja granica godišnje doze radnika u mnogim zemljama.

### 0.2&ndash;0.5 Sv (20&ndash;50 rem)

Nema primetnih simptoma. Broj belih krvnih zrnaca opada na kratki vremenski period.

### 0.5&ndash;1 Sv (50&ndash;100 rem)

Blago radijacijsko trovanje sa blagim vrtoglavicama, glavoboljama i povećanim rizikom od infekcija. Privremeni muški sterilitet je moguć.

### 1&ndash;2 Sv (100&ndash;200 rem)

*Lako trovanje radijacijom, oko 10% smrtnosti 30 dana nakon trovanja*. Blagi simptomi vidljivi (mučnina, vrtoglavica, glavobolja). Povećana opasnost od infekcija.

### 2&ndash;3 Sv (200&ndash;300 rem)

*Srednje trovanje radijacijom, smrtnost oko 35% 30 dana nakon trovanja*. Simptomi veoma izraženi sa kratkim vremenom kašnjenja.

### 3&ndash;4 Sv (300&ndash;400 rem)

*Teško trovanje radijacijom, smrtnost oko 50% 30 dana nakon trovanja*. Simptomi su slični kao kod trovanja dozom od 2 do 3 Sv sa pojačanim unutrašnjim krvarenjem (potkožnim, krvarenjem u bubrezima i ustima). Kod doze od 4 Sv preko 50% ljudi doživljava ove reakcije koje traju od 7 do 15 dana.

### 4&ndash;6 Sv (400&ndash;600 rem)

*Akutno trovanje radijacijom, smrtnost oko 60% 30 dana nakon trovanja*. Smrtnost raste sa porastom doze do 90% sa dozom od 6 Sv ako pacijent nije pod intenzivnim medicinskom lečenjem. Simtpomi se javljaju već u prvih nekoliko sati od početka trovanja i traju po nekoliko dana. Nakon toga sledi latentna faza, odnosno faza kada simptomi nisu izraženi a obolela osoba se oseća generalno dobro. Ova faza je siguran pokazatelj teškog trovanja radijacijom i prate je simptomi slični onim kod teškog trovanja radijacijom sa tendencijom veće intenzivnosti i čestim potpunim ženskim sterilitetom. Lečenje i oporavak traju od nekoliko meseci do godinu dana a primarni uzroci smrtnosti su unutrašnje krvarenje i infekcije.

### 6&ndash;10 Sv (600&ndash;1,000 rem)

*Akutno trovanje radijacijom, smrtnost približno sigurna nakon 14 dana*. Preživljavanje nakon ovakvog trovanja skoro nemoguće a zasniva se na transplatacijama i budnom medicinskom negom. Koštana srž je potpuno uništena, unutrašnji organi su teško oštećeni a prvi simptomi se javljaju u prvih nekoliko sati, sa kraćom latentnom fazom od 2 do 10 dana nakon koga nastupa smrt. Sovjetski piloti helikoptera tokom sanacije katastrofe u Černobilju su primili ovu dozu i nakon intenzivnog lečenja u Moskovskoj bolnici broj 6. u velikom broju umrli 10 dana nakon letova iznad razrušenog reaktora u Černobilju. Sličnu dozu zračenja su primili i vatrogasci koji su prvi izašli na teren da gase požar nakon eksplozije nuklearnog reaktora u Černobilju, kao i radnici elektrane koji su kasnije ušli u prostoriju sa otvorenim reaktorom, odnosno došli u dodir sa ozračenom vodom iz reaktora.

Postoje slučajevi preživljavanja ovakvih doza ali se oni zasnivaju na podeljenoj dozi. Konstantna doza do 1.000 rem je fatalna i teško oštećuje organizam.
 
### 10&ndash;50 Sv (1,000&ndash;5,000 rem)

*Akutno trovanje radijacijom, smrtnost do 100% 7 dana nakon trovanja*. Vreme javljanja prvih simptoma se meri u minutima i nakon trovanja latentni period je kratak a okarakterisan je potpunom slabošću tela, gubitkom orijentacije, povišenim krvnim pritiskom, dijarejom i gubitkom elektrolita u telesnim tečnostima. Sledi stanje šoka i delirijuma nakon koga nastupa sasvim izvesna smrt. Ne postoji način lečenja u ovoj fazi, za tretman se jedino koriste lekovi za ublažavanje bolova.

### Preko 50 Sv (>5,000 rem)

Kod doza preko 50 Sv smrt je sasvim sigurna a nastupa veoma brzo, često i u prvih 24 sati. Ne postoji nijedan način lečenja nakon izlaganja ovim dozama i u istoriji korišćenja radioaktivnih elemenata i čestica niko nije preživeo ove doze. Incidenti sa ovim dozama se veoma retko događaju i protiv njih ne postoji efikasni način zaštite osim držanja sigurnog odstojanja od izvora radijacije.

## Kožni radijacijski sindrom
Poslednjih godina proučava se kožni radijacijski sindrom (KRS) kao kompleksna pojava koja u nekim aspektima odudara od modela radijacijskih trovanja unutrašnjih organa u telu čoveka. Samo akutno radijacijsko trovanje prati oštećenje kože, nekad i od kontaminacije kože i odeće. Nakon izlaganja kože akutnim dozama radijacije prvi simptomi koji se javljaju na površinskom sloju kože su slični izlaganju visokim temperaturama: crvenilo, opekotine i ljuštenje kože. Kasnije ovi simptomi se pojačavaju i transformišu u otvorene rane koje se veoma teško leče. Međutim, koža ima jak sistem regeneracije mada dlake na koži, prilikom izlaganja visokim dozama radijacije, bivaju potpuno uništene i često se ne regenerišu. Javlja se i teška nekroza čija površina zavisi od površine kože izlože radijaciji ali i od jačine same radijacije.

## Historija
Iako je radijacija otkrivena u kasnom 19. veku opasnosti koje radijacija nosi po ljudsko telo su otkrivene tek kasnije. Radioaktivno nadrilekarstvo 20-ih godina 20. veka je odličan pokazatelj neznanja osnovnih faktora i opasnosti izlaganja radijaciji, kada je tržište Evrope i SAD-a preplavljeno proizvodima iz domena kozmetike i lekova obogaćenih radioaktivnim česticama. Tek početkom 1940. godine uočeni su jasni znaci opasnosti radijacije i započet je proces ispitivanja i zaštite od zračenja. Prava snaga radijacije i njeni efekti pokazali su se u 1945. godini nakon eksplozija u Hirošimi i Nagasakiju. Krajem 20. veka razvijeni su bolji načini zaštite i detektovanja radijacije ali se prava nemoć i konfuzija pokazala 1986. godine tokom Černobiljske katastrofe.

## Povezano
* Nuklearna fizika
* Radioaktivnost
* Nuklearne padavine
* Atomska bomba
* Nuklearna lančana reakcija
* Černobiljska katastrofa

## Reference

## Vanjske veze

*  Hemijski pregled, veb strana vezana za hemiju 
*  [Nesreće u [SAD] sa teškim oštećenjima unutrašnjih organa] 
*  Lista radioaktivnih nesreće sa posledicama
*  Izdanje Američkog Centra za kontrolu bolesti vezano za akutni radijacijski sindrom
*  Efekti nuklearnog oružja na ljudsko telo 

## Literatura
* ABHO Priručnik (1970.), *Dekontaminacija*, Vojno-izdavački zavod Beograd 
* Natalija Nadejina (1989.), *Žrtve Černobilja*, Tula