Sindromul iradierii acute (cunoscut și sub denumirea de boală de iradiere) reprezintă o multitudine de efecte asupra sănătății cauzate de expunerea la doze mari de radiații ionizante într-o perioadă scurtă de timp. În primele zile simptomele pot include greață, vărsături și pierderea apetitului. Această perioadă poate fi urmată de câteva ore până la săptămâni, cu simptome reduse. După aceasta, în funcție de doza totală de radiații, persoanele pot dezvolta infecții, sângerări, deshidratare și confuzie sau poate exista o perioadă cu câteva simptome. Urmează fie recuperarea, fie decesul. Simptomele pot începe în decurs de o oră și pot dura câteva luni din momentul expunerii.
Iradierea are loc atunci când o mare parte a organismului este expus, în general, unei surse externe (situată în afara corpului), pentru câteva minute și implică o doză totală mai mare de 0,7 Gy (70 rad). În general, aceasta se împarte în trei tipuri: (i) sindromul măduvei osoase (0,7 până la 10 Gy); (ii) sindromul gastrointestinal (10 la 50 Gy); și (iii) sindromul neurovascular (> 50 Gy). Astfel de surse de radiații pot include reactori nucleari, ciclotroni și anumite dispozitive utilizate în tratamentul cancerului. Celulele cele mai afectate sunt, în general, cele care se divid rapid. Diagnosticul se bazează pe istoricul expunerii și simptome. Repetarea hemogramei poate indica severitatea expunerii.
Tratamentul sindromului iradierii acute este în general de îngrijire suportivă. Aceasta poate include transfuzii de sânge, tratament cu antibiotice sau transplant de celule stem. Dacă materialul radioactiv rămâne pe piele sau în stomac, acesta trebuie îndepărtat. Dacă fost inspirat sau ingerat iod radioactiv, poate fi recomandat tratamentul cu iodură de potasiu. Complicațiile precum leucemia și alte tipuri de cancer printre supraviețuitori sunt gestionate ca de obicei. Rezultatele pe termen scurt depind de doza rezultată în urma expunerii.
Sindromul iradierii acute este – în general – rar. Un singur eveniment poate totuși afecta un număr relativ mare de persoane. Cazuri notabile s-au produs în urma bombardării atomice a Hiroshima și Nagasaki și a catastrofei de la centrala nucleară de la Cernobîl. Sindromul iradierii acute diferă de sindromul iradierii cronice, care apare după expuneri prelungite la doze relativ mici de radiații.
Semne și simptome miniatura| Efecte fiziologice ale radiațiilor ionizante Sindromul iradierii acute are trei manifestări principale: hematopoietică, gastrointestinală și neurologică/vasculară. Acestea pot fi sau nu precedate de un prodrom. Viteza de apariție a simptomelor este legată de mărimea dozei de expunere, doze mai mari conducând la o declanșare mai rapidă a simptomelor. Aceste manifestări presupun expunerea întregului corp și multe dintre acestea reprezintă indicatori ce nu sunt valabili în absența expunerii întregului corp. Fiecare sindrom necesită expunerea țesutului care prezintă sindromul în sine. Sindromul gastrointestinal nu este detectat dacă stomacul și intestinele nu sunt expuse sursei de iradiere. Se poate vorbi de sindrom:
Hematopoetic. Acest sindrom este marcat de o scădere a numărului de celule sanguine, numită anemie aplastică. Acesta poate duce la infecții datorate unei cantități scăzute de globule albe, sângerări (datorate lipsei de trombocite) și anemie (datorată prea puținelor celule roșii din sânge). Aceste modificări pot fi detectate prin teste de sânge la receptarea unei doze acute totale de 0,25 Gy (25 rad), deși acestea nu pot fi niciodată resimțite de pacient dacă doza este sub 1 Gy (100 rad). Traumele convenționale și arsurile rezultate din explozia unei bombe sunt complicate de vindecarea cu greutate a rănilor provocate de sindromul hematopoietic, ceea ce duce la creșterea mortalității. Gastrointestinal. Acest sindrom apare la doze absorbite de 6–30 Gy (600–3000 rad). Semnele și simptomele acestei forme de leziuni prin iradiere includ greață, vărsături, pierderea apetitului și dureri abdominale. Vărsăturile în acest interval de timp este un marker pentru expunerea întregului corp în intervalul fatal de peste 4 Gy (400 rad). În absența tratamentelor exotice (precum transplantul de măduvă osoasă), mortalitatea este comună în acest interval de doză. Decesul este în general datorat mai curând infecției decât disfuncției gastrointestinale. Neurovascular. Acest sindrom este prezent în mod obișnuit la doze absorbite mai mari de 30 Gy (3000 rad), deși poate apărea la 10 Gy (1000 rad). Apar simptome neurologice, cum ar fi amețeli, dureri de cap sau scăderea nivelului de conștiență, care apar în câteva minute până la câteva ore, în absența vărsăturilor. Este invariabil fatal.
Simptomele precoce ale sindromului iradierii acute includ de obicei greață și vărsături, dureri de cap, oboseală, febră și o scurtă perioadă de înroșire a pielii. Aceste simptome pot să apară la doze de radiație de 0.35 Gy (35 rad). Aceste simptome sunt frecvente pentru multe boli și nu pot, în sine, să indice prezența sindromului iradierii acute.
Efecte de doză FazăSimptomDoză absorbită pe tot corpul (Gy)1–2 Gy2–6 Gy6–8 Gy8–30 Gy> 30 GyImediatGreață și vărsături5–50%50–100%75–100%90–100%100%Debut2–6 h1–2 h10–60 min< 10 minminuteDurată< 24 h24–48 h< 48 h< 48 hnu se aplică (pacienții mor în mai puțin de 48 h)Diareelipsălipsă sau medie (< 10%)severă (> 10%)severă (> 95%)severă (100%)Debut—3–8 h1–3 h< 1 h< 1 hMigreneușoarereduse spre moderate (50%)moderate (80%)severe (80–90%)severe (100%)Debut—4–24 h3–4 h1–2 h< 1 hFebrălipsăCreștere moderată (10–100%)Moderată spre severă (100%)severă (100%)severă (100%)Debut—1–3 h< 1 h< 1 h< 1 hFuncțiile sistemului nervos centralnu sunt afectateafectare cognitivă 6–20 hafectare cognitivă > 24 hpierdere rapidă a conștiințeitremor, ataxie, letargiePerioada latentă28–31 zile7–28 zile< 7 zileabsentăabsentăBoalaredusă spre moderată
leucopenieoboseală
slăbiciunemoderată spre severă leucopeniepurpurăhemoragieinfecțiialopecie peste 3 Gyleucopenie severăfebră puternicădiaree
vărsăturiamețeli și confuzie
hipotensiune
perturbări electroliticenausee
vărsături
diaree severă
febră puternicăperturbări electrolitice
șocnu se aplică (pacienții mor în mai puțin de 48 h)MortalitateaFără îngrijire0–5%5–95%95–100%100%100%Cu îngrijire0–5%5–50%50–100%99–100%100%Moartea6–8 săptămâni4–6 săptămâni2–4 săptămâni2 zile – 2 săptămâni1–2 zileSursa tabelului"Radiation Exposure and Contamination - Injuries; Poisoning - Merck Manuals Professional Edition". Merck Manuals Professional Edition. Retrieved 2017-09-06.
Modificări ale pielii Sindromul de iradiere cutanat se referă la simptomele cutanate ale expunerii la radiații. La câteva ore după producerea iradierii poate apărea o roșeață tranzitorie și inconsistentă (asociată cu mâncărime). Poate apărea apoi o fază latentă ce durează de la câteva zile până la câteva săptămâni, când este vizibilă o înroșire puternică, vezicule și ulcerații ale locului iradiat. În cele mai multe cazuri, vindecarea are loc prin mijloace regenerative; totuși, dozele foarte mari de iradiere a pielii pot provoca pierderea permanentă a părului, deteriorarea glandelor sebacee și de transpirație, atrofia, fibroza, pigmentarea cutanată scăzută sau crescută, respectiv ulcerația sau necroza țesutului expus. În mod special, așa cum s-a observat la Cernobîl, atunci când pielea este iradiată cu particule beta cu energie ridicată, descuamarea umedă și efecte similare timpurii se pot vindeca, dar sunt invariabil de colapsul sistemului vascular dermic după circa două luni, rezultând în pierderea grosimii totale a pielii expuse.The medical handling of skin lesions following high-level accidental irradiation, IAEA Advisory Group Meeting, September 1987 Paris. Acest efect a fost demonstrat anterior asupra șoriciului de porc folosind surse beta de energie înaltă la Churchill Hospital Research Institute din Oxford.
Cancerul În conformitate cu modelul fără prag liniar, orice expunere la radiații ionizante, chiar și la doze mult prea mici pentru a produce orice simptome de boală de iradiere, poate induce cancer datorită leziunilor celulare și genetice. Potrivit ipotezei, supraviețuitorii sindromului iradierii acute se confruntă ulterior cu un risc crescut de apariție a cancerului. Probabilitatea dezvoltării cancerului este o funcție liniară în ceea ce privește doza efectivă de radiații. În cazul cancerului radioindus, viteza cu care progresează afecțiunea, prognosticul, gradul de durere și orice altă caracteristică a bolii nu sunt considerate funcții ale dozei de radiații.
Cu toate acestea, unele studii contrazic modelul liniar fără prag. Aceste studii indică faptul că unele niveluri scăzute de radiații nu cresc deloc riscul de cancer și că poate exista o doză prag de radiații ionizante sub care expunerea ar trebui considerată sigură. Cu toate acestea, ipoteza „nici o doză nu este sigură” stă la baza politicilor de reglementare a celor mai multe state privind sursele de radiații antropice.
Cauza miniatura| Atât doza cât și debitul dozei contribuie la severitatea sindromului iradierii acute. Efectele fracționării dozelor sau perioadelor de repaus înainte de expunerea repetată, modifică pozitiv valoarea DL50 (doza letală 50). miniatura| Compararea dozelor de radiații – include cantitatea detectată în călătoria de pe Terra pe Marte aRAD pe MSL (2011–2013). Boala de iradiere este cauzată de expunerea la o doză mare de radiații ionizante (> ~ 0,1 Gy) într-o perioadă scurtă de timp (> ~ 0,1 Gy/h). Acest fapt ar putea fi rezultatul unei explozii nucleare, al unui accident de criticitate, al unui accident de radioterapie, al unei erupții solare în timpul călătoriei interplanetare, al plasării defectuoase a deșeurilor radioactive, erori umane într-un reactor nuclear etc. Iradierea acută ca urmare a ingerării materialului radioactiv este posibilă, dar rară; exemplele includ contaminarea lui Leide das Neves Ferreira și otrăvirea a lui Alexander Litvinenko.
Radiațiile alfa și beta au putere mică de penetrare și sunt puțin probabil să afecteze organele interne vitale din exteriorul corpului. Orice tip de radiații ionizante poate provoca arsuri, dar radiațiile alfa și beta pot face acest lucru numai în caz de contaminare radioactivă, respectiv dacă depunerile radioactive au loc pe pielea sau îmbrăcămintea persoanei. Radiația gama și cea neutronică au un parcurs în strat mult superior și pot pătrunde ușor în corp, astfel încât iradierea întregului corp este provoacă în general înainte ca efectele cutanate să fie evidente. Iradierea gama locală poate cauza efecte cutanate fără nici o boală. La începutul secolului al XX-lea, radiografii au calibrat dozimetrele prin iradierea propriilor mâini și măsurând timpul până la debutul eritemului.
Zborul în spațiul cosmic În timpul zborurilor spațiale, în special a zborurilor dincolo de orbita Pământului, astronauții sunt expuși la radiația cosmică și la furtunile solare (bombardament cu protoni). Dovezile indică evenimente cu niveluri de radiații cosmice care ar fi fost letale pentru astronauții neprotejați. Un astfel de eveniment a avut loc în 1859, iar altul a avut loc în timpul erei spațiale, de fapt, în intervalul de câteva luni dintre două misiuni Apollo, la începutul lunii august 1972. Nivelurile de radiație cosmică ce ar putea duce la sindromul iradierii acute sunt mai puțin bine înțelese.
Fiziopatologie Cel mai frecvent utilizat predictor al simptomelor iradierii acute este doza absorbită pe întregul corp. Mai multe cantități asociate, cum ar fi doza echivalentă, doza eficace și doza angajată, sunt folosite pentru a măsura efectele biologice stocastice pe termen lung, cum ar fi incidența cancerului, dar nu sunt concepute pentru a evalua sindromul iradierii acute. Pentru a evita confuzia între aceste cantități, doza absorbită este măsurată în gray (în SI) sau rad (în CGS), în timp ce celelalte sunt măsurate în sievert (în SI) sau rem (în CGS): 1 rad = 0,01 Gy și 1 rem = 0,01 Sv.