Radyasyonun Biyolojik Etkileri

MODÜL 3 RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ 1 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 2 1. GİRİŞ#
BİYOLOJİK ETKİLERİN TARİHİ §  1895 Röntgen taraKndan X-­‐ışınları keşfedildi §  1896 İlk deri yanığı rapor edildi §  1896 X ışınları kanser tedavisinde kullanıldı. §  1896 Becquerel taraKndan radyoak^vite keşfedildi. §  1897 İlk deri hasarı vakası rapor edildi §  1902 X ışınlarının sebep olduğu ilk cilt kanseri vakası rapor edildi Wilhem Röntgen (1845-­‐1923) §  1911 Mesleki ışınlama sebebiyle ilk lösemi ve akciğer kanseri vakası rapor edildi §  1911 Almanya’da 94 tümör vakası rapor edildi. (50 tanesi radyoloji uzmanı) 3 1. GİRİŞ#
RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ Direkt Etki
İndirekt Etki
Birincil Zarar
Hücre Ölümü
Onarım
Hücrede Değişiklik
İç Organlarda
Zarar
Dış Organlarda
Zarar
Somatik hücreler
Eşey hücreleri
Akut Radyasyon
Sendromları
Organın Zarar
Görmesi
Kanser
Kalıtımsal Etki
Determinististik Etki
Stokastik Etki
4 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 5 2. RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ #
ELEKTROMANYETİK RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ FOTOELEKTRİK OLAY COMPTON SAÇILMASI GAMA X-­‐IŞINLARI Önemli Nokta: Her üç etkileşmede de ortaya yüksek enerjili bir elektron çıkar FOTOELETRİK OLAY 6 2. RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ #
PARÇACIK RADYASYONUNUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ İYONİZASYON VE UYARMA BETA ALFA İster parçacık Tpi radyasyon olsun ister dalga Tpi, radyasyonun madde ile etkileşmesi sonucunda maddenin (ya da dokunun) yapısını oluşturan moleküllerde iyonizasyon meydana gelir. İyonizasyon bir atomun yörüngesinden ya da bir molekülden elektron koparılarak yapısının bozulmasıdır. 7 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 8 3. HÜCRE BİYOLOJİSİ#
HÜCRENİN YAPISI Kromozom
Hücre
DNA
DNA Hayat İçin
Gerekli Bilgiyi Taşır
Hücre
Çekirdeği
İnsan vücudu yaklaşık 1014 hücreden oluşur. 9 3. HÜCRE BİYOLOJİSİ#
HÜCRENİN YAPISI Canlıların en küçük yapı taşı hücredir. Hücreler de evrendeki diğer tüm maddeler gibi atomlardan meydana gelir. Ortalama bir i n s a n v ü c u d u y a k l a ş ı k y ü z t r i l y o n (100.000.000.000 = 1014) hücre ve her bir h ü c r e d e m i l y a r k e r e m i l y a r (1.000.000.000.000.000.000 = 10 18 ) atomdan oluşmaktadır. Hücrenin içerisinde, hücrenin yaşam faaliyetlerini sürdürmesi için gerekli organeller ve hücrenin gene^k şifresinin saklı olduğu çekirdek bulunur. Canlıya ait gene^k bilgi, çekirdeğin içerisinde yer alan kromozomların yapısında bulunan DNA sarmalında saklanmaktadır. DNA sarmalında canlı ile ilgili göz rengi, ten rengi gibi belirli bilgilerin bulunduğu belli uzunluklara da gen adı verilmektedir. 10 3. HÜCRE BİYOLOJİSİ#
BİRAZ DAHA BİYOLOJİ Canlı vücudunda aynı özellikte olan hücre topluluklarına doku, belli bir görevi yerine ge^ren dokulara da organ adı verilmektedir. İnsan vücudunda soma^k ve eşey hücreleri olmak üzere iki tür hücre bulunmaktadır. Eşey hücreleri kadında, yumurtalıklarda üre^len yumurta ve erkekte, tes^slerde üre^len spermdir. İnsan vücudunda eşey hücreleri dışında kalan hücrelere somaTk hücreler adı verilir (Soma Yunanca'da vücut anlamına gelir). Soma^k hücrelerin çekirdeğinde 23 çim toplam 46 kromozom bulunmaktadır. Eşey hücrelerinin çekirdeğinde toplam 23 kromozom bulunmaktadır. Bir canlı meydana gelirken oluşan ilk hücre 23 kromozomunu anneden ve 23 kromozomunu da babadan alır. Hücrenin 23 çim toplam 46 kromozom sayısını koruyacak şekilde çoğalması ile canlı şekillenmeye başlar. Canlılarda hücrelerin çoğalması hücre bölünmesi ile gerçekleşir. Hücre bölünmesi sırasında DNA'da yer alan canlı ile ilgili tüm bilgi yeni meydana gelen genç hücrelere aktarılır. Hücre Bölünmesi 11 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 12 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
RADYASYONUN CANLI İLE ETKİLEŞMESİ Direkt Etki
İndirekt Etki
Birincil Zarar
Hücre Ölümü
Onarım
Hücrede Değişiklik
İç Organda
Zarar
Dış Organda
Zarar
Somatik hücreler
Eşey hücreleri
Akut Radyasyon
Sendromları
Organın Zarar
Görmesi
Kanser
Kalıtımsal Etki
Determinististik Etki
Stokastik Etki
13 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
KRİTİK HEDEF DNA Radyasyonun madde ile etkileşmesi sadece iyonizasyon ve uyarma yolu ile gerçekleşmektedir. Hücre de bir madde olduğu için hücre ile radyasyonun etkileşmesi sonucunda hücreyi oluşturan atomlarda iyonizasyon ve uyarma meydana gelir. İyonize radyasyon çekirdekte yer alan DNA molekülleri ile etkileşerek ederek hücrenin zarar görmesine (ölmesi ya da mutasyona uğraması) neden olur. Hücrenin radyasyon sebebiyle ölmesinde, diğer haya^ moleküllerin (mitokondri, ribozom, lizozom) ve hücre zarının zarar görmesinin de etkisi olmakla beraber asıl ölümcül hasar DNA moleküllerinin etkilenmesi sonucunda olmaktadır. Radyasyonun zararlı olması için asıl hedef DNA’dır Radyasyonun hücrede meydana ge^rdiği iyonizasyonun DNA hasarı ile sonuçlanması için iki etki mekanizması söz konusudur. 14 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
RADYASYONUN DNA İLE ETKİLEŞMESİ 1.  DOĞRUDAN (DİREKT) ETKİ: Etkileşen radyasyonun doğrudan DNA molekülünde iyonizasyon meydana ge^rmesi ile DNA'nın zarar görmesine radyasyonun doğrudan (direkt) etkisi adı verilir. İyonize Radyasyon DNA nın kütlesinin tüm hücrenin kütlesinin %1’i olduğunu düşünürsek direkt etki olasılığının da %1 olduğu sonucuna varabiliriz. 15 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
RADYASYONUN DNA İLE ETKİLEŞMESİ 2. DOLAYLI (İNDİREKT) ETKİ: Radyasyonun hücrenin kri^k molekülleri dışındaki molekülleriyle, özelliklede su molekülleri ile etkileşerek “serbest radikaller” oluşturması ve bu serbest radikallerin kri^k moleküllerin (DNA molekülleri) yapısını bozmasıdır. İyonize Radyasyon Serbest Radikaller Ortalama bir hücrenin %40'lık kısmını su molekülleri oluşturur. Etkileşen radyasyonun bu su moleküllerini iyonlaşqrması ile hidrojen Su Molekülü ve hidroksil iyonları (H+ ve OH-­‐) oluşabileceği gibi serbest radikaller (H° ve OH°) de oluşabilir. Serbest radikaller, yörüngesinde elektron boşluğu (paylaşılmamış elektron) bulunan elektriksel olarak nötral atomlardır ve iyonlara göre çok daha reak^mirler. 16 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
RADYASYONUN DNA İLE ETKİLEŞMESİ Genellikle düşük LET değerine sahip olan gama ışınları ve X-­‐ışınları serbest radikal oluşumu ile (dolaylı etki), yüksek LET değerine sahip olan parçacıklar ve protonlar ise doğrudan DNA üzerinde iyonizasyon meydana ge^rerek (doğrudan etki) hasara sebep olurlar. Radyasyonun DNA üzerindeki Doğrudan (Direkt) Etkisi İyonize Radyasyon Radyasyonun DNA üzerindeki Doğrudan (Direkt) Etkisi İyonize Radyasyon Serbest Radikaller Su Molekülü 17 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ Değişiklik Yok
Radyasyonun Hücre ile Etkileşmesi DNA da Hasar
18 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
DNA’NIN ONARILMASI Yılda alınan 1 mGy’lik doz yaklaşık olarak 1016 iyonizasyona karşılık gelir. İnsan vücudunun yaklaşık olarak 1014 hücreden meydana geldiğini düşünürsek, insan vücudunun her hücresinde her yıl yaklaşık 100 iyonizasyon gerçekleşir. DNA’yı hücrenin % 1’i olarak kabul edersek, her bir hücrenin DNA molekülü yılda bir kere iyonizasyona maruz kalıyor demek^r. Bunun yanısıra 1000 hasarlı hücreden 999 ölür (her gün milyonlarca hücrenin ölümü herhangi bir sağlık problemi yaratmadan gerçekleşir) Çoğu hasarlı hücre yaşamlarını değişmiş olarak sürdürebilir. Değişiklik Yok
Radyasyonun Hücre ile Etkileşmesi DNA da Hasar
19 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
DNA’NIN ONARILMASI DNA zincirindeki kırıklar molekül fonksiyonunu çeşitli şekilde bozabilir. Gene^k kodun transkripsiyonu değişebilir. Pek çok durumda DNA çim zincirdeki kırıklar DNA polimeraz ve DNA ligaz enzimleri ile onarılabilir. Bu e n z i m l e r z i n c i r d e k i k ı r ı k l a r ı n saptanmasında ve düzel^lmesinde önemli fonksiyon görürler. Mitozdan önce ve transkripsiyon ve replikasyon sırasında DNA molekülü tek bir zincir halinde iken oluşmuş kırıkların onarılması daha düşük bir olasılıkqr. Aynı zamanda doğru olmayan onarımlar da olabilir. 20 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
ONARMA 21 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
ÇEŞİTLİ HÜCRELERİN RADYASYONA OLAN DİRENÇLERİ Bazı hücreler radyasyona son derece duyarlı iken bazıları dirençli olabilir. Bu durum radyasyon sebebiyle oluşacak hasarda rol oynar. Bergonie-­‐Tribondeau Kanunu'na göre farklılaşmamış ve çoğalan hücreler radyasyona karşı daha duyarlıdır. Hücre ^plerini radyasyona duyarlılıklarına göre 3 grupta toplamak mümkündür. •  Radyasyona Duyarlı Hücreler •  Radyasyona Orta Duyarlılıkta Hücreler •  Radyasyona Dirençli Hücreler 22 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
ÇEŞİTLİ HÜCRELERİN RADYASYONA OLAN DİRENÇLERİ Radyasyona Duyarlı Hücreler: Lenfositler, kırmızı kemik iliği hücreleri, dalak, göz lensi, mide ve bağırsak epitel hücreleri ve üreme hücreleri. Radyasyona Orta Duyarlılıkta Hücreler: Epiderm Hücreleri, deri, karaciğer, kalp, akciğer, damar endotel hücreleri, tükürük bezi, gelişmekte olan kemik ve kıkırdak dokuları. Radyasyona Dirençli Hücreler: Kas, sinir sistemi, olgun kemik, olgun eritrosit, olgun bağ dokusu, böbrek ve endokrin bez hücreleri. Bağırsak Epitel H. Kırmızı Kan H. Kemik H. Deri H. Çizgili Kas H. Düz Kas H. Sinir H. Yağ H. 23 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
Süre Durum 10 – 18 sn İyonize radyasyonun absorbsiyonu 10 – 16 sn Fiziksel olaylar İyonizasyon Uyarma 10 – 12 sn Fizikokimyasal olaylar Serbest radikallerin oluşumu Kimyasal bağların kırılması İlk DNA Hasarı 10 – 12 sn – 10 – 6 sn 10 – 4 sn Kimyasal olaylar Çözünen maddeler ile radikallerin etkileşimi DNA Hasarı Dakikalar Saatler Günler Aylar, Yıllar Sonraki kuşaklar Biyolojik Etkiler Onarım Hücre Ölümü Mutasyon / Transformasyon / Aberasyon Medikal Etkiler Akut Radyasyon Sendromları Geç somaTk etkiler (Katarakt, Kanser) GeneTk defektler 24 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 25 5. RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ#
İYONİZE RADYASYON Göremezsiniz
Koklayamazsınız
Duyamazsınız
Tadamazsınız
Hissedemezsiniz
Radyasyon
26 5. RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ#
GÜNEŞTEN GELEN IŞINLAR •  UV (Ultraviole): Bronzlaşqrır •  Görünür Işık: Aydınlaqr •  IR (Infrared): Isıqr Soğurulan Enerji ve Biyolojik Etki Soğurulan Enerji RADYOAKTİF KAYNAKTAN GELEN IŞINLAR •  İyonize Radyasyon: İyonizasyon yoluyla biyolojik etkilere sebep olur. Soğurulan Enerji ve Biyolojik Etki Soğurulan Enerji 27 5. RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ#
RADYASYONUN BİLİNÇALTI ETKİLERİ 28 5. RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ#
STOKASTİK VE DETERMİNİSTİK ETKİLER Radyasyona maruz kalan canlılarda ortaya çıkabilecek biyolojik etkileri genel olarak Hücrelerin Ölmesi ve Hücrelerin Değişikliğe Uğraması sonucunda oluşan etkiler olarak değerlendirmek mümkündür. Hücre ölümü etkisi ancak yüksek dozlarda etkilidir. Bu tür etkiler ışınlamadan kısa süre (saat, gün) sonra ortaya çıkan etkilerdir ve determinis^k (belirlenebilir, rastlanqsallığa bağlı olmayan) etkiler olarak adlandırılırlar. Determinis^k etkiler akut ışınlamalara bağlı olarak ortaya çıkarlar. Akut ışınlama kısa süreli (dakika, saat, gün) ve yüksek dozlardaki ( > 1Sv ) ışınlamaları ifade eder. 29 5. RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ#
STOKASTİK VE DETERMİNİSTİK ETKİLER Hücrelerin değişikliğe uğraması sonucunda ortaya çıkan etkiler her doz seviyesinde söz konusudur. Bu tür etkiler ışınlamadan uzun süre (yıl) sonra ortaya çıkan etkilerdir. Bu tür etkilerin ortaya çıkmaları rastlanqsal olduğu için bu etkilere stokas^k (rastlanqsal) etkiler adı verilir. Stokas^k etkiler akut ışınlamalar için de söz konusu olmakla beraber genellikle kronik ışınlamalara bağlı olarak değerlendirilirler. Kronik ışınlama uzun süreli (ay, yıl) ve düşük dozlardaki ( < 1Sv ) ışınlamaları ifade eder. Bu adlandırmalar dışında Determinis^k Etkilere, ışınlamadan kısa süre sonra ortaya çıkqkları için Erken Etkiler; Stokas^k E^lere, ışınlamadan yıllar sonra ortaya çıkmaları sebebiyle Geç Etkiler denmektedir. 30 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Fiziksel faktörler •  Maruz kalınan toplam doz •  Maruz kalınma süresi •  Maruz kalınma şekli (iç ve dış ışınlanma) •  Dozun hangi aralıklarda alındığı (Fraksiyonasyon) •  Radyasyonun türü ve enerjisi (LET değeri) Biyolojik faktörler •  Hücre siklus fazlarının duyarlılık farklılıkları •  Biyolojik tamir •  Kişiler arası duyarlılık farkları •  Cinsiyet, yaş ve hormonal farklılıklar Kimyasal faktörler •  Radyosensivite maddeler; Oksijen, halojenli pirimidinler •  Radyoprotek^f maddeler; Sülfidril grupları 31 4. RADYADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ#
RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER •  İnsan vücudundaki dokuları meydana ge^ren hücreler farklı özelliklere sahip oldukları için radyasyona karşı gösterdikleri duyarlılıklar aynı değildir. •  Sık sık bölünen hücreler ara sıra bölünen hücrelere göre radyasyondan daha fazla etkilenirler. •  Ayrıca dokunun oksijen yoğunluğuna, ışınlama anındaki hücrelerin bölünme sa~asına, kan ve besin durumuna bağlı olarak radyasyona karşı farklı duyarlılık gösterirler. •  Bunlardan başka radyasyonun etkisi vücudun radyasyona maruz kalan bölgesine ve bu bölgenin büyüklüğüne bağlı olarak değişir. •  Aynı miktar doz daha küçük bir alanda daha az etki yaparken alan büyüdükçe etkinin de ar•ğı gözlenir. •  Tüm vücudun, karın veya bacakların tek tek aynı doza maruz kalması halinde gözlenen radyasyon hasarı oldukça büyük farklılıklar gösterir. 32 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 33 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
RADYASYONUN CANLI İLE ETKİLEŞMESİ Direkt Etki
İndirekt Etki
Birincil Zarar
Hücre Ölümü
Onarım
Hücrede Değişiklik
İç Organda
Zarar
Dış Organda
Zarar
Somatik hücreler
Eşey hücreleri
Radyasyon
Sendromları
Organın Zarar
Görmesi
Kanser
Kalıtımsal Etki
Determinististik Etki
Stokastik Etki
34 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLERLE İLGİLİ BİLGİLERİN KAYNAĞI 1. Radyoterapiye bağlı yan etkiler 2. İlk radyologların yaşadığı kazalar 3. Hiroshima ve Nagasaki’ye aqlan atom bombalarından sonra haya€a kalanlara ait bilgiler 4. Ciddi nükleer kazaların sonuçları 1944-­‐2004 yılları arasında: 428 kayıtlı acil radyasyon kaydı. (REAC/TS acil radyasyon kaza kayıtları) ≅ 
3000 aşırı doz alan insan (tüm vücut dozu > 0.25 Sv) 134 ölüm 35 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER Determinis^k Etkiler bu eşik doz değerlerinin üzerinde radyasyon dozuna maruz kalınması halinde gözlenir. Meydana gelecek etkinin şidde^, eşik doz değerinden sonra, artan doz değeri ile doğru oranqlı olarak artar. % Etki Determinis^k Etkiler (Erken Etkiler) yüksek dozda ışınlamalardan kısa süre sonra (saat,gün) ortaya çıkan gözlenebilir etkilerdir. Determinis^k Etkilerin (Erken Etkilerin) ortaya çıkması için her etkiye özgü bir eşik doz değeri tanımlanmışqr. Tüm hücreler ölür. Hücre yapısının onarımı mümkündür. Küçük bir doz arqşı büyük bir hasara neden olur. Δdoz Doz DeterminisTk Etkileri (Erken etkileri) akut radyasyon sendromları ve bölgesel radyasyon hasarları olarak iki grupta incelemek mümkündür. 36 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / AKUT RADYASYON SENDORMLARI Akut radyasyon sendromları (ARS) (Radyasyon Hastalığı), belli organ ya da sistemin radyasyon hasarına bağlı olarak yetmezliği sebebiyle etkilerinin tüm vücuoa gözlendiği rahatsızlıklardır. Bu yetmezlik hücre kine^ğine bağlı olarak farklı sürelerde ortaya çıkabilir. Genellikle hastalık tablosu gelişmeden önce her hangi bir etkinin gözlenmediği gizli bir dönem (latent faz) vardır. Daha sonra etkinin ortaya çıkması ile kri^k faz başlar. Bunu alınan doza bağlı olarak iyileşme fazı izler. Farklı organlar, farklı doz aralıklarında yetmezliğe girerler. Bir organın cevabı birincil olarak aldığı doz ile ilişkili olmakla birlikte diğer ışınlanmış organlardaki etkiler ile toplam etki değişebilir. Radyasyon Hastalığı (ARS) sonrası iyileşen genç kız -­‐ Hiroşima Hematopoie^k sendrom, gastrointes^nal sendrom ve nörovasküler sendrom olmak üzere 3 farklı akut radyasyon sendromu tanımlanmışqr. Bu üç sendromdan önce prodromal sendrom adı verilen ön belir^ler gözlenir. 37 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / AKUT RADYASYON SENDORMLARI Prodromal sendrom radyasyona maruz kalma sonrası ilk 48 saat içindeki belir^ ve bulguları kapsar. Ölümcül dozların üzerindeki dozlarda bireylerde 5-­‐15 dakika içerisinde bu faza özgü tüm belir^ler görülmeye başlar. İ‚lk belir^ler; iştahsızlık, bulanq, kusma, ishal, bağırsak krampları, tükürük salgısında arqş ve su kaybıdır. Nörovasküler sistem ile ilgili belir^ler yorgunluk, kayıtsızlık, terleme, ateş, baş ağrısı ve tansiyon düşmesi olup bunları düşük tansiyona bağlı şok izler. Daha düşük dozlar sonrası belir^ler gecikmiş, azalmış ve daha az şiddetli olarak ortaya çıkar ve esas olarak iştahsızlık, bulanq, kusma ve yorgunluk şeklindedir. 1 Gy alqndaki dozlarda kusma çok nadirdir. Düşük dozlardan sonra (1 Gy'den büyük) bulanq ve/veya kusma ışınlamadan yaklaşık 6 saat sonra ortaya çıkar. Çernobil sonrasında Santral alanında çalışan 134 iƒaiyeci ve sağlık personelinde yüksek doza (2.2-­‐16 Gy) bağlı olarak 28 ölüm olayı görülmüş, 2005 yılına kadar bu sayı 50’ye yüselmiş^r Santral dışındaki genel halk kitlesinde ARS tespit edilmemiş^r. 38 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / AKUT RADYASYON SENDORMLARI HematopoieTk Sendrom (HPS), 2-­‐10 Gy aralığında tüm vücut radyasyon dozuna maruz kalınması halinde kan yapım sisteminin etkilenmesine bağlı olarak ortaya çıkan belir^leri ifade eder. GastrointesTnal Sendrom (GIS), 10-­‐50 Gy arasındaki tüm vücut dozuna bağlı olarak gastrointes^nal sistemin etkilenmesi sonucunda ortaya çıkar. Belir^leri iştahsızlık, uyuşukluk, ishal, sıvı ve elektrolit kaybıdır. Hiroşima ve Nagazaki ye aqlan atom bombalarında sonra ölüm sıklığı 6-­‐9. günler ve 20-­‐30. günler arasında pik yapmış olup ilk görülen pik GIS ile ilişkilendirilmiş^r. Nörovasküler Sendrom (NVS) sebebiyle memeli türlerinin hepsinde 50 Gy üzerindeki tüm dozlarda beyin damarlarındaki hasara bağlı olarak 2 gün içerisinde ölüm gözlenir. Daha yüksek dozlarda sağ kalım süresi daha kısa olup, 1000 Gy üzerinde tüm türler birkaç saat veya daha az yaşarlar. NVS'de şiddetli prodromal sendrom belir^ ve bulgularını takiben, genel yetmezliğe yol açan baskılanmış veya artmış motor ak^vite ve ölüm görülür. HematopoieTk sendrom (HPS) 1-­‐10 Gy GastrointesTnal sendrom (GIS) 10-­‐50 Gy Nörovasküler sendrom (NVS) > 50 Gy 39 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / AKUT RADYASYON SENDORMLARI DOZ (Gy) 1-10 Gy
Hayaoa kalma zamanı 10-50 Gy
TEDAVİ SEYİR ÖLÜM-­‐ CÜLLÜK Belirsiz % 0-­‐90 1-­‐10 Semptoma^k lökosit trombosit nakli Kemik iliği Nakli Uyarıcı Büyüme faktörü 10-­‐50 Ağrı Dindirici Çok Zayıf % 90-­‐100 >50 Semptoma^k Ümitsiz % 100 > 50 Gy
HPS GİS NVS Doz 40 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER HematopoieTk sistem (kan yapım sistemi) ve ilişkili lenf sistemi hücreleri radyasyona son derece hassasqr. Dolaşımdaki tüm kan hücreleri, kemik iliğindeki kök hücreler (stem cell), dalak, karaciğer, lenf düğümleri, ^musda bulunan lenfoid dokular bunlar arasında sayılabilir. Radyasyon dozu sonrasında, akyuvar (lökosit) sayısındaki azalmaya bağlı olarak, enfeksiyon; kan pulcuğu (trombosit) sayısındaki azalmaya bağlı olarak da pıhqlaşma süresinde arqş gözlenebilir. Dolaşımdaki lenfositler radyasyona oldukça hassas olup 100 mGy ışınlama sonrasında bile kandaki miktarlarında ölçülebilir düşüş kaydedilir. Tüm vücut ışınlamasına bağlı olarak lenfosit sayısındaki değişim aşağıdaki çizelgede yer almaktadır. 41 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / AKUT RADYASYON SENDORMLARI GastrointesTnal sistem (GİS) radyasyona çok hassasqr. Işınlanmayı takiben ilk değişiklikler ince bağırsağın villus adı verilen epitelinde görülür. Radyasyondan etkilenen villuslar aşınır ve ülserleşme ile beraber enfekte olurlar. Kalın bağırsakta radyasyon etkisi ile sıvı ve elektrolit kaybı görülür. Üst gastrointes^nal sistemde ise belir^ler asit ve pep^n salgısında azalmadır. Yutak ve yemek borusunu döşeyen epitelin bozulması ise kuruluk ve acı hissine neden olur. Merkezi sinir sistemi genel olarak radyasyon etkilerine dirençlidir. Beyinde ve sinir sisteminde önemli etkiler oluşması için çok yüksek dozlar gereklidir. Santral sinir sisteminde radyasyon etkileri bakımından kısıtlayıcı faktör, damar yapısıdır. Damarlar üzerindeki etkiler, damar duvarlarının yırqlması ile kılcal damar dolaşımının bozulması, çatlaklar sonucu oluşan ödemler, menenjit ve kan-­‐beyin bariyerinin bozulmasıdır. Bu etkilerin oluşması için 50 Gy üzerinde doza maruz kalmak gerekir. Genel olarak iç organların radyasyona olan hassasiyetleri orta derecededir. Genellikle bağ dokusu ve damar sistemi kısıtlayıcı yapılar olup yüksek dozlarda fonksiyonel hasarlar oluşabilir. 42 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
43 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / BÖLGESEL RADYASYON HASARLARI Bölgesel radyasyon hasarları, yüksek bölgesel radyasyon dozuna bağlı olarak ortaya çıkan doku ve organ hasarlarıdır. 44 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / BÖLGESEL RADYASYON HASARLARI CİLT Eşik doz (Sv) Ortaya çıkma süresi (Haqa) Erken geçici kızarıklık 2 <<1 Geçici kıl dökülmesi 3 3 Kalıcı kızarıklık 6 1,5 Kalıcı kıl dökülmesi 7 3 Cil€eki kızarmalar ileri sa~ada deri kanserine dönüşebilir. Deride kuru pullanma 10 4 Yaygın fibrozis 10 -­‐ Radyasyonla uzun süre çalışma sonunda qrnaklarda boyuna keskin kıvrımlar oluşur. Deride atrofi(zayıflama) 11 >14 Deride kırmızı lekeler 12 >52 Deride yaş pullanma 15 4 Gecikmiş kızarıklık 15 6-­‐10 Deride nekroz(kangren) 18 >10 İkincil ülserleşme 20 >6 Cilt, radyasyona orta düzeyde hassasqr. Cil€e ortaya çıkan etkiler toplam radyasyon dozuna, radyasyon doz hızına ve radyasyon ^pine bağlıdır. Maruz kalınan deri dozuna bağlı olarak ortaya çıkması olası etkiler yandaki çizelgede verilmiş^r. Hasar 45 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / BÖLGESEL RADYASYON HASARLARI CİLT Cebinde 2 saat boyunca 5 Ci lr-­‐192 kaynağı taşıyan bir kişinin göğsünün 5,11 ve 21 gün sonraki durumu görülmektedir. Maruz kalınan deri dozu 20-­‐30 Gy aralığındadır. 46 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / BÖLGESEL RADYASYON HASARLARI CİLT Yapılan bir floroskopi çalışmasında yaklaşık 22 Gy cilt dozu alan bir hasta 47 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / BÖLGESEL RADYASYON HASARLARI GÖZ Göz için 2-­‐6 Gy aralığındaki tek ve kısa süreli dozlarda katarağa neden olan lens hasarı ortaya çıkar. Tüm çalışma hayaq boyunca 15 Sv toplam doz limi^nin alqnda kalındığında veya 2 Gy'in alqndaki tek ışınlamalarda radyasyona bağlı olarak katarakt gözlenmez. 2-­‐6 Gy'liktek bir dozdan sonra katarakt oluşması için geçen süre ortalama 8 yıldır. ETKİ TEK IŞINLAMA (Sv) UZUN SÜRELİ Sv/yıl Gözlenebilir Opazite 0.5 – 2.0 > 0.1 5.0 > 0.15 Katarakt 48 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / BÖLGESEL RADYASYON HASARLARI EL VE AYAKLAR 20-­‐30 Sv’lik doza maruz kalmış bir işçinin ellerinde oluşan yanıklar. 49 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK ETKİLER / BÖLGESEL RADYASYON HASARLARI ÜREME ORGANLARI •  Üreme sistemi hücreleri radyasyon etkilerine son derece duyarlıdır. •  Erkekte; tes^slerin tek seferde 0.3 Gy’lik radyasyon dozuna maruz kalması ile geçici kısırlık oluşabilir. •  Kalıcı kısırlık(sterilite) 6 Gy’lik dozlardan sonra ve ışınlanmadan aylarca sonra oluşur. •  Kadında; yumurtalıkların tek seferde 3 Gy’lik radyasyon dozuna maruz kalması ile geçici kısırlık oluşabilir. •  3 Gy’den küçük dozlara maruz kalma halinde yumurtlamanın geçici olarak durması veya düzensizlik görülebilir. •  40 yaş üzerinde 2 Gy doz kalıcı kısırlığa neden olabilir. 50 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
KRONİK VE AKUT IŞINLAMALAR Yüksek radyasyon dozuna maruziye€e doz hızı, ortaya çıkacak etkiler açısından önemli bir faktördür. Bu sebeple radyasyon etkisinin ortaya çıkması için tanımlanan eşik doz değerleri kronik ve akut ışınlamalarda farklılık göstermektedir. Aşağıdaki çizelgede bazı radyasyon hasarları için akut ve kronik eşik doz değerleri verilmiş^r. 51 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
TÜM VÜCUT VE BÖLGESEL IŞINLAMALAR Tüm vücut ışınlamaları ve bölgesel ışınlamalar için doz miktarına göre klinik bulgular ve yapılması gereken uygulamalar aşağıda özetlenmiş^r. 52 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ#
AKUT IŞINLAMALARDA DOZ ETKİ İLİŞKİSİ Soğurulan doz
(Gy)
0-0.25
0.25-0.5
0.5-1
ETKİ
Gözlenebilir bir hasar yok
Kan tablosunda geçici hafif değişiklikler ile geçikmiş etkiler olabilir.
Sağlıklı bir kişide ciddi bir hasar olasılığı yoktur.
Mide bulantısı , kusma ve normal yaşam süresinde kısalma olasılığı
vardır.
1-2
24 saat içinde bulantı, kusma, bir haftadan sonra saç dökülmesi,
ishal, kan tablosunda orta derecede değişiklikler
2-4
1-2 saat içinde mide bulantısı, kusma, iç kanama, ağız ve boğazda
ciddi enfeksiyonla birlikte kan tablosunda değişiklikler,saç dökülmesi,
ishal ve hızlı kilo kaybı ve ışınlananların % 50’sinde ölüm olasılığı
vardır.
4-6
Bir saat içinde bulantı ve kusma, 1 hafta sonunda ishal, ağız ve
boğazda enfeksiyon, ateş, iç kanama, saç dökülmesi, kan tablosunda
ciddi değişiklikler hızla zayıflama olur ve ışınlananların %80-100’ün 2
ay içinde ölümü, sağ kalanların çok uzun sürede iyileşmesi
53 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 54 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ Direkt Etki
İndirekt Etki
Birincil Zarar
Hücre Ölümü
Onarım
Hücrede Değişiklik
İç Organlarda
Zarar
Dış Organlarda
Zarar
Somatik hücreler
Eşey hücreleri
Akut Radyasyon
Sendromları
Organın Zarar
Görmesi
Kanser
Kalıtımsal Etki
Determinististik Etki
Stokastik Etki
55 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
STOKASTİK ETKİLER (GEÇ ETKİLER) (KRONİK IŞINLAMA ETKİLERİ) StokasTk Etkiler (Geç Etkiler) ışınlanan bireyde ortaya çıkması kesinlik göstermeyen fakat ışınlanan popülasyonda ortaya çıkması, maruz kalınan popülasyon dozuna bağlı olarak artan radyasyon etkilerini tanımlar. Stokas^k etkiler radyasyon dozu alındıktan uzun zaman sonra ortaya çıkar ve ortaya çıkması için determinis^k etkilerde olduğu gibi bir eşik doz değeri söz konusu değildir. Stokas^k etkileri (Geç etkiler), bedensel etkiler (soma^k etkiler) ve kalıtsal etkiler (gene^k etkiler) olmak üzere 2 grupta incelemek mümkündür. Bedensel (SomaTk) Etkiler, kişinin kendisinde ortaya çıkması olası kanser oluşumu, Kalıtsal (GeneTk) Etkiler, gelecek kuşaklarda ortaya çıkması olası etkilerdir. 56 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
STOKASTİK ETKİLER (GEÇ ETKİLER) (KRONİK IŞINLAMA ETKİLERİ) Bedensel (SomaTk) Etkiler Lösemi veya diğer kanser türlerinin oluşumu, katarakt ya da kısırlık bu ^p etkilerdendir. Katarakt ışınlamadan 5-­‐10 yıl sonra, lösemi 5-­‐7 yıl sonra ve diğer kaq tümörler 15-­‐40 yıl sonra ortaya çıkmaktadır. Kanser oluşumu dışındaki katarakt, kısırlık gibi diğer geç etkilerden bu etkilerin eşik doz sınırının radyasyon çalışanları için belirlenen yıllık doz sınırlarının çok üzerinde olması sebebiyle determinis^k etkiler bölümünde anlaqlmışqr. Hiroşima ve Nagazaki'ye aqlan atom bombaları ve diğer sebeplere bağlı olarak yüksek miktarda radyasyon dozuna maruz kalmış kişiler üzerinde uzun yıllardır yapılan çalışmalar sonucunda radyasyon ve kanser ilişkisi hakkında önemli bulgular elde edilmiş^r. Bilimsel çalışmalarla iyonize radyasyona maruz kalmış organizmalarda tümör oluşumu gösterilmiş ve lösemi radyasyonun önemli bir geç (kronik) etkisi olarak tanımlanmışqr. 57 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
STOKASTİK ETKİLER (GEÇ ETKİLER) (KRONİK IŞINLAMA ETKİLERİ) Bedensel (SomaTk) Etkiler Japonya'da atom bombasından sonra onikibin kanser vakası bildirilmiş ve maruz kalınan doz miktarı ile kanser görülme sıklığı arasında doğrusal bir ilişki belirlenmiş^r. Lösemi riski ışınlanmadan sonraki 10. yılda maksimum düzeydedir. Tiroit kanseri ilk rapor Meme kanseri oranı genç kadınlarda daha edilen solid kanser yüksek^r. türüdür. Diğer Kanserler Lösemi Akciğer, mide, barsak, mesane ve özefagus gibi diğer organlarda, kanserlerin görülmesi 30 yıllık bir zaman aralığında olasıdır. 58 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
STOKASTİK ETKİLER (GEÇ ETKİLER) (KRONİK IŞINLAMA ETKİLERİ) Bedensel (SomaTk) Etkiler 200 mSv üzerinde radyasyon dozuna maruz kalan popülasyonlarda bu ilişki tarqşılmaz nitelikteyken, 200 mSv alqnda radyasyon dozuna maruz kalan popülasyonlarda, radyasyon dozuna bağlı olarak kanser görülme sıklığında arqşı gösteren herhangi bir veri elde edilememiş^r. Bu durumun sebebi radyasyondan kaynaklı ölümcül kanser oluşma riskinin, diğer sebeplerden kaynaklanan kanser oluşum sıklığı (dünyada ölümlerin %12.5'i kanser sebebiyle gerçekleşmektedir) içerisinde belirlenememesidir. 59 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
STOKASTİK ETKİLER (GEÇ ETKİLER) (KRONİK IŞINLAMA ETKİLERİ) Yanıt Bedensel (SomaTk) Etkiler Karşılaşqrılabilecek düşük dozlara ait veri olmadığı için, yüksek dozlarda saptanan etkinin aynı şekilde düşük dozlarda da görüleceğini farz edilerek "eşik dozsuz doğrusal doz modeli" (LNT-­‐Linear Non Threshold) hipotezi bir önlem olarak öne sürülmüştür. Bu koruyucu varsayım 1959 yılında Interna^onal Commission on Radiological Protec^on (ICRP) taraKndan kabul edilmiş ve daha sonra ulusal ve uluslararası radyasyondan korunma organizasyonlarında mesleki olarak ışınlanan işçiler ve halkın radyasyondan korunması için benimsenmiş^r. Doğrusal Doz Eğrisi Eşikli Doz Eğrisi Doz 60 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
KALITSAL (GENETİK) ETKİLER Kalıtsal (GeneTk) Etkiler Gene^k etkiler, eşey hücrelerinin kromozomlarında veya genlerde mutasyon ile sonuçlanan kalıtsal değişiklikleri tanımlar. Radyasyona maruz kalmış erişkinlerin yumurta veya spermlerinde oluşan tamir edilmemiş veya yanlış tamir edilmiş DNA hasarları mutasyonlara neden olabilir ve bunun sonucunda birtakım kalıtsal etkiler gözlenebilir. Etki ışınlanan bireyin kendisinde değil sonraki nesillerinde ortaya çıkar. Gene^k etkinin ortaya çıkması için ışınlanan hücrenin yaşaması ve döllenmiş olması gereklidir. Kalıtsal etkiler, soma^k stokas^k etkilere benzer doz etki ilişkisi gösterirler. Radyasyona bağlı mutasyon için bir eşik doz değeri olmayıp mutasyon riski gonadların aldığı doz ile doğrusal ilişkilidir. 61 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
KALITSAL (GENETİK) ETKİLER Kalıtsal (GeneTk) Etkiler Deneysel olarak yapılan çalışmalarda radyasyonun mutasyon oluşturması hakkında veri elde edilmiş olmasına karşın insanlarda kanıtlanmış örnekler bulunmamaktadır. Tanımlanan görülme sıklığı sadece büyük bir popülasyonun ışınlanması durumunda geçerlidir. Bireysel seviyede etki stokas^k (rastlanqsal) veya belirsizdir ve sadece doz ile ilişkili risk tanımlanabilir. Japonya'da atom bombası sonrası 500 mGy ve üzerinde gonad (yumurtalık ya da tes^s) dozu alan anne babadan doğan 78000 çocuk arasında gene^k anomali sıklığında ista^s^k olarak önemli arqş tespit edilememiş^r. Kalıtsal etkilerin ölçümü, insan popülasyonunda doğal olarak var olan doğum kusurları nedeniyle zordur. 62 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
STOKASTİK ETKİLERE BAĞLI RİSK Aşağıdaki çizelgede ICRP taraKndan 2007 yılında yayınlanan ICRP-­‐103 raporu ve 1990 yılında yayınlanan ICRP-­‐60 raporunda yer alan risk katsayıları karşılaşqrmalı olarak verilmiş^r. Stokas^k etkiler için risk katsayıları. (10-­‐2 Sv-­‐1) Çizelgeye göre 1 Sv etkin doza maruz kalan yeTşkinler için ölümcül kanser riski 100 kişide 4.1 kişi (4.1 x 10-­‐2 Sv-­‐2) ve kalıtsal etki riski 100 kişide 0.1 kişidir (0.1 x 10-­‐2 Sv-­‐1). Bu değerleri düşük dozlar için uygulayacak olursak, mSv başına milyonda 41 ölümcül kanser riski ve milyonda 1 gene^k mutasyon riski elde ederiz. 63 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
64 STOKASTİK ETKİLERE BAĞLI RİSK D ü n y a d a ö l ü m c ü l k a n s e r görülme sıklığı 2002 yılı için %12.5*, Türkiye için %11**’dir. ICRP-­‐103 değerlerine göre 10 mSv için ölümcül kanser riski 10.000’de 4.1’dir. 10.000 kişi yıllık 10 mSv doz ile ışınlanırsa bu 10.000 kişinin 1100 kişisi r a d y a s y o n d ı ş ı n d a k i sebeplerden dolayı ve 4 kişi radyasyona bağlı sebeplerden dolayı kansere yakalanacakqr. Anlaşılacağı gibi bu 4 kişiyi 1100 kiş in in içinde bel i rlemek mümkün değildir. Radyasyon Toksik Maddeler Virüsler Hücre Bölünmesi Sırasında Meydana Gelen Rastgele Hatalar * WHO (World Health Organiza2on) The world health report 2004 ** TUİK (Türkiye İsta2s2k Kurumu) Hastanelere Yatan Hastaların Seçilmiş 150 Hastalık Nedenine Göre Dağılımı, 1995-­‐ 2002 64 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
RADYASYON GÜVENLİĞİ YÖNETMELİĞİ •  Madde 10 -­‐ Yıllık doz sınırları sağlığa zarar vermeyecek şekilde uluslararası standartlara uygun olarak, Kurum taraKndan radyasyon görevlileri ve toplum üyesi kişiler için ayrı ayrı belirlenmiş^r. Yıllık toplam doz aynı yıl içindeki dış ışınlama ile iç ışınlamadan alınan dozların toplamıdır. Kişilerin, dene^m alqndaki kaynaklar ve uygulamalardan dolayı bu sınırların üzerinde radyasyon dozuna maruz kalmalarına izin verilemez ve bu sınırlara qbbi ışınlamalar ve doğal radyasyon nedeniyle maruz kalınacak dozlar dahil edilemez. 65 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
STOKASTİK ETKİLER 10000 mSv Bir defada bütün vücudun ışınlanması halinde hastalanmaya ve takibeden birkaç hama içinde ölüme neden olur. Ancak bu doz miktarı vücudun belli bir bölgesine kanser tedavisi amacı ile verilirse etkili olur. 1000 mSv Bir defada bütün vücudun ışınlanması halinde mide bulanqsına neden olur; fakat hemen ölüm olayı görünmez. Işınlanmadan uzun yıllar sonra her 100 kişiden 4.1’inde kansere neden olabilir. (kanser olasılığı %4.1) 100 mSv Bir defada maruz kalınması halinde gözlenebilen etkisi olmaz. (kanser olasılığı %0.41) 10 mSv Bir radyasyon görevlisinin 5 yılın ortalaması olarak alabileceği dozun yarısıdır. (kanser olasılığı % 0.041) 1 mSv Doğal kaynaklardan yayılan, deniz seviyesinde normal çevre dozudur. Bu doz, dünyadaki bütün insanlar taraKndan alınan minimum dozdur. Uzun yıllar sonra kanser olma olasılığı 100.000 kişide 4.1’dir. (kanser olasılığı % 0.004.1) 66 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
TIBBİ IŞINLAMALARDA MARUZ KALINAN RADYASYON DOZLARI Aşağıdaki çizelgede yıllık doz limitleri ile karşılaşqrma imkanı vermesi bakımından bazı nükleer qp ve radyoloji tetkiklerinde maruz kalınan radyasyon dozları verilmiş^r. 67 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK VE STOKASTİK ETKİLERİN KARŞILAŞTIRMASI DeterminisTk Etkiler StokasTk Etkiler Özellikleri •  Eşik doz değeri vardır •  Şidde^ doz ile doğru oranqlı olarak artar •  Eşik doz değeri yoktur •  Biyolojik etki olasılığı doz ile artar fakat biyolojik etki şidde^ doz ile artmaz Sonuçları •  Akut Radyasyon Sendromları (ARS) •  Radyolojik Yanıklar •  Katarakt •  Doğum Öncesi Etkiler (Zeka Geriliği) •  Radyoak^f zehirlenmeler •  Kanser (Lösemi, akciğer, gastrointes^nal, ^roit) •  Gene^k Etkiler (Gene^k mutasyonlar) 68 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK VE STOKASTİK DOZ SEVİYELERİNİN KARŞILAŞTIRMASI Kırmızı ile gösterilen determinis^k etkiler 1 Sv etkin doz değerinden sonra görülmeye başlamakta ve yaklaşık 6 Sv etkin doz seviyesinde tüm popülasyonun ölümüne sebep olacak seviyeye ulaşmaktadır. 69 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK VE STOKASTİK DOZ SEVİYELERİNİN KARŞILAŞTIRMASI Soma^k stokas^k etkiler yeşil eğri ile gösterilmiş^r. Soma^k stokas^k etkiler için 4.1x102 Sv-­‐1 risk katsayısını kullanılırsa yaklaşık 12 Sv doz değerine %50 kanser riski karşı gelmektedir. 70 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
DETERMİNİSTİK VE STOKASTİK DOZ SEVİYELERİNİN KARŞILAŞTIRMASI Gene^k stokas^k etkiler mavi eğri ile gösterilmiş olup, gene^k stokas^k etkiler için 0.1x102 Sv1 risk katsayısını kullanarak 10 Sv doz değerine %1 kalıtsal etki riskinin karşı geldiğini söyleyebiliriz. 71 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
ÖZET Radyasyonun biyolojik etkilerini şu şekilde özetleyebiliriz. 1. Radyasyonun determinis^k etkilerinin (Akut radyasyon sendromları, radyasyon yanıkları, kısırlık, katarakt) ortaya çıkması için kısa süreli ışınlamalarda yüksek doza maruz kalınması gerekir. Her bir determinis^k etkinin ortaya çıkması için belli bir eşik radyasyon doz değeri vardır ve etkinin şidde^ artan doz değeri ile artar. 2. 1 Sv etkin dozun alqnda radyasyonun determinis^k etkileri gözlenmez. 1 Sv etkin doza maruz kalınması durumunda gözlenebilecek determinis^k etki sadece mide bulanqsıdır. 3. Uzun süreli ışınlamalarda radyasyonun kısırlık ve katarakt gibi geç etkilerinin ortaya çıkması için her bir dönemde radyasyon çalışanları için tanımlanan doz sınırlarının çok üzerinde radyasyon dozuna maruz kalınması gerekir. Yıllık radyasyon doz sınırları aşılmadığı sürece böyle bir risk bulunmamaktadır. 72 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ#
ÖZET 4. Radyasyonun geç etkilerine bağlı olarak kanserin ortaya çıkması sadece yüksek radyasyon dozlarında gösterilmiş^r. Kanserle ilgili olarak 200 mSv doz değerinden daha düşük dozlara ait veri bulunmamaktadır. Koruyucu görüş açısından riskin doğrusal ilişki göstereceği var sayılır ve radyasyon çalışanları için izin verilen yıllık doz seviyelerini belirlemede buyaklaşım kullanılır. 5. Kanserin ortaya çıkması stokas^k (rastlanqsal) bir etkidir. Bu nedenle kesin olarak ortaya çıkması birey için önceden belirlenemez, sadece ışınlanmış popülasyonda artmış kanser sayısı olarak belir^lebilir. Bireysel seviyede sadece artan doz ile artmış risk söz konusudur. 6. Gene^k etkiler soma^k stokas^k etkilere benzer doz etki ilişkisi gösterirler ve kanser oluşumu ile kıyaslandığında gene^k etki oluşma olasılığı 41 kat daha azdır. 73 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 74 6. RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK#
RADYASYONDAN mSv başına milyonda 41 ölümcül kanser riski yaklaşımı etkisi bilinen yüksek dozlardan etkisi bilinmeyen düşük dozlara ekstrapolasyon yapılarak elde edilmiş bir sonuçtur ve gözlenmesi mümkün değildir. Endüstri tipi Yıllık, 100 000 işçide ölüm**
ICRP taraKndan tavsiye edilen ve IAEA üyesi tüm ülkelerde uygulanan doz limitleri hem radyasyon çalışanları hem de toplum üyesi kişiler için güvenli limitler olarak kabul edilmektedir. Üretim
11.5
Kamu Yönetimi
11.9
Ziraat
14.0
Ulaşım
28.2
İnşaat
43.6
Radyasyona bağlı risklerin daha iyi anlaşılabilmesi için yandaki çizelgede çeşitli sektörlerdeki iş kazaları sonucu can kayıpları ve radyasyon çalışanları için lineer teoriye göre hesaplanmış can kaybı riskinin karşılaşqrması verilmiş^r. Madencilik, petrol alanları
111.1
Ormancılık
123.7
Balıkçılık, avcılık
188.6
Bütün endüstri
13.8
Mali işler
1.5
Servis Hizmetleri
3.5
Radyasyon
5*
* Bu değer gerçekten gözlenmemiş olup "eşik dozsuz doğrusal doz modeli" (LNT) dikkate alınarak hesaplanmışWr. 75 6. RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK#
ÇEŞİTLİ RİSKLERE GÖRE BEKLENEN ÖMÜRDEN GÜN KAYBI RİSK LLE (Gün) RİSK
LLE
(Gün)
Hava Kirliliği 80 İş Kazaları 74 Trafikte Küçük Araba Kullanmak 60 Sigara İçen Biriyle Evli Olmak 50 2000 40 Sosyoekonomik Statü Düşüklüğü 90 km/s yerine 105 km/s ile gitmek 1500 Günde 2 Fincan Kahve İçmek 26 Kömür Madeninde Çalışmak 1100 Radyasyon Çalışanı Olmak 25 Doğum Kontrol Hapı Kullanmak 5 14 Kg Fazlası olmak 900 7 Kg Fazlası olmak 450 Alkol Kullanmak 230 Trafikte bulunmak 180 Fakir Olmak 3500 Erkek Olmak 2800 Sigara İçmek 2300 Kalp Rahatsızlıları 2100 Bekar Olmak Nükleer Tesis Yakınında Yaşamak 0.4 76 6. RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK#
1/1.000.000 OLASILIKLA ÖLÜME NEDEN OLAN BAZI RİSKLERİN KARŞILAŞTIRMASI • Bir nükleer qp laboratuvarında 10 gün çalışmak • 1.4 adet sigara içmek • Hava kirliliği olan bir yerde 2 gün geçirmek • 1.5 dakika dağcılık yapmak • 480 km araba yolculuğu yapmak • 1600 km uçak yolculuğu yapmak • 2 ay sigara içen biri ile bir arada bulunmak • 30 kutu diyet kola içmek 77 EĞİTİMİN İÇERİĞİ 1.  GİRİŞ 2.  RADYASYONUN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ 3.  HÜCRE BİYOLOJİSİ 4.  RADYASYONUN HÜCRE İLE ETKİLEŞMESİ 5.  RADYASYONUN MEDİKAL ETKİLERİ 5.A RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ 5.B RADYASYONUN STOKASTİK ETKİLERİ 6.  RADYASYONDAN KAYNAKLI RİSK 7.  RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ 78 7. RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ#
EMBRİYO VE FETÜS 1980’li yılların başına kadar başlangıç evresinde embriyonun radyasyona karşı çok daha duyarlı olduğu düşünülürdü. Gelinen noktada; •  Organogenesisten önceki süreçte yüksek dozda ışınlanmanın implanq ortadan kaldırdığı, •  Düşük dozun ise herhangi bir gözlenebilir etkisi olmadığı ortaya konulmuştur. 79 7. RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ#
FETÜS Fetüs yüksek çoğalma kapasitesi ve farklılaşmamış hücreler nedeniyle
radyasyona karşı duyarlıdır.
Konsepsiyon (2 Hafta): İmplantasyon önlenir veya normal gebelik devam eder.
Organogenez (2-6 Hafta): Gelişme geriliği, mikrosefali, organ anormallikleri
görülür.
6-40 hafta: Merkezi sinir sistemi etkilenmesi sonucu IQ düşüklüğü gibi etkiler
söz konusu olabilir.
80 7. RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ#
DOĞUM ÖNCESİ IŞINLAMALR ICRP-­‐84 raporunda 100 mSv'den daha düşük fetus dozları için hamilelik esnasında ve doğum sonrasında radyasyona bağlı olarak herhangi bir olağanüstü durumun gerçekleşemeyeceği ve bu doz sınırının alqndaki dozlarda hamileliğin sonlandırılmasının radyasyon riski ile gerekçelendirilemeyeceği belir^lmektedir. Aynı yayında 500 mSv ve üstü fetüs dozlarının fetüse ciddi zarar vereceği, 100 mSv ve 500 mSv aralığındaki fetüs dozlarında kararın bireysel duruma göre verilmesinin doğru olacağı belir^lmektedir. 81 7. RADYASYONUN EMBRİYO VE FETÜSE ETKİSİ#
HAMİLELİKTE ÇALIŞMA "Hamileliği belirlenmiş kadın çalışan, çalışma şartlarının yeniden düzenlenebilmesi amacıyla derhal yöne^mi haberdar eder. Hamileliğin bildirilmesi kadın çalışanın çalışmasına engel teşkil etmez, gerekiyorsa çalışma koşulları yeniden düzenlenir. Doğacak çocuğun alacağı dozun mümkün olduğu kadar düşük düzeyde tutulması sağlanır ve toplum için belirlenen doz sınırlarına uyulur (1 mSv). Emzirme dönemindeki kadın çalışanlar radyoak^f kontaminasyon riski taşıyan işlerde çalışqrılmazlar.'' (Radyasyon Güvenliği Yönetmeliği 2000, Madde 12) Hamilelik, 1 mSv/fetüs doz sınırına uyulması koşuluyla radyasyon alanlarında ve radyoak^f madde ile çalışmaya engel teşkil etmez. Bununla beraber yüksek doz ile ışınlanma riski olan alanlarda çalışan hamile kadın personelin çalışma koşulları işveren taraKndan gözden geçirilmelidir (ICRP-­‐103 para.187). Hamile radyasyon görevlilerinin fetüs/embriyo doz takibinin yapılması için ru^n kullanılan yaka dozimetresi (TLD) dışında baqn bölgesinde kullanılacak ilave ikinci bir dozimetre temin edilir. 82