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.