NUKLEER
SAVAŞTA RADYASYON
Prof.Tbp.Kd.Alb.Yücel PAK
Nükleer savaş ve nükleer patlamaların tıbbi yönünün
anlaşılmasında, nükleer enerji üretiminin mekanizmaları ,atomun yapısı ve fiziğin
bazı prensiplerinin bilinmesi gerekir.
Radyasyon
yer yüzünde doğal olarakta bulunan, elektromagnetik veya partikül
şeklinde bir enerjidir.İnsanlar sürekli olarak hem doğal hem yapay
çevresel radyasyonun etkisi altında
kalmaktadır.
Elektromagnetik enerji spektrumu uzun dalga boyunda
düşük frekanslı radyo dalgalarından, kısa dalga boyunda yüksek frekanslı,yüksek
enerjili iyonizan radyasyona kadar uzanır.(Şekil 1). Spektrumun yüksek enerjili
ucu İyonize edici radyasyonu
kapsar.
İyonizasyon yapmıyan *
İyonize edici............
10-7 eV 1 eV * 10 keV 100
MeV
Frekans(Cycle/sn) I * İ
104 106 I 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022
I I I
I I I I I
I I I I I
I I I I I
I I
I I I I I
I I I I I I I
I I I I I
I I I
Mikrodalga
Görülebilir X-ışını
______ Radyo İnfrared Ultraviyole Gamma ışını______
I I I I
I I I I I
I I I I I
I I I I I
I
I I I I I
I I I I I
I I I I I
I I I I I
104 102 I 10-2 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 10-14
Dalga Uzunluğu
(metre)
Şekil:1: Elektromagnetik spektrum.
Yüksek enerjili radyasyon canlı veya cansız madde
ile etkileştiğinde elektronlar atomik veya moleküler yörüngelerinden ayrılırlar
ki,bu iyonizasyon yapar. İyonizan radyasyonlar elektromagnetik (foton) veya
partiküler radyasyon şeklindedir. Elektromagnetik olanlar X ve gamma ışınları,
partiküler olanlar ise a , b (elektron) partikülleri
,nötronlar, protonlar, p-meson veya ağır iyonlardır.
ENERJİ
ÜRETİMİNİN MEKANİZMALARI
Patlamanın
Tanımı:
Patlama ;sınırlı bir boşlukta büyük miktarlarda
enerjinin ani salınması olarak tanımlanabilir ve söz konusu sistem daha stabil
bir duruma değiştirilir. Bu başlık altında :
Konvansiyonel
kimyasal patlama: Konvansiyonel
kimyasal patlayıcıların molekülleri yüksek enerjili veya stabil olmayan bir
halde kabul edilirler. Benzer bir sistem reaktif hale geçirildiğinde daha
stabil ürünler oluşur ve enerji salınır. Trinitrotoluen(TNT) gibi konvansiyonel
bir patlayıcı ile patlayıcının kimyasal bileşiklerinin molekülleri arasındaki
değişik bağları değiştiren ani ve müthiş bir kimyasal reaksiyondan enerji
ortaya çıkar.
Nükleer
Patlamalar:
Nükleer bir
patlamada salınan enerji kimyasal reaksiyonlarla elde edilmez. Nükleer
reaksiyon, fizyon ve füzyon gibi tepkici materyalin
çekirdeklerinin kompozisyonunda temel değişikliklerin olduğu olaylardan ortaya
çıkarken kimyasal reaksiyonlarda olay elektron halkalarından kaynaklanır.
Böylesi nükleer reaksiyonlarda kütle aslında enerjiye dönüştürülür ve elde
edilen enerji miktarı kimyasal reaksiyonlarla elde edilenden çok daha büyük boyutlara
sahiptir.
Nükleer patlamadaki enerji kaynaklarından biri olan fizyonda daha ağır olan stabil olmayan
çekirdek iki veya daha fazla hafif çekirdekçiklere parçalanır veya bölünür ve
çok yüksek miktarlarda enerji açığa çıkar. Fizyon ile nükleer patlamalar
üretmekte kullanılan maddeler kolaylıkla fizyon oluşturabilen uranyum ve
plütonyumun izotoplarıdır. Bunlar U-235 ve Pu-239 dur. Füzyon ise fizyonun karşıtı olarak kabul edilebilinir.Daha ağır bir
çekirdek oluşturmak için iki hafif çekirdeğin birleşmesidir. Hatırı sayılır
sayıda çekirdeklerin füzyonu için iki koşul gereklidir. Bunlar çekirdekleri
hızlandırmak için yüksek ısı ve ara etkileşim olasılığını arttıran yüksek
basınç yoğunluğudur. Sıcaklıkları ve basınçları elde etmek için yegane pratik
yol ise fizyon patlamasıyla yapılır. Sonuç olarak füzyon komponetli silahlar
temel bir fizyon komponenti içermek zorundadır. Bir fizyon-füzyon silahının
patlamasında açığa çıkan enerji fizyon ve füzyon proçeslerinden yaklaşık olarak eşit miktarlarda orijin
alır.U-235 izotopu gibi doğal olarak oluşan ve kolaylıkla fizyon yapabilir bir
izotop radyoaktiftir. Benzer şekilde bir fizyon reaksiyonunda hepsi olmasada
elde edilen fizyon ürünleride radyoaktiftir.
Nükleer
Radyasyon:
Radyum veya Uranyum gibi ağır elementlerin ağır radyoizotopları alfa partikülü
şeklinde ise emülsiyon yoluyla karakteristik olarak bozunurlar. Bazı ağır
elenmentlerde nötron salınımı ile sonuçlanan spontane fizyon ile bozunurlar.
Daha hafif elementler için beta partikülü emülsiyonu sıktır. Buna ek olarak
gamma veya X-ışını fotonların emülsiyonu hemen hemen daima alfa ve beta
partikül radyasyonuna eşlik eder,bu önemlidir zira nükleer patlamalarla
ilişkili iyonizan elektro manyetik radyasyonun temel hasar verici unsuru gamma
veya X radyasyonudur. X-ışını ve gamma fotonları birbirine benzer tek farkı
kaynak farklarıdır. Gamma fotonları bozunan atomların çekirdeğinden orijin
alırken X-ışınları çekirdeği çevreleyen elektron halkalarından orijin alır.
Madde ile
etkileşim :
İyonize radyasyon madde ile
iki şekilde etkileşir Ya saçılır ya da absorbe olur. Her ikiside enerji
aktarımı ile sonuçlanır. Absorpsiyon mekanizmaları önemlidir Çünkü:
1. Vücut dokusundaki absorpsiyon fizyolojik
yaralanma ile sonuçlanır
2. Absorpsiyon fenomeni iyonizan radyasyonun tespitinin
esasını teşkil eder.
3. Absorpsiyon derecesi veya etkileşim tipi korunma
gereksinimlerinin belirlenmesinde primer faktördür.
Gelen bir foton veya partikülden absorbe eden hedef
molekülün atomlarına enerji transferi birkaç mekanizma ile olabilir. Bunlar eksitasyon ve iyonizasyondur.
Gamma etkileşiminde iyonizasyonda gamma radyasyonu
madde ile üç ana şekilde etkileşir. Bunlar: Fotoelektrik olay, Compton
saçılımı ve çift oluşumudur.
Yüklü
partiküllerin etkileşimi:
A. Absorbe eden ortamda bir alfa partikülü ile orbital elektronlar
arasında yüksek etkileşim olasılığından dolayı birim yol boyunca oldukça fazla
sayıda iyon çiftleri oluşur. Her iyon çiftinşn oluşumu ile alfa partikülünün
belli bir total kinetk enerji fraksiyonu abzorbe edileceğinden alfa partikülü
oldukça kısa bir mesafade enerjisini kaybedecektir: Bu nedenle alfa
partiküllerin ranjı beta partikülleri veya gamma fotonların ranjından küçüktür.
B. Beta partikülü ve orbital elektronların yükleri
negatif olup birbirlerinin komşuluklarında olduğunda elektrostatik itme ile
sonuçlanırlar.
Spesifik iyonizasyonlarda radyasyonun penetrasyon
kabiliyeti yolu boyunca bıraktığı radyasayon hızına bağlıdır. Spesifik
iyonizasyon terimi iyonizan radyasyonların iyonlama kapasitesini tanımlamak
için kullanılır ve birim yol boyunca üretilen iyon çiftlerinin ortalama
sayısıdır. Değişik radyasyonların mukayesesinde en sık kullanılan ölçü lineer enerji transferidir(LET).
İyonizasyon ve eksitasyon etkileşimleri sırasında salınan veya absorbe edilen
ortalama enerjiyi temsil eder.
Nötron
etkileşimi:
Nükleer savaşla ilişkili iyonizan radyasyon
yaralanmalarının çoğunluğu gamma
radyasyona bağlıdır. Ancak yeterli sayıda yüksek enerji fizyonu nötronları
detonasyondan kaçarak oldukça tehlike teşkil eder.
A. Nötron temel olarak elektromanyetik radyasyondan
farlı bir partiküldür. Alfa ve beta gibi diğer parçacık radyasyonlardan farkı
nötronların hiç elektrik yükü olmamasıdır. Sonuç olarak nötronlar atomun
orbital elektronu ile etkilenmeden atomun çekirdeği il direk etlileşime girerler.
Özellikle de düşük atomik kütle sayılı olanlarla
B. Orijin noktalarına bağlı olarak nötronların
enerjileri termal nötronlar da denen elektronvoltun bir fraksiyonundan birkaç
mega elektronvolta kadar değişir ki hızlı fizyon nötronları denir. Füzyon
nötronları ise 14 MeV’e kadar enerjilere sahiptir. Nükleer bir fizyon
detonasyonunda oluşan nötronların çoğunluğunun enerjileri MeV’in altındadır çok ufak bir fraksiyonda
enerji 3 MeV2in üstündedir. Geliştirilmiş radyasyon silahlarında 14 MeV2lik
nötronlar tercih edilmektedir.
C. Nötronlar enerjilerini hedef atom ve moleküllere
çekirdek ile yaptıkları elastik ve inelastik çarpışmalarla aktarırlar.
Nötron-gamma
oranları
Nötron-gamma oranları şu açıdan önemölidir: Nükleer
bir silahtan ortaya çıkan başlangıç radyasyonun total dozu nötron ve gamma
ışınlarından oluşan iki komponente bölünebilir. Belli bir noktada mevcut olan
nötron dozunun gamma dozuna oranı nötron- gamma oranıdır. Verilen toplam bir
doz düzeyi için nötron-gamma oranı silahın gücü dizaynı, hava durumu ve patlama
yüksekliği gibi kriterleri bağlıdır. Korunmasız bir şahısta 2600 cGy’lik total
bir doz için tipik nötron-gamma oran değerleri 360 m. de 0.1 kilotonda 4.6
iken, 650 m.de 1 kilotonda 3, 1500 m.de 100kilotonda 0.47, 2280 m.de ise 1000
kilotonda 0.042 dir.
Genel bir kural olarak silahın 0 yer hattından
ranjıyla nötron gamma oranı düşer. Bunun sebebi sekonder gammalar oluşturan
hava ile etkileşen nötronlardır. Sonuç olarak gamma komponenti nötron
komponentine göre daha yavaş düşer.
NÜKLEER PATLAMALARIN
ETKİLERİ
Nükleer detonasyonlarda oluşan enerjilerin çevre
etkilerinde detonasyonun olduğu yer kadar dağıtılan enerjinin şeklinin tayinide
önemlidir.
Nükleer patlamaların genel etkileri: Konvansiyonel
patlamalardaki destrüktif etki hemen hemen tamamen enerjinin mekanik bir hasar
yapacak şekilde blast dalgası şeklinde aktarımıdır. Nükleer patlamadaki enerji
çevreleyen ortama üç ayrı şekilde dağıtılır. Bunlar blast, termal radyasyon ve
nükleer radyasyondur. Kabaca bunların %50’si blast, %35’i termal radsyasyon ve
%15’i nükleer radyasyondur ki bu %15’in %5’I detonasyondan sonraki ilk beş
dakikada salınan nötron ve gamma radyasyonları içeren başlangıç iyonizan
radyasyondur. %10 ise kalıntı nükleer radyasyondurki radyasyon serpintisinde ki
tehlike bunlardır. Silahın kilotonu radyasyonun nükleer silah başlığı ile
kuvvetlendirilmesi gibi durumlar hasarı etkiler.
Ateş topunun formasyonu ve başlangıç enerji
transferinde detonasyonun olduğu alanda onmilyonlarca oC sıcaklıklar
oluştuğundan çok müthiş miktarlarda enerji ortaya çıkar. Ateş topunun kendisi
güneş ışığındaki spektruma benzer bir şekilde anormal derecece elektromanyetik
radyasyon salar ve buna genellikle termal radyasyon denir. Ateş topu maksimum
çapına geldiğinde top ılıklaşır ve yaklaşık bir dakika sonra sıcaklığı o derece
düşerki o kadar fazla termal radyasyon açığa çıkarmaz. Bulut yaklaşık olarak 10
dakikada sabit bir yüksekliğe çıkar ve bu da hava şartlarıve silahın gücüne
bağlıdır.
PATLAMA
TİPLERİ
Blast, ısı ve nükleer radyasyonun
rölatif etkileri silahın patladığı yükseklikle tespit edilir. Nükleer
patlamalar genellikle hava,yüzey, yüzey altı ve yüksek irtifa patlamalarıdır.
Blast
dalgasının teşekkülü:
Patlama noktasında yüksek
sıcaklıklar ve basıncın sonucu olarak sıcak gaz halindeki kalıntılar patlamanın
merkezinden çok yüksek hızlarla radyal olarak hareket ederler .Bu materyallerin
çoğunluğu hidrodinamik cephe diye bilinen ince, yoğun bir kabuğun içindedir.
Blast dalga sının formasyonunda
saniyenin bir fraksiyonu içinde yoğun şok cephesi ateş topunu gizler.
Geliştikçe blastın zirve basınçları küçülecektir ve ilerleme hızı başlangıçtaki
sese eşdeğer hızından daha az olacaktır. Blast dalgasının asıl sebebi oluşan
muazzam basıncın ve bomba içeriğinin ani buharlaşmasındandır. 1 megatonluk bombanın
patmaması sonucu oluşan blastın objelere olan hasarı WHO verilerine göre
şöyledir. Saatte 750 km. hızla giden bir blast dalgası hiposentrdan 1.3 km.
mesafede her türlü yapıyı parçalar hızı saatte 460 km. olan hiposentredan 4.8
km. uzaklıktaki bir blast dalgası hertürlü yapıyı harabeye çevirir, saatte 260
km.hızla giden bir blast dalgası hiposentrdan 7 km. mesafede hafif yapıları
paramparça eder daha katı olanlara hasar verir.Saatte 150 km hızla giden
hiposentrdan 9.5 km. mesafede metal çerçeveli yapılara hasar verir ve
korunmasız insanları öldürür. Saatte 60 km. hızla gider hiposentrdan 18.6 km.de
tüm hafif yapılara hasar verir kum parçası ve camları uçurur. 150 km/saat lık
bir rüzgar oluşturan bir blast dalgasıyla doğrudan vurulan bir insanın yaşaması
mümkün değildir. Zira çevre objelere savrulur. Diğerleri ise hava basıncındaki
ani artışa bağlı olarak ciddi şekilde yaralanırlar. Ölüm ve ciddi yaralanmalar
çöken duvar ve çatılardan olabildiği gibi muazzam hızlarla fırlayan sert
objelerdende olabilir. Belli bir mesafede bir blast dalgasının neden
olabileceği muazzam hasarlar;
1. Elektrik kısa devrelerine bağlı olarak patlayacak
olan uçucu patlayıcı maddeli kaçaklar olan benzin depolarında
2. Kirletici kimyasallar üreten tesislerde
3. Radyoaktif maddelerin depoları ve nükleer
reaktörlerde
4. Yarıklara ve sonradanda sellere sebebiyet veren
barajlarda olur.
Termal
Radyasyon:
Termal radyasyonun oluşumu; elektomanyetik
spektrumun görünen, infrared ve ultraviyole bölgelerinde elektromanyetik
radyasyonun büyük miktarları patlamadan sonraki bir dakika ve daha az bir zaman
,çinde ateş topunun yüzeyinden salınırlar bu termal radyasyon saniyede 300.000
km.hızla ateş topundan dışarıya gider. Termal radyasyonun baş tehlikesi maruz
kalanlarda yanıklar ve göz yaralanmalarına sebep olanmasıdır. Benzer termal
yaralanmalar blast ve başlangıç radyasyon etkilerinin minimal olduğu
mesafelerde bile oluşabilir. Termal radyasyonun abzorbe edilmesi
kıvılcımlayarak blasttan kalan kalıntılar arasında hızla yayılan yangınlara neden
olabilir. Termal etkilerin ranjı silahın gücü ile belirgin bir şekilde artar.
Termal dalga çarptığı herhangi bir organik şeyi
buharlaştırır ve hiposentrdan 15 km. çapında herşeyi yakar ve tüm metalleri
eritir. Muazzam aşırı ısınmış gaz ortaya çıkarır ki buda çevredeki havayı emer.
WHO tahminine göre termal dalganın 100km. yarıçapında kimse yaşayamaz ve termal
dalga blast dalgasının en az 4 katı kurban ortaya çıkarır. 100 km. yarı çapı
ötesinde epey km2 bir alanda termal dalgaya doğrudan maruz kalan
herkez ciddi şekilde yanacaktır Buna bina orman yangınları gibi hiposentrden
çok uzak mesafedeki yaralanmalarıda eklemek gerekir.
Nükleer
Radyasyon:
Nükleer
Radyasyon kaynakları : Tüm
patlama tiplerinde ister konvansiyonel ister nükleer olsun blast ve termal etkiler
oluşur ancak iyonizan radyasyon salınımı nükleer patlamalara has bir fenomendir
ve blast ve termal etkilerin üzerine yüklenen bir mekanizmeyla ek hasarlara
sebep verir. Bu radyasyon temelde iki
türdür elektromanyetik ve partikül. Yalnız patlama esnasında olmayan çok
sonrada ortaya çıkabilern bir etki sözkonusudur. Başlangıç nükleer radyasyonu
patlamadan sonraki bir dakika içinde ortaya çıkan radyasyondur. Rezidüel
radyason ise patlama esnasında oluşan radyoizotopların bozunumu ile ortaya
çıkan bir dakika sonrasında ortaya çıkan radyasyondur. Nükleer radyasyonda
direkt gamma ve nötron radyasyonu nükleer patlamanın birinci dakikası içinde
gamma ve nötron ışınlarının emülsiyonu muazzam bir şekilde yüksektir.
Zararlarının kurbanların ani total sayısına katkısı vardır. Ancak direk
radyasyonıun alan etkisi termal dalganın destruktif etkisinden daha küçüktür.
Elektromanyetik
impuls:
Elektromanyetik impuls yerden patlamanın yüksekliği
ile orantılı olarak artar. Yüksek atmosferde atomlarla karşılaşmadan önce gamma
radyasyonla gidilen süre ne kadar büyükse elektromanyetik impulsları toplayacak
olan yer alanı o kadar büyüktür. Hesap edilmektedir ki Küzey Amerikanın
semalarında 350 km. irtifada patlayan nükleer bir cihazın oluşturduğu
elktromanyetik impuls tüm amerikaya, Kanada’ya ve Meksika’ya yayılacaktır.
Elektromanyetik impuls insan organizmasına doğrudan
zararlı değildir ancak çok yaygın olması ve tüm radyo frekans dalgalarını
etkilemesi nedeniyle tıp merkezleri arasındaki ilişkiler mobil kurtarma
üniteleri, askeri komutanlıklar ve hükümet otoriteleri arasındaki ilişkiler
dahil tüm iletişimi bozar. Ek olarak pacemakerları etkiler.
Radyoaktif
Serpiniti:
Lokal radyoaktif serpinti ile uzak mesafelerdeki
ayrım yapılmalıdır. Lokal serpinti yerde patlamanın 24 saati içinde oturur.
Düşük irtifalı bir patlamanın(>900m) sebep olduğu termal blast yere
çarptığında muazzam bir toz ve çakılı ”mantar” veya ateş topunun içine bombanın
nükleer fizyon ürünleriile birlikte emer. Mantar soğudukça gitgide çakıl ve to
üzerine çöker. Yukarı doğru çıkış azaldıkça rüzgarın yönüne bağlı olarak
hiposentr çevresindeki yerküreye en büyük fragmanlar hızla serpilir. Maddenin
en hafif parçaları ve toz yukarı atmosfere doğru yükselmeye devam eder. Eğer
patlama daha yüksek bir irtifada olursa hemen hemen tüm radyoaktif madde
atmosferde kalır ve hiç lokal serpinti olmaz ancak stratosfere ulaşır ve yer
kürenin çevresinde akan hava akımlarına karışır. Yerküreye çok yavaş birhızla
aylar veyıllarla ifade eddilen bir hızda serpilir. 1 kilotondan küçük
bombalardan meydana gelen radyoaktivite troposfere yerleşir( troposfer ve
stratosfer arası sınır kutuplarda 9km. ekvatorda 17 km.dir) ve yerküre
çevresinde hava akımları üzerinde birkaç kere döndükten sonra radyoaktif
maddenin büyük bir kısmı birkaç hafta içerisinde yer küre üzerine doğrudan
serpilir. Yüksek irtifa patlamalarında dahi lokal serpinti radyoaktif yağmur
şeklinde de oluşabilir; bu durum eğer patlayıcı mantarın yukarı doğru çıkarken
yağmur bulutlarıyla karşılaşması durumunda olur. Bu durumda oldukça fazla
miktarda radyasyon hiposentr çevresinde yağmur şeklinde serpilir.
Nükleer
patlamaların klimatik etkileri:
Nükleer patlamaların klimatik etkileri termal dalga
ve harap edici şehir ve endüstriyel yangınları oluşturmasına ek olarak nükleer
patlamalar geniş alanların üzerine tabakalaşan muazzam miktarlarda kara duman
ortaya çıkarırlar ki buda güneş ışınlarının geçmesini imkansız kılan bir
bariyer teşkil eder. Işığı kesmesinin yanında bu yer sıcaklığını normal düzeyin
%25’ine indirir. Karadumanın kütlesi hava akımlarıyla çok uzun mesafelere
taşınabilir ve geçici olarak uzak kıtaların dahi geniş bölgelerini geçici
olarak soğutur. Eğer felaket ilkbahar veya yazda oluşursa havanın dumana
bezenmiş kütlelerinin ısınması yukarı doğru sürülmesine neden olur ki burada
yağmurla eliminasyonu mümkün olmayıp aylar hatta yıllar boyu burada kalır. Buna
tezat olarak bu irtifada ozon ile kurumun oksidasyonu ömrünü uzatacaktır. Ek
olarak daha sert kış havası, stratosfer ve/veya troposferde kurumlu hava
kütlelerinin daha uzun kalışı ilkbahar ve yaz yağmur yağışını azaltacak ve
tutulu bölgelerdeki çevre ve ziraata muazzam kötü sonuçlar getirecektir.
Çiftçilik üretimindeki belirgin azalmayı dünya ticaretinin sekteye uğraması
takip edecek,ziraat makinaları, gübreler, haşarat ilaçları ve çiftçilik için
gerekli diğer ürünlerin fabrika üretimleri sekteye uğrayacaktır. Bunun sonucu
dünya çapında ortaya çıkacak olan kıtlık nükleer saldırının kendi başına
yapacağı direk etkilerden daha fazla kurbanlar ortaya çıkaracaktır.
Dumana ek olarak nükleer bir patlama, büyük
miktarlarda hem insanlara hem de hayvan ve bitkilere hayli toksik olan nitrik
ve sülfür oksitler, hidro karbonlar, hidroklorik asit ve diğer toksik
maddelerden salınmasına neden olacaktır.
ANİ ETKİLER:Tüm dünyadaki tıbbi
teşkilatlar, doğal veya insanların sebep olduğu felaketlerin(teknolojik
felaketler, konvansiyonel silahlar vb) olması halinde uygulanması gereken acil
tedbirler konusunda tamamen biliçlidirler. Konu sonsuz kitap akışları, raporlar
konferanslar ve panel tartışmaları ile geliştirilmiştir; uzmanlar felaket
kurbanlarının sağkalımına yardım etmek için ani kurtarma operasyonlarını
organize etmeyi gayet iyi bilmektedirler. Aynı zamanda yaralanmış ve travmatize
hastaların değişik tiplerinin en uygun sahra hastanesi veya kısa, orta veya
uzun mesafedeki bölge tıbbi imkanlarına hastaların tahliyesinde en etkin
triyajın nasıl yapıldığı; nekahat hastalarının en kısa zamanda uygun
rehabilitasyon birimlerinde tedavisi gibi konulara da genel hakimiyet vardır.
Bu organizasyonlar felaketlerin içerdiği yol ve hava transporu esnasındaki
radyo ve telefon haberleşmesi, sağ kalanların yerleştirilmesinden şahısların
felaket alnından kısa ve orta mesafelerde yerleştirilmesine kadar lojistik
problemlerle de iyi tanışıkdırlar. Lokal toplum hizmetlerinin etkinliğine bağlı
olarak bu teşkilatlar konuya daha aktif olarak atlarlar ve sağ kalanların
zorluklarını azaltarak kurban adedini azaltmaya yardımcı olarak hayatlarının ve
işlerinin en kısa zamanda yeniden canlanmasına yardımcı olurlar.
Konvansiyonel bir felaket ile nükleer bomba
patlaması arasındaki kalite ve kantite farkı henüz hesaplanamaz olduğundan
hangi noktada, hangi tür yaklaşımın uygulamaya konulacağında en etkili acil
tıbbi organizasyonlar dahi tereddüttedir. Zira yaralanmış, multitravmalı,
yanıklı, iyonizan ışınlarla kontamine, dumanla asfiksili ve paniklemiş
insanlardan başka hiposentrdan belli bir mesafede konuşlanmış organizasyonlar
bile tahrip olacaktır. Nükleer savaş kalıntı dağları yol veya helikopterlerle
gönderilen kurtarma birliklerinin varışını sekteye uğratacaktır ve
kurtarmacıların düşen kayalar ve radyoaktif tozdan kontaminasyonu, içine
girilmeyen duman perdeleri ve insanı dehşete düşüren ceset sayıları ile karşı
karşıya bırakacaklardır.
Mobil tıbbi birimler nükleerzede alanın periferine
dahi yol ile ulaşamazken, geniş helikopter ambulanslar için iniş alanları
bulmak bile güç olacaktır. Elektrik güç kesilmelerinden dolayı hiçbir haber
geçilemeyecek ve elektronik teçhizatı çoğunluğu(transistör aletleri, telefon ve
güç aletlerinin entegre devreleri, antenler vb) devre dışı kalacaktır.
Kan ve kan deriveleri ve ilaçların sağlanması ile
iligil problemlerin çözümü adeta imkansızlaşacak ve yara fraktür ve yanık ve
radyasyon hasarından etkilenen münferit kurban başına büyük miktarlarda acil
ihtiyaçlar karşılanamayacaklardır.
Hiroşima ve Nagazaki tecrübelerinin temelinde ve
dünyanın değişik yerlerinde oluşan nükleer plant kazalarına göre Abrams’ın
hesapları imajiner 1 milyon insanın yaşadığı bir şehir düşük güçlü bir sialah
ile vurluduğunda sağ kalanların %35’i yaralar, yanıklar ve kırıklar ile beraber
olacaklar bunların %18’inde her 3 yaralanmada olacak yaralanmaların %25’i de
baş, göğüs ve abdomeni etkileyecektir. Ekstansif olacak olan yanıklar steril
bir çadırda intensif bir tedavi gerketirecek haftalar hatta aylar sürecek
yeterli antibiyotik diğer, spesifik tedavileri, kompleks cerrahiler ve
özelleşmiş hemşire bakımı gerektirecektir.
Amerika’nın
sadece bir kaç büyük şehrine nükleer bir saldırı halinde ciddi yanıklı
hastalar için 2000’in üzerinde yatak ve mükemmel bir medikal sisteme rağmen
yüzbinlerce ciddi yaralanmış, multitravmatize hstalarla ani bir kaos ortamı
gelişecek ve bu yüzbinlerce hastanın beşte biri ciddi yanıklı olacaktır.
İngiltere üzerine toplam gücü 90 megaton olan 18
tanesi 30.35 megaton gücüyle Londrayı vuran 266 bombalı nükleer bir
saldırının etkilerinin hayli ayrıntılı
bir ingiliz çalışmasında ve hesaplara göre ülke nüfusunun yarısı, Londra
nüfusunun %97’si yaralanacak veya ölecektir. Londra’da sağ kalan tıbbi personel
sayısı toplam 9400 hastane doktrorundan 280’idir; 4054 pratisyenden 120’sidir,
2790 diş hekiminden 80’idir, 67300 hemşireden 200’üdür ve 3525 ambulans
personelinden 100’üdür(bu veriler Dünya Sağlık Örgütü 1987 nükleer savaşın
sağlık hizmetlerine etkisi Cenevre’den alınmıştır).
Hiroşima’da patlama bölgesinin 1 km çapı içinde
yerleşimli tüm hastaneler tamamen tahrip olmuş ve diğerleri de ciddi hasarlar
görmüştür.Bölgede çalışan doktorların %91’i hemşirelerin %93’ü ölmüş veya
yaralanmıştır. Nagazaki’de şehrin tüm hastane yataklarının %75’ini teşkil eden
üniversite polikliniği tamamen tahrip oldu ve düşünün ki Hiroşima ve
Nagazaki’de patlayan bombanın bu destrüktif gücü modern stratejik nükleer
silahlarda bulunanın sadece küçük bir fraksiyonu olan 15 Kilotondur. Hesap
edilmektedir ki; bir şehrin merkezindeki bir megatonluk nükleer silahın
patlaması 200 kilimetrekarelik bir yüzey alnında yaralanmamış hiç bir yaşayan
bırakmayacaktır.
İYONİZAN
RADYASYONUN BİYOFİZİKSEL VE BİYOLOJİK ETKİLERİ
Radyasyon yaralanmasının klinik yönlerini anlamada
iyonizan radyasyonun biyofiziksel ve biyolojik özelliklerini bilmek önemlidir.
Birçok olguda blast ve termal yaralnmalar radyasyon yralanlarındanfazla
olacaktır ancak radyasyon yaralanmaları belirgin bir şekilde daha komplekstir
ve blast ve termal yaralanmalardan daha anlaşılması zorudur. Penetran bir tüm
vücut Işınlamasını takiben hayvanlarda hızlı ölümden gecikmiş radyasyon
etkilerine kadar normal bir yaşantı gibi geniş ranjlı biyolojik değişikliklr
olabilir. Bu durum düşük doz maruz kalışlarda da söz konusudur. Bu
değişikliklerin doğası ve ciddiyeti bir çok biyolojik ve fiziksel
değişikliklere bağlıdır. Işınla maruz kalmaya cevap olarak belirgin
varyasyonlar tür, yaş ve diğer biyolojik faktörler kadar doz, doz hızı veya
radyasyon natürü gibi fizksel faktörlerde etkilidir. Ancak radyasyona biyolojik
cevaplar aynı değildir. Bu cevaplar yaralanma tiplerini takiben görülen
standart doku cevapları menziline düşer ve biyokimyasal ve/veya hücre kinetiği
bozukluklarının bir sonucu oalrak oluşur.
İyonizan
Radyasyonun Temel Biyofiziksel Hareketi
Nükleer
radyasyon
Önem sırasına göre gamma ,nötron, beta ve alfa
iyonizan radyasyonları biyolojik sistemlerle etkileşime geçerek atmosferik ve
yeraltı nükleer patlamalarının biyolojik önemli sonuçlarını doğurur.
Gamma
radyasyon
Nükleer patlama esnasında salınan veya serpintide
salınan gamma radyasyonu hayli enerjiktiir ve etkileşim olmaksızın insan
vücudundan belirli bir kısmı geçecek kadar penetrandır. Fotonların yaklaşık %75’i
hedef dokunun atomnlarıyla etkileşime geçerek enerji kaybederler. Homojen bir
enerji aktarınımın olduğu bu radayasyon alfa ve beta radyasyonlarının hayli
lokalize enerj aktarımı yapan paterniyle belirgin tezat teşkil eder.
Penetran kabiliyetinden dolayı gamma ışınlamasının
etkileri ister internal ister vücuda eksternal olsun kaynağın yerleşiminden
bağımsızdır. Vücuda yerleştirilmiş yüksek enerjili gamma salıcıları eksternal
kaynaklar kadar effektif tüm beden ışınlamasıyla sonuçlanır.
Nötron
radyasyonu
Nötronlar yüksüz partiküllewr olduklarından dolayı
insan vucudundaki yolları itibariyle düşük enerjili gamma fotonlarına benzerler
ve hedef atomların çekirdekleriyle etkileşirler. Bu sebepten dolayı nötron
radyasyonu tüm beden ışınlamasıyla sonuçlanır. Enerji aktarımı üniform
olamayacaktır ve vücudun patlamaya bakan yüzü öbür taraftan daha fazla enerji
abzorbe edecektir. Ancak bu farkın teorik düzeyde de olsa pratik önemi yoktur.
Bu uniform olmayan enerji aktarınımın majör etkisi genel klinik etkilerdeki belirgin
varyasyondan öte radyasyon hastalığına neden olan tipik radyasyon dozlarında
geniş oynamalara neden olur.
Kütle ve enerjilerinden dolayı yüksüz nötronlar
atomik yapıda ciddi sapmalara neden olurlar özellikle hidrojen gibi hafif
atomlarda bu durum söz konusu olur. Zira yaşayan dokuda ki major hedef atom,
mutad hidrojenin çekirdeğini yapan proton kütlesidir.
Beta
radyasyonu
Beta radyayonu şeklindeki yüksek hızlı elektronlar
dokunun sadece birkaç mm.sine penetre olduktan sonra enerjilerinin büyük bir
kısmına eğer beta salan materyal cilt yüzeyinde ise sonuçlanan beta ışınlaması
cildin bazal tabakasında hasar oluşturur lezyon yüzeyel termal yanığa benzer.
Ancak beta materyali internal olarak konursa beta radyasyonu daha belirgin
hasar yapar. Hasar radyoaktif materyalin kaynağının veya her fragmanın
etrafındaki doku kürelerinde olacaktır. Toplam hasar vucuttaki kaynak sayısı ve
dağılımlarının bir fonksiyonudur. Beta ışınlamasında aktarılan enerjinin
yoğunluğu alfa dan çok azdır ve bunun sonucu olarakta hemen ölümdençok hedef
hücreler hasar görür. Hasar görmüş hücrelerin ölen hücrelere göre önemi daha
fazladır zira bunlar ya malignleşirler yada fonksiyon bozukluğu gösterirler.
Ölmüş hücreler rezerv kapasitesinin derecelerine göre dokuların çoğunda hızla replase
olurlar.
Alfa
radyasyonu
Bu ağır pozitif yüklü partiküllerin enerjisi maruz
kalan doku kitlesinin ilk 20 mikrometresinde tamamen abzorbe olurlar. Eğer
radyasyon kaynağı eksternal ise stratum korneumdaki ölü hücrelerin yüzeyel
tabakalarında tüm alfa radyasyonu abzorbe olur. Araya tuvalet kağıdı da konsa
alfa partikülleri araya konan maddeden abzorbe olur ve cilde ulaşmaz. Bu neden
den dolayı alfa radyasyonu eksternal bir tehlike değildir. Eğer alfa yayan bir
materyal internal olarak aktarılırsa her partikülü çevreleyten dokunun çok
küçük bir bolümünde hemen abzorbe olacaktır. Alfa radyasyonunun bu kadar
sınırlı penetran kabiliyetinden dolayı en yüksek enerjili alfa partikülü bile
dokuda 100 mikrometreden daha azdır.
Birçok alfa salgılayan maddeler gamma radyasyonuda
yayarlar ve bu gamma radyasyonu total alfa enerjisi total gamma enerjisinden
fazla olmasına ve alfa başına gamma emülsiyonları çok küçük olmasına rağmen bu
gamma radyasyonu belirgin bir doku hasarına neden olabilir. Gamma
radyasyonlarının penetrasyon gücü alfa radyasyondan çok büyüktür ve hasar veya radyasyona maruz
kalan dokunun total volumü oldukça büyüktür.
Radyokimyasal
Etkİ
Memeli sistemlerindeki tüm beden dozlarının penetran
radyasyona maruz kalıştaki radyokimyasal mekanizması tam olarak
anlaşılamamıştır. Ancak zamanımızdaki en makul hipotez sudur ve hem
intrasellüler hemde ekstrasellüler olarak radyasyon enerjisinin primer aktarım
yeridir ve sda aktarılan enerji hassas moleküllere indirekt olarak transfer
olur ve etkilenir.
İYONİZAN
RADYASYONUN HÜCRESEL ETKİLERİ
Radyasyonun gözlenen hücresel etkileri gerek direkt
gerekse indirekt olsun iyonizan radyasyonun değişik tip ve dozları için temel
olarak benzerdir.
a. Hücre
ölümü.
1.Piknoz. Hücre büzülür, sferoidleşir, ve
yoğunlaşmış kromatinle dolar.
2.Karyoliz. Çekirdek şişer ve kromatinini kaybeder.
3.Protoplazmik koagulasyon. İrreversibl jelatin
formasyonu hem sitoplazmada hemde çekirdekte oluşur.
4.Karyoreksis. Çekirdek fragmante olur ve hücre
geneline saçılır.
5.Sitoliz. Hücreler patlayıncaya kadar şişerler ve
sonra yavaşça kaybolurlar.
b. Hücre
fonksiyonlarındaki değişiklikler.
Hücresel fonksiyonlardaki ölümcül olmayan
değişiklikler düşük radyasyon dozlarının sonucu olarak oluşur. Bunlar ayrıca;
mitotik siklusun bazı fazlarında gecikmeler, sapmış hücre bolunumü,
permeabilite değişiklikler ve motilitedeki değişiklikleri içerir.
1.Mitotik siklus. Radyasyona maruz kalışı müteakip
mitoz gecikebilir veya inhibe olabilir. Mitozun doza bağımlı inhibisyonu
özellikle aktif olarak prolifere olan hücre sistemlerinde olur. Mitozda ki
gecikmeler tüm populasyonun yok olmasıyla sonuçlanan hücre kinetik
paternlerinde derin değişmelere sebep olabilir. Bu, tüm beden ışınlamasının
hematolojik ve gastrointestinal sendromlarında görülen geç klinik değişikliklerinin
temel mekanizmasıdır.
2.Hücre büyümesinde sapmalar. Genellikle latent bir
periyottan sonra hücre büyümesi retarde olabilir. Bunun sebebi hücre
mikroçevresindeki inhibitör metabolik ürünlerin ve/veya alterasyonların
progresif oluşumundandır.
3.Permeabilite değişiklikleri. Işınlanmış hücreler
hem artmış hem azalmış permeabilite gösterebilir.
4.Hücre motilitesindeki değişiklikler. Örneğin
ışınlanan spermatozoalar motilitelerini muhafaza edebiirler ve fertilizasyon
kabiliyetlerini korurken radyasyonun
sebep olduğu müteakip embryogenezi değiştirebilecek genetik değişiklikleri
taşırlar. Yani normal motiletinin mevcut olması radyasyon hasarı olmadığı
anlamına gelmez.
Rölatif
Hücresel Radyosensitivite
Genelde aktif prolifere olan hücreler radyasyona en
hassas olan hücrelerdir. Öte yandan tüm hücrelerin mitotik aktivitesi
maturasyonla azalır. Bu sebepten dolayı diferansiyasyon derecesi ile hücresel
radyosensitivite arasında ters orantı vardır. Hücreler fonksiyonel olarak ve
sensitiviteleri azalan sırayla dört kategoriye ayrılır: Vegetatif hücreler, differansiye olan hücreler, total olarak
diferansiye olmuş hücreler ve çoğalmıyan hücreler.
a.Vegetatif
hücreler.
1.Hemapoetik dokunun serbest kök
hücreler(hemositoblastlar, primitif eritroblastlar, primitif lenfoblastlar ve
primitif myeloblastlar).
2.İntestinal kriptlerin derinindeki bölünen hücreler
3.Seminifer tübüllerin epitelindeki primitif
spermatogonia.
4.Gelişen ve matur ovaryen folliküllerin granüloza
hücreleri
5.Epidermisin bazal germinal hücreleri
6.Gastrik bezlerin germinal hücreleri
7.Geniş ve orta ebatlı lenfositler
8.Normal olarak hücrelerin bu sınıfında içerilmeyen
ancak hayli radyosensitif olan küçük lenfositler
9.Mezenkimal hücreler
b.Diferansiye
olan hücreler
Bunlar radyasyona daha az sensitiftirler.
Diferansiyasyon oluştukça radyosensitivite azalır. Bu hücre tipine en iyi
örnekleri kemik iliğindeki granülositik ve eritrositik serilerin bölünen ve
diferansiye olan hücreleridir. Ayrıca daha diferansiye olmuş spermatogonia ve
seminifer tübüllerdeki spermatositler ve oositlerdir.
c.Tamamen
diferansiye olmuş hücreler.
Bunlar rölatif olarak radyorezistan hücrelerdir.
Ömürleri uzundur ama adult evresinde hasar veya tahrip olmazsa düzenli ve
periyodik bölünme geçirmezler. Bu sınıf hücrelere örnekler hepatositler,
gonadların interstisyel gland dokusunun hücreleri, düz kas hücreleri ve
vasküler endotelial hücrelerdir.
d.Çoğalmıyan
hücreler.
Bunlar en radyorezistan hücrelerdir. Normalde
bölünmezler ve bazı tipleride, nöronlar gibi hiçbir şart altında bölünmezler.
Bu gruptaki hücreler; uzun yaşayan nöronlar, çizgili kas hücreleri, kısa ömürlü
polimorfonükleer granüllositler ve eritrositler, spermatidler ve spermatozoa ve
alimenter traktın yüzeyel epitelyal hücreleri.
Rölatif organ
radyosensitivitesi
ORGANLAR |
RÖLATİF RADYOSENSİTİVİTE |
PARANKİMAL HİPOPLAZİNİN TEMEL MEKANİZMASI |
Lenfoid organlar; kemik iliği; testisler ve
ovaryumlar; ince barsaklar |
Yüksek |
Parankimal hücrelerin destrüksiyonu, özellikle
vegetatif veya diferansiye hücreler |
Deri; kornea ve lens; gastrointestinal organlar:
kavite, özefagus, mide, rektum |
Oldukça yüksek |
Stratifiye epitelin vegetatif ve differansiye
hücrelerin destruksiyonu |
Kıkırdak büyümesi; damar yapısı; büyüyen kemikler |
Orta |
Prolifere olan kondroblastın veya osteoblastın destrüksiyonu;
endotel hasarı; bağ dokusu ve kondroblast veya osteoblast destrüksiyonu |
Matur kıkırdak veya kemik; akciğerler; böbrekler;
karaciğer; pankreas; adrenal gland; pitüiter gland |
Oldukça düşük |
İnce damarlanma ve bağ dokusu elementlerine olan
hasara sekonder hipoplazi |
Kas; beyin; spinal kord |
Düşük |
İnce damarlanma ve bağ dokusu elemanlarına
olan hasara sekonder hipoplazi
parankimal dokulara direkt etkilerle olan katkı azdır. |
* Embryonik doku oldukça yüksek radyosensitiftir.
Radyasyonun
neden olduğu kromozom hasarı.
a.Genetik bilgiyi içeren makro molekül olan DNA’dan
oluşan sellüler somatik ve reprodüktif aktiviteyi içeren kromozomlar radyasyon
hasarına hassastır.
b.Işınlamadan sonra mitoz ve genetik bilgi
transkripsiyonu esnasında normal kromozom ayrılmasını önleyen geçici veya
kalıcı kromozomlar arası köprülerin oluşumu ile yapışkan (sticky) gibi
görüşebilir.
Genetik
etkiler
Unutulmamalıdır ki radyasyon dozları doğal mutasyon
hızlarını arttırır ve görünür olarak saptanamayan oluşan mutasyonlar gelecek
nesiller için kalıcıdır.
Hücre kinetik
etkileri
İçerilen biyofiziksel prosesler ne olursa olsun tüm
beden ışınlamasının kemik iliği depresyonu ve gastrointestinal hasar neden olan
dozlarda bu sistemlerin hücre kinetiğinde derin bir etkilenme olur. Hem
hematopoetik hem de GIS ve oldukça hızlı hücresel replasman hızı vardır ve
normal olarak primitif kök hücrelerinden olgun fonksiyonel kök hücrelerine
kadar maturasyon ve diferansiyasyonun tüm evrelerinde hücre populasyonları
içerir.
Matur fonksiyonel hücreler rölatif olarak
rezistandır. Ancak radyasyona müteakip yaralanan kök hücrelerinin mature olma
şansı yoktur. Eğer radyasyon hasarı tamir edilebiirse kök hücresi
populasyonunun olgunlaşmak üzere iyileşmesi matur fonksiyonel tedrici bir
dönüşle sonuçlanır. Eğer hasar irreverzibl derecede ciddi ise hiç iyileşme
olmaz.
Kemik-iliği
kinetiği
Kemik iliği üç yenilenme sistemi içerir:
Eritropoetik(kırmızı hücre), Myelopoetik(beyaz hücre), ve
trombopoetik(trombosit). Bu üç sistemin zaman siklusları, hücresel dağılım
paternleri ve ışınlama sonrası cevapları oldukça farklıdır.
GIS kinetiği
İnce barsağın radyasyon hasarına hassaslığı ve bunun
GI Sendromda oynadığı rol önemlidir. Ve bu segmentin villilerinin hücre
yenileme kinetiğide önemlidir.
TÜM BEDEN
IŞINLAMASINDA SİSTEMİK ETKİLER
Radyasyondan etkilenmenin en önemli ve en hasar
verici tipi tüm bedenin ışın almasıdır. Ancak kısmi vucud ve spesifik organ
ışınlamasıda olabilir. Özelikle serpintide bulunan radyoaktif fizyon
ürünlerinin kalması ve vücut içine radyasyon aktarımlarından oluşan ciddi
radyasyon hastalığı eksternal tüm beden ışınlamasının büyük dozlarından sonra
görülür. Kısmi vucut ışınlanmasını müteakip daha hafif derecelerde radyasyon
hasarı oluşabilir.
a.Öldürücülük
1.Ortalama
Öldürücü Doz(LD50) elimizdeki populasyonun %50’sini
öldüren doz olarak kabul edilir . LD50 küçük laboratuar hayvanlarında 30 günde, büyük hayvanlar ve
insanlarda ise 60 günde öldüren dozdur.
2.İnsanlarda LD50-60 için tartışmalar
vardır.
3.Medikal olarak LD5 pratik olarak
hiçkimseyi öldürmezken LD90-5 pratik olarak herkesi öldürecektir. Bu
dozlar LD5 için havada serbest olarak 200-300 cGy ve LD95
için havada serbest olarak 600-700 cGy’dir.
b.Radyasyonun neden olduğu erken kapasite kaybı.
1000 cGy’in
üzerindeki yüksek radyasyon dozlarında erken geçici kapasite kaybı akut tüm
beden ışınlamasına maruz kalındıktan ortalama 5-10 dakika içerisinde olur.
Dozun azalması bu ortalama zamanı 12-15 dakikaya çıkarır. Maymundaki performans
azalması değişik radyasyon kalitesi ve dozlarında tüm beden ve kısmi beden
ışınlanmasından sonraki birçok tavır değişiklikleri itibarıyla
değerlendirilmiştir. Bu çalışmalardan bir takım genellemeler çıkmıştır.
1.Erken geçici kapasite kaybı birçok davranışlarda
kalitatif olarak çok benzerdir.
2.Bir populasyondaki kapasite kaybının frekansı
radyasyon dozunun bir fonksiyonu olarak artar.
3.Kapasite kaybı ya yalnız gövde ya da yalnız baş
uygulaması olarak gösterilebilir.
4.Nötronlar gamma fotonlara göre erken geçici
kapasite kaybı oluşturmada daha az effektiftirler. Kapasite kaybının rölatif
biyolojik etkinliği nötronlarda 0.23 gammalarda 0.62 dir.
5.Verilen bir radyasyon dozu ile oluşan kapasite
frekansının kaybı yapılmak durumda olan görevin stress ve talepleriyle
orantılıdır.
Beş-10
kiloton veya daha altındaki bombalar için savaş alanındaki en kayıp verdirici
başlangıç nükleer radyasyonu söz konusudur. 30 Gy’lik akut bir kapasite kaybı
alan askeri personel ya hemen yada birkaç saat içinde saf dışı kalacaktır.
Ancak eğer radyasyon dozuna ek olarak daha başka yaralanmalar almazlarsa
radyasyona maruz kalıştan sonraki 5-6 güne kadar ölmeyeceklerdir. 150 cGy’lik
toplam bir dozdan daha az radyasyon alan askerler savaşmaya devam
edebilecektir. Bu iki ekstrem arasında 150 cGy’den büyük dozdan fazla radyasyon
alan askeri personel düşkünleşecek bazılarıda sonunda ölecektir. 530-830
cGy’lik doz letal kabul edilir, ancak hemen kapasite kaybı yapmaz. Bu miktar
radyasyona maruz kalan personel görevlerinin fiziksel taleplerine bağlı olarak
2-3 saat içinde düşkünleşir ve bu düşkün halde en az 2 gün kalırlar. Bununla
beraber bu noktada bir iyileşme periodu gösterecekler ve yaklaşık 6 gün
fiziksel zorlayıcılığı olmayan görevlerde çalışabilecekler ve sonra 4 hafta
sürecek, performas düşüklüğü haline yeniden gireceklerdir. Bu esnada onları
total olarak inefektif yapacak yeterli şiddette radyasyon semptomları
sergilemeye başlayacaklardır. Ölüm maruz kalıştan yaklaşık 6 hafta sonra
oluşur. Hayvan modelleri ile gerçekleştirilen deneyler göstermiştir ki 25 Gy
dozunda yüksek ionizan radyasyona maruz kalış, serebral kan akımında ani bir
çöküş ile sonuçlanır ki bunu 20-30 dakikada kısmi bir iyileşme takip eder ve
takiben serebral kan akımı ikinci kez düşer, buna sistemik kan basıncında
paralel değişiklikler eşlik eder. Bu verilere göre, radyasyonun beynin kendi
kan ihtiyacını düzenleme kabiliyetine ters etkisi vardır. Bunlar erken geçici
kapasite kaybı ve performans azalmasının davranış çalışmalarına uzanan temelini
teşkil eder. Erken geçici kapasite kaybı sırasında nörotransmitter metabolizması
ile ilgili bazı beyin enzimleri belirgin şekilde etkilenir.
Hayvan
çalışmalarının deneysel sonuçlarına göre kısmi beden koruması radyasyonun
davranışsal etkilerini azaltır. Baş koruması, gövde korumasına göre radyasyonun
davranışsal performansı olan etkisini korumada daha etkilidir. Baş koruması
yalnız kapasite kaybı insidensini azaltmaz, normalde erken kapasite kaybına
eşlik eden konvülzyonlarında insidansını azaltır. Şu ana kadar yapılan tüm
deneysel çalışmalarda baş koruması 25 Gy üzerindeki tüm dozlar için en
etkilidir.
Reprodüktif
hücre kinetiği ve sterilite
Germ
hücresinin gelişiminin bazı evrelerindeki radyosensivitenin yüksek derecesine
karşın tüm beden ışınlamasının tek subletal dozlarından testisler ve overler
sadece geçici olarak etkilenirler. Erkek test hayvanlarında tüm beden
ışınlamasının düşük dozları sperm sayısında ani düşüşlere sebep olurlar. Düşme
derecesi doz bağımlıdır ancak subletal dozlarda geçici bir azospermide
görülebilir. Ortaya çıkan sterilite bir kaç aydan birkaç yıla kadar sürebilir,
ancak doğal fertilitenin yeniden iyileşmesi olur. İyileşme germ hücresi
siklusunun relatif olarak rezistan bir kısmında olan kök hücre populasyonunun
elemanlarının rejenerasyonuna bağlıdır. Diğer veriler bazı şartlarda yeni
spermatogoninin daha radyorezistan fixe olmuş kök hücrelerinden transformasyon
ile olabileceğini düşündürmektedir.
Somatik
hücrelerde kromozom aberrasyonları olduğunda yaralanma spesifik doku veya hücre
sistemine sınırlıdır. Ancak germ hücrelerinde aberrasyonlar oluştuğunda etkiler
takip eden nesillere yansıyabilir. En sık olarak germ hücre sırasının kök
hücreleri matür sperm hücreleri veya yumurta hücrelerine gelişmezler ve hiçbir
anomali aktarılmaz. Eğer anomaliler fertilizasyonu önleyecek kadar ciddi değil
ise gelişen embriolar bir çok durumda canlı olmayacaktır. Kromozom hasarı çok
hafif olduğu zaman genetik materyalin gerçek bir kaybı olmaması halinde döl
canlı olacaktır ve anomaliler müteakip nesillere transfer edilebilir olacaktır.
Bu nokta mutasyonları düşük radyasyon dozu düzeylerinde önemli olur. Hücrelerin
herhangi bir populasyonunda spontan nokta mutasyonları doğal olarak oluşur.
Radyasyon bu mutasyonların oranını arttırır ve böylece gelecek nesillerin
anormal genetik yükünü arttırır.
İyileşme
Bir kromozom
kırıldığı zaman kırılan uçlar yeniden birleşmeye meyil ederek kromozomu yeniden
oluştururlar ancak bazen kırılan uçlar birbirlerinin üzerinden kayarlar ve
geriye kalıcı kromozom hasarı kalır. Lokal doz yeteri kadar fazla olursa tamir
mümkün olabilir ancak inkomplet olur. Spesifik bir dokunun tamiri dokunun tüm
hücrelrinin komple replesmanı olmaksızın gerçekleşebilir. İyileşme ile doku
atrofisi ve/veya fibrozisi olabilir ve ışınlanan doku kalıcı olarak
skarlanabilir.
İntra sellüler iyileşme
İntracellüler hasar miktarı eşik değeri aşmadığı
müddetçe münferit olarak ışınlanmış hücrelerin kendi kendilerine onarma
kabiliyetleri vardır. Doz arttıkça letal veya lethalden daha fazla enerjinin
akarıldığı hücre oranları artar.
Repopülasyon
Hücre sayısını azaltmak iin yeterli fazlalıkta
radyasona maruz kalındığında hem kemik iliğinde hem de gastrointestinal traktta
kök hücre proliferasyonu ile oluşan repopülasyon önemli bir iyileşme
mekanizmasıdır.
GECİKMİŞ
ETKİLER
Hemen hemen tüm doku ve organlarda doz ve doz
oranlarının ranjında geç veya gecikmiş radyasyon etkileri ışınlandıktan aylarla
yıllar arasında ortaya çıkabilir. Radyasyon yaralnmasının bazı muhtemel
gecikmiş sonuçları ömür kısalması, karsinogenez, katarakt formasyonu, kronik
radyodermatit. Azalmış fertilite ve genetik mutasyonlardır.
RADYASYON
HASTALIĞI
Radyasyon hastalığı tanısı hastanın prezente ettiği
klinik tabloyla primer olarak temellenir. Maruz kalışın sağlıklı bir hikayesini
elde etmek oldukça güçtür. Zira bir çok kişi, gerçekten radyasyona maruz kalıp
kalmadıklarını bilmeyebilrler. Özellikle maruz kalış serpintiden dolayı ise.
Radyasyon hastalığının değişik formlarının fiziksel bulgu ve karekteristikleri
laboratuvar bulgular ile aşağıda açıklanacaktır. Günümüzdeki dozmetri radyasyon
hasarının yaygınlığı olsun, prognoz olsun yeterli bilgi vermeyecektir. dozimetrele radyasyona maruz
kalışın tüm beden mi yoksa kısmi beden mi olduğunu söyleyemezler. Maruz kalışın
doz hızının ne olduğunu söylemezler. Nihayet düzenli intervallerle okunmazlar
ise tek ve multipl maruz kalışları ayırd edemezler. Bu bilinmeyenler o sırada
olan hstalılar stresler, yaş ve fiziksel durumun belirgin etkileri ile ikiye
katlanmış olarak doktorların karşısına çıkar.
Lenfosit düzeyleri saf radyasyon hasarının
mevcudiyetini teyit etmekte biyolojik bir dozimetre olarak kullanılabilir ancak
kombine yaralanmalarda kullanılmaz. Eğer doktorun klin ve laboratuvar
kaynakları ver ise prodromal semptomların varlığı ile orjinal çalışan tanıyı
desteklemek için ek bilgi elde edilebilir. Kanda dolaşan lenfositlerin
konsantrasyonları için başlangıç bir kan numunesi triaj esnasında “radyasyon
hasarı muhtemel” veya ” radyasyon hasarı mümkün” olarak klasifye edilmiş
herhangi bir hastada hemeen yapılmalıdır. Söz konusu durumdan sonra 24 saati geçirmeden
başlangıç değerlendirmesinden sonra mukayese için ek kan örneklri alınmalıdır.
Numuneler şöyle yorumlanır:
1- Lenfosit düzeyleri 1500/mm3 üzerinde
olanlar(Hasta tedaviyi gerektiri belirgin doz almamıştır).
2- Lenfosit düzeyleri 1000-1500/mm3 arasında
olalnlar. Maruz sonrası 3 hafta içinde hasta hafif granülosit ve trombosit
depresyonu için hafif bir tedavi gerektirebilir.
3- Lenfosit düzeyleri 500 ile 1000/mm3 arasında
olanlar(Hasta ciddi radysyon yaralanması için tedavi gerektirecektir. Maruz
kalış sonrsı 2-3 hafta içinde ortaya çıkacak olan hemoraji ve enfeksiyondan
olan komplikasyonları minimize etmek için hasta hospitalize edilmelidir).
4- 500/mm3 altındaki lenfosit düzeyleri(Hasta fatal
olabilecek radyasyon dozu almıştır. Kaçınılmaz pansitopenik komplikasyonlar
için hospitalize edimelidir).
5- Lenfositler tesbit edilemiyor ise(hasta
superletal radyasyon dozu almıştır. Sağkalım çok ihtimal dışıdır. Bu hastaların
çoğunluğu GIS ve kardiyovasküler sistemlerine ciddi hasarlar almıştır ve yaşam
ihtimali çok düşüktür.
6- Diğer yol göstericiler (Bir yararlı kuralda
lenfositler 550’ye kadar düşmüşse ve 1000/mm3’den az ise şahış belirgin bir
radyasyona maruz kalmıştır. Kombine yaralanmalar halinde lenfositlerin
kullanımı güvenilir olmaz. Ciddi yanıkları olan ve multisistem travması olan
hastalarda sıklıkla lenfopeni gelişir.
Radyasyon hasarında erken kesin tanıyı koymak
zordur. Hastaların muhtemel kategorizasyonu şöyledir:
a- Radyasyon yaralanması ihtimal dışı:
Radyasyon yaralanması ile ilişkili hiç semptom yoksa
hastalar radyasyon komplikasyonları için minimal riskli kabul edilir. Bu
hastalar konvansiyonel yaralanmaların şiddetine göre triajlanmalıdır. Eğer
hastalar tedavi gerektiren konvansyonel yaralanmalar veya hastalık hallerinden
uzaksa serbest bırakılabilirler ve göreve verilebilirler.
b- Radyasyon hasarı muhtemel:
Anoreksi, bulantı ve kusma radyasyon yaralanması ile
ilişkili primer prodromal semptomlardır. Hayat tehdit eden tüm yaralanmalar
stabilize olduktan sonra ileri değerlendirmeye öncelik verilmelidir. Bu
kategorideki kazazedeler radyasyon yaralanmalarının ilk üç gününde hiçbir
tedaviye gerek duymazlar yanık ve travmasız belirgin radyasyon yaralanmasının
tanısını desteklemek için gelecek iki günde alınan lenfosit sayımları
kullanılır. Eğer bulgular belirgin bir radyasyon yaralanmasını gösterirse bu
kazazedeler pansitopenik komplikasyonlar nedeniyle yakından takip edilmelidir.
c- Radyasyon hasarı ciddi:
Bu kazazedelerin aldıkları radyasyon dozunun
potansiyel olarak fatal olduğuna hükmedilmiştir. Bu gruptaki şahıslar için
bulantı ve kusma hemen hemen universaldir. Prodromal faazda ani patlayıcı kanlı
diyare, belirgin hipotansiyon ve nörolojik yaralanmanın işaretleri vardır. Bu
hastalar eldeki imkanlara göre triyaja tabi tutulmalıdır. Hastalar semptomatik
bakım almalıdır. Bu klasifikasyonu desteklemek için lenfosit analizi
gereklidir.
Muhtemel
radyasyon yaralanmalı kazazedelerin başlangıç triajı
|
Radyasyon Hasarının Olası
Kategorisi |
||
Semptomlar |
Yok gibi |
Olası |
Ciddi |
Bulantı |
- |
++ |
+++ |
Kusma |
- |
+ |
+++ |
Diyare |
- |
+ |
+ den +++ |
Hipertermi |
- |
+ |
+ dan +++ |
Hipotermi |
- |
- |
+ dan ++ |
Eritem |
- |
- |
- den ++ |
SSS
disfonksiyonu |
- |
- |
- den ++ |
- = Yok
+ = Var
++ = Aşırı
+++= Çok aşırı
Bu semptomlar sıklıkla maruz kalıştan sonraki ilk
birkaç saat içinde tüm beden ışınlanmış kazazedelerde oluşur.
Bulantı ve kusma.
Radyasyon 100-200 cGy aşmaası durumunda bulantı ve
kusma artan frekansta oluşur. Başlamaları maruz kalışı müteakip 6-12 saaatte
olabilir, ancak genellikle birinci gün içinde kaybolur. İlk iki saat içinde
olan kusma genellikle ciddi bir radyasyon dozuyla ilişkilidir. Birinci saat
içinde özellikle patlayıcı diyarenin eşlik ettiği kusma sıklıkla fatal dozlarla
ilişkilidir. Bu semptomların geçici tabiyatından dolayı hastalar doktoru
tarafından görülmeden önce gastrointestinal distresin ilk fazını geçmişlerdir.
Başlangiç muayenede bu semptomların araştırılması önemlidir.
Hipertermi.
Potansiyel olarak letal radyasyon alan kazazedelerde
maruz kalışın ilk birkaç saatinde vücut sıcaklığında belirgin bir artış olur.
Olgu sayısı az olmasına karşın bu sabit bir bulgu gibi gözükmektedir. Maruz
kalışın birinci günü içinde ateş ve titremelerin olması ciddi ve hayatı tehdit
eden adyasyon dozu ile ilişkilidir. Hipertermi 200 C ve daha fazla düşük fakat
hala ciddi olan radyasyon dozlarında olabilir. Mevcut bulgular göstermektedirki
hipertermi sıklıkla atlanır. Kimyasal özel elbise giyenler hipertermik
olacaktır sonuç olarak bu yararlı bir belirti olmayacaktır.
Eritem.
1000-2000 cGy den fazla tüm beden dozu alan bir
şahısta maruz kalıştan sonraki birinci gün içinde eritem gelişecektir. Lokal
vucut bölgelerine benzer dozlar almış olanlar içinde bu geçerlidir. Daha az
fakat hala potansiyel olarak fatal olan 200 cGy veya daha fazla dozlarda eritem
daha sık görulur.
Hipotansiyon.
Öldürücü dozun üstünde radyasyon alan kurbanlarda
farkedilebilir ve bazende klinik olarak belirgin bir sistemik kan basıncı
düşüşü kaydedilmiştir. Bir kaç bin rad alan bir kişide ise ciddi bir hipotansif
episod kaydedilmiiştir. Bir kaç yüz rad almış olan kişilerde % 10 dan fazla kan
basıncında düşüş gözlenmiştir. Işınlamadan sonra ciddi hipotansiyon olması kötü
prognoz ile ilişkilidir.
Nörolojik disfonksiyon.
Maruz kalıştan sonraki birinci saat içinde santral
sinir sistemine hasarının açık belirtilerini gösteren her şahısın yüksek
radyasyon aldığı gözlenmiştir. Semptomlar; mental konfüzyon, konvülsiyonlar ve
komayı içerir. Dayanılmaz hipotansiyon muhtemelen bu septomlara eşlik
edecektir. Vasküler desteğe rağmen hastalar 48 saat içinde ölürler.
Radyasyona maruz kalışın birinci gününde triyaj
görevlisi semptomları sağlıklı değerlendirmeli ve radyasyon maruz kalışına
hakikaten bağlı olduğu ihtimalini değerlendirildikten sonra hastaları
“radyasyon hasarı ihtimal dışı”; “radyasyon hasarı muhtemel”; “radyasyon hasarı
ciddi” olmak üzere üç kategoriye ayırmalıdır. Son iki kategoride kanda dolaşan
lenfositlerin değişikliklerin çalışılması orijinal konmuş olan tanıyı ya
destekler ya dışlatır. Tüm kombine yaralanma hastaları başlangıçta sanki hiçbir
belirgin radyasyon hasarı yokmuş gibi tedavi edilmelidir. Herhangi bir hayat
tehdit edici yaralanmanın triyaj ve bakımı radyasyon yaralanması olasılığı
gözönüne alınmadan yapılmalıdır. Doktor radyasyon yaralanması tanısını
problemin yegane kaynağı radyasyon hasarı olanlar için yapmalıdır. Bu da
bulantı, kusma, diyare, hipertermi, hipotansiyon ve nörolojik disfonksiyonun
görünüşüne göre temellendirilmelidir.
Hastanın
Dekontaminasyonu.
Nasıl olduğu belli olmayan radyasyon yaralanması
tıbbi presonele bir sağlık tehlikesi olduğu anlamına gelmez. Nötron ve yüksek
enerjili foton kaynaklarına maruz kalış sonrası aktivasyondan hasta bünyesinde
mevcut olan intrinsik radyasyon düzeylerinin hayat tehdit edici olmadığını
çalışmalar göstermiştir.
Bir tıbbi tedavi ünitesine giren hastalar radyasyon
moniterizasyonu mümkün değilse rutin olarak dekontamine edilmelidir. Hastanın
elbisesinin çıkarılması genellikle kontaminasyonun çoğunluğunu genellile
azaltacaktır. Maruz kalan vucut düzeylerini yıkamak bu problemi daha da
azaltacaktır. Bu prosedürlerin her ikiside sahrada gerçekleştirilebilir. Tedavi
ünitesine giderken gerçekleştirilebilir. Hasta tedavi ünitesine girer girmez
görülen belirgin yaralanmalar üzerine gidilir. Dekontaminasyon prosedürleri
hayatı tehdit eden yaraların bakımı geciktirilmemelidir.
Dekontaminasyonda ovalama yapılırken cildin
bütünlüğpünün bozulmamasına dikkat edilmelidir. Zira bu bozulma radyo
izotopların cildin derin tabakalarına gitmesine neden olmasktadır.
Kontaminanların düzeyini azaltmak için yıkama, nazik ovalama veya hatta debritman
bile gerekli olabilir. Radyoaktif partiküllerin inhalasyonu veya ağızdan
alınması çok daha güç bir problemdir ve sahra şartlarında gerekliş kaynaklar
olmayabilir.
Tüm Beden
Radyasyon Yaralanmalı Hastalar İçin Başlangıç Tedavisi
Tedavi edildiğinde üniform olarak fatal olmayan
fakat ciddi olan orta derececli radyasyon dozları alan hastaların çoğunluğunda
sağ kalımın primer belirleyicileri mikrobiyal enfeksiyonları manajmanı ve
herhangi bir kanamanın durdurulmasıdır. Eğer yüksek orta dozlar alınmış ise
sıvı ve elektrolit kaybı erken ölümlere neden olabilir. Eğer uygun olarak
canlandırma yapılırsa bu hastalar hematolojik yetmezliğin sonuçları belirgin
oluncaya kadar yaşayabilirler.
Öldürücü dozun altında tüm beden radyasyon dozu alan
kazazedelerde gastro intestinal distress ilk iki gün içinde belirgin olacaktır.
Semptomları azaltmada metoclopropamid ve dazoprid gibi antiemetikler effektif
olabilir, ancak elimizdeki mevcut ilaçların belirgin yan etkileri vardır.
Şiddetli radyasyon yaralanması olmazsa bu semptomlar genellikle birinci gün
içerisinde kaybolur. Gastrointestinal distress çekmeye devam eden hastalar için
parenteral sıvılar düşünülmelidir. Maruz kalış sonrası ilk saat içinde
patlayıcı diyare olursa sıvı ve elektrolitler eğer varsa verilmelidir. Triyaj
amaçları için özellikle kanlı olan patlayıcı diyarenin varlığı fatal radyasyon
dozu anlammına gelebilir.
Klinik olarak belirgin hipotansiyon ve nörolojik
disfonksiyonu olan hastalar için kardiyovasküler destek sadece kaynak ve
personel mevcutsa yapılmalıdır. Bu hastaların ilik aplazisiyle birleşmiş
vasküler ve GIS yaralanmasından sağ çıkma ihtimalleri yoktur.
Kombine Yaralı
Hastanın Tanı ve Tedavisi
Yaşama şansı olan radyasyon kazazedeleri için hiçbir
ani hayat tehdit edici etki olmadığından önce konvansiyonel yaralanmalar tedavi
edilmelidir. Multipl yaralanmalı hasta canlandırılmalı ve stabilize
edilmelidir. Bu işlem esnasında cerrahi için standart hazırlanma çok radyoaktif
dekontaminasyon sağlayacaktır. Cerrahiden sonra radyasyona maruz kalışın daha
kesin bir değerlendirilmesi başlatılabilir.
Bir radyasyon kazası veya nükleer patlama olması
halinde birçok hasta radyasyona ek olarak, yanıklar ve travmatik yaralanmalarla
karşılaşacaklardır. Kombine yaralanmalı hastaların basşlangıç triyajı bu konvansiyonel
yaralanmalar üzerinde temellendirilir. İleride yeniden klsifikasyon radyasyon
yaralanmasıyla ilişkili prodromal semptomlara göre gerekebilir. Tüm kombine
yaralanmalar için prognoz yalnız başına radyasyon yaralanması için olanlardan
daha kötüdür. Hayvan çalışmaları öldürücü dozun altındaki radyasyon dozlarına
eşlik eden diğer yaralanmalarıda enfeksiyonun kontrolünün çok daha güç olduğu
yara ve fraktürlerin daha geç iyileştiği gözlenmiştir. Bu sebepten dolayı
öldürücü dozun aaltında radyasyondan belirgin bir yaralanma almış olanlarda
geniş bir insan yüzdesinde potansiyel olarak yaşayabilecek yanık ve travmalar
öldürücü olacaktır. Konvansiyonel yaralanmalılarda sıklıkla reparatif cerrahi,
başlangıç cerrahisinden sonra bir iki gün için programlanır ve rekonstrüktif
cerrahi daha sonra düşünülür. Nükleer silahların sebep olduğu yaralanmalarda
yara iyileşmesindeki gecikmeler ve
takip eden granülositopeni ve trombositopeniden dolayı hayat kurtarıcı ve
rekonstruktif cerrahinin çoğu maruz kalıştan sonra ki 36 saatte
gerçekleştirilmelidir. Bundan sonra eğer mümkünse maruz kalış süresinden 1-2 ay
içinde cerrahi yapılmamalıdır.
Enfeksiyonun
manajmanı
Antibiyotiklere rağmen çoğunluğu E.coli, Pseudomonas
aeroginoza gibi gram (-) opportunistik patojenler hala major bir patojendir. Bu
enfeksiyonlar hem deri immunosupresyonu hemde vucut yüzeylerinin anormal
kolonileşmesinin invaziv tıbbi cihazların bir sonucu olarak oluşur. Hassas
vucut yüzeyleri orofarengeal respiratuar ağaç ve barsakları içerir. Kataterler
gibi sunni invaziv cihazlar ve yaralanma yerleri önemli enfeksiyon
kaynaklarıdır. Enfeksiyonlar eğer hastalar antibiyotik resistan patojenler
içeren ortamlarda uzun süre kalırlar ise daha sık ve ciddi olabilirler.
Enfeksiyon kontrolünde yara debritmanı, merhemler ve
gerektiğinde antibiyotikler anahtar elemanlardır. Antibiyotikler tercihen uygun
bir kombinasyon tedavisinde herhangi bir yeni ateşi tedavi etmek için hemen
kullanılmalıdır. Granülositopenik hastada enfeksiyon belirti ve semptomları
ortaya çıktığında, kültür ve sensitivite çalışmalarını beklemeksizin
başlatılmalıdır. Başlangıç kapsamı gram (-) organizmalar ve stafilokokus
aerousu içermelidir. Olabilecek tıbbi bir ünitede prevalan organizmalar ve
antimikrobiyal yatkınlık paternleride gözönüne alınmalıdır. Başlangıç tedavisi
için en sık kullanılan ilaçlar tobramisin gibi bir aminoglikosid ile kombine
edilmiş tikarsilin gibi sentetik penisilinlerdir. Granülositler 500’ün üzerine
çıkıncaya kadar tedaviye ya devam etmeli yada beyaz küre sayısı düşükse
enfeksiyon belirtileri kaybolsa dahi iki hafta devam edilmelidir.
Travmaya
cevapta radyasyon yaralanmasının etkisi
Hiroşima ve Nagazakide travmatik yaralanmalı
hastaların çoğunda kemik iliği depresyonunun etkilerinin özellikleriolan
komplikasyonlar maruz kalıştan sonraki iki ila üç haftada gelişti. Birçok
hastanın açık yaralarının iyileşmesi durdu ve hemorajik oldu. Granülasyon
dokusunun kaybı sözkonusuydu. Hastalar kilo kaybetti ve birçoğu üstesinden
gelinemeyen sepsis sonucu öldü. İ;yileşen hastalar normal yara iyileşmesine
kemik iliği fonksiyonlarının geri dönmesi ile geçtiler. Bu durum termal veya
blust yaralanmaları varken küçük silahlardan gelen ani radyasyona maruz kalan
hastaların tipik klinik tablosudur. Radyasyon hastalığının en sık şekli
hematopoetik sendromdur ve sonuç hemorajik yatkınlıklar ve enfeksiyona karşı
azalmış direnç bu hastaların yaralarının iyileşmesini güçleştirecektir. Genel
sonuç süresi uzayan hospitalizasyon ve artmış moltalite ve morbidite olacaktır.
Maalesef hasta ilk görüldüğünde hangilerinin termal
yada blast yaralanmalı olduklaını tahmin etmek mümkün olmayacağından
hangilerinde radyasyon hastalığının gelişeceğini öngörmek zordur. Önceden
tanımlandığı gibi radyasyona maruz kalışı tipik olarak takip eden prodromal
semptomların takibi yardımcı olabilir fakat güvenilmez. Radyasyon hastalarının
komplikasyonlarının oluşacağına dair ilk güvenilir endikasyon periferik kan
sayımında belirlenen bir lenfositopeni,nörtropeni ve trombositopeni olacaktır.
O zaman hastaya en azından primer yaralanmaları için gerekli başlangıç bir
cerrahi uygulanmış olacaktır. Ardışık olarak kemik iliği depresyonunun klinik
fazında hastaların olması esnasında cerrahi destek tedavisi gerekecektir ve
elektif cerrahi prosedürlerden kaçınılmalıdır. Sadece hayat ve extrmiteleri
gerçekten kurtarmak için gerekli prosedürler yapılabilir.
Radyasyon hastalığının klinik fazı esnasında artmış
mortalite ve morbidite beklenir. Bu durum hemorajik bozuklukları olan
hastalarda sıklıkla uygulanan cerrahi gibi titiz cerrahi bakım gerektiren
teknikler uygulanarak minimize edilebilir.
Serpinti radyasyonuna maruz kaldıktan sonra
konvansiyonel silah yaralanmaları gibi travmatik yaralanmalı hastalarlada
karşılaşacaktır. Travmatik yaralanma ile kemikö iliği depresyonu etkileşimi
zamanlamaya hayli bağımllıdır. Eğer hastalar kemik iliği depresyonunuu klinik
fazın ortasında yaralanmışllarsa bu kombinasyonun etkisi çok yüksek olacaktır.
ve yüksek mortalite oranı gözlenecektir. Ancak öte yandan yara iyileşmesinin
geç safhasına hastalığın klinik safhası rastlarsa rölatif olarak daha küçük bir
etkilweşim görülecektir. Radyasyon hastalığı ile kombine olmuş yanıkların
morbidite ve mortalitesi minör kapalı yaralar ve fraktürleri takip eden
morbidite ve mortaliteye göre çok daha büyük olacaktır. Açık yaralar ve yaygı
yumuşak doku yaralanmalarıda benzer şekilde davranacaktır.
Radyasyon hastalığı önceden altta yatan tıbbi
hastalıkların üzerine binerek bu hastaları radyasyon hastalığının zararlı
etkisine daha hassas yapabilir. Radyasyon hastalığının non patojenik
bakterileri patojenik yaparak belirgin hastalığa sebep olduğuna dair bulgular
vardır. Ayrıca hafif radyasyon hastalıklı şahıslar normal yaşantısını
sürdürürken çevresel streslere veye kimyasal ajanlara daha hassas olabilirler.
Radyasyon
Hastalığına Cevapta yaralanmaların Etkisi
Rölatif radyasyon hassasiyetinden birçok faktör
sorumludur. Verilen herhangi bir populasyonda bazı şahıslar radyasyona daha
hassas olacak diğeride rölatif olarak daha rezistan olacaktır. Bunu belirleyen
faktörler genetik ve non-genetik olabilir. Yaş ve fiziksel kondüsyon çok
önemlidir. Maruz kalış esnasındaki kişinin genel durumu radyasyona cevabı geniş
ölçüde değiştirebilir. Eğer bir şahıs minör bir travmatik yaralanma veya
çevresel stresler gibi stresli uyaranlara radyasyona maruz kalış öncesi maruz
kalmamışsa radyasyona artmış bir direnç söz konusudur. Ancak söylenecek olan
bir klinik cevapta verilen bir ihtimal ile savaş şartlarında radyasyon dozunun
tahmini imkansızdır.
Bu problem için bir örnekte insanlar için LD50
dir. Muharebede şahıslar için spesifik bir LD
verilemez. Stressiz bir genç erişkin için tekdoz akut gamma radyayona
maruz kalışta bu doz muhtemelen 480-500 cGy olacaktır. Nötronların öldürücülük
oluşturmada daha effektif olduklarına dair bulgular vardır. Eğer şahıs radyasyondan
önce minör bir yaralanma ile strese girmiş ise %50 öldürme ihtimali verebilecek
doz %50 veya dah fazla arttırılabilir. Öte yandan eğer radyasyona maruz kalışı
müteakiben bazı küçük yaralanmalar olursa % 50
mortalite ile sonuçlanacak doz 2’nin faktörü olarak pekala azalabilir.
Eğer bir şahıs birden fazla sayıda düşük doz hızına veya serpinti alanlarına
tekrar eden giişler gibi küçük maruz kalışlara maruz kalmışsa % 50 mortalite
için gerekli doz artacaktır. Yaş veya değişik fiziksel şartlar gibi faktörler
eklendiğinde fazla sayıda şahıslardan oluşan bir grup değişik stress veya
yaralanmalarla kombine olsun veya olmasın LD50 200-450 cGy gibi düşük olabilir. Bu bir
tahmindir ve bunun kanıtı sadece hakiki muharebe tecrübelerinden gelecektir.
Eğer maruz kalış düşük doz hızında ve serpintide olduğu gibi uzun bir süre
sonunda alınırsa LD50 dozu 450 cGy in çok üstünde olur ancak bu
çeşit varyasyonlar oldukça mümküdür ve pesonel dozimetresi kullanmanın prognoz
için kesin bir endikasyon olarak kullanılamayacağını gösterir. Bu durumlar
şekilde özetlenmiştir.
Tek bir hasta için dozimetri sadece tanı ve prognoza
bir yardım olarak düşünülmelidir. Uygun laboratuar araştırmaları ile kombine
edilmiş hastanın klinik durumu prognozu daha iyi gösterecektir. 1000 rad ve
üzeri toplu maruz kalışlı hastalar için (kişisel dozimetreler ile kaydedilmiş)
yaşam mükemmel bir şekilde mümkündür ve ancak hastanın genç, sağlıklı erişkin
olması ve özellikle tüm bedene olmaksızın uzunca bir zaman süresince bu maruz
kalışın akümüle olması gerekir.
1)Düşük
doz oranında doz cevabı(fallot)
2)Komplike
olmamış ani ışınlamada doz cevabı
3)
Kombine yaralanmayla komplike ani ışınlanmanın doz cevabı
Şekil 2:Tüm Beden Işınlanmasının İnsanlardaki Klinik
Etkileri
Semptomlar |
0-75 cGy |
75-100cGy |
150-300 cGy |
300-530cGy |
530-830cGy |
830-1100cy |
1100-1500cy |
1500-3000 cGy |
3000-4500 cGy |
|
Bulantı |
2-20 saat |
4-23 saat |
0-36 saat |
0-48 saat |
0-48 saat 3. hafta sonrası |
0-72 saat 1-3 hafta |
1-60 saat 5-21 gün |
1 saat - 18 gün |
0 saat - 5 gün |
|
Kusma |
|
4-19 saat |
0-23 saat |
1-23 saat |
1-22 saat 3. hafta sonrası |
0-36 saat 2-3 hafta |
1-60 saat 1-3 hafta |
1 saat - 18 gün |
0 saat - 5 gün |
|
Anoreksi |
|
1-48 saat |
0-36 saat |
0-48 saat |
0-48 saat 4. hafta sonrası |
0-60 saat 5-21 gün |
1-60 saat 4-21 gün |
1-72 saat 5-18 gün |
2 saat - 5 gün |
|
Diyare |
|
|
|
4-6 saat 4-6 hafta |
2-8 saat 1. hafta sonrası |
2-6 saat 4-21 gün |
5-10 saat 4-21 gün |
4-8 saat 4-18 gün |
4-8 saat 3-5 gün |
|
Baş dönmesi |
|
|
1.saat sonrası |
4 saat-6 hafta |
2. saat sonrası |
2 saat - 3 hafta |
1 saat - 3 hafta |
0 saat- 18 gün |
1 saat - 5 gün |
|
Halsizlik |
|
|
1 saat sonrası |
4 saat-6 hafta |
2. saat sonrası |
2 saat - 3 hafta |
1 saat - 3 hafta |
0 saat 18 gün |
1 saat - 5 gün |
|
Hipotansiyon |
|
|
|
|
|
1-3 hafta |
4-24 saat 6-21 gün |
0 saat 18 gün |
1 saat - 5 gün |
|
Kulak Çınlaması |
|
|
|
|
3. hafta sonrası |
2-36 saat 1-3 hafta |
1-60 saat 1-3 hafta |
0 saat 18 gün |
1 saat - 5 gün |
|
Dizoryantasyon |
|
|
|
|
3. hafta sonrası |
2-36 saat 1-3 hafta |
1-60 saat 1-3 hafta |
0 saat 18 gün |
1 saat - 5 gün |
|
Kanama |
|
|
1-8 hafta |
6 gün sonrası |
1. hafta sonrası |
6-18 gün |
1-3 hafta |
6-18 gün |
|
|
Ateş |
|
2-5 gün 2-5 hafta |
1-6 hafta |
5 gün sonrası |
5. gün sonrası |
5-18 gün |
1-24 saat 5-21 gün |
1-24 saat 5-18 gün |
1-24 saat |
|
Enfeksiyon |
|
2-6 gün |
2-10 gün |
2-72 saat |
3-7 gün |
3-8 gün |
3-7 gün |
3-7 gün |
2-4 gün |
|
Ülserasyon |
|
|
|
3.hafta sonrası |
2. hafta sonrası |
6-18 gün |
6-21 gün |
6-18 gün |
|
|
Sıvı
kaybı ve elektrolit dengesizliği |
|
|
|
|
8-48 saat 4-8 hafta |
8-48 saat 1-3 hafta |
4 saat - 3 hafta |
4 saat - 18 gün |
4 saat - 5 gün |
|
Başağrısı |
|
|
|
|
4-23 saat 4-7 hafta |
5-24 saat 6-21 gün |
4-60 saat 6-21 gün |
4-96 saat 5-18 gün |
4 saat - 5 gün |
|
Baygınlık |
|
|
|
|
4-6 hafta |
5-21 gün |
6-25 gün |
5-18 gün |
1-5 gün |
|
Dermansızlık |
|
|
|
|
4-6 hafta |
|
6-25 gün |
5-18 gün |
1-5 gün |
|
Ölüm |
|
|
6.hafta sonrası |
5.hafta sonrası |
3.hafta sonrası |
2-3 hafta |
1-2 hafta |
2-14 gün |
1-4 gün |
|
Şekil :3 : Sağlıklı Erişkinler İçin Tek Doz Tüm
Vücut Işınlamasının Akut Klinik Etkileri
KEMİK İLİĞİ TRANSPLANTASYONU
Kemik iliği transplantasyonu günümüzde
lösemi,aplastik anemi ,çeşitli immün yetmezlik hastalıklarında ve bazı solit
tümörlerin tedavisinde başvurulan bir yöntemdir.Nükleer savaşta yüksek dozda
tüm vücuduna radyasyon alan kişilerde hayat kurtarıcı olarak kullanılmaktadır.
Kemik iliği transplantasyonu üç ayrı katagoride
toplanabilir. SYNGENEİC transplantasyon genetik olarak idantik ikizlerde
yapılır.ALLOGENEİC transplantasyon HLA-uyumlu veya uyumsuz donörlerden
yapılır.OTOLOG transplantasyon ise hastanın kemik iliğinin alınarak toplanıp
daha sonra tekrar infüze edilmesidir
Lökositler,makrofajlar,eritrositler,trombositler ve
hem T hem de B lenfositlerin prokürsörleri dahil kanın şekilli elemanlarını
kemik iliği üretir. Periferik kanın bu matür hücreleri kemik iliğinde yerleşen
hematopoetik kök hücrelerin kompleks bir hiyerarşisinden
gelişirler.Hematopoetik kök hücrelerinin kendini yenileme ve diferansiasyonu
için çift kapasiteleri vardır.En primitif hücreler olan pluripotent kök
hücreler diferansiasyonun tek bir sırasına sınırlı olan komited kök hücrelerin
birkaç populasyonunun gelişmesini sağlarlar. Rölatif olarak küçük sayıda
pluripotent kök hücrelerin transplantasyonu hematopoezi ve immüniteyi uygun
hazırlanmış alıcılarda yeniden oluşturabilir.
Kemik iliği transplantasyonu tedavi amaçlı olarak
uygulandığı şekilde nükleer savaşta yüksek doz radyasyon alanlarda yüksek doz
radyasyonun tahrip ettiği kemik iliği
hasarında hematopoezin olmadığı veya eksik olduğu bireylerde normal kök hücre fonksiyonunu
geri getirebilir. Aynı zamanda normal kemik iliği hücreleri konjenital
metabolik hastalığı olan bazı olgularda eksik olan enzimin kaynağı olarak ta
görev alabilirler.
İlik nakli öncesinde verilecek kemik iliğinin
yerleşmesi(engrafman) ve rejeksiyonun önlenmesi için özellikle allogeneic
transplantasyonlarda bazı anemi, ve
lösemi olgularında ilik nakline hazırlayıcı rejim olarak tüm beden ışınlaması
ve yüksek doz kemoterapi (Siklofosfamid) kullanılır.Bundan amaç malign
hücrelerin ve normal kemik iliği
hücrelerinin yokedilerek nakledilecek hücrelere yer açılması, aynı zamanda
başta T lenfositler olmak üzere immün kompenentlerin ortadan kaldırılarak
rejeksiyon veya Graft versus host hastalığını önlemektir.
Nükleer
savaş veya radyasyon kazalarında alınan radyasyon dozu kemik iliğinde
yoğun destek tedavisine rağmen ,
yeniden iyileşmeye imkan vermiyecek
kadar yüksektir. Bu gibi durumlarda kemik iliği nakli düşünülür.Bütün vücudun
düşük doz radyasyona maruz kaldığı olgularda
doku uyuşmazlığının söz konusu olduğu hematopoetik kök hücrelerin
nakledilmesi zararlı bir etki yaratmaksızın rejeksiyon ile sonuçlanır.Midletal
dozdaki radyasyonda ise kök hücrelerinin nakli sıçanlarda ömrü kısaltırken
köpeklerde ve maymunlarda böyle bir olumsuz etki görülmez. Sıçanlarda görülen
ve mid-zon etkisi olarak bilinen bu etki Graft rejeksiyonuna eşlik eder ve
mekanizması tam bilkinmemektedir.Bütün vücudun
çok daha yüksek dozda radyasyon alması durumunda doku uyuşmazlığının söz
konusu olduğu hematopoetik stem hücrelerinin nakledilmesi hayatı çeşitli
mekanizmalarla uzatabilir.Geçici nakiller bazen endojen hematopoetik kök
hücrelerinin kendini tparlaması için gereken fırsatı hazırlar. Bu etki yalnızca
doku uyuşmazlığının söz konusu olduğu stem hücrelerinde ve kemik iliği
inokülümündeki T hücreleri uzaklaştırıldığında
görülmektedir. T-hücrelerinin uzaklaştırılmaması ölümle sonuçlanan Graft
versus host reaksiyonu (konağa karşı graft reaksiyonu) olur.
Eğer kemik iliği radyasyon etkisi ile bir daha
iyileşmiyecek kadar hasar görmüşse kişinin yaşıyabilmesi için kemik iliği nakli
şarttır.Radyasyon kazalarıve nükleer
savaşta radyasyona maruz kalan olgulara en benzer model aplastik anemi olgularında
uygulanan kemik iliği transplantasyonlarıdır. Bu olgularda ilik nakledilecek
hasta tüm beden ışınlaması veya total lenfatik ışınlama ile birlikte yüksek doz
kemoterapiye başvurularak önceden hazırlanır ve daha sonra da doku
uyuşmazlığının sözkonusu olmadığı bir akrabanın hematopoetik kök hücreleri nakledilir.Bu çeşit girişimlerden sonra hayatta kalma oranı bazı serilerde % 60-80
in üzerinde olarak bildirilmektedir.Kalıcı kemik iliği nakilleri akrabalardan alınan
ancak doku uyşmazlığının sözkonusu
olduğu hemotopoetik kök hücre nakilleri ile veya akraba olmıyan bir
vericiden alınan ancak doku uyuşmazlığının söz konusu olmadığı nakillerle de
başarılı bir şekilde uygulanabilmektedir.
Kemik iliği nakline aday olacak hastaların tesbiti
kolay değildir. Herşeyden önce bütün vücudu kemik iliği yetmezliği sonucu ölüm
tehlikesi yüksek olacak şekilde radyasyon almış kişilerin ayrılması
gerekir.Ayrıca deri yanıkları veya akciğer hasarı gibi kan yapım sistemi ile
ilgisiz toksik etkilerle ölecek olan hastalar da ayrılmalıdır.Bu ise savaş
ortamında herzaman kolay olmaz. Bundan sonraki aşamada kemik iliği nakline aday
hastada ve akrabalarinda HLA (Human Lukocyte Antigen - İnsan Lökasit Antijeni )
tiplemesinin yapılması ve uygun donör bulunup bulunmadığının anlaşılması
gerekir.HLA tiplemesinde genellikle lenfositler kullanıldığında bu iş radyasyon
eytkisiyle lenfositopeni gelişmiş olan olgularda zordur. Eğer uygun doku
uyuşmazlığının bulunmadığı uygun donörler bulunursa kemik ilği nakli
düşünülebilir. Doku uyuşmazlığının söz konusu olmadığı hastanın akrabası
olmayan gönüllü donörlerden de faydalanmak mümkündür. Avrupa ve amerikada bu çeşıt gönüllü ve HLA tıpı belırlenmış
donör sayisi hizla artmaktadir. Türkiye ‘de de imkan bulunduğunda diğer
nakillerde olduğu gibi HLA tipi belirlenerek bir merkezde toplandığında donör
bulmak kolay olacaktır.
Doku
uyuşmazlığı olmayan donörlerin bulunmadığı vakalarda fetal karaciğer
hücrelerinden de faydalanmak da mümkündür. Fetus karaciğeri, gebeliğin ikinci
üç aylık dönemi sırasında hematopoetik ana hücrelerin bol miktarda bulunduğu
zengin bir kaynaktır.Fetusun bağışıklık sistemi bu dönemde henüz tam
gelişmediğinden , doku uyuşmazlığı bulunan fetal karaciğer hücrelerinin aynı
özelliği taşıyan erişkin insan
hücrelerine oranla grefe-karşı-konak hastalığına yol açma olasılıkları daha
zayıftır. Fetal karaciğer hücrelerinin nakli, sıçanlarda ve köpeklerde
başarıyla uygulanmıştır. Aynı uygulamanın
insanlarda da etkili olduğundan
söz eden yeyınlar da vardır ama bunlardaki kanıtlar hayvanlardaki kadar ikna
edici değildir.
GELECEKTE NE
YAPILMALIDIR ?
Hemapoetik ana hücrelerin nakli
kemik il,iğinin kendi toparlanmasına yardımcı olabilmektedir ama böyle bir
girişimie konağa-karşı-greft hastalığı, interstisyel pnömoni ve itrojen immun
supreston gibi komplikasyonlar eşlik edebilmektedir. Bütün vücudu 8 Gy ( 800
rad ) ‘ den daha düşük radyasyon alan kimselerde kalıcı kemik ilği nakilleri genellikle gerekmektedir. Bu gibi
vakalarda moleküler klonlama sistemiyle üretilen hemapoetik büyüme faktörü
verilerek kemik iliğinin iyleşmesine
yardım etmek mümkün olabilir. Sıçanlarda ve maymunlarda ele geçen ön bilgilert , böyle bir
yaklaşımın başarılı olabileceği izlenimini vermektedir. 8 Gy ‘ den daha yüksek
dozda radyasyona maruz kalan kimselerin kemik iliği kendini toparlamıyabilir
ama bu kimselerde , transplantın reddedilmesine yeterli immunite kalmış
olabilir. Bu nedenle söz konusu kimselere kemik iliği nakli yapılacağı
zaman, bağışıklığı baskı altına alan
önlemlere başvurulması gerekmektedir. Köpeklerde elde edilen ilk
bilgiler, böyle yaklaşımın başarılı sonuçlar verbileceğini göstermektedir.
Ayrıca HLA uyuşmazlığı olan, ancak T
hücrelerinden arındırılmış bulunan transplantlar da bazı durumlarda işe
yarayabilmektedir. Nükleer sanayi
çalışanlarının kemik iliği presipitatlarının hazırlatılıp bir kenarda
saklanması gerekli midir ? Bu sorunun cevabı, “ olasılıklahayır “ şeklindedir.
Çünkü böyle böyle bir uygulamaya eşlik edebilecek morbidite ve mortalite , bir
kimsede beklenenden faydadan daha ağır basabilir. Acaba nükleer sanayi çalışanlarında HLA tiplemesi
yapılmalı mıdır ? Bu sorunun cevabı “ olasılıkla evet “ şeklindedir. Çernobil
kurbanlarında karşılaşılan en önemli sorunlardan biri, radyasyonun yol açtığı
lenfopeni nedeniyle HLA tıplemesı kolay kolay yapılamamasıydı. Oysa HLA tip belirlenmesinin normal bir zamanda
yapılması , hem tehlikesi hem de maliyeti düşük bir uygulamadır ve lösemiliğ
veya anaplastik anemili hastalara gönüllü olarak kemik iliği vermek isteyen,
HLA tiplemesi yapılmış kişi sayısının artmasına da yardım edecektir.