Ionizáló sugárzások egészségügyi hatásai. Dr. Vincze Árpád

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Ionizáló sugárzások egészségügyi hatásai. Dr. Vincze Árpád"

Balázs Bognár
9 évvel ezelőtt
Látták:

1 Ionizáló sugárzások egészségügyi hatásai Dr. Vincze Árpád

2 A sugárzás és az anyag kölcsönhatásai Fizikai hatások Kémiai hatások Biokémiai hatások Biológiai hatások

3 Kémiai - biokémia hatások 3. Kémiai elváltozás történik a sejt alapvető fontosságú molekulájában, a DNS-ben, amely biokémiai változást (DNS sérülést, mutációt) okoz

4 Közvetlen ionizáció - kromatin 1

5 DNS - sérülések lehetnek: Emberi sejtben 1 Gy (X) Kettős száltörés: 40 Egyes száltörés: 1000 Bázishiány: 3000 Keresztkötés: 180

6 DNS - sérülések kijavítása 1. Kimetszéses mechanizmus Sugárzás endonukleáz polimeráz exonukleáz ligáz

7 DNA - repair

8 Lehetséges sejtbiológiai elváltozások 1. Lethális -a sejt a hatások következtében elhal (apoptózis, programozott sejthalál) szövetpusztító hatás 2. Sublethális -a károsodás kijavítható -a sejt nyugalmi állapotában sérülésnek nincs jele -a károsodás sejtosztódáskor jelentkezhet késői hatások 3. Potenciálisan lethális -a környezeti tényezőktől függ a hatás végső eredménye

9 Ionizálós sugárzások egészségügyi hatásai Sugárzás energiája elnyelődik a sejt(ek)ben Súlyos sérülés Biomolekulák (DNS, membrán) kémiai változása, sérülése Biológiai javító mechanizmusok Sejthalál Eredménytelen Hibás Eredményes programozott Intenzív mutáció rákos sejt Szövetpusztító hatás (determinisztikus) Rákkeltő-genetikai hatás (sztochasztikus)

mechanizmusok Sejthalál Eredménytelen Hibás Eredményes programozott Intenzív mutáció

10 A hatást módosító tényezők 1. Oxigén jelenléte növeli. (Nitro-imidazol származékok szzintén növelik a hatást: Klion-metronidazol) 2. Szulfhidril (SH) tartalmú vegyületek csökkentik. 3. A sugárzás minősége (Lineár Energy Transfer - LET - érték. 4. Hőmérséklet 5. A kérdéses sejt életkora, szerkezete: az osztódó állapotban lévő sejt a legérzékenyebb. Minél több egy szövetben az éretlen ( ős ) sejt, annál érzékenyebb. 6. A sejt egyes részei érzékenysége is eltérő: membrán ---> sejtmag ----> plazma

Szulfhidril (SH) tartalmú vegyületek csökkentik. 3. A sugárzás minősége (Lineár Energy Transfer - LET - érték. 4.

11 Dózis-hatás összefüggések MODELLEK RÁKOS GENETIKAI (SZTOCHASZTIKUS) HATÁSOK Egy sejt SZÖVETKÁROSÍTÓ (DETERMINISZTIKUS) HATÁSOK Több sejt

12 Vér besugárzása-kromoszóma aberrációk Emberi nyiroksejtek (limfociták) ionizáló sugárzás okozta kromoszóma aberrációi: az ún. dicentrikus és töredék változatok (nyilakkal jelölve).

13 Sugárzás típusától való függés - Biológiai hatás LET függő Relatív Biológiai Hatékonyság (RBE) RBE = RBE átlagol elnyelt dózis (AD T ): ADT DR,T RBER,T Gy D R,T Dózis [Gy] 250 kev X / dózise [Gy] más forrásból ami ugyanolyan biológiai hatást okoz elnyelt dózis T szövetben R sugárzástól R RBE R,T

DR,T RBER,T Gy D R,T Dózis [Gy] 250 kev X / dózise [Gy] más forrásból ami

14 Szövetpusztító (determinisztikus) hatás Korán jelentkezik (napok, hetek) Csak egy bizonyos dózis fölött (küszöb dózis ~ 500 msv) Küszöb felett a súlyosság dózis függő A hatás jelleg sugárzás specifikus % Küszöb 0 Dózis

15 Egyes determinisztikus hatások küszöbdózisai

16 Faji érzékenységi sorrend LD 50/30 Emlősök Szárnyasok Gombák, bektériumok Rovarok Egysejtűek 1,5-10 Sv Sv Sv Sv Sv

17 Rákkeltő - genetikai (sztochasztikus) hatás Később jelentkezik (5-10 év) Nincs küszöbdózis A hatás nem sugárzás specifikus Azonosítás statisztikai korlátai: Nagy mintaszám kell Nem állandó a háttér Időeltolódás Kockázat < 200 msv < 6 msv/h LNT modell Meredekség: ~5 % /Sv Nem mutatható ki növekedés: -az atombomba támadás túlélői (kb fő) < 200 msv nagy természetes hátterű területeken (~200 msv/év!) 0? Dózis

Időeltolódás Kockázat < 200 msv < 6 msv/h LNT modell Meredekség: ~5 % /Sv Nem mutatható ki növekedés:

18 Egyenérték Dózis: A különböző típusú és energiájú sugárzásoknak az emberi testszövetben és szervekben azonos sztochasztikus hatást eredményező dózisa. H H T,R T w D w D R R R T,R T,R [J/kg] Sv-Sievert

19 Szabályozásnál használt dózis alapmennyiségek 3 Effektív Dózis(E): SZERVEINK ÉRZÉKENYSÉGE ELTÉRŐ A HATÁS FÜGG AZ EXPOZÍCIÓ HELYÉTŐL IS E w T T H T w w T T R R D T,R u u H T - egyenérték dózis a T szervben w T - sugárérzékenységi tényező

EXPOZÍCIÓ HELYÉTŐL IS E w T T H T w w T T R R D T,R u u H

20 Szabályozásnál használt dózis alapmennyiségek 4 A sugárérzékenységi tényező w T SZERV W T W T * IVARSZERVEK 0,20 0,08 VÖRÖS CSONTVELÕ 0,12 0,12 VASTAGBÉL 0,12 0,12 TÜDÕ 0,12 0,12 GYOMOR 0,12 0,12 EMLŐ 0,05 0,12 HÓLYAG 0,05 0,04 MÁJ 0,05 0,04 NYELŐCSŐ 0,05 0,04 PAJZSMIRÍGY 0,05 0,04 BŐR 0,01 0,01 CSONTFELSZÍN 0,01 0,01 AGY - 0,01-0,01 VISSZAMARADÓ T w T 1

GYOMOR 0,12 0,12 EMLŐ 0,05 0,12 HÓLYAG 0,05 0,04 MÁJ 0,05 0,04 NYELŐCSŐ 0,05 0,04

21 LNT modell Pro: Drosophila legyek genetikai vizsgálata Kontra: Az atombomba támadás túlélői között 200 msv alatt nincs szignifikáns rákos gyakoriság növekedés. Nem mutattak ki fokozott kockázatot nagyobb természetes sugárzási hátterű területeken A rákbetegség nem elsőrendű kinetikájú folyamat A DNS akár egy vagy két láncának törése esetén ezek javítása nem jelenthet túl nagy feladatot a sejtnek Kis dózisoknál még senki sem mutatott ki biológiai- vagy egészségkárosodást.

22 Sztochasztikus hatások 2 NEMZETKÖZI AJÁNLÁS (ICRP) : LNT modell Végzetes kimenetelű hatások kockázata (10-2 / Sv)

23 Természetes eredetű sugárterhelés Kozmikus sugárzás 20% 52% Természetes izotópok külső sugárzása 16% 12% Belégzése Fogyasztása Átlag: 2.42 msv/év - tipikus tartomány 1-10! M.o: ~3 msv/év

24 A kozmikus sugárzás mértéke magasság függő m > m m m 3 tengerszint 1 (0.031 msv/h)

25 A primordiális radioaktív izotópok előfordulása változó A közetekben, talajban, építőanyagban lévő radioaktív anyagok koncentrációja változó a földön Nagyon magas természetes háttér msv/év Brazília (Guarapari) 5.5 (35) Irán (Ramsar) 10.2 (260) India (Kerala) 3.8 (35) Kína (Yangjiang) 3.5 (5.4)

26 Mesterséges eredetű sugárterhelés globális hatások Orvosi diagnosztika Atomenergia egyéb alkalmazása Atomfegyver kísérletek Csernobili baleset 0.3% 98.8% 0.003% 0.8%

27 Mesterséges / természetes sugárterhelés globális hatások Teljes mesterséges Természetes 20% 80%

28 DÓZISKOTLÁTOK 16/2000. (VI.8.) EüM rendelet Csoport Munkavállalók Tanulók, gyakornokok oktatási célból év Lakosság Dóziskorlát 5 év átlagában 20 msv max 50 msv/év effektív dózis Szemlencsére: 150 msv/év H T Bőrre (1 cm 2 ), végtagokra: 500 msv/év H T E = 6mSv/év Szemlencsére: 50 msv/év H T Bőrre (1 cm 2 ), végtagokra: 150 msv/év H T E = 1mSv/év Szemlencsére: 15 msv/év H T Bőrre (1 cm 2 ), végtagokra: 50 msv/év H T

29 DÓZISKORLÁTOK Veszélyhelyzeti sugárterhelésre 50 msv effektív dózis 100 msv effektív dózis népesség jelentős sugárterhelésének megakadályozása esetén 250 msv effektív dózis életmentésben résztvevőkre

30 Vészhelyzeti sugárterhelésre vonatkozó BEAVATKOZÁSI SZINTEK Beavatkozási szint Védelmi intézkedés Lekötött Effektív dózis elnyelt dózis a pajzsmirígyben, D( ) Elzárkosztatás 10 msv, max 2 nap - Kimenekítés 50 msv, max 1 hét - Jódprofilaxis mgy Áttelepítés Kezdeményezés Effektív dózis Megszüntetés Effektív dózis Ideiglenes 30 msv/hó 10 msv/hó Végleges > 1 Sv/ élettartam -

Hasonló dokumentumok

Dr. Fröhlich Georgina

Sugárbiol rbiológia Dr. Fröhlich Georgina Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest Ionizáló sugárzások a gyógyításban ELTE TTK, Budapest Az ionizáló sugárzás biológiai hatásai - determinisztikus