الضرر الإشعاعي

يُلحق الإشعاع المؤين أضرارًا بالأنسجة بطرق مختلفة، وذلك حسب نوع الإشعاع وجرعته ودرجته ونوع التعرض الخارجي. قد تكون الأعراض موضعية (مثل الحروق) أو جهازية (مثل التسمم الإشعاعي الحاد). يعتمد التشخيص على تاريخ التعرض للإشعاع، وأحيانًا على عدادات ألفا أو عدادات جايجر. يتكون علاج الإصابة الإشعاعية من العزل وإزالة التلوث (إن وُجد)، ولكن عادةً ما يُوصى بالرعاية الداعمة. في حالات التلوث الداخلي بنويدات مشعة محددة، تُستخدم مثبطات الامتصاص أو عوامل الاستخلاب. يُقيّم التشخيص بقياس عدد الخلايا الليمفاوية خلال أول 24-72 ساعة.

الإشعاع هو موجات كهرومغناطيسية عالية الطاقة (أشعة إكس، أشعة جاما) أو جسيمات (جسيمات ألفا، جسيمات بيتا، نيوترونات) تنبعث من عناصر مشعة أو مصادر اصطناعية (مثل أنابيب الأشعة السينية وأجهزة العلاج الإشعاعي).

جسيمات ألفا هي نوى هيليوم تنبعث من نويدات مشعة مختلفة (مثل البلوتونيوم والراديوم واليورانيوم)، والتي لا تخترق الجلد أعمق من 0.1 مم. جسيمات بيتا هي إلكترونات عالية الطاقة تنبعث من نوى ذرات غير مستقرة (وخاصة السيزيوم ¹³⁷ واليود ¹³¹ ). يمكن لهذه الجسيمات اختراق الجلد إلى عمق أكبر (1-2 سم) وتسبب تلفًا في الظهارة والطبقة تحت الظهارية. النيوترونات هي جسيمات متعادلة كهربائيًا تنبعث من نوى بعض الذرات المشعة وتتشكل نتيجة للتفاعلات النووية (مثل المفاعلات والمسرعات الخطية)؛ ويمكنها اختراق الأنسجة بعمق (أكثر من 2 سم)، حيث يؤدي اصطدامها بالذرات المستقرة إلى انبعاث جسيمات ألفا وبيتا وإشعاع جاما. إشعاع جاما والأشعة السينية إشعاع كهرومغناطيسي عالي الطاقة (أي الفوتونات) يمكنه اختراق الأنسجة البشرية بعمق عدة سنتيمترات.

بسبب هذه الخصائص، تُحدث جسيمات ألفا وبيتا تأثيرها الضار الرئيسي عندما تكون العناصر المشعة التي تُصدرها داخل الجسم (تلوث داخلي) أو مُباشرةً على سطحه. يُمكن لأشعة جاما والأشعة السينية أن تُسبب ضررًا على مسافة بعيدة من مصدرها، وهي سبب شائع لمتلازمات الإشعاع الحادة (انظر القسم ذي الصلة).

وحدات القياس. تُميّز وحدات القياس التالية: رونتجن، جراي، وسيفرت. رونتجن (R) هو شدة الأشعة السينية أو إشعاع جاما في الهواء. جراي (Gy) هو كمية الطاقة التي تمتصها الأنسجة. بما أن الضرر البيولوجي لكل جراي يختلف باختلاف نوع الإشعاع (يكون أعلى في حالة النيوترونات وجسيمات ألفا)، يجب ضرب الجرعة المقدرة بوحدة جراي بمعامل جودة، وهو وحدة أخرى - سيفرت (Sv). حلت جراي وسيفرت محل وحدتي "راد" و"ريم" (1 جراي = 100 راد؛ 1 سيفرت = 100 ريم) في المصطلحات الحديثة، وهما متماثلان عمليًا عند وصف إشعاع جاما أو بيتا.

التعرض للإشعاع. هناك نوعان رئيسيان من التعرض للإشعاع: التلوث والإشعاع. في كثير من الحالات، يكون للإشعاع كلا التأثيرين.

• التلوث هو دخول المواد المشعة إلى الجسم واحتباسها فيه، عادةً على شكل غبار أو سوائل. يكون التلوث الخارجي على الجلد أو الملابس، وقد يتساقط منها أو يُفرك ببساطة، ملوثًا الآخرين والأشياء المحيطة. كما يمكن امتصاص المواد المشعة عبر الرئتين أو الجهاز الهضمي، أو اختراقها عبر الجلد (تلوث داخلي). تنتقل المواد الممتصة إلى مواقع مختلفة في الجسم (مثل نخاع العظم)، حيث تستمر في إصدار الإشعاع حتى تُزال أو تتحلل. أما التلوث الداخلي، فيصعب إزالته.
• التشعيع هو تأثير الإشعاع النافذ، وليس المواد المشعة (أي لا يوجد تلوث). وكقاعدة عامة، يحدث هذا التأثير بسبب أشعة جاما والأشعة السينية. يمكن أن يغطي الإشعاع الجسم بأكمله، مسببًا أعراضًا جهازية ومتلازمات إشعاعية (انظر القسم ذي الصلة)، أو جزءًا صغيرًا منه (مثلًا، أثناء العلاج الإشعاعي) بمظاهر موضعية.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]

الفسيولوجيا المرضية لإصابات الإشعاع

يُلحق الإشعاع المؤين الضرر بالحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) والبروتينات، سواءً بشكل مباشر أو من خلال تكوين جذور حرة شديدة التفاعل. تُسبب الجرعات العالية من الإشعاع المؤين موت الخلايا، بينما تُضعف الجرعات المنخفضة تكاثرها. يُؤدي تلف المكونات الخلوية الأخرى إلى نقص تنسج تدريجي، وضمور، وفي النهاية إلى تليف. يُمكن أن يُؤدي الضرر الجيني إلى تحول خبيث أو عيوب وراثية.

الأنسجة التي تتجدد عادةً بسرعة وبشكل مستمر تكون أكثر عرضة للإشعاع المؤين. الخلايا الليمفاوية هي الأكثر حساسية للإشعاع، تليها تنازليًا الخلايا الجرثومية، ثم الخلايا المنقسمة في نخاع العظم، ثم الخلايا الظهارية المعوية، ثم البشرة، ثم الخلايا الكبدية، ثم ظهارة الحويصلات الهوائية في الرئتين والقنوات الصفراوية، ثم الخلايا الظهارية الكلوية، ثم الخلايا البطانية (الجنبة والصفاق)، ثم الخلايا العصبية، ثم خلايا العظام، ثم خلايا النسيج الضام، ثم خلايا العضلات.

تعتمد الجرعة الدقيقة التي تبدأ عندها السمية على ديناميكية الإشعاع، أي أن جرعة واحدة سريعة من بضعة جراي تكون أكثر تدميراً من نفس الجرعة التي تُعطى على مدى أسابيع أو أشهر. كما تعتمد استجابة الجرعة على منطقة الجسم المُشععة. شدة المرض غير متنازع عليها، حيث تحدث حالات مميتة عند تعرض الجسم بالكامل لإشعاع يزيد عن 4.5 جراي؛ ومع ذلك، قد تكون جرعات عشرات جراي مقبولة إذا تم توزيع الإشعاع على فترة طويلة وتركيزه على منطقة صغيرة من الجسم (مثل علاج السرطان).

الأطفال أكثر عرضة لأضرار الإشعاع بسبب ارتفاع معدل تكاثر الخلايا وزيادة عدد انقسامات الخلايا.

مصادر الإشعاع

يتعرض الناس باستمرار للإشعاع الطبيعي (الإشعاع الخلفي). يشمل الإشعاع الخلفي الإشعاع الكوني، الذي يمتص الغلاف الجوي معظمه. وبالتالي، يؤثر الإشعاع الخلفي بشكل أكبر على سكان الجبال العالية أو المسافرين بالطائرات. توجد العناصر المشعة، وخاصة غاز الرادون، في العديد من الصخور أو المعادن. وتتواجد هذه العناصر في مواد مختلفة، بما في ذلك الأغذية ومواد البناء. ويمثل التعرض للرادون عادةً ثلثي الجرعة الإجمالية للإشعاع الطبيعي.

مصادر الإشعاع

أعراض التسمم الإشعاعي

وتعتمد الأعراض على ما إذا كان الإشعاع المؤين يؤثر على الجسم بأكمله (متلازمة الإشعاع الحادة) أو جزء من الجسم فقط.

تظهر متلازمات مختلفة بعد تعريض الجسم للإشعاع. وتمر هذه المتلازمات بثلاث مراحل:

• المرحلة المبكرة (من 0 إلى 2 يوم بعد الإشعاع) مع ضعف عام وغثيان وقيء؛
• المرحلة الكامنة بدون أعراض (1-20 يومًا بعد الإشعاع)؛
• المرحلة الحادة من المرض (2-60 يومًا بعد الإشعاع).

أعراض التسمم الإشعاعي

تشخيص الضرر الإشعاعي

بعد التعرض الإشعاعي الحاد، تُجرى فحوصات مخبرية، تشمل تعداد الدم الكامل (CBC)، وكيمياء الدم، وتحليل البول. تُحدد فصيلة الدم، والتوافق، ومستضدات HLA في حالة نقل الدم، أو زراعة الخلايا الجذعية عند الضرورة. يُجرى تعداد الخلايا الليمفاوية بعد 24 و48 و72 ساعة من التعرض الإشعاعي لتقييم جرعة الإشعاع الأولية والتشخيص. تُكرر فحوصات الدم السريرية أسبوعيًا. يُعد هذا ضروريًا لمراقبة نشاط نخاع العظم، ويعتمد ذلك، عند الضرورة، على المسار السريري.

تشخيص الضرر الإشعاعي

[ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]، [ 10 ]، [ 11 ]، [ 12 ]

علاج أضرار الإشعاع

قد يصاحب التعرض المؤين إصابة جسدية (مثل انفجار أو سقوط)؛ وقد تكون الإصابة المصاحبة أكثر تهديدًا للحياة من التعرض للإشعاع، وتتطلب علاجًا فوريًا. لا ينبغي تأجيل علاج الإصابات الخطيرة حتى وصول خدمات التشخيص والحماية من الإشعاع. الاحتياطات القياسية المستخدمة بشكل روتيني في رعاية الإصابات كافية لحماية رجال الإنقاذ.

علاج أضرار الإشعاع

التنبؤ بأضرار الإشعاع

بدون رعاية طبية، تبلغ الجرعة المميتة LD 50 (الجرعة التي تسبب الوفاة في 50٪ من المرضى في غضون 60 يومًا) للإشعاع على كامل الجسم حوالي 4 جراي؛ وأكثر من 6 جراي تكون قاتلة دائمًا تقريبًا. عند جرعات أقل من 6 جراي، يكون البقاء على قيد الحياة ممكنًا يتناسب عكسيًا مع الجرعة الإجمالية. كما أن الوقت المستغرق حتى الوفاة يتناسب عكسيًا مع الجرعة (ومن ثم الأعراض). تحدث الوفاة في غضون ساعات إلى بضعة أيام لمتلازمة الدماغ وعادةً في غضون 3-10 أيام لمتلازمة الجهاز الهضمي. بالنسبة لمتلازمة الدم، تكون الوفاة ممكنة في غضون 2-4 أسابيع بسبب عدوى ثانوية أو في غضون 3-6 أسابيع بسبب نزيف حاد. عادةً ما يتعافى المرضى الذين تلقوا جرعات إشعاعية على كامل الجسم أقل من 2 جراي تمامًا في غضون شهر، على الرغم من احتمال حدوث مضاعفات متأخرة (مثل السرطان).

في العلاج، تبلغ جرعة LD 50 حوالي 6 جراي، وفي بعض الحالات نجا المرضى بعد التعرض للإشعاع بجرعة 10 جراي.

[ 13 ]، [ 14 ]، [ 15 ]