03 - radiolog.cz

Transkript

03 - radiolog.cz

KLINICKÁ RADIOBIOLOGIE
3.
35
KLINICKÉ PROJEVY AKUTNÍ NEMOCI Z OZÁŘENÍ (ANO)
(Leoš Navrátil, Jan Östrerreicher)
3.1
Klinické projevy
Klinické projevy akutní nemoci z ozáření jsou závislé na geometrii, dávce a příkonu
ozáření, na věku, pohlaví, zdravotním stavu i dalších biologických faktorech charakterizujících ozářený objekt. Významnou roli hrají i případná další onemocnění nebo poranění doprovázející nemoc z ozáření.
3.1.1 Způsob ozáření
Postižený může být poškozen ionizujícím zářením:
celotělově, jednorázovým, zpravidla nerovnoměrným zevním ozářením nebo při vnější a
vnitřní kontaminaci radionuklidy;
celotělově, frakcionovaně, zpravidla rovněž nerovnoměrně;
lokálně jednorázovým ozářením;
místně radiačním poškozením zpravidla dlouhodobě;
sdruženým a kombinovaným radiačním poškozením.
K celotělovému nerovnoměrnému ozáření organizmu dochází při vnější a vnitřní kontaminaci organizmu. Dávka je dána množstvím radionuklidů a typem kontaminace, poločasem a skladbou příslušných radionuklidů a kvalitou dekontaminace.
Při inhalační vnitřní kontaminaci jsou radiací nejvíce postiženy oblasti vstupních cest
– dutina ústní, sliznice nosu a horních cest dýchacích. Až 2/3 kontaminantů se činností řasinkového epitelu vrací do nosohltanu, polykají a vylučují gastrointestinálním traktem, který je
tak rovněž poškozován. Závažnost poškození organizmu při kontaminaci je dána fyzikálními
vlastnostmi radioizotopů, charakterem kontaminující látky (prach, písek) a stupněm ochrany
pokožky ve chvíli kontaminace (oděv) případně použitím ochranných prostředků. Podle faktoru nerovnoměrného rozložení (fn), který určuje poměr mezi nejnižší a nejvyšší dávkou, lze
odvodit předpokládaný klinický i laboratorní obraz průběhu vlastního postižení.
Celotělové, jednorázové zevní ozáření, s různým stupněm rovnoměrnosti
K tomuto typu poškození organizmu dochází ve volném prostoru, kdy postižený je od
zdroje minimálně stíněn nebo se nachází v oblasti čerstvě vypadlé radioaktivní stopy. Hodnoty fn jsou blízké 2,0 (čím rovnoměrnější je rozložení ozáření, tím je hodnota fn nižší).
Celotělové, frakcionované, zpravidla nerovnoměrné zevní ozáření
Jedná se rovněž o ozáření ve volném prostoru za obdobných podmínek jako při jednorázovém, kdy však postižený buď vědomě (například při záchranných pracích) či z neznalosti
(při pohybu kontaminovanou oblastí) se na toto místo vrací.
36
Lokální jednorázové silně nerovnoměrné ozáření
K tomuto typu poškození organizmu dochází v důsledku jeho ozáření, kdy má postižený část těla účinně krytou. Klinický i laboratorní obraz, včetně průběhu nemoci, značně
závisí jak na fn (zpravidla má hodnotu vyšší než 5), tak na tom, která část těla byla ozářena.
Nejcitlivější jsou tkáně a orgány, ve kterých probíhá diferenciace buněk, tj. hematopoetický
systém a zárodečné buňky, dále rychle se dělící buňky jako je epitel tenkého střeva a kůže.
Další skupinou jsou méně senzitivní buňky (malé cévy, spojivka) a nejméně citlivou skupinou
jsou buňky, které se v dospělosti již prakticky nedělí (buňky jater, chrupavky, kostí, svalové a
nervové buňky).
Místní radiační poškození, zpravidla dlouhodobé (frakcionované)
O místním radiačním poškození mluvíme při vysoké hodnotě fn, kdy byla ozářena
pouze malá část těla, nejčastěji při aktinoterapii. Záření působí především do hloubky tkání.
Pokud dojde k ozáření oblasti, ve které se nacházejí životně důležité tkáně, pozorujeme výrazné zhoršení klinického a laboratorního obrazu. Podstatná je i skutečnost, zda došlo
k ozáření jednorázovému nebo a to podstatně častěji opakovanému.
Sdružené a kombinované radiační ozáření
Zkušenosti z dosavadních havárií zdrojů ionizujícího záření i při jejich případném válečném využití v roce 1945 ukázaly, že často dochází ke sdruženému radiačnímu poškození
tj. k zevnímu ozáření a k povrchové a vnitřní kontaminaci radionuklidy. Klinický a laboratorní obraz je ovlivněn výsledným působením všech uvedených možností ozáření. Prvotní projevy poškození jsou dány zevním ozářením, projevy poškození po zevní a vnitřní kontaminaci
radionuklidy zpravidla nastupují s časovým zpožděním.
Kombinované radiační znamená ozáření organismu navíc jinak poškozeného např. popálením, poraněním apod.
3.1.2
Dávka ionizujícího záření
Stochastické a deterministické účinky
Z hlediska dávky, účinku i ochrany před zářením rozlišujeme dva základní typy účinků – stochastický a deterministický (graf 3.1), z hlediska časového na časná, pozdní a deceniální.
Stochastické účinky jsou takové, u nichž s dávkou roste míra účinku. Jakékoliv ozáření má tedy nenulovou pravděpodobnost vzniku. Příkladem jsou nádory indukované ozářením
u ozářených jedinců a genetické změny, projevující se u následujících generací.
Deterministické účinky jsou takové, kdy účinek roste s růstem obdržené dávky záření.
Tyto účinky lze vyloučit, nebude-li u daného organizmu překročena určitá (pro daný účinek
specifická) prahová hodnota. Do této skupiny patří například akutní nemoc z ozáření nebo
radiační poškození kůže. S ohledem na existenci dávkového prahu jsou z hlediska času zpravidla akutní, výjimkou je například katarakta.
37
Graf 3. 1 – Grafické vyjádření stochastických (a) a deterministických účinků (b).
Časná orgánová poškození jsou nejčastější, vznikají bezprostředně po ozáření a
v průběhu do jednoho roku po ozáření. Postiženy jsou zejména krvetvorné buňky kostní dřeně, lymfatické orgány, pohlavní buňky varlat a střevní epitel. Patologie má charakter přechodného nebo trvalého útlumu či zániku funkce. Mezi časná postradiační poškození řadíme
akutní nemoc z ozáření, radiační dermatitidu a psychologické účinky.
Pozdní orgánová poškození vznikají mezi jedním a deseti lety po ozáření. Mají charakter reparačních procesů. Postradiační poškození plic, ledvin, gonád, endokrinních a smyslových orgánů jsou chápány jako změny pozdní. Dalším příkladem je fibróza postihující
vnitřní orgány (zejména v plících a v gastrointestinálním traktu komplikovaná strikturami),
demyelinizace a konstriktivní pericarditis.
Deceniální orgánová poškození vznikají mezi 10. a 30. rokem po ozáření. Do této
skupiny jsou řazena postradiační nádorová onemocnění.
Stupeň závažnosti
Jak jsme uvedli, dávka a fyzikální charakteristika absorbovaného ionizujícího záření
ovlivňují klinický a laboratorní obraz nemoci z ozáření. Rovněž frekvence a doba ozařování
ovlivňují obraz poškození. Při stejné absorbované dávce může jít o dávku jednorázovou
s vysokým expozičním příkonem nebo opakovanou s nižším expozičním příkonem (frakcionované ozařování) či dávku působící dlouhodobě, trvale s nižším expozičním příkonem (protrahované ozáření). Při frakcionovaném i protrahovaném ozáření je výsledné postižení organizmu nižší než při jednorázovém ozáření stejnou dávkou. Tato skutečnost je dána rozvojem
reparačních procesů, které nastupují ihned po ukončení ozáření.
38
3.1.3
Akutní nemoc z ozáření (ANO)
Akutní nemoc z ozáření je charakterizována jako poškození organizmu jednorázovou
dávkou ionizujícího záření vyšší než 0,7 Gy. ANO zahrnuje tři základní syndromy, jejichž
výskyt je závislý na absorbované dávce ionizujícího záření. Jsou to dřeňový syndrom, gastrointestinální syndrom a neurovaskulární syndrom. V kostní dřeni způsobuje ionizující záření
úhyn nezralých forem krvetvorných buněk, jejichž radiosenzitivita je velmi vysoká. Více radiorezistentní jsou pak epiteliální buňky sliznice střev. Pokles počtu těchto buněk je příčinou
vzniku gastointestinálního syndromu. Nejvíce radiorezistentní se jeví nervové buňky, které
jsou plně diferencované a dále se nemnoží.
V tabulce 3.1 uvádíme základní rozdělení závažnosti průběhu nemoci z ozáření
v závislosti na přijaté dávce, včetně klinické formy a prognózy.
Tab. 3.1 – Stupeň závažnosti akutní nemoci z ozáření v závislosti na dávce, odpovídající klinická
forma a prognóza.
stupeň závažnosti
lehký
střední
těžký
velmi těžký
3.1.4
dávka (± 30%) Gy
1–2
2–4
4–6
6 – 10
10 – 80
80
klinická forma
dřeňová
střevní
neurovaskulární
prognóza
zcela příznivá
příznivá
poměrně příznivá
poměrně nepříznivá
zcela nepříznivá
Klinické formy ANO
Klinická forma nemoci z ozáření je dána radiosenzitivitou buněčných populací jednotlivých orgánů. Pokud jejich poškození vede ke smrti celého organizmu, mluvíme o kritických
systémech. Na průběhu klinické odezvy organizmu se podílí i nervové, humorální a metabolické mechanizmy.
Dřeňová forma
U pacientů po expozici od 0,7 Gy se objevuje na dávce závislý útlum krvetvorby, který může vést v důsledku malé až nulové produkce krevních buněk k pancytopenii. Změny
v krevním obrazu se rozvíjejí nejdříve po 24 hodinách po ozáření. Přesný čas útlumu jednotlivých typů cirkulujících buněk je různý.
Krvetvorná kostní dřeň je nejvýrazněji poškozenou tkání při celotělové dávce ionizujícího záření od 1 do 10 Gy. Míra poškozených kmenových buněk je úměrná dávce záření. Při
dávce 1 Gy přežívá 37 procent kmenových buněk (D0), při dávce 5 Gy 1 procento. Kmenové
buňky jsou vůči záření tím citlivější, čím jsou méně diferencované. K ozáření je citlivější
erytropoéza než granulocytopoéza a tvorba megakaryocytů. V krvetvorné tkáni dochází
k narušení hemopoetického mikroprostředí, destrukci a k úbytku jaderných buněk. Zralé erytrocyty a retikulocyty jsou vůči ionizujícímu záření již poměrně radiorezistentní.
39
Klinický obraz dřeňového syndromu v závislosti na dávce se plně rozvíjí 3. až 6. týden po ozáření.
Známky regenerace krvetvorby jsou patrné již v prvém týdnu po ozáření. Krvetvorba
je omezována nejen účinky záření na kmenové buňky, ale i porušením cévní struktury dřeňových sinusů, hemorragií, zvýšenou permeabilitou. Důsledkem je nedostatečné zásobení kyslíkem a živin mitoticky aktivních buněk.
Ozáření však nezpůsobuje pouze aplázii krvetvorných buněk, ale rovněž aplázii lymfatické tkáně, sleziny, brzlíku u dětí a lymfatických uzlin. Důsledkem je pancytopénie
v periferní krvi s narušením humorální i buněčné imunity.
Střevní forma
Působením ionizujícího záření dochází k poškození střevního epitelu. Se stoupající
dávkou se prohlubuje nerovnoměrnost mezi vznikem epiteliálních buněk klků v kryptách a
mezi jejich zánikem na vrcholu klků. Střevní buňky jsou citlivé vůči ionizujícímu záření již
od dávky 4 Gy. Při dávkách 10 až 100 Gy celotělového ozáření je střevní forma dominantním
příznakem vyvíjející se nemoci z ozáření. Při dávce 20 Gy a vyšší se zastavuje reprodukce
epiteliálních buněk v kryptách, takže v průběhu 4 – 7 dnů dojde k obnažení sliznice. Dávka 10
a více Gy zastaví mitotickou činnost buněk v průběhu několika minut. U buněk ve střevních
kryptách dochází k pyknóze, lýze, rozpadu. Dochází k narušení resorpční a bariérové střevní
funkce. Důsledkem je porucha vstřebávání a zvýšené vylučování tekutin, elektrolytů a bílkovin, mnohdy doprovázené bakteriální invazí. Výsledkem je toxémie s možným důsledkem
septického šoku. Následkem je celkové poškození organizmu.
Při částečném ozáření břišní krajiny jsou postradiační změny střevního epitelu obdobné jako při celotělovém ozáření.
Neurovaskulární forma
Tato forma má dvě podformy - vaskulární a mozkovou a je dominantní při dávkách
vyšších než 80 Gy. Jejím následkem je vždy smrt. Při dávce do 100 Gy během několika dnů,
při dávce 500 Gy během dvou hodin a dávka vyšší než 1 000 Gy smrtí okamžitě.
Poškození tkáně je nereparabilní. Je dáno buď přímým působením ionizujícího záření
na nervovou buňku nebo hypoxií v důsledku radiačního poškození mozkových cév. V šedé
hmotě dochází k hyperchromatizmu a pyknóze buněk, je porušena permeabilita cév,
v choriodálních plexech a v mozkových plenách dochází k akutnímu zánětu, otoku mozku a
k jeho poškození. Zvyšuje se nitrolební tlak. Předpokládá se rovněž vliv ionizujícího záření na
dechové a kardiovaskulární centrum.
Klinicky se poškození mozkové tkáně projevuje křečemi, třesem, psychickou alterací a
těžkou poruchou vědomí.
3.1.5
40
Fáze akutní nemoci z ozáření
Nemoc z ozáření probíhá ve čtyřech fázích, jejichž délka a závažnost závisí na dávce
ozáření. Je třeba zdůraznit, že klinický projev nemusí vždy odpovídat závažnosti laboratorních nálezů.
Fáze prodromální
Jedná se o bezprostřední stresovou reakci organizmu na ozáření a je projevem humorální a neurovegetativní reakce na první projevy poškození. Se zvyšující se dávkou záření
jsou obtíže intenzivnější a mají delší dobu trvání.
Klinicky se prodromální fáze projevuje nauzeou, zvracením, nechutenstvím, při vyšších dávkách bolestmi hlavy a průjmy.
U dávek přesahujících hodnotu 6 Gy je rozvoj poškození organizmu tak rychlý, že
kromě uvedených příznaků pozorujeme již bezprostředně po ozáření výrazné funkční poruchy, způsobující až zneschopnění postižených. Příznaky odpovídající postižení centrálního
nervového systému, kdy doba trvání prodromální i latentní fáze trvá řádově minuty, označujeme jako „časné příznaky nejtěžších forem radiačního poškození“.
Obtíže odpovídající prodromálním příznakům se mohou objevit i u pacientů ozářených
z léčebných důvodů, zvláště při léčbě maligních procesů v břišní dutině.
Fáze latentní
V závislosti na dávce záření dochází přechodně k úplnému nebo částečnému ústupu
subjektivních obtíží, které se objevily v prodromální fázi. Se vzrůstající dávkou záření se doba období latence zkracuje a nikdy není dosaženo plné pracovní výkonnosti.
Zvýšená fyzická zátěž zhoršuje prognózu přežití a zvyšuje nebezpečí urychleného rozvoje manifestního období s komplikacemi.
I přes příznivé klinické projevy laboratorní nálezy dokumentují rozvíjející se poškození životně důležitých systémů, zvláště v důsledku poškození systému krvetvorby a zažívacího
traktu.
Fáze manifestní
V manifestní fázi dochází k plnému rozvoji onemocnění. Jde o projev komplexního
poškození, doprovázeného odezvou na úrovni neurohumorálních regulačních mechanizmů a
v oblasti látkové výměny. Klinický obraz je dán patologickoanatomickými a patofyziologickými změnami tak, jak jsou přehledně uvedeny v kapitole 3.2. Postižený si stěžuje na zvýšenou únavu, třesavku, krvácení z dásní a z nosu, epilaci, vředy na ústní sliznici. Zatěžuje jej
průjem, horečka, při vyšší dávce i krvavé průjmy. Je zvýšena náklonnost k rozvoji mikrobiálních, virových a plísňových onemocnění. Manifestní fáze onemocnění trvá obyčejně 4 až 6
týdnů. V příznivém případě na ni navazuje fáze rekonvalescence. Těžká a zejména velmi těžká forma onemocnění není v současné době vyléčitelná a proto ozářený postižený v této fázi
umírá.
41
Fáze rekonvalescence
Jedná se o období, kdy podle závažnosti nemoci z ozáření dochází k úplné nebo částečné úzdravě organizmu. Úplná úzdrava závisí i na individuální citlivosti každého jedince
vůči ionizujícímu záření. Nejčastější přetrvávající poruchou, mnohdy doživotně, jsou poruchy
spermatogenéze resp. ovariogenéze.
3.2 Charakter poškození některých orgánů ionizujícím zářením
3.2.1
Kostní dřeň
U pacientů po expozici malým a středně letálním dávkám ionizujícího záření se objevuje útlum krvetvorby, v důsledku malé až nulové produkce krevních buněk vedoucí
k pancytopenii. Změny v krevním obrazu se rozvíjí nejdříve po 24 hodinách od ozáření. Přesný čas útlumu jednotlivých typů cirkulujících buněk je různý. Nejrychlejší snížení hodnot
v krevním obraze s maximem za 3 dny po ozáření je možné pozorovat u lymfocytů, poté u
ostatních leukocytů, dále u trombocytů a nejpomalejší snížení nastává u erytrocytů. Úbytek
buněk souvisí s počtem buněk dané linie v kostní dřeni a mírou úhynu. Destruované buňky
z kostní dřeně mizí a jsou nahrazovány částečně lipocyty. Pokles buněčnosti kostní dřeně je
doprovázen dilatací sinusoidů, což má za následek časné krevní extravasáty, které jsou podobné skutečným hemorragiím. V případě leukocytů je změna rapidní, kdežto u erytrocytů se
i u úplného zastavení produkce nových buněk v kostní dřeni projeví poklesem populace o
0,8 % denně. Navíc, expozice organizmu dávkám ionizujícího záření se manifestuje úbytkem
nezralých forem krvetvorných buněk, kdežto formy diferencovanější bývají kvantitativně nedotčeny a dále vyzrávají a jsou i po ozáření uvolňovány do krevního oběhu. Změny v krevním
obraze se tudíž manifestují až po dozrání zachovaných diferencovanějších stádií krevních
elementů, v čase kdy hypoplastická až aplastická kostní dřeň není schopna uvolnit do krevního oběhu další zralé buňky. Pro orientaci – erytrocyty žijí 120 dní, krevní destičky 8 – 9 dní,
neutrofilní granulocyty několik hodin.
Kostní dřeň má značnou regenerační schopnost a i při dávkách přesahujících hodnotu
6 Gy přetrvávají ostrůvky schopné regenerace. Některá ložiska mohou být pouze abortivní,
jiná právě postupně regenerují. V důsledku poškození chromozomů je možné pozorovat i četné abnormální mitózy a chromozómové aberace, z nichž některé mohou přetrvávat i řadu let.
Jedná se především o výskyt chromatinových můstků, mikrojader, multioilárních mitóz a
vznik obrovských buněk.
Útlum krvetvorby je značným klinickým problémem a projevuje se deficitem funkcí,
které jednotlivé linie krevních buněk zastávají. Insuficience tvorby erytrocytů se projevuje
anémií, pokles trombocytů má za následek zvýšenou tendenci k nekontrolovatelnému krvácení a úbytek granulocytů vede ke snížené rezistenci proti infekcím po minimálně 10 dnech od
ozáření a příznaky trvají až do konce 6. - 8. týdne po ozáření. Běžně se nástup klinických příznaků, jako jsou anémie, krvácení a snížená rezistence k infekcím, objevuje za 2 až 3 týdny
po ozáření. Obecně je tíže útlumu hematologických ukazatelů dávkově závislá. Přítomnost
jiných poranění urychluje čas nástupu a celkově prohlubuje maximum útlumu krvetvorby.
42
Jestliže dojde k frakcionovanému ozáření vedoucímu k útlumu krvetvorby, je velice
těžké odhadnout dobu nástupu příznaků. Klinický obraz dřeňového útlumu po takových expozicích bude podobný jako u jednorázově ozářených, i když bude modifikován velikostí dávek
frakcí, časovým odstupem mezi nimi a dávkovým příkonem.
3.2.2
Lymfatická tkáň
Lymfocyty jsou, jak jsme již uvedli, vůči ionizujícímu záření značně citlivé, a proto
jsou lymfatické uzliny již po malých radiačních dávkách prakticky bez lymfocytů. Naopak,
s ohledem na radiorezistenci vazivové složky lymfatických uzlin pozorujeme vzrůst počtu
retikulárních buněk. Při nízkých dávkách dochází k regeneraci tkáně již po několika hodinách
po ozáření a tak může nastat paradoxní situace, kdy zvýšený počet mitóz převáží ztráty lymfocytů, takže jejich počet je vyšší než normální, často s defektem chromozomů. Vysoké dávky
způsobují fibrózu lymfatické uzliny a tím i ztrátu její funkce. Pamatuj: pokud poklesne počet
lymfocytů v průběhu 48 h po ozáření pod 50 % (nebo pod hodnotu 1x 109 / l), byl pacient
ozářen minimálně takovou dávkou, že se rozvine dočasná forma akutní nemoci z ozáření.
Při regeneraci lymfatických uzlin se objevuje mezi lymfatickými buňkami značné
množství buněk plazmatického typu. V důsledku bakteriémie a snížení imunoreaktivity lymfatické uzliny jsou tyto zaplaveny mikroorganizmy, které se hromadí buď v marginálních sinech nebo ložiskově i ve dřeni. Místy lze pozorovat intenzivní fagocytární činnost makrofágů,
které bývají často vyplněny fagocytovanými mikroby.
3.2.3
Gastrointestinální trakt
Reakce sliznice dutiny ústní, hltanu a horní části jícnu na ionizující záření, zvláště při
vnitřní kontaminaci, je rychlá. Sliznice je překrvená, edematózní. Došlo-li k ozáření sliznice
dávkou vyšší než 16 Gy, dochází k jejímu poškození a tvorbě nekrotických vředů, které se
záhy infikují. Poškozen je rovněž povrch jazyka, dochází k destrukci chuťových pohárků.
Hltan je relativně radiorezistentní, ale dávky 25 Gy a vyšší již vyvolávají nekrózu mukózy a
parafaryngeálního vaziva. Při lokálním ozáření ostatních částí trávicího traktu, tj. ústní dutiny,
jícnu a žaludku mají postradiační změny charakter akutního katarálního zánětu (stomatitis,
oesophagitis). Stupeň poškození závisí opět na radiační dávce a je odrazem ztráty regenerační
kapacity germinativní vrstvy sliznice. Může se jednat o zarudnutí, ale i těžké defekty charakteru trofických vředů. U takových trofických vředů může při progresi stavu dojít např.
k perforaci jícnu nebo žaludku, což přímo ohrozí život ozářeného a prognóza je zde závislá na
poskytované zdravotní péči.
Nepříjemnou komplikací je poškození funkcí slinných žláz se všemi nepříznivými důsledky danými jejich hypofunkcí pro nemocného.
K poškození sliznice jícnu dochází při dávkách vyšších než 16 Gy a projevují se těžkým zánětem sliznice, který se u nemocného projevuje tlakem a bolestí za sternem a obtížným, bolestivým polykáním.
43
V žaludeční sliznici jsou výrazně radiosenzitivnější buňky žlázového epitelu produkující pepsinogen (hlavní buňky) proti parietálním buňkám, tvořícím kyselinu chlorovodíkovou.
Pokles koncentrace HCl v žaludku však dokumentuje jejich funkční poškození. Porucha tvorby žaludeční šťávy, zároveň s působením ionizujícího záření při vnitřní kontaminaci vede
k postupnému vývoji těžko se hojících vředů, spojených s masivním krvácením. Obnova buněk je poměrně rychlá.
Ionizující záření rovněž ovlivňuje i funkce hladké svaloviny.
Nejcitlivější vůči ionizujícímu záření je sliznice tenkého střeva, zejména duodena.
K jejímu ireverzibilnímu poškození dochází při dávkách vyšších než 50 Gy. Supraletální
expozice zastaví mitotickou činnost, dochází k pyknóze kryptových buněk a jejich lýze. Jsouli radiačně poškozena germinační centra v Lieberkühnových kryptách, dochází ke zpomalení
či úplné zástavě obměny epiteliálního krytu krypt. Epiteliální buňky se ztrácejí do lumina a
přestávají být nahrazovány. Tím dochází k obnažení klků a jejich zmenšování. Důsledkem je
narušení resorpce a bariérové schopnosti. V okamžiku úplného vyhlazení dochází k natrávení
sliznice, k jejímu zvředovatění, hemorragiím a důsledkem je nekrózní až gangrenózní zánět
tenkého střeva. Střevní klky zbavené epiteliálního krytu se stávají zdrojem nekontrolované
sekrece vody, elektrolytů a bílkovin do střevního lumina (společně s cévním postižením) a
zároveň jsou vstupní branou do organizmu pro bakterie, které běžně kolonizují střeva.
Obdobně jako v žaludku dochází k poruše funkce hladké svaloviny. Těsně po ozáření
nastává urychlení peristaltické vlny, které však rychle odeznívá a nastává útlum. Některé práce popisují i antiperistaltické pohyby. Rovněž se snižuje svalový tonus.
Protože většina kontaminujících radionuklidů se vstřebává již v tenkém střevě, nebývá
radiační poškození tlustého střeva již tak rozsáhlé a výše uvedené změny probíhají s menší
intenzitou. Pozdními následky expozice střeva ionizujícímu záření jsou striktury s následnou
obstrukcí. Následkem chronického radiačního poškození střevní vaskulatury, zejména na
úrovni arterií a arteriol, je atrofie sliznice a fibrotizace intersticia. Insuficientní cévní zásobení
a atrofie sliznice pak má dále tendenci ke vzniku trofických vředů. Problém v diagnóze tkví v
neexistenci klinického příznaku specifického pouze pro radiačně indukované gastrointestinální poškození. Mikroskopické vyšetření u průjmů může objevit zánětlivé buňky, které jsou
příznačné pro úplavici. Radiační enteropatie však není výsledkem zánětlivé odpovědi. Prognóza tohoto syndromu je doposud plně letální.
V důsledku možné kontaminace řitního otvoru může dojít i radiačnímu poškození
sliznice rekta. Sliznice je zde rovněž zarudlá, edematózní, je zvýšené nebezpečí krvácení.
Stav je zhoršován zvýšeným nebezpečím bakteriální i parazitární kontaminace.
3.2.4
Nervová tkáň
Nervová tkáň je po stránce funkční značně radiosenzitivní, zatímco po stránce morfologické radiorezistentní. Při dávkách 50 – 70 Gy dochází k poškození nervových buněk
v mozku, při dávkách vyšších je potom toto poškození nereparabilní.
Při rozvoji postradiačního poškození centrálně nervového systému je popisována zejména demyelinizace a perivaskulární edém v bílé hmotě mozkové. V případech lokálního
ozáření CNS ionizujícím záření se rozvíjí ostře ohraničené nekrózy parenchymu, encefalomalacie. V šedé hmotě, zvláště pak v granulární vrstvě mozečku, dochází k hyperchromatizmu a
44
k pyknóze buněk. Je narušena permeabilita cév jak v chorioideálních plexech, tak
v mozkových plenách, hrozí nebezpečí zánětu, jehož důsledkem je otok a následné poškození
mozkové tkáně. Projevy hemorragické diatézy postihují především meningy. Porucha cévního
zásobení mozku, zvláště bílé hmoty, může navodit pozdní demyelinizaci, encefalomalácii a
případnou nekrózu. Důsledkem může být náhrada mozkové tkáně vazivem nebo vytvoření
cysty.
Při působení ionizujícího záření na mozkovou tkáň dochází již při nízkých dávkách ke
změnám elektroencefalografické aktivity.
V průběhu manifestní fáze při ozáření dávkami asi 100 Gy a vyšší lze pozorovat stálé
zhoršování vědomí, respektive bezvědomí, s komatem a smrtí. Mohou se objevit tonickoklonické křeče a lze naměřit i zvyšující se intrakraniální tlak. Neurovaskulární forma akutní
nemoci z ozáření je doposud klinicko-patologickou jednotkou, která vede vždy k smrti.
V míšní tkáni se objevují dystrofické změny při dávkách 20 – 30 Gy, spojené zejména
radiační vaskulopatií a demyelinizací. které mohou způsobit až nekrózu tkáně.
Periferní nervy jsou po stránce funkční i morfologické značně radiorezistentní.
V experimentu došlo u potkana k poškození ischiadického nervu teprve po dávce 750 Gy.
3.2.5
Srdečně-cévní systém
Srdeční tkáň je poměrně radiorezistentní. Radiační poškození srdečního svalu se klinicky vyskytuje sekundárně po lokálních ozářeních při frakcionovaném ozáření o celkové
dávce 40 Gy jednotlivými frakcemi 2 Gy. Postiženi bývají pacienti, kterým bylo ozařováno
mediastinum pro Hodgkinovu chorobu, non-Hodgkinské lymfomy a jiné novotvary. Choroby
myokardu spojené s radiací se vyskytují přibližně v 6 % u pacientů zářených pro maligní lymfom a přibližně u 3 % pacientů zářených profylakticky po jednoduché či radikální mastektomii pro karcinom prsu. Nejčastějším postižením je pericarditis fibrosa s výpotkem, který má
sklon k organizaci. Dalším nálezem bývá difúzní intersticiální fibróza. Tyto diagnózy obvykle
neohrožují pacienty na životě.
Následkem je hemorragie, degenerace svalových vláken a následná fibróza. Podobné
změny byly zaznamenány i při chronickém ozařování nízkými dávkami (do 0,1 Gy) při celkové dávce 18 – 24 Gy. Perikard je vůči ionizujícímu záření podstatně citlivější a důsledkem
jeho poškození je zánět spojený s výpotkem a následnou fibrózou.
U velkých cév je výstelka citlivější vůči ozáření než zbývající část cévní stěny. Nejvíce radiosenzitivní je výstelka kapilár. Důsledkem je poškození buněk endotelu spojeného se
zvětšením jejich objemu. Následkem potom může být omezení, případně úplné uzavření průtoku krve cévou, resp. kapilárou s ischémií tkáně, která je artérií zásobena.
Cévní postižení v důsledku radiačního poškození hraje klíčovou roli v postradiační orgánové patologii. Vzhledem ke všudypřítomnosti cév v organismu je celá řada zejména pozdních následků radiačního záření sekundární záležitostí vznikající v důsledku postižení cév
(zejména arterií) různých kalibrů.
Patogeneze cévních (zejména arteriálních) poškození je spojena s jejich základními
funkcemi. Jedná se o rozvod krve až k cílovému větvení prekapilární a kapilární sítě pod relativně stabilním hydrodynamickým tlakem regulovaným tonem cévní stěny, na druhé straně
pak o endoteliální bariéru mezi intravaskulárním a extravaskulárním (kam lze přiřadit již
45
subendotelium a medii cévní stěny) kompartmentem. Právě endoteliální dysfunkce způsobená
vysokou citlivostí endoteliálních buněk k záření a jejich následnou regenerací vede k rozvoji
celé řady patofyziologických procesů. Je třeba si uvědomit, že cévní (endoteliální) bariéra
odděluje funkční části cévy (zejména hladké svalové buňky a nervová zakončení) od biologicky vysoce aktivních látek obsažených v krevní plazmě. Nejde pouze o cytokiny či růstové
faktory, které se za fyziologických podmínek vyskytují v krvi ve stopových množstvích a
jejichž systémový efekt je sporný vzhledem k autokrinnímu a parakrinnímu charakteru jejich
působení. A nejde samostatně ani o cytokiny či růstové faktory, které se uvolňují z krevních
destiček či imunokompetentních krevních elementů, neboť jejich uvolněním nelze vysvětlit
všechny patofyziologické orgánové procesy následující po ozáření. Agregace trombocytů je
sice univerzální reakcí na orgánovou iritaci, ale tkáňová odpověď na úrovni mRNA některých
cytokinů (TNF-α, TGF-β, IL-1 a dalších) byla prokázána i při výrazné (řádové) trombocytopenii po celotělovém ozáření.
Postradiační cévní poškození je vždy spojeno se subintimálním edémem. Krevní
plazma, která prosakuje přes poškozenou cévní bariéru, obsahuje tekutinu, ionty a biologicky
málo aktivní látky např. albumin, ale i vysoce biologicky aktivní makromolekuly. Všechna
uvedená fakta podporují zejména ta morfologická pozorování, která zdůrazňují endarteriální
proliferaci a intersticiální fibrózu na úrovni drobných arterií a arteriol i skutečnost, že arteriální systém je mnohem více radiosenzitivní než systém venózní. Z uvedeného je zřejmé, že kvalita cévní bariéry a lymfatická drenáž intersticia hrají velmi významnou, ne-li klíčovou úlohu
při indukci a rozvoji celé řady postiradiačních regeneračních a reparačních procesů, neboť
podobné (specifické, receptorové), i když nikoliv tak komplexní účinky mají např. i angiotenzin II a α2 makroglobulin.
Na poškození cévní stěny se mohou podílet i tkáně, které ji obkružují.
Nejčastější příčina úmrtí u ozářených osob, pochopitelně mimo zhoubných onemocnění, je důsledkem postižení cévní stěny v centrálním nervovém systému, případně i mimo něj.
Postižení drobných arterií: časné změny jsou mnohem méně vyznačeny, neboť arterie
jsou realativně rigidní struktury. Nicméně, v průběhu času se rozvíjí evidentní poškození endotelu a medie. Jde zejména o fragmentaci a porušení membrana elastica interna, degenerativní změny buněk hladké svaloviny medie a její hyalinizace, fibrotizace adventicie, která
přechází do intersticia.
3.2.6
Dýchací systém
Zkušenosti z havárie atomové elektrárny v Černobylu ukázaly, že závažným medicínským problémem je poškození sliznice horních cest dýchacích. Toto poškození se prohlubuje zvláště v důsledku časté kontaminace dutiny ústní. Zářením je poškozován především epitel
a nejcitlivější jsou kmenové buňky bazální vrstvy. Poškození se projevuje těžkým, obtížně
hojitelným zánětem nejen tkání dýchacích cest, ale i okolního vaziva. Postižený si stěžuje na
bolesti a zvýšenou dráždivost ke kašli.
Ozáření při vyšších dávkách než 20 Gy vyvolává v plicním parenchymu radiační
pneumonitidu, která byla závažnou komplikací u postižených v Hirošimě i Nagasaki. Objevuje se alveolární výpotek, nezřídka, v důsledku poškození cév, s příměsí krve. V průběhu 2. –
6. měsíce přechází asi u 1/3 případů v plicní fibrózu. Pouze ojediněle se mohou v plicním parenchymu objevit radionekrotické kaverny.
46
Nemocný si stěžuje na bolest na hrudi, lehce se zadýchává, udává častý kašel.
Při kontaminaci mohou být radioaktivní látky přeneseny do tracheobronchiálního a
mediastinálního lymfatického systému, kde mohou vyvolat lymfadenitidu s fibrózou a částečnou až úplnou deplecí germinálních center.
Pleura je vůči ionizujícímu záření rezistentní.
Po ozáření plic vznikají dva klinicko-patologické syndromy, radiační pneumonitida a
radiační fibróza.
Radiační pneumonitida je definována jako exsudativní zánět vznikající jako následek
ionizujícího ozáření a je považována za alveolitis z poškození pneumocytů a endoteliálních
buněk. Poškození se manifestuje obvykle za 4 - 6 měsíců po ozáření plic jednorázovou dávkou 8 Gy a vyšší. Jedná se o změny v ozářených oblastech a jsou tedy ohraničené. Radiační
pneumonitida se klinicky projevuje pod obrazem nehnisavého exsudativního zánětu, tj. dušností, neproduktivním kašlem, teplotou a pleuritickou bolestí. Objektivně se u sledovaných
pacientů zjišťuje přítomnost chrůpků a horečky. V případě dekompenzace nemoci se rozvíjí
akutní respirační nedostatečnost nebo akutní cor pulmonale. Při histologickém vyšetření v
manifestační fázi jsou popisovány intersticiální až intraalveolární edém, zánětlivá infiltrace
alveolů, zmnožení makrofágů a zvýšená buněčnost vazivové tkáně. Prognóza nemoci záleží
především na léčbě, ale i při použití současných léčebných možností umírá asi čtvrtina až polovina všech nemocných.
Radiační fibróza plic, tj. zmnožení fibrózní plicní tkáně, je konečným stádiem postradiačních plicních změn. Radiační fibróza plic je syndromem, který se objevuje po ozáření
plicní tkáně ionizujícím zářením až po 30 týdnech a jako u radiační pneumonitidy po dávkách
větších než 8 Gy. Ionizujícím zářením způsobené nekrotické změny jsou hojeny fibrotickou
jizvou. Avšak proces hojení u ozářených tkání není stejný jako u konvenčních poranění, nýbrž
je aktivován i několik let a fibrotické jizvy reprezentují nepravidelně uspořádaná kolagenní
vlákna. Při plicní fibróze je nejvíce postižen přenos kyslíku přes alveolo-kapilární membránu,
což se následně projeví sníženou parciální tenzí kyslíku při fyziologických hodnotách pCO2,
tj. parciální respirační insuficience. Postupem času se u fibrózy plic rozvíjí hypertrofie pravé
komory (cor pulmonale) a jiné známky respirační nedostatečnosti.
3.2.7 Gonády
Ve varlatech dochází k výraznému útlumu spermatogeneze od 4. dne po ozáření, ať
již celotělovém nebo lokálním na oblast gonád. Interstitiální tkáň varlete, nadvarlete a chámovod zpravidla poškozeny nejsou.
Při ozáření dávkou 1,5 Gy může dojít k dočasnému omezení plodnosti na dobu do 2
let, při dávce 2,5 Gy až k dočasné sterilitě na stejné období. Při vyšších dávkách (5 – 6 Gy)
dochází někdy k dočasné, několikaleté, ale zpravidla k trvalé sterilitě. Při vyšších dávkách je
sterilita vždy trvalá.
Radiační změny v ovariu připomínají fyziologickou atrézii folikulů. Destrukční fáze
trvá 3 – 4 týdny, ozářením se rovněž narušuje nebo přechodně zastavuje ovariální cyklus.
K úplné kastraci může dojít již při dávkách vyšších než 3 Gy.
U ozářených žen se mohou objevit menorrhagie, amenorrhea trvající 3 – 4 měsíce, u
žen nad 45 let z 99,3 % již trvalá.
47
U ozářených těhotných žen je zvýšená frekvence preeklamptických stavů, případně
eklampsie. Je zvýšené procento potrativších. V závislosti na dávce záření přijaté těhotnou je
zvýšená úmrtnost dětí do jednoho roku jejich života, ne však v důsledku zhoubného onemocnění, ale často jako následek genetického poškození.
Dožijí-li se tyto děti vyššího věku, může se u nich objevit duševní či tělesné zaostávání (nižší tělesná výška daná předčasně ukončeným růstem) a zvýšený výskyt vrozených vývojových vad. Byly popsány myeloproliferace kostní dřeně zpočátku s normální hladinou elementů v periferní krvi, později s rozvíjející se anémií. Dcery postižených žen mohou být sterilní, případně nejsou schopny dítě donosit.
Z pohlavních orgánů jsou z klinického hlediska nejdůležitější postradiační změny vaječníků a varlat, jelikož se jedná o nejvíce radiosenzitivní pohlavní orgány. I po ozáření pohlavních orgánů nízkými dávkami může navíc dojít k výskytu nádorů a v případě těhotenství i
ke geneticky vázaným defektům plodu.
Ke klinicky významnému postradiačnímu poškození gonád může dojít v průběhu radioterapeutického zásahu, u radiačních nehod, ale také po použití jaderných zbraní.
Po jednorázovém ozáření vaječníků dávkami do 6,5 Gy se rozvíjí přechodná sterilita,
po dávkách větší pak sterilita trvalá. U vaječníků ozářených vysokými dávkami lze pozorovat
povšechnou atrofii. V kůře vaječníku klesá počet primordiálních foliklů a zralé folikly chybí.
Také je popisována hypoplazie stromálních buněk kůry vaječníku a jejich nahrazení vazivem.
Cévy vyživující tento orgán jsou postihovány těžkým stupněm arteriosklerózy s patrnou
myointimální proliferací a častou obliterací lumen.
Nejvíce radiosenzitivními buňkami varlat jsou spermatogonie, které reagují na ozáření
již od 0,15 Gy. Dávky v rozmezí 0,15 - 5 Gy způsobují dočasnou oligospermii až sterilitu. Po
ozáření vyššími dávkami je sterilita permanentní. Avšak ani po ozáření varlat dávkami způsobující permanentní sterilitu není postižena produkce testosteronu v Leydigových buňkách,
jelikož tyto buňky jsou velice radiorezistentní.
Již po 3,5 - 48 hodinách od ozáření sterilizující dávkou lze pozorovat úbytek nezralých
spermatogonií, jejichž úhyn způsobí blokaci spermatogeneze. Od 2 týdnů po ozáření se rozvíjí
ztluštění bazální membrány a stromální edém. Poté se do 8. týdne rozvíjí aplazie nezralých
buněk až se nakonec v semenotvorných kanálcích nachází pouze Sertoliho buňky. Vzhledem
k dozrávání a uvolňování zralejších a radiorezistentních buněk i po ozáření se blok spermatogeneze na úrovni spermatogonií projeví formou progresivní oligospermie až 6 - 7 týdnů po
ozáření. Pokud jsou varlata ozářena dávkou způsobující přechodnou sterilitu, pak nové spermatogonie objevují 2 - 8 týdnů po ozáření, spermatidy za několik měsíců a produkce spermií
se normalizuje do 2 let po ozáření.
3.2.8
Kůže
Na základě pozorování po výbuchu atomové bomby v Hirošimě i Nagasaki i po havárii v Černobylu se ukázalo radiační poškození kůže jako jeden z nejzávažnějších faktorů pro
prognózu průběhu nemoci z ozáření.
Akutní radiodermatitida se po zevním ozáření rozděluje podle závažnosti do tří
stupňů.
48
1. stupeň
V průběhu 24 hodin po ozáření dávkou 3 – 6 Gy se objevuje časný erytém, pro který je
charakteristický jeho fázový průběh. Nemusí být důsledkem přímého ozáření kůže. Diagnosticky cenná je jeho druhá vlna, zpravidla vznikající ve druhém týdnu po ozáření, která je dána
dilatací kapilár provázené konstrikcí arteriol. Někdy mohou vzniknout různé bizardní tvary
s tmavým středem a světlými okraji. Za 8 – 14 dnů po ozáření se objevuje dočasná epilace,
která se začíná upravovat od konce 3. týdne.
Po ozáření dávkou 6 – 12 Gy vzniká časný erytém již v prvních 24 hodinách a
v období epilace je doprovázen pozdním erytémem. Od 3. týdne kůže ztmavne. Ztráta vlasů je
úplná do 3 – 4 týdnů.
Po dávce 12 – 15 Gy nastupuje erytém podstatně dříve, stejně tak jako epilace. Stav je
doprovázen suchým zánětem kůže a olupováním epidermis a hyperpigmentací.
Radiorezistence vlasových folikulů vzrůstá v tomto pořadí: vlasy, vousy, obočí, ochlupení v axilárních jamkách a v okolí genitálu, řasy.
2. stupeň
Po ozáření 16 – 20 Gy je časný erytém vystřídán pozdním erytémem již na začátku 2.
týdne. Je provázen svěděním. Epilace začíná 8. dne a vrcholí ve 3. týdnu. V té době se také
začínají objevovat puchýře a na jejich místě ploché nebolestivé kožní exulcerace pokryté exudátem. Hojení, které se objevuje koncem 4. týdne, bývá doprovázeno mokváním a jizvením
kůže, depigmentací, případně skvrnitou pigmentací s trvalou epilací.
Po 20 – 25 Gy nastává exsudativní radiodermatitida již ve 2. týdnu po ozáření. Zanícená kůže je oteklá, na místě puchýřů vznikají hluboké bolestivé exkoriace, které se hojí jizvením, objevuje se teleangiektázie a známky atrofie kůže. Zhojená kůže je tenká, jemná, šupinatá, snadno zranitelná.
Expozice vyšší než 16 Gy zastavuje v průběhu 30ti minut mitotickou činnost buněk
v germinativní vrstvě epidermis. Epidermální buňky středních vrstev bobtnají, jsou prostupovány lymfocyty a transudátem, který se rozšiřuje a zvedá puchýře. Po jejich odloupnutí zbývají eroze. Vazodilatace v příslušné oblasti spojená se stázou krve v kapilárách znesnadňuje
průběh úpravy. Dochází rovněž k atrofii mazových žláz.
3. stupeň
Po dávce vyšší než 25 Gy se již od prvého dne rozvíjí akutní kožní nekróza, sahající
do větší hloubky pozvolna, dlouho se ohraničuje a zanechává silně bolestivé torpidní vředy
hojící se bělavou atrofickou jizvou se skvrnitou hyperpigmentací a teleangiektaziemi na okrajích. Jizvy se snadno rozpadají a špatně hojí. Vedle mazových žlázek dochází k atrofii potních
žlázek, kůže se stává suchou a hyperkeratickou. Nehty jsou poškozovány ve své matrix.
Chronická radiodermatitida vzniká plíživě po opakovaném ozáření malými dávkami.
Projevuje se zpočátku suchostí kůže, menším ochlupením, sníženou mazovou sekrecí a pomalejším růstem nehtů, kolem nichž se objevují trhlinky eponýchia. Vytváří se drobné teleangiektázie. Větší poškození kůže má za následek torpidní erozi až ulceraci s možností maligního zvratu.
Kontaktní radiační poškození malou dávkou se hojí poměrně dobře. Při vyšší dávce,
při radiačním poškození kůže neutrony, se hojení značně prodlužuje. Došlo-li současně
k celkovému ozáření organizmu spojenému s lymfopénií a granulocytopénií, je proces hojení
podstatně zhoršen.
49
Stav nemocného značně zhoršuje rozsáhlejší poškození kůže. Zvyšuje se ztráta tekutin,
elektrolytů, dochází k porušení termoregulace, organizmus je ohrožen zvýšeným nebezpečím
infekce i resorpcí toxických látek.
Lehké formy radiodermatitid se hojí několik týdnů, střední několik měsíců, těžké několik let.
Radiační dermatitis je druh postradiačního poškození kůže, ke kterému dochází po celotělovém nebo lokálním ozáření dávkami 8 Gy a vyššími. Radiační dermatitida vzniká jako
komplikace radiační terapie, při radiačních nehodách a při pobytu v radioaktivní stopě, pokud
dojde k těžké kontaminaci kůže beta zářiči. Nejvíce radiosenzitivní jsou bazální buňky epidermis, nejméně pak buňky potních a mazových žláz. Po ozáření kůže je popisován úbytek
buněk bazální vrstvy epidermis. Podle tíže poškození se buď takový pokles buněčné populace
zastaví a nahradí mechanizmem stimulace proliferace buněk bazální vrstvy, anebo proces
progreduje a ozářená lokalita nekrotizuje pod obrazem vředu či gangrény.
Podle velikosti absorbované dávky záření rozeznáváme 4 stupně radiační dermatitidy.
Tab. 3.2 - Prahové dávky jednotlivých stupňů radiační dermatitidy.
stupeň
radiační dermatitidy
lehký stupeň
střední stupeň
těžký stupeň
velmi těžký stupeň
dávka potřebná k vyvolání daného stupně radiační dermatitidy
8-12 Gy
12-20 Gy
20-25 Gy
nad 25 Gy
Průběh radiačního poškození kůže dělíme do 5 údobí. Čím vyšší je absorbovaná dávka
ionizujícího záření, tím výraznější jsou projevy nemoci a tím delší jsou stádia prvotního a
druhotného erytému, těžší přetrvávající následky a kratší údobí latence.
První stádium radiační dermatitidy je fáze prvotního erytému, který má světle červenou barvu a může zasahovat i do neozářených partií. Po prvotním erytému následuje bezpříznakové latentní údobí. Po jeho ukončení se rozvíjí manifestní fáze nemoci, stádium druhotného erytému, které ústí do stádia odeznívání poškození. Konečnou fází jsou pak přetrvávající následky nemoci.
Tab. 3.3 - Klinické projevy radiačního poškození kůže.
fáze nemoci
lehký stupeň
střední stupeň
těžký stupeň
prvotní
erytém
trvá několik hodin trvá až
či chybí
do 2 - 3 dnů
výrazný,
trvá 3 - 6 dnů
latence
15 - 20 dnů
10 - 15 dnů
7 - 9 dnů
manifestace
nemoci
druhotný erytém
druhotný erytém,
otok, puchýře
jako střední stupeň,
navíc eroze, vředy a
hnisavé komplikace
odeznívání
nemoci
suchá dermatitis k
vlhká dermatitis
25. - 30. dnu
přetrvávající
následky
atrofie kůže a podsuchá kůže, porukoží, chronické
chy pigmentace
hnisavé komplikace
velmi těžký stupeň
výrazný, přechází
rovnou do manifestní
fáze
chybí
jako těžký stupeň,
navíc výrazný
bolestivý syndrom,
nekróza kůže
3. - 6. týden gangréna,
nezřídka sepse
pomalu se hojící hluboké vředy
jizvy, spontánní zvřerecidivy vředů, ampudovatění, hluboké
tační defekty, kontrakzměny trofické, skletury
rotické a degenerativní
50
3.2.9 Oko
U nemoci z ozáření se oční projevy řadí mezi závažné příznaky. V důsledku postižení
krvetvorby dochází k podkožnímu a podspojivkovému krvácení, nejčastěji typu purpury, charakteristické jsou změny na očním pozadí – rozšíření sítnicových cév, krvácení do sklivce a
sítnice, pod sítnici a pod cévnatku. V okolí terče zrakového nervového svazu je možné pozorovat i známky zánětu (papilitida). U dlouhodobě působících malých dávek je možné sledovat
i změny kožní – chronické záněty okrajů víčkových a spojivek.
Účinek ionizujícího záření na oko je dán jednak přímým účinkem na buňky a je charakterizován poškozením složitých jaderných substancí a porušením mitotické aktivity, jednak
účinkem na cévy a dále současnou reakcí organizmu na ionizující záření s dopadem na oční
tkáň.
Nejzranitelnější je epitel čočky, následuje spojivka, kůže víček, rohovka, živnatka, bělima, sítnice a nervová složka oka.
Poškození kůže víček je obdobné poškození kůže v důsledku ionizujícího záření i
v jiných oblastech a dochází zpravidla k trvalé ztrátě řas a obočí.
Na spojivce se objevuje hyperémie při dávce 5 Gy, k poškození spojivky dochází při
dávkách vyšších než 15 Gy. Hyperémie je přechodného rázu, může však trvat i několik měsíců. Zpravidla bývá doprovázena edémem. Sekrece je zpočátku vodnatá, později hlenohnisavá.
Někdy se v místě ozáření objeví nekrotická ploška. Po difúzním ozáření zaniká spojivkový
vak, spojivka se jizví, je ztluštělá, vznikají srůsty a kůže může přerůst na spojivku. Důsledkem je keratóza, xeróza a leukoplakie. Často zaniká slzná žláza a následkem je xeróza spojivky a rohovky.
K poškození rohovky dochází při dávce 15 Gy, k zánětu při dávce 25 Gy, při 40 – 50
Gy se objevují rohovkové vředy. Důsledkem radiačního působení je snížení její citlivosti.
Vředy se hojí pomalu a obtížně. Někdy se vyvíjí aseptická nekróza, později se rohovka kalí,
vaskularizuje.
Bělima je radiorezistentní, teprve při vysokých dávkách záření se objevují nekrózy,
atrofie a perforace.
V živnatce vznikají změny při dávce 30 Gy a vyšší, ve sklivci při dávce 18 Gy. Při
nižších dávkách však již můžeme pozorovat jemné zákaly v komorové vodě, při vyšších dávkách záněty duhovky s tvorbou srůstů. Na duhovce dochází ke změnám pigmentace, dekolorace a atrofiím, které bývají sektorovité v rozsahu ozáření. Výběžky řasnatého tělíska jsou
edematózní a překrvené. Cévnatka je radiorezistentní, při vysokých dávkách zde nalézáme
cévní změny.
Sítnice je jednou z nejméně odolných očních tkání, k jejímu poškození dochází při
dávkách vyšších než 20 Gy. Změny jsou přímé, specifické postižení neuroepitelu a nepřímé, v
důsledku poškození cév. Dochází k edému sítnice, novotvoření cév, teleangiektázií, odchlípení sítnice, degenerativním nebo exsudativním projevům na zadním pólu, krvácení, edému
papily, případně trombóze centrální sítnicové žíly. Okolo ozářeného místa jsou zničeny tyčinky i čípky, ve všech vrstvách sítnice jemná pigmentace, probíhá zde degenerace gangliových
buněk a krvácení.
Zrakový nerv je značně radiorezistentní, k jeho poškození dochází při dávce vyšší
než 120 Gy, což se projevuje degenerací pochev a sekundární gliózou ve zrakovém svazku.
51
K poškození čočky dochází při dávkách vyšších než 2 Gy. Primární je poškození čočky v ekvatoriální zóně. Při radiačním poškození určitého sektoru vznikají zákaly pouze zde,
celá čočka se kalí teprve, byla-li poškozena ze 75%. Nepřesáhla-li radiační dávka příliš hodnotu 20 Gy, je předpoklad, že po čase nabude opět normálního vzhledu a začnou se vytvářet
normální vlákna. První příznaky radiogenní katarakty se objevují s latencí 9 měsíců až 12 let.
Klinicky začíná žlutozlatým nebo polychromním odleskem na zadním pólu čočky, vytvoří se
zde tečkovité zákaly a vakuoly pod pouzdrem zadního pólu. Zákal se zvětšuje, má nepravidelné okraje. Současně se tvoří drobné zrnité zákalky a vakuoly pod pouzdrem předního
pólu.
Změny ve sklivci byly zjištěny při dávkách vyšších než 18 Gy, kdy normální jemná
struktura vláknitého charakteru se změnila v hustou zrnitou masu.
Při radiačním poškození oka někdy dochází k poklesu nitrooční tenze, často se však
zvyšuje, kdy příčinou jsou pravděpodobně cévní změny v řasnatém tělísku.
Po celotělovém ozáření nebo po lokálním ozáření zahrnující smyslové orgány jsou pozorovány postradiační změny, z nichž nejdůležitější jsou poškození oka a ucha.
Radiačně indukované poškození oka je středně těžkou komplikací vznikající při radioterapii očních karcinomů. Mezi klinicky nejzávažnější patří katarakty. Katarakta je gnozologickou jednotkou, jež se objevuje po jednorázovém ozáření od 2 Gy. Hranicí 100% výskytu je
jednorázové ozáření v dávce 7 Gy. Katarakty se objevují s latencí 6 měsíců až několika let. U
lidí ozářených při jaderných výbuších v Hirošimě a Nagasaki byl pozorován nárůst výskytu
katarakt za 3 až 5 let po ozáření. Na rozdíl od ostatních katarakt se radiační katarakty vyvíjí
od zadního pólu čočky, odkud se šíří, dokud není pohlcena celá čočka. Zákal začíná bodovými ložisky s vakuolami a granulacemi v okolí. Bodová ložiska posléze rostou do průměru 3 4 mm a obsahují centrální projasnění. Poté se obraz významně nemění.
Dále jsou velice závažnou komplikací poškození sítnice vzniklá postradiačními změnami cév. S latencí 6 měsíců až několika let po ozáření velkými dávkami jsou popisovány
cévní změny sítnice jako jsou teleangiektázie a mikroaneurysmata. Tyto změny mohou být
zdrojem krvácení do sítnice s následným výpadkem zorného pole v dané oblasti sítnice.
Tak jako poškození oka, tak i radiačně indukovaná poškození ucha bývají zřídka pozorována krátce po radioterapii pro karcinom v přilehlé oblasti. Pacienti mohou pociťovat sluchový deficit, tinnitus a bolesti v uchu. Po ozáření ucha dávkami v jednotkách Gy můžeme
pozorovat hyperémii a edém ozářených struktur, zejména překrvení bubínku, serózní středoušní zánět a obstrukci Eustachovy trubice. Vnitřní ucho bývá také postihováno hyperémií a
edémem ve formě labyrinthitidy. Taková poškození ucha většinou odeznějí za několik týdnů,
trvalá ztráta sluchu bývá raritou.
3.2.10 Imunitní systém
Radiační poškození imunitního systému je vyvoláno různými mechanizmy, je však
v podstatě určeno rozsahem a stupněm poškození buněk a jejich prekurzorů zodpovědných za
imunitu. V závislosti na dávce ionizujícího záření se poškození buněk pohybuje od ztráty
funkce až po buněčnou smrt. Rozeznáváme navozenou neschopnost dělení buněk (proliferační
smrt) a bezprostřední zánik buněk (interfázová smrt).
52
3.2.10.1 Fagocytóza
Fagocytární systém organizmu, včetně buněk endotelu, je schopen až do dávky 10 Gy
celotělového jednorázového ozáření úspěšně vychytávat cizí partikule z krevního řečiště
(clearence). Je však porušena schopnost zabít a rozložit živé bakterie, což souvisí
s ochromením odpovídajících nitrobuněčných enzymatických systémů a poškozením cytoskeletu. Úroveň clearence není významně snížena ani v období, kdy dochází po ozáření ke granulocytopénii až granulocytóze.
3.2.10.2 Granulocyty
Rychlý pokles granulocytů po ozáření je způsoben poškozením a smrtí kmenových
buněk a prekurzorů v kostní dřeni. Zralé, diferencované granulocyty jsou vůči ionizujícímu
záření odolnější, mají však fyziologicky krátkou životnost. Zralé granulocyty jsou vůči ionizujícímu záření odolnější než lymfocyty, ale citlivější než granulocyty a trombocyty.
Aktivita enzymů granulocytů (myeloperoxidázy) je radiorezistentní (120 Gy), podobně jako chemotaxe a tvorba superoxidu (175 Gy). Enzym superoxidizmutáza navíc je radioprotektivní. Pohyblivost granulocytů je lehce změněna od dávky 10 Gy.
Typickým nálezem od 3. dne po celotělovém ozáření je leukopénie.V krvi přežívá
pouze 5 % zralých neutrofilních granulocytů se sníženou bakteriocidní funkcí, čímž je prakticky zrušena první imunitní bariera chránící proti invazi mikroorganizmů.
Od 5. dne po ozáření dávkou 3 – 30 Gy produkují buňky sleziny faktor GM-CSF (granulocyte macrophage colony stimulating factor), který podporuje diferenciaci granulocytů. U
přežívajících jedinců je jednou ze známek reparace opětný výskyt eosinofilů a vzestup počtu
neutrofilních granulocytů s vyšším zastoupením mladých forem, které snižují výsledný fagocytární index.
Frakcionované dávky ionizujícího záření vyvolávají pokles počtu granulocytů, který se
upravuje po ukončení ozařování během asi tří týdnů. Lokální ozáření menších částí těla
v podstatě neovlivňuje počet kolujících granulocytů a jejich funkce.
3.2.10.3 Makrofágy
Makrofágy jsou ústřední buňky imunitního systému, neboť rozpoznávají antigen, intracelulárně jej upravují a předkládají T lymfocytům, aktivují buněčnou imunitní odpověď a
vykazují přirozenou i na protilátky vázanou cytotoxicitu.
Z monocyto-makrofágové řady jsou k ionizujícímu záření nejcitlivější dřeňové prekurzory a krevní monocyty. Jejich úbytek je zřetelný již po dávkách 2 Gy. Alveolární makrofágy jsou vůči ionizujícímu záření méně citlivé než peritoneální, tkáňové makrofágy jsou
značně radiorezistentní.
Ionizující záření aktivuje makrofágy podobně jako interferon γ do stavu citlivého na
bakteriální lipopolysacharidy. Makrofágy aktivované interferonem γ, lipopolysacharidem nebo BCG jsou k účinkům ionizujícího záření odolnější než makrofágy klidové.
Vliv ionizujícího záření na makrofágy lze sumárně shrnout takto:
1)
do dávky 10 Gy nenarušuje jejich životnost. Ještě 24 hodin po dávce 115 Gy je 50 %
buněk živých;
53
2)
chemoluminiscence (ukazatel fagocytózy) je silně radiorezistentní (je blokována až dávkou 100 Gy);
3)
prezentace antigenu T buňkám a membránová exprese transplantačních antigenů II. třídy jsou rezistentní až do dávky 33 Gy;
4)
aktivita lyzozomálních enzymů je radiorezistentní (20 Gy), indukce peroxidu vodíku a
kyslíkový metabolizmus jsou pozměněny;
5)
cytoskelet (mikrotubuly a mikrofilamenty) a proteosyntéza (tvorba nových transplantačních antigenů II. třídy) jsou dávkami poškozeny;
6)
nitrobuněčné zabíjení a příprava antigenních štěpů jsou radiosenzitivní. Tím se snižuje
usmrcování živých patogenů (např. toxoplazmy), předkládání antigenu T lymfocytům a
buněčná imunita vůbec. Sníženou stimulací T buněk se snižuje produkce interleukinů a
tím i humorální odpověď B lymfocytů. Tyto negativní účinky ionizujícího záření jsou
patrné již po dávce 5 Gy;
7)
radiorezistentní je i proliferace a migrace makrofágů;
8)
adherentní buňky tuberkulinové reakce jsou citlivé k ionizujícímu záření;
podobně jako makrofágy reagují na ionizující záření i dendritické buňky (snížená životnost, prezentace antigenu), které jsou významnými pomocnými buňkami imunitního systému.
3.2.10.4 Lymfocyty
Lymfocyty jsou vedle spermatogonií nejcitlivějšími buňkami k ionizujícímu záření.
První morfologické změny se objevují již za 2 hodiny po dávce 0,25 Gy. Dochází ke shlukování chromatinu, pyknóze a fragmentaci jádra, abnormálním mitózám (zlomy a můstky
chromozomů, multipolární mitózy), vakuolizaci mitochondrií, změnám membrán a
cytoskeletu, ztrátě pohyblivosti a pynocytární schopnosti a k ochromení posunu recepčních
bílkovin v cytoplazmatické membráně (internalizace). Buňky mimo cyklus dělení hynou při
dávkách vyšších než 1 Gy interfázovou smrtí, jejíž příčina není známa. Je bezprostředním
důsledkem ozáření a nastává snad aktivací genů, které programují buněčnou smrt (apoptóza).
Buňky, které nevyžadují ke svým projevům replikační, transkripční nebo translační
pochody jsou značně radiorezistentní a mohou vytvářet své produkty i po ozáření (plazmatické buňky po 8 Gy, podobně i lymfocyty finálně diferencované antigenní či mitogenní stimulací).
Subletální dávky ionizujícího záření zastaví mitózy v lymfatických tkáních (do 30 minut po dávce 5 Gy) a mezi třetí a osmou hodinou po ozáření vymizí lymfocyty ze sleziny a
místních uzlin (vymizí folikuly a hranice mezi červenou pulpou, makrofágy pohlcují buněčné
zbytky). Kostní dřeň je nebuněčná, žlutavá a gelatinózní. Thymovou kůru infiltrují makrofágy, ale stroma, Hassalova tělíska a dokonce část lymfocytů subletální dávky přežívají. Makrofágy i v tomto orgánu fagocytují pozměněné a rozpadlé tymocyty. Počet lymfocytů v periferní
krvi se rychle snižuje. Lymfocytopénie se upravuje velmi pomalu (měsíce) a funkční poruchy
vyplývající z poškození lymfocytů jsou ještě dlouhodobější. U přeživších jedinců se imunitní
systém se po létech upravuje k normálu. U obětí atomových explozí v Hirošimě a Nagasaki
dnes není rozdílů v imunitě jedinců, kteří byli blízko nebo daleko od oblasti nejvyšší radiace.
54
3.2.10.5 NK a ADCC buňky
„Zabíječské“ lymfocyty definované jako NK (natural killers) nebo ADCC (antibody
dependent cytotoxic cells) patří k radiorezistentní populaci imunocytů, které vykazují cytotoxicitu k cílovým buňkám i po ozáření dávkami, které se blíží letálním. Lidské NK buňky (přirození zabíječi) se charakterizují membránovým proteinem CD 16, který nesou i některé granulocyty. Malé snížení NK a ADCC aktivity, které bylo pozorováno po vysokých dávkách
parciálního ozáření, se rychle upravuje do 10. dne po skončení ozáření.
3.2.10.6 T-buňky
T-buňky – pod vlivem thymu diferencované lymfocyty buněčné imunity, které rozpoznávají antigen pomocí receptoru TCR (a transplantačního antigenu pomocné buňky), jsou
významným producentem regulátorů imunitní odpovědi – interleukinů a interferonu γ.
T-buňky jsou při dávkách ionizujícího záření do 3 Gy in vitro i in vivo postiženy méně
než B-buňky a také jejich migrační schopnost blastická transformace jsou vůči ionizujícímu
záření odolnější, než stejné funkce B-lymfocytů. Specifické T mitogeny rychle zvyšují radiorezistenci T-lymfocytů.
D0 (dávka ionizujícího záření, po níž přežívá 37 % buněk) lidských lymfocytů za 1 hodinu po aktivaci T mitogenu (fytohemaglutininem) se změní takto:
T-lymfocyty z 0,5 Gy na 2,4 až 2,9 Gy;
B-lymfocyty z 1,0 Gy na 1,5 Gy;
NK buňky
z 5,5 Gy na 2,9 Gy.
Radiosenzitivní jsou prekurzory pomocných, cytotoxických a buněčnou odpověď aktivujících T-lymfocytů, ze zralých buněk jsou radiosenzitivní tlumivé T-lymfocyty. Poškození
citlivých tlumivých buněk vede u pracovníků vystavených ionizujícímu záření (např.
s plutoniem) k imunitní hyperaktivitě. Ze stejného důvodu dochází po ozáření nízkými dávkami k paradoxnímu nárůstu transplantační reaktivity.
Radiorezistentní jsou prekurzory tlumivých buněk a ostatní zralé T-lymfocyty, zejména po aktivaci mitogeny, antigeny, cílovými buňkami a alogenními buňkami (alogenní transplantační antigeny zvyšují radiorezistenci T-lymfocytů až na 50 Gy). Radiorezistentní jsou
také thymocyty ve zředěných suspenzích in vitro (100 Gy). Zrání T-buněk je poměrně radiorezistentní v důsledku odolnosti thymového stromatu.
Po ozáření dochází ke zvýšení indexu T8:T4, tedy poměru cytotoxických a pomocných lymfocytů. Dojde k poklesu adenosin a theofylin senzitivních lymfocytů, poklesu blastických transformací, snížení tvorby rozet s ovčími erytrocyty a k poklesu exprese příslušného
membránového receptoru, specifické barvitelnosti (ANAE), migrační aktivity a počtu
T-buněk s Fc receptorem pro IgG (většímu, než buněk vázajících IgM). Migrace T-buněk je
poškozena již dávkou 1 Gy, což svědčí o změně povrchových receptorů T-buněk. Vysoká
citlivost pomocných lymfocytů k ionizujícímu záření narušuje humorální odpověď na antigeny závislé na thymu (například erytrocyty).
3.2.10.7 B-buňky
55
Do této buněčné řady imunocytů patří buňky, které během své diferenciace produkují
imunoglobuliny jednak jako povrchové receptory pro antigen, jednak jako uvolňované protilátky. Patří sem typy nejcitlivější i nejodolnější k účinkům ionizujícího záření.
Radiosenzitivní jsou pre-B-buňky a malé nezadané B-lymfocyty s membránovým receptorem IgM pro antigen. O něco odolnější jsou další aktivační stupně vývojové řady
B-buněk: lymfocyty s membránovým IgD, FcR a C3R. Tyto lymfocyty se blíží svojí odolností vůči ionizující záření již T-lymfocytům.
Vysoce radiorezistentní jsou plazmatické buňky (běžně se vyskytující ve tkáních jedinců po dávkách ionizujícího záření, které vyvolávají akutní gastrointestinální syndrom).
Ionizující záření má na B-buňky tyto účinky:
1)
narušuje pohyb IgM receptorů pro antigen po cytoplazmatické membráně a tím znemožňuje rozpoznání antigenu (již 1 Gy vyvolá 50% inhibici);
2)
způsobí interfázovou smrt reaktivních dosud nezadaných B lymfocytů a tím naruší primární protilátkovou odpověď. Stimulace antigenu do 4 hodin po ozáření ještě vyvolá
protilátkovou odpověď, později je stimulace neúspěšná. Sekundární odpověď je
k ionizující záření odolnější;
3)
zničí folikuly sekundárních lymfatických orgánů (sleziny a lymfatických uzlin), zejména jejich plášť;
4)
následkem nedostatku pomocných T-buněk dojde již po dávce 4 Gy k vymizení tvorby
IgG protilátek. Krátkodobé vymizení tvorby všech protilátek nastává již po dávce 3 Gy;
5)
v kostní dřeni vymizí zejména pre-B a B-buňky. Z rezistentních progenitorů se postupně
vyvíjí celá nová řada B-buněk. Za 5 dní dosáhnou normálních hodnot časné prekurzory,
které obsahují enzym terminální deoxynukleotidtransferázu nutnou pro přeskupení genů
kódujících těžké řetězce imunoglobulíny (objevují se první i po transplantaci kostní dřeně). O několik dní později se objeví pre-B-buňky a později lymfocyty s membránovým
IgM receptorem pro antigen. Tyto buňky reagují na imunizaci diferenciací a klonální
expanzí.
3.2.10.8 Systémová imunita
V závislosti na dávce ionizujícího záření je možné získat dva rozdílné efekty : částečné zvýšení imunity nebo její inhibici.
Malé dávky ionizujícího záření (0,2 – 0,5 Gy) před aplikací antigenu zvyšují protilátkovou odpověď, vyšší dávky (do asi 2 Gy) po aplikaci antigenu rovněž. Vysvětlení tohoto
jevu může být následující:
1)
disproporční repopulace lymfatické tkáně rychle se dělícími buňkami, které byly stimulovány antigenem;
2)
stimulační účinek endotoxinu, který proniká poškozenou střevní sliznicí;
3)
selektivní inhibice zpětnovazební kontroly zajišťované imunoglobulínem třídy G;
4)
preferenční potlačení radiosenzitivních tlumivých T lymfocytů.
Mnohem známější a významnější než stimulační účinek ionizujícího záření je suprese
imunitní odpovědi. Zvláště induktivní fáze tvorby protilátek je velmi citlivá na ionizující záření.
3.2.10.9
Postradiační infekce
56
V důsledku podlomení imunitních mechanizmů po ozáření dochází často u přežívajících jedinců k infekčním onemocněním, která se mohou vyskytovat po měsících i létech po
ozáření. Nejčastěji jde o následující patogeny:
1)
latentní infekce – herpes zoster, herpes simplex, mykobaktéria;
2)
endogenní infekce:
a) orální – streptokoky, G-bacily, actinomyces, candida albicans;
b) respirační trakt – staphylococcus aureus, pseudomonas, enterokoky;
c) gastrointestinální trakt – enterobacteriaceae, clostridium, enterokoky;
d) kůže – staphylococcus aureus, candida albicans;
3)
exogenní infekce – respirační viry, streptoccoccus pneumoniae, mycobacterii tuberculosis, legionella, toxoplasma gondii;
4)
nosokomiální infekce:
a) prostředí – staphylococcus aureus, enterobacteriaceae, asperigillus, legionella;
b) z krevních produktů – virus hepatitidy, cytomegalovirus, toxoplasma gondii.
Z uvedeného přehledu vyplývá, že součástí terapie při nemoci z ozáření musí být izolované prostředí, důsledná sterilita všech pomůcek a pokud možno i potravy, bakteriologické
monitorování a aplikace cílených antibiotik. Proti endogenním infekcím střevního původu se
preventivně zavádí selektivní dekontaminace střevního traktu s použitím perorálních antibiotik proti G-bakteriím a kvasinkám.
3.2.11 Psychické důsledky ionizujícího záření
Poznatky získané po svržení atomových bomb v Hirošimě a Nagasaki, havárie atomové elektrárny v Černobylu i nešťastná událost v Gôiania ukázaly závažný problém – důsledek
působení ionizujícího záření na psychický stav poškozeného.
V zásadě lze říci, že reakce lidí postižených ionizujícím zářením, nastalé v důsledku
nešťastné události, se neliší od obdobných katastrofických situací, kde poškozující živel je
patrný (uragán, povodeň, zemětřesení). Psychický stav výrazně ovlivňuje dlouhodobý stres a
mnohdy další životní útrapy (ztráta blízkého, majetku apod.). Stres prohlubuje nedostatek
informací jak o havárii, tak o jejím dopadu na zdraví postiženého a pochopitelně vlastní zdravotní obtíže, pokud se objeví. V této době se postižený jen obtížně adaptuje na nastalou situaci. Projeví se osobní, charakteristické rysy, vždy ryze negativní, které jsou za normální situace
potlačovány.
Spektrum akutních psychických změn je značně široké, od lehkých neurovegetativních
poruch, přes stavy plačtivé, melancholické, po stavy hysterie až reaktivní psychózy. Výjimkou není ani agresivita. Psychické poruchy mohou přetrvávat i dlouhodobě.
U některých postižených se objevuje sklon k izolaci od ostatních, pocit strachu, radiofóbie, nejistoty, ztrát vytrvalosti, zájmu o budoucnost. Obtížná je situace u dětí, u kterých se
projevují sklony k oportunizmu. Zvláště u dospívajících a mladších hrozí nebezpečí alkoholizmu a propadnutí drogám.
57
U postižených je nesprávné požadovat za extrémních podmínek účast na jejich řešení,
zpravidla nejsou schopni vyšší fyzické námahy. Snažíme se je pouze psychicky stimulovat.
Poškození psychiky u skutečně ozářených, ale i u domněle ozářených, je nejvíce
ovlivněno neinformovaností a pověrami panujícími mezi lidmi. Neinformovanost o skutečné
obdržené dávce záření a neznalosti o reálném efektu takové dávky v organizmu mohou způsobit velmi vážnou psychickou traumatizaci jedince.
I při absenci expozice může mít strach z ozáření psychosociální následky. Strach a úzkostlivost jsou stresory, které u lidí mohou předstírat příznaky akutní nemoci z ozáření. Například po havárii v jaderné elektrárně v Three Mile Island, USA, v roce 1979, se u obyvatel
okolní populace objevilo zvýšení příznaků psychosomatického charakteru jako jsou nausea,
nechutenství a kožní exantémy, a to i u těch, kteří žili v nekontaminované oblasti. Samotné
přesvědčení o ozáření může vést k výskytu některých příznaků, tak jako u skutečného ozáření.
Studie populace žijící v okolí Černobylu po explozi reaktoru a uvolnění radionuklidů
do přilehlých oblastí potvrdila tyto závěry. Mnoho lidí žilo v místech kudy neprošel kontaminovaný mrak, mnoho stovek kilometrů od místa neštěstí. Byli sice vystaveni ozáření, ale tak
nízkému jako je dvojnásobek přírodního pozadí či ještě méně. Tak nízká úroveň ozáření nebyla nikdy uváděna v souvislosti s nežádoucími somatickými účinky. Přesto se tito lidé začali až
patologicky obávat radioaktivního spadu a jejich úsilí směřovalo vyhnout se mu. Jakmile to
bylo možné, odmítali vyjít z domu nebo jíst ovoce a zeleninu vypěstovanou v blízkém okolí.
Někteří se dostali až do takového stádia, že raději spáchali sebevraždu, než aby "riskovali
strašné účinky záření". Takové reakce se označují jako radiofobie.
Mnoho lidí bylo po Černobylské havárii vystaveno nebezpečným dávkám záření. K
následným poraněním, nemocem a úmrtím je nutné přidat strach přeživších, kterých žije
v kontaminované oblasti okolo 4 až 5 miliónů. V této populaci bylo zaznamenáno zvýšení
tělesných i duševních problémů plynoucích ze stresu. Při studii duševních problémů
v běloruské populaci 6 let po Černobylské havárii byly diagnostikovány psychiatrické poruchy u 35,8 % populace. Nejvíce se vyskytovaly afektivní poruchy (16,5 %) a úzkostlivé stavy
(12,6 %). Tyto poruchy nebyly rovnoměrně rozloženy v populaci, ale spíše se vyskytovaly
mezi evakuovanými lidmi nebo u matek s dětmi mladšími 18-ti let. Ostatní studie prokázaly,
že lidé žijící s partnery zvládli situaci lépe, než lidé žijící o samotě. U mnoha lidí, kteří byli
postiženi při incidentu se projevily psychosociální následky. Se sociální pomocí lze pak lépe
snášet zvýšený stres a vyhnout se tím jeho psychosociálním následkům.
Největší měrou se můžeme negativním psychosociálním stavům vyhnout osvětou a plnou informovaností o účincích ionizujícího, ale i neionizujícího záření na lidský organizmus.
V případě radiačních událostí je naprosto nezbytné pravdivě informovat obyvatelstvo žijící
v postižené oblasti, ale formou, která nezpůsobí nárůst paniky.
3.2.12 Zvláštnosti patogeneze poškození člověka neutrony
Zájem o neutronovou radiobiologii je dán:
1) možností zvýšit účinnost radioterapie především důslednou likvidací hypoxických buněk
v nádoru;
2) nebezpečím použití neutronové zbraně v případné jaderné válce.
58
Biologický účinek neutronů závisí na jejich energii. Ta určuje fyzikální charakter srážek s jádry atomů absorbátoru (tkáně) a hloubku pronikání tohoto hustě ionizujícího záření.
Při analýze biologických účinků neutronů v jednovrstevné buněčné populaci, kdy odpadá
v radiační odpovědi význam hloubkového průniku, dostáváme vysoké hodnoty RBÚ (až do
10), když srovnáváme účinky neutronů a RTG záření. Za kritérium účinku bereme například
frakci letálně poškozených buněk, výskyt chromozomálních aberací, onkogenní transformaci
buněk, intenzitu syntézy DNA apod.
Z analýzy rozsáhlých studií biologických účinků neutronů na buněčné úrovni vyplývá:
1) poškození neutrony je hůře reparovatelné;
2) změny v časovém rozdělení dávky mají v případě n-ozáření malý účinek na výsledný
efekt záření;
3) na buněčné úrovni RBÚ (relativní biologická účinnost) neutronů (ve srovnání s γ zářením)
dosahuje pro různé ukazatele poškození nejčastěji hodnot 2 až 5, výjimečně až 10; vždy je
RBÚ neutronů větší než 1. Velikost RBÚ je nepřímo závislá na energii neutronů;
4) biologické účinky neutronů málo ovlivňuje koncentrace kyslíku či přítomnost radiomodifikujících látek.
V radioterapii se k lokálnímu ozáření používají rychlé neutrony. Při opakované radioterapii se stává kritickým orgánem kůže. Neutronová radioterapie využívá k tvorbě neutronů
urychlovače a cyklotrony. Neutrony z těchto zdrojů mají energii 20 MeV. Celková terapeutická dávka bývá 10 – 18 Gy po 1,2 – 2,0 Gy týdně.
Ze znalostí účinku záření na kůži vyplývá, že suberytémová dávka je menší než 3 Gy.
Po dávkách vyšších se za 1 – 2 dny rozvíjí prvotní erytém, který trvá 1 – 2 dny. Další kožní
změny (svědění, olupování pokožky) se objevují za 2 – 3 týdny. V této době, 14 – 21 dní od
místního ozáření, nastupuje epilace. Zvolíme-li za kritérium akutního kožního poškození erytém, činí RBÚ pro neutrony s energií 8 MeV 4,2, pro neutrony s energií 16 MeV 3,6. Vidíme,
že s nižší energií neutronů stoupá jejich RBÚ. Při hodnocení akutních kožních změn způsobených neutrony s energií 8 MeV platí pro dávky do 5 Gy hodnota RBÚ přibližně 4,0, pro dávky vyšší než 5 Gy jsou pak hodnoty RBÚ menší než 2,0.
Vezmeme-li akutní kožní změny po 18 Gy RTG záření, pak ekviefektivní jednorázová
dávka neutronů 8 MeV činí 10,6 Gy (RBÚ 1,7), neutronů 15 MeV 13 Gy (RBÚ 1,4). Při aplikaci ekviefektivní dávky neutronů 8 MeV ve dvou frakcích je RBÚ = 2,0. V 5 frakcích je
RBÚ = 2,6 a v 9 frakcích je RBÚ = 2,9.
Pro přesnější představu o RBÚ rychlých neutronů uvádíme tuto empirickou zkušenost
radioterapeutů. Dávka 1,2 Gy neutronů užívaných v radioterapii je ekvivalentní dávkám RTG
záření v lidských tkáních, 2,8 Gy v oblasti krvetvorby, 3,5 Gy v chrupavce, 3,9 Gy v kůži a
4,7 Gy v tenkém střevě. Tato zkušenost ukazuje, že pro určení hodnot RBÚ je důležité uvažovat nejen fyzikální charakteristiky ozařování neutrony, ale i vlastnosti ozařovaných tkání.
Dříve odvozené hodnoty RBÚ pro neutrony štěpné reakce stanovené pro poškození
různých orgánů člověka i odhadů pozdních následků na základě předpokladů, že podíl neutronů radiačního pole po jaderném výbuchu v Hirošimě byl vyšší než v Nagasaki, byly v roce
1986 revidovány a v roce 1987 zveřejněny. Původně vypočítaná celková dávka například
v kostní dřeni 2,27 Gy (γ = 1,99 Gy ; n = 0,29 Gy) je nově stanovena na 2,4 Gy s podílem
neutronové dávky pouze 0,03 Gy. Komponenty neutronové dávky z celotělové γ n-dávky
v ostatních orgánech byly dříve nadhodnoceny 7 – 13krát.
59
Celotělové ozáření člověka neutrony je možné při poruše reaktoru nebo v průběhu několika sekund štěpné či syntetické reakce při výbuchu jaderné zbraně. Nikdy však nepůjde o
„čisté“ ozáření neutrony. Neutrony emitované v průběhu štěpení jaderného paliva nebo po
dobu syntetických reakcí deuteria a tritia (neutronová zbraň) urazí určitou dráhu vzduchem
s proměnnou vlhkostí a znečištěním než začnou být absorbovány tkáněmi lidského organizmu. Nehledě na to, že γ záření je uvolňováno při jaderných reakcích, po kolizích neutronů
s jádry molekul vzduchu a látek ve vzduchu rozptýlených vzniká druhotné γ záření. Za reálných podmínek budou proto osoby ozařovány ve směsném gamaneutronovém poli s různým
zastoupením γ záření a neutronů.
Lidské tělo je důsledkem svého složení podstatně lepším absorbátorem γ kvant a
zvláště neutrony než znečištěný vzduch. Při pružných srážkách s jádry vodíku předávají jim
50 % své energie, při obdobných kolizích s jádry uhlíku, dusíku a kyslíku 10 – 15 % energie.
Důsledkem účinné absorpce energie neutronů po vniknutí do lidského organizmu rychle klesá
částicová (hlavně protonová) dávka ve směru k protilehlému tělesnému povrchu. Dávka
vstupní (maximální) při průniku neutronů lidským tělem v závislosti na energii neutronů klesá
při výstupu z těla 4 – 6krát. Zvláštností ozáření člověka neutrony je výrazná nerovnoměrnost
dávkové distribuce. Tím, jak rychle je oslabována absorbovaná dávka z neutronů s hloubkou
ozařovaného lidského těla, vzrůstá komponenta γ dávky na celkové dávce.
Charakteristickou zvláštností neutronového poškození lidského organizmu je vedle nerovnoměrné dávkové distribuce rozsáhlé a závažné poškození kůže a sliznic v místech vstupu
toku neutronů. Tato místní poškození se postupně hojí jizevnatonekrotickým způsobem a může být bezprostřední příčinou sepse nebo mírnějších infekčních komplikací.
Nerovnoměrné rozložení gamaneutronové dávky v těle člověka vyvolává některé
zvláštnosti v klinickém průběhu akutní nemoci z ozáření:
1) výraznější a závažnější (bouřlivější) projevy prodromální reakce (důležité pro časnou diagnostiku);
2) časové zkrácení údobí latence;
3) časnější a výraznější projevy poškození zažívacího traktu;
4) výraznější a hlubší pokles počtu lymfocytů;
5) časnější, ale kratší dobu trvající snížení granulocytů, proto zkrácená latence a brzké
vzplanutí onemocnění včetně infekčních komplikací;
6) výraznější radiační poškození zrakového analyzátoru;
7) časté rozsáhlejší poškození nosohltanu a ústní dutiny s projevy krvácení a s tvorbou slizničních vředů.
Pozorované závažné projevy gastrointestinálního poškození však nemusí vést po gamaneutronovém ozáření k tak nepříznivým prognostickým změnám jak po γ ozáření. Předpokládáme, že samostíněním se uchovávají reparace schopné ostrůvky krvetvorné tkáně, které
zabezpečí zvládnutí gastrointestinálního syndromu a přežití organizmu.
Bezprostřední trvalé zneschopnění se dostavuje buď po dávkách větších než 170 Gy
během 5 minut a přetrvává až do smrti, ke které dochází do 24 hodin po ozáření nebo
v intervalu dávek 70 – 170 Gy během 5 minut s neschopností k práci do smrti, která nastává
do 1 – 2 dnů po ozáření.
Časné přechodné zneschopnění se dostavuje po dávkách větších než 25 Gy během 5
minut na dobu přibližně 30 – 45 minut s hypotenzí a výpadky vědomí. Po odeznění této pře-
60
chodné reakce se po krátkodobém zlepšení (2 – 3 hodiny) rozvíjí obraz těžké formy akutní
nemoci z ozáření. Ke smrti dochází koncem prvního týdne po ozáření.
Do 2 hodin po dávce 5 a vyšší se u postižených objevuje neztišitelné zvracení a případně časný průjem. Přežití neléčených osob je málo pravděpodobné, u dobře léčených je
přežití možné, ale ztráta práceschopnosti je trvalá. Ke smrti dochází v závislosti na dávce ozáření ve 2. – 4. týdnu po ozáření.
Podíl závažného místního radiačního poškození kůže po gamaneutronovém ozáření na
omezení až ztrátě práceschopnosti je obtížné odhadnout. Jeho rozvoj a závažnost
v bezprostředním údobí po ozáření jsou méně naléhavé než poškození rozvíjející se
v důsledku celotělového, byť dávkově nehomogenního ozáření.
Charakteristickým pro radiační poškození člověka neutrony je výrazně místní poškození kůže a nerovnoměrné rozdělení gamaneutronové dávky v hmotnostně a objemově velkém těle člověka. Tato skutečnost ovlivňuje závažnost a rozmanitost klinického obrazu akutní
nemoci z ozáření.
3.3 Laboratorní diagnostika
Laboratorní metody při posuzování poškození organizmu v důsledku radiačního působení by měly splňovat tyto zásady:
1) verifikovat předpokládanou reakci organizmu;
2) charakterizovat změny v důsledku ionizujícího záření;
3) upozorňovat na poruchy ohrožující fyziologické děje v organizmu a včas informovat o
prognóze, případně posoudit správnost léčebného postupu;
4) být technicky proveditelné v běžně vybavené laboratoři zdravotnického zařízení;
5) při úzdravě nemocného při nemoci z ozáření posoudit fyziologický stav organizmu a
umožnit pravidelné, metodicky nenáročné kontroly;
6) nebýt pro postiženého zátěží;
7) při radioterapii umožnit posoudit efektivnost léčby.
Aby bylo možné dosáhnout výše uvedených předpokladů, je třeba zvolit takové spektrum laboratorních metod, které můžeme provést v příslušné laboratoři, a které odpovídají
stanoveným kritériím. Musíme zdůraznit, že pro první diagnostickou rozvahu změn postačí
metody prováděné běžně ve zdravotnických zařízeních, pouze některé speciální testy jsou
schopna provést vybraná pracoviště (tab. 3.4).
61
Tab. 3.4 – Doporučené diagnostické metody pro diagnostiku nemoci z ozáření a k posouzení efektu léčby a
prognózy onemocnění (použité zkratky vysvětleny v textu kapitoly 3.3).
doba
vyšetření
při nástupu
počátečních
příznaků nemoci
z ozáření
v průběhu léčby
nemoci z ozáření
3.3.1
vyšetřovaný materiál
krev (dřeň)
absolutní počet leukocytů
absolutní počet lymfocytů
myelogram
ALT
AST
GGPT
AF
KF
CPK
kreatinin
hematokrit
absolutní počet neutrofilních
granulocytů
absolutní počet trombocytů
diferenciální rozpočet leukocytů
absolutní počet retikulocytů
sedimentace erytrocytů
krvácivost
srážlivost
tromboplastinový čas
aktivovaný parciální trombinový
čas
vestavba Fe-5 do kostní dřeně
Na
K
Cl
bilirubin
N urea
acidobazická rovnováha
ALT
AST
GGPT
AF
KF
CPK
ELFO
moč
amyláza
kreatinin
deoxycytidin
thymidin
pseudouritin
xantin
kyselina močová
stolice
sperma
taurin
tryptofanové a serotoninové metabolity
Na
K
Cl
okultní
krvácení
počet
spermií
Hematologické testy
Vyšetření periferního krevního obrazu patří mezi základní a přitom z hlediska nemoci
z ozáření cenné vyšetření.
Jak jsme již uvedli, vyvíjející se krevní elementy jsou výrazně radiosenzitivní, zatímco
zralé zpravidla radiorezistentní. V tabulce 3.5 uvádíme průměrnou délku života jednotlivých
krevních elementů.
Z periferní krve ubývají ihned po ozáření lymfocyty, s maximem útlumu podle dávky
záření mezi 1. – 3. dnem. Jejich úbytek je přímo úměrný dávce záření při dávkách maximálně
do 3 Gy, při vyšších dávkách z periferní krve lymfocyty prakticky mizí.
62
Pokles celkového počtu leukocytů je dán z největší části právě poklesem lymfocytů,
protože pokles neutrofilních granulocytů není po ozáření, zvláště menšími dávkami, příliš
výrazný. Neutrofily po přechodné jedno až dvoudenní granulocytóze v důsledku jejich vyplavení z přirozených zásobáren dosahují minimálních hodnot 4. – 5. dne, při menších radiačních
dávkách než LD50 i 2. – 4. týden po expozici. Vymizí-li 4. – 5. dne z periferní krve, jde o závažný, prognosticky nepříznivý průběh. Nejlepší rozdílnost hodnot v jednotlivých časových
intervalech od doby expozice vykázaly, v závislosti na dávce záření, počty hypersegmentovaných neutrofilů.
Tab. 3.5 – Délka života jednotlivých krevních elementů v periferní krvi.
krevní element
erytrocyty
délka života
120 dní
leukocyty
•
lymfocyty
10 – 12 hodin
•
monocyty
10 – 12 hodin
•
neutrofilní granulocyty
3 – 5 dní
trombocyty
8 – 9 dní
Při příznivém průběhu nemoci z ozáření pozorujeme obnovu a nárůst počtu leukocytů
mezi 4. – 5. týdnem po ozáření organizmu.
Počet erytrocytů se zmenšuje přibližně o 0,8 % za den a je urychlován ztrátami krve
při hemorrhagiích a v důsledku větší citlivosti erytrocytů k hemolytickým vlivům. Tato skutečnost může ovlivnit rychlejší pokles červených krvinek než lze matematicky předpokládat.
Při dávkách do 2 Gy se může anémie objevit teprve v období rekonvalescence. Retikulocytózu mnohdy zjišťujeme dříve než anémii.
Těsně po ozáření se objevuje, s ohledem na citlivost erytroblastu vůči ionizujícímu
záření, pokles počtu retikulocytů. V závislosti na velikosti radiační dávky pokles mizí (2. – 8.
dne) a naopak se objevuje retikulocytóza, která mnohdy předchází prvním příznakům anémie,
jak jsme již uvedli. Doba zrání buněk červené řady je 4 – 7 dnů.
Úbytek počtu krevních destiček probíhá souběžně, případně s malým předstihem
úbytku počtu neutrofilních granulocytů. Do dávky 2 – 3 Gy závisí úbytek počtu trombocytů
na dávce a dosahuje maxima 30. dne po ozáření. Je-li radiační dávka vyšší, větší pokles již
zpravidla nezaznamenáváme, ale nastává dříve. Normální počet se objevuje okolo 7. týdne po
ozáření.
Vyšetření kostní dřeně patří mezi základní vyšetření k posouzení závažnosti poškození
organizmu ionizujícím zářením. Provádíme je zpravidla z hrudní kosti, v případě, že odběr
z tohoto místa není možný (radiační poškození kůže hrudníku, poranění prsní kosti), potom
kostní dřeň odebíráme z lopaty kosti pánevní. Změny v kostní dřeni popisujeme v kapitole
3.2.1. Známky regenerace krvetvorby jsou patrné již od 1. do 7. dne po ozáření. Postupně se
začíná zvětšovat počet mitóz a může překročit i hodnoty zaznamenané před ozářením tak, že
se blíží k horním mezím nejvyšší proliferační aktivity. I když se mitotická aktivita obnovuje
téměř současně v jedné vlně, dceřinné buňky s porušeným chromozomojádrovým komplexem
mohou na vrcholu mitotické aktivity odumřít. Předčasný zánik bývá příčinou abortivní fáze,
jež se v periférii projeví sekundárním poklesem buněk. Dokud organizmus nevyloučí aberant-
63
ní buňky a neobnoví fyziologickou desynchronizaci mitotické činnosti, má úprava vlnovitý
průběh, provázený ohrožením organizmu v údobí sníženého počtu neutrofilních granulocytů.
Změny hemostázy a hemokoagulace po ozáření nejsou proti změnám morfologickým
již tak přesvědčivé a jednotlivými pracovišti bývají rozdílně hodnoceny.
Z diagnostického hlediska mají největší cenu hodnoty srážlivosti a rekalcifikačního
času, které jsou prodlouženy. Nebyla však pozorována závislost doby prodloužení a velikosti
dávky záření.
U postižených v důsledku havárie atomové elektrárny v Černobylu byla pozorována
zvýšená aktivita jednotlivých koagulačních faktorů, zvýšená aktivita trombinu (trombin sám
je poměrně radiorezistentní) a trvale byly přítomny v krevním oběhu fibrínové monomery.
Tyto výsledky jsou ve shodě s experimentálními pozorováními, kdy dochází
k mírnému prodloužení doby APTT testu, výrazně je zvýšena aktivita faktoru VIII a slabě
faktoru V a VII, mírně zkrácena doba euglobulinové fibrinolýzy a zvýšena koncentrace fibrinogenu. Těsně po ozáření se zvyšuje koncentrace prostacyklinu v krevní plazmě.
Nevyjasněna dosud zůstává otázka diseminované intravazální koagulopatie. Podle výsledků některých pracovišť nastává těsně po ozáření, na jiných pracovištích tento patologický
proces pozorován nebyl. Lékaři, kteří léčili postižené po havárii v Černobylu, rovněž k této
problematice nezaujali jasné stanovisko.
3.3.2
Biochemické změny
Změny v biochemických testech při nemoci z ozáření musíme rozdělit na primární,
které jsou přímým důsledkem působení ionizujícího záření a sekundární, které se objevují
v důsledku patofyziologických změn organizmu. Řada biochemických změn v organizmu
souvisí s únikem vody do mimobuněčného prostoru a tím redistribucí elektrolytů a případně
bílkovin.
V závislosti na velikosti radiační dávky jsou patrné změny v procentuálním zastoupení
jednotlivých bílkovinných frakcí v krevní plazmě. Desátý den po ozáření dávkou vyšší než
4 Gy se objevuje hypoalbuminémie, která přetrvává do 30. dne. Stav se zhoršuje zvláště při
poruchách trávení v důsledku radiačního poškození tenkého střeva a při radiační dermatitidě.
V časové shodě s rozvojem infekčních komplikací se objevuje zvýšení procentuálního zastoupení globulinů α1 a α2. Zvýšení β frakce bylo popsáno pouze v experimentu, stejně jako
přechodný pokles γ globulinů. U 40 % horníků pracujících v uranovém průmyslu byla zjištěna
dysgamaglobulinémie.
Ze sérových změn po ozáření je nejvýraznější hyperlipidémie, na které se s výjimkou
fosfolipidů podílí všechny ostatní složky (cholesterol, triacylglycerol, mastné kyseliny, βlipoprotein).
Ze sérových enzymů byla největší pozornost věnována aminotransferázám, laktátdehydrogenáze, alkalické fosfatáze, amyláze a proteázám.
U postižených z havárie v Černobylu byla pozorována zvýšená aktivita alaninaminotransferázy (ALT), asparátaminotransferázy (AST) a γ-glutamyltransferázy
(GGPT), přičemž časnost změn byla dána velikostí dávky. V experimentu u psů takto výrazné
změny pozorovány nebyly, i když i zde došlo k přechodnému vzestupu.
64
Výrazným znakem radiačního poškození organizmu je zvýšená aktivita α-amylázy
těsně po ozáření, s postupným poklesem. Některé práce prokázaly, že na jejím zvýšení v séru
se podílí vzestup její aktivity ve slinných žlázách a předpokládají, že by tento mechanizmus
mohl být využit při posuzování odhadu dávkové zátěže hlavy.
Dalším enzymem sledovaným v souvislosti s radiačním poškozením je laktátdehydrogenáza (LDH). I když zde není názorová shoda pracovišť, zabývajících se touto problematikou, lze předpokládat, že těsně po ozáření dochází ke zvýšení aktivity, pravděpodobně na
základě zvýšené aktivity 5-izoenzymu, v důsledku jeho uvolnění z jaterních buněk po hepatocelulárním poškození a v průběhu 7 – 10 dnů aktivita opět klesá.
Hladina kreatinfosfokinázy (CPK) stoupá mezi 3. – 10. dnem po ozáření v závislosti
na rozsahu radiačního poškození kůže.
Aktivita alkalické fosfatázy (AF) těsně po ozáření klesá (pokles je pozorován ve
všech třech jejích složkách, tj. jaterní, střevní a kostní). Při ozáření organizmu letální dávkou
přetrvává pokles až do konce, při dávkách nižších postupně stoupá. Doba obnovy je závislá na
velikosti radiační dávky a není u jednotlivých izoenzymů shodná, nejdéle přetrvává pokles u
kostního izoenzymu.
V terminálním stadiu u postižených dochází k výraznému zvýšení obsahu kreatininu
a N-urey. Tento vzrůst je dán jednak zvýšeným rozpadem buněk, jednak možným poškozením ledvinné tkáně a důsledkem poruchy její funkce.
Zvýšený rozpad erytrocytů může být příčinnou vzrůstu koncentrace železa a bilirubinu. Z prvků současně dochází i ke zvýšení hladiny mědi a zinku. Důsledkem zvýšeného katabolizmu je kalémie, změny koncentrace natria a chlóru jsou již projevem sekundárním, i
když některá pracoviště popisují mírné zvýšení natrémie a kalémie těsně po ozáření bez závislosti na dávce záření.
U ozářených dochází k mírnému zvýšení glykémie.
V krevním séru byla sledována dosud u ozářených organizmů ještě řada dalších biochemických komponent (transferin, haptoglobin, ceruloplastin, kalikrein, hemopexin).
S ohledem na možnost jejich stanovování pouze na specializovaných pracovištích.
Kromě biochemického vyšetření krevního séra je z diagnostického hlediska rovněž
stejně významné biochemické vyšetření moče. Sběr moče má proti krevnímu vyšetření i řadu výhod. Nejedná se o invazívní metodu, je možné kontinuální sledování po dobu celých 24
hodin, nemocný není ohrožen případnou možnou komplikací spojenou s odběrem krve.
V moči dochází ke zvýšení aktivity některých enzymů ve shodě s krevním sérem –
jedná se především o α-amylázu a koncentraci některých látek – zejména kreatininu.
K objektivnímu posouzení hladiny minerálů v krevním séru je nutné znát i jejich ztráty močí.
Značné naděje byly kladeny na stanovení metabolitů nukleových kyselin v moči po
ozáření. Jde o degradační produkty nukleových kyselin poškozených přímým radiačním účinkem radiosenzitivních buněk, zejména lymfocytů. Byla pozorována poměrně dobrá korelace
mezi exkrecí těchto látek do moči prvních 24 hodin po ozáření a velikostí radiační dávky.
Nejlepších výsledků bylo dosaženo u malých experimentálních zvířat (potkan, myš). Přesto
toto stanovení dodnes nedoznalo podstatnějšího rozšíření a s ohledem na značnou metodickou
a technickou komplikovanost a nákladnost. Zvláště v polních podmínkách sběr moče těsně po
ozáření je značně problematický. Z metabolitů nukleových kyselin jsou stanovovány deoxycytidin, thymidin, pseudoridin, kyselina močová a xantin. Převážnou většinu těchto látek
je možné stanovovat pouze chromatograficky. Možnosti jejich stanovování technikou radioimunoeseje se neprokázaly jako reálné.
65
Po ozáření je dále pozorováno zvýšené vylučování některých aminokyselin (taurin,
glycin, tryptofan, tyrosin, kyselina β-aminomáselná), tryptofanových metabolitů (kynurenin, kyselina kyruninová a xanturenová) a serotoninových metabolitů (kyselina 5hydroxylindoloctová).
3.3.3
Mikrobiologické testy
Jak jsme již opakovaně uvedli, s ohledem na výrazně oslabený nespecifický i specifický obranný mechanizmus organizmu, dochází k výraznému zvýšení nebezpečí patogenní bakteriální kontaminace organizmu.
Proto ihned po přijetí postiženého na lůžko provádíme odběr materiálu na bakteriologické vyšetření, včetně citlivosti na antibiotika, sputa, moče a stolice, výtěr nosohltanu, případně otevřených ran. Tato vyšetření podle potřeby opakujeme.
V případě septických komplikací nebo při dlouhodobě přetrvávajících, farmakologicky obtížně zvládnutelných vysokých teplotách, odebíráme krev na vyšetření hemokultury.
Při podezření na mykotickou kontaminaci provádíme rovněž odběr příslušného materiálu na tyto patogeny.
3.3.4
Další vyšetření
Nezbytnou součástí vyšetřovacího procesu je zápis elektrokardiografické křivky,
protože až u 39 % postižených v důsledku havárie v Černobylu byla diagnostikována myokardiodystrofie a u 25 %, i přes relativní mládí postižených, známky ischemické choroby
srdeční, zřejmě v důsledku stresu.
K posouzení činnosti mozkové tkáně je nezbytné elektroencefalografické vyšetření a
aktivity periferních nervů elektromyografie.
Při podezření na virové nebo bakteriální postižení plic, k posouzení střevní peristaltiky
a u řady dalších onemocnění je nezbytné rovněž provést, i přes další radiační zátěž postiženého, rentgenologické vyšetření. Nabízí se i další možné alternativy (sonografické vyšetření,
využití magnetické rezonance). Volba vhodného diagnostického postupu závisí na zkušenostech ošetřujícího lékaře a neliší se od diagnostických úvah při jiných onemocněních.
3.4 Diagnostická schémata akutní nemoci z ozáření
66
V tabulkách 3.6, 3.7 a 3.8 uvádíme přehled subjektivních pocitů postiženého, objektivních příznaků, výsledků laboratorních vyšetření – hematologických a biochemických po
radiačním poškození organizmu v závislosti na velikosti ionizující dávky. V tabulkách 3.9 3.17 časovou následnost příznaků při celkovém radiačním postižení organizmu, v závislosti
na absorbované dávce.
Je nezbytné si uvědomit tak, jak jsme opakovaně zdůraznili, individuální radiosenzivitu každého organizmu a tím i při ozáření stejnou dávkou rozdílnou reakci.
Nelze proto schémata uvedená v tabulkách považovat za neměnná, ale pouze za pomocná k umožnění rychlé orientace. Přesnost diagnostické úvahy závisí na zkušenostech ošetřujícího lékaře.
Tab. 3.6 – Základní diagnostické schéma nemoci z ozáření – prodromální fáze
(uvedené zkratky v kapitole 3.3).
I.
dávka (Gy)
II.
III.
IV.
1-2
2-4
4-6
6 a více
zvýšené slinění
nauzea
2 a více hod.
ukazatel
opakované zvracení
(od 3 Gy vždy)
1 - 2 hod.
vyčerpávající zvracení
0,5 - 1 hod.
neztišitelné zvracení
bolesti hlavy
ojediněle
silné
úporné
úporné
stolice
normální
ojedinělý průjem
trvalý průjem
profúzní průjmy
stav vědomí
plné
plné
plné
tělesná teplota
do 37 °C
37 - 38 °C
37 - 38 °C
zastřené, při dávce
>50 Gy bezvědomí
nad 38 °C
krevní obraz
lehká lymfopénie
subjektivní potíže
nástup zvracení
0,1 – 0,3 hod.
laboratorní hodnoty
lymfopénie
přechodná granulocytóza
FW ↑
lymfopénie
FW ↑
přechodná granulocytóza
lymfopénie
FW ↑↑
amyláza ↑
LDH ↑
CPK ↑
AF ↓
glykémie ↑
cholesterolémie ↑
17-ketosteroidy ↑
degradační produkty
NK ↑
amyláza ↑
LDH ↑
AF ↑
glykémie ↑
N-urea ↑
17-ketosteroidy ↑
NK ↑
biochemické testy
•
krevní sérum
•
moč
amyláza ↑
LDH ↑
CPK ↑
AF ↓
glykémie ↑
17-ketosteroidy ↑
NK ↑
amyláza ↑
LDH ↑
AF ↑
glykémie ↑
N-urea ↑
17-ketosteroidy ↑
NK ↑
67
Tab. 3.7 – Základní diagnostické schéma nemoci z ozáření – latentní fáze
dávka (Gy)
I.
II.
III.
IV.
1-2
2-4
4-6
6 a více
ukazatel
fyzický stav
malátnost
adynamie,
malátnost
adynamie, malátnost, bolesti hlavy
adynamie, bolesti
hlavy, zvracení,
profúzní průjem, při
dávce >50 Gy bezvědomí
nad 38 °C
tělesná teplota
do 37 °C
37 - 38 °C
37 - 38 °C
začátek epilace
chybí
12 – 20 dní (může)
maximální doba
trvání fáze
30 dní
15 - 25 dní
10 - 20 dní (většinou)
8 - 17 dní
8 dní a méně
7 – 10 dní (většinou)
krevní obraz
leukopénie
anémie
retikulocytóza
trombocytopénie
leukopénie
anémie
retikulocytóza
trombocytopénie
těžká leukopénie
trombocytopénie
těžká leukopénie
trombocytopénie
AF ↑
lipémie ↑
ALT ↑
AST ↑
GGTP ↑
AF ↑
ALT ↑
AST ↑
GGTP ↑
AF ↓
CPK ↑
ALT ↑
AST ↑
GGTP ↑
kreatinin ↑
N-urea ↑
AF ↓
CPK ↑
ALT ↑
AST ↑
GGPT ↑
kreatinin ↑
N-urea ↑
biochemické testy
• krevní sérum
• moč
kreatinin ↑
68
Tab. 3.8 – Základní diagnostické schéma nemoci z ozáření – manifestní fáze
dávka (Gy)
I.
II.
III.
IV.
1-2
2-4
4-6
6 a více
ukazatel
doba nástupu
po ozáření
fyzický stav
30 dní a více
15 - 25 dnů
8 - 17 dnů
do 8 dní
asténie, hemorrhagie malátnost, třesavka,
(petechie)
epilace, nechutenství, hemorrhagie
(petechie)
průjem, třesavka,
epilace, hemorrhagie
(petechie), epistaxe,
záněty sliznice ústní
a nosohltanu
tělesná teplota
37 – 37,5 °C
37 - 38 °C
nad 38 °C
průjem s příměsí
krve, třesavka, hemorrhagie (petechie), epistaxe,
zánět sliznice ústní,
nosohltanu a hrdla
nad 38 °C
nebezpečí celkové
infekce
ano
vysoké
značně vysoké
nebezpečí septicko–
toxického šoku
krevní obraz
leukopénie
anémie
retikulocytóza
trombocytopénie
leukopénie
anémie
retikulocytóza
trombocytopénie
leukopénie
anémie
retikulocytóza
trombocytopénie
leukopénie
anémie
retikulocytóza
ALT ↑
AST ↑
GGTP ↑
K+ ↑
ALT ↑
AST ↑
GGTP ↑
K+ ↑
α1 globulin ↑
α2 globulin ↑
albumin ↑
ALT ↑
AST ↑
GGPT ↑
kreatinin ↑
N-urea ↑
CPK ↑
K+ ↑
α1 globulin ↑
α2 globulin ↑
albumin ↓
ALT ↑
AST ↑
GGPT ↑
kreatinin ↑
N-urea ↑
CPK ↑
AF ↓
K+ ↑
kreatinin ↑
biochemické testy
• krevní sérum
• moč
kreatinin ↑
69
Tab. 3.9 - Klinický obraz po ozáření dávkami 0 až 0,75 Gy.
čas po ozáření
hodiny
0
příznaky
nevolnost
zvracení
( dávení)
nechutenství
průjem (tenesmy)
únava
slabost
hypotenze
závrať
dezorientace
krvácivé projevy
teploty
infekční komplikace
ulcerace
ztráta tekutin/ nerovnováha elektrolytů
bolesti hlavy
mdloby
vyčerpání
smrt
4 8 12 16 20 24
1 2
v 0 - 5 % ojedinělé
týdny
dny
3
4
5
6
1
7
2
3
4
5
6
70
Tab. 3.10 - Klinický obraz po ozáření dávkami 0,75 až 1,5 Gy.
čas po ozáření
hodiny
0
příznaky
nausea
zvracení
(dávení)
nechutenství
průjem (tenesmy)
4 8 12 16 20 24
1 2
3
týdny
4
5
6
1
7
2
3
4
u 5 - 30 % lehká
v 5 - 20 % ojedinělé
v 15 - 50 % lehké
únava
slabost
hypotenze
závrať
dezorientace
krvácivé projevy
teploty
ulcerace
bolesti hlavy
mdloby
vyčerpání
smrt
(a)
(b)
dny
úbytek lymfocytů, granulocytů a trombocytů
zvýšená citlivost na nepatogenní mikroby
(a)
(a)
(b)
5
6
71
čas po ozáření
hodiny
0
příznaky
nevolnost
zvracení (dávení)
nechutenství
průjem (tenesmy)
únava
slabost
4 8 12 16 20 24
1
dny
2
3
týdny
4
5
6
1
7
2
3
4
5
ve 30 - 70 % lehká
až středně těžká
ve 20 - 50 % ojedinělé
až opakované
v 50 - 90 %
(a)
lehká
ve 30 - 60 % lehká až středně
těžká
hypotenze
závrať
dezorientace
krvácivé projevy
teploty
ulcerace
bolesti hlavy
mdloby
vyčerpání
smrt (bez léčebných
opatření)
(b)
v 10 % lehké
(c)
(d)
v 10 až 50 %
lehké až středně
těžké
≤ 5%
(a) 10% ozářených na Marshallových ostrovech bylo postiženo průjmy v první dni po ozáření dávkou 1,75 Gy
(b) lehký až středně těžký úbytek trombocytů: (3 x 1011/l - 1.8-0.8 x 1011/l)
(c) lehký až středně těžký úbytek granulocytů: (6 x 109/l - 4.5-2.0 x 109/l)
(d) lehký až středně těžký úbytek lymfocytů: (3 x 109/l - 2.0-1.0 x 109/l), sklon ke vzniku infekcí.
6
72
čas po ozáření
hodiny
0
příznaky
nevolnost
zvracení
(dávení)
nechutenství
průjem (tenesmy)
únava
slabost
4 8 12 16 20 24
1
dny
2
3
4
týdny
5
6
1
7
2
3
4
5
v 70 - 90 % středně silná
v 0 - 80 % opakované
v 60 %
90 - 100 % těžké
ve 40 - 60 %
opakovaný
v 10 % ojedinělý
slabá
středně silná
slabá
středně silná
hypotenze
závrať
dezorientace
krvácivé projevy
teploty
ulcerace
(a) v 0 - 50 %
opakované
(b)
(c)
v 80 %
středně těžké
ve 30 %
středně
až těžké
epilace
ztráta tekutin/
nerovnováha elektrolytů
bolesti hlavy
mdloby
vyčerpání
opatření)
(a) středně těžký úbytek trombocytů: (3 x 1011/l - 0.8-0.1 x 1011/l)
(b) středně těžký úbytek granulocytů: (6 x 109/l - 2.0-0.5 x 109/l)
(c) středně těžký úbytek lymphocytů: (3 x 109/l - 1.0-0.4x 109/l)
≤ 5 - 50 %
6
73
čas po ozáření
hodiny
0
příznaky
nevolnost
zvracení
(dávení)
nechutenství
průjem
(tenesmy)
únava
slabost
dny
4 8 12 16 20 24
1 2
3
4
týdny
5
6
1
7
2
v 90 - 100 %
těžká až středně těžká
v 80 - 100 %
opakované ve 100 %
v 10 % ojedinělé
5
ve 100%
v 60 - 100 % opakované
až opakované
v 90 - 100 % těžká až středně
těžká
v 90 - 100 % těžká až středně
těžká
v 60% středně těžká
v 60% středně těžká
dezorientace
krvácivé projevy
teploty
ulcerace
bolesti hlavy
mdloby
(b)
(c)
ve 40 % lehké až středně
(a) v 50 - 100 %
těžké až středně těžké
v 60 - 100% středně těžké
až těžké
(a) v 50 % lehké
až středně těžké
těžké
ve 30 %
(e)
v 50 %
v 50% lehké až středně těžké
vyčerpání
středně těžké =
v 50 %
v 60 %
opatření)
(e)
4
v 60 - 100 % těžká
hypotenze
závrať
(a)
(b)
(c)
(d)
3
těžký úbytek trombocytů: (3 x 1011/l - 0.1 x 1011-0/l)
těžký úbytek granulocytů: (6 x 109/l - 0.5 x 109 - 0/l)
těžký úbytek lymfocytů: (3 x 109/l - 0.4 - 0.1 x 109/l)
epilace
lehké poškození GIT
v 50 - 99 %
6
74
Tab. 3.14 - Klinický obraz po ozáření dávkami 8,3 až 11 Gy.
čas po ozáření
hodiny
0
dny
4 8 12 16 20 24
1 2
3
4
týdny
5
6
1
7
2
3
4
5
příznaky
ve 100% středně těžká
nevolnost
ve 100% středně těžká
až těžká
ve 100% se opakující
až těžká
ve 100 % se opakující
ve 100%
nechutenství
ve 100%
průjem
(tenesmy)
ve 100% středně těžký
v 10% středně těžké až
těžké
únava
ve 100% těžká
slabost
ve 100% těžká
ve 100 % těžká
hypotenze
závrať
dezorientace
ve 100% těžká
ve 100% těžká
ve 100% těžká
ve 100% těžká
(a) ve 100% těžké
(b) ve 100% těžké
krvácivé projevy
teploty
(c)
│ (d) ve 100% těžké
ulcerace
bolesti hlavy
v 80 % středně těžká
(e)
až těžká
mdloby
vyčerpání
opatření)
(a)
(b)
(c)
(d)
počet trombocytů je skoro nulový
počet granulocytů je skoro nulový
počet lymfocytů je blízký nule
epilace
(e)
středně těžké radiačně indukované poškození GIT
ve 100 % středně těžké
až těžké
v 80 % středně těžké
až těžké
ve 100 %
6
75
Tab. 3.15 - Klinický obraz po ozáření dávkami 11 až 15 Gy.
čas po ozáření
hodiny
0
dny
4 8 12 16 20 24
1 2
3
týdny
4
5
6
1
7
2
3
4
5
příznaky
ve 100 % těžká
nevolnost
nechutenství
průjem
(tenesmy)
ve 100 % středně
těžká
až těžká
ve 100 % středně
těžké
až těžké
ve 100 % opakované
ve 100 % opakované
ve 100 % těžké
ve 10 %
opakované
ve 100 % těžká
únava
slabost
ve 100 % těžká
v 80 % lehká (a)
ve 100 % těžká
hypotenze
závrať
ve 100 % těžká
ve 100% těžká
dezorientace
100% těžká
ve 100 % těžká
krvácivé projevy
teploty
(b) ve 100 % těžké
(c) ve 100 % těžké
30 - 45 % středně těžké
(d)
ulcerace
ztráta tekutin/nerovnováha elektrolytů
bolesti hlavy
(e) ve 100 % těžké
ve 100 % středně těžká
(f)
ve 100 % těžké
ve 100 % středně těžké
mdloby
vyčerpání
opatření)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
ve 100 % těžká
krevní tlak klesá asi o 25 %; teplota se zvyšuje na 38,5 °C
počet trombocytů klesá k nule
počet granulocytů klesá k nule
počet lymfocytů klesá k nule
epilace
středně těžké až těžké radiačně indukované poškození GIT
ve 70 % středně
těžké až těžké
ve 100%
6
76
čas po ozáření
hodiny
0
příznaky
nevolnost
zvracení
(dávení)
nechutenství
průjem
(tenesmy)
dny
4 8 12 16 20 24
1
2
3
týdny
4
5
6
1
7
2
3
4
5
ve 100 % těžká
ve 100 % těžká
ve 100 % opakované
ve 100 % opakované
ve 100 % těžké
ve 100 % těžké
ve 100 % opakovaně
ve 20 % opakované
ve 100 % těžká
únava
slabost
ve 100 % těžká
hypotenze
závrať
ve 100 % těžká
dezorientace
krvácivé projevy
teploty
až těžká
ve 100 % těžká
(a) ve 100 % těžké
(b) ve 100 % těžké
ve 45 - 80 % středně těžké
až těžké
(c)
ve 100 % těžké
ulcerace
až těžká
(d)
ve 100 % těžká
ve 100 % těžké
v 80 % těžké
bolesti hlavy
v 80 % těžké
mdloby
v 80 % těžké
vyčerpání
(e) ve 100 %
smrt
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
počet trombocytů klesá k nule
těžké radiačně indukované poškození GIT
renální insuficience
6
77
čas po ozáření
hodiny
0
příznaky
nevolnost
4 8 12 16 20 24
1 2
3
4
ve 100 % těžké
ve 30% opakovaný
únava
ve 100 % těžká
slabost
ve 100 % těžká
hypotenze
ve 100 % těžká
závrať
ve 100 % těžká
ve 100 % opakovaný
100% těžká
dezorintace
v 80 - 90 % středně těžké
bolesti hlavy
mdloby
(a)
(b)
ulcerace
ve 100 % těžká
ve 100 % těžká
ve 100 % těžká
vyčerpání
ve 100 % těžká
smrt
ve 100 %
(a)
(b)
5
ve 100 % opakované
nechutenství
krvácivé projevy
teploty
týdny
ve 100 % těžká
zvracení
(dávení)
průjem
(tenesmy)
dny
6
1
7
2
3
4
5
6
78
3.5 Základy diagnostiky chronické nemoci z ozáření
Chronická nemoc z ozáření se rozvíjí nepozorovaně během dlouhodobého působení
malých dávek ionizujícího záření, případně při ozáření osob nízkým dávkovým příkonem.
V jejím průběhu vymezujeme tři stádia, kdy počáteční příznaky se projevují především
v oblasti regulačních soustav, zatímco pozdější poruchy již nabývají vyhraněnějšího orgánového nebo systémového charakteru.
3.5.1
Stádium astenovegetativních obtíží
Jedná se o období, ve kterém udává postižený řadu netypických obtíží (zvýšená únava,
malátnost, ospalost, snížená pracovní výkonnost, podrážděnost, noční nespavost, někdy zvýšená potivost a třes víček a prstů). Nemocný si stěžuje na časté bolesti hlavy, zvláště při emociálních a psychických zátěžích a sníženou chuť k jídlu.
V tomto období se rovněž mohou objevit poruchy neurocirkulační (tepová, tlaková vazomotorická labilita, červenání a blednutí tváří, pocity chladu nebo tepla v končetinách, dermografizmus, labilita průsvitu a větší lomivost nebo permeabilita kapilár nehtového lůžka,
sinusová tachykardie) a zažívací (dyspesie, dyskinéze žaludku, gastrointestinálního traktu,
žlučníku a žlučových cest).
V krevním obraze se může objevit mírná leukopénie, daná zvláště lymfopénií.
Celkový obraz nemocného není proto typický a méně zkušený lékař, zvláště neseznámí-li se s pracovní anamnézou, může usuzovat na virový, popřípadě povirový stav (na který
rovněž upomínají někdy přítomné subfebrílie).
3.5.2
Stádium výrazné symptomatologie
Charakteristickým rysem pro toto období je vystupňování obtíží uvedených v průběhu
předcházejícího stadia. V laboratorních nálezech je však již obraz charakterizující poškození
kostní dřeně. Je třeba zdůraznit, že i v tomto období není ještě plně vyčerpána možnost kompenzace.
K uvedeným neurocirkulačním obtížím se připojují závratě dané hypotonií, zvláště diastolického tlaku, dystonie kapilár nehtového lůžka a s ohledem na začínající známky srdečního selhávání pozorujeme na RTG vyšetření rozšíření srdečního stínu a při vyšetření kreatininové clearence snížení renálních funkcí.
Stupňují se bolesti hlavy a zhoršují se i dyspeptické obtíže, na kterých se podílí i porucha funkce slinivky břišní. Postižený si stěžuje na chronické průjmy, nauzeu a váhový úbytek.
Snížená je funkce kůry nadledvinek.
Porušené šlachové reflexy, lehká ataxie, horizontální nystagmus, někdy poruchy sluchu i visu svědčí o začínající poškození centrálního nervového systému.
79
Objevit se mohou rovněž důsledky působení ionizujícího záření na kůži (suchost, lomivost, ztráta elastičnosti, třepící se okraje nehtů) i epilace.
V laboratorním nálezu nacházíme leukopénii s absolutní neutropénií a lymfopénií.
Někdy se již může objevit trombocytopénie. Obraz krevních elementů svědčí o degenerativních změnách (anizocytóza erytrocytů, toxická granula neutrofilních granulocytů).
Zpravidla bývá zvýšena hladina cholesterolu v krevním séru.
S ohledem na sníženou obranyschopnost organizmu se častěji objevují infekční komplikace, postihující zejména dýchací cesty a gastrointestinální trakt.
3.5.3
Stádium nereparabilního poškození
Toto stadium probíhá pod obrazem předčasného opotřebování, případně stárnutí organizmu, spojeného s nereparabilním poškozením některých metabolických pochodů organizmu.
U nemocného převládá obraz svalové hypotonie, hypodynamie, bez regeneračních
možností.
Při vyšetření postiženého jsou nápadné trofické změny kůže, na sliznicích jsou ulceronekrotické změny, výrazné hemorragie. Zpravidla se objeví příměs krve ve stolici a ve zvratcích, i když se v tomto období někdy vystupňuje zácpa. Na kapilárách nehtového lůžka jsou
patrné deformity, dochází ke snížení funkce ledvin a detoxikační činnosti jater. O dystrofických změnách myokardu svědčí stenokardie, palpitace, poruchy rytmu, někdy bradykardie,
jako známka selhávání i dušnost nemocného i po malé námaze. Pod pouzdrem zadního pólu
čočky se začínají objevovat známky katarakty. Snížená až vymizelá je funkce gonád.
V laboratorním obraze pozorujeme leukopénii provázenou buď absolutní lymfopénií
nebo již relativní lymfocytózou, trombocytopénií, hyperchromní anemií s úbytkem, případně
vymizením, retikulocytů. V biochemii se setkáváme s hypoproteinémií a hypercholesterolémií.
S ohledem na celkově oslabený stav organizmu hrozí infekční až septická komplikace,
a protože hladina leukocytů je výrazně snížena, místní hnisavá ložiska se neohraničují a dlouho se hojí.
3.6 Pozdní stochastické důsledky celotělového ozáření
Pozdní následky ionizujícího záření nejsou pro ozáření patognomomické a nedají se
lehce odlišit od jiného onemocnění, vyskytujícího se v každé populaci. Jejich výskyt se zvětšuje s velikostí dávky a s dávkovým příkonem ozáření. Teorie stochastických účinků předpokládá bezprahovou závislost na dávce záření.
Na rozdíl od chronických onemocnění, která přetrvávají od doby ozáření, pozdní stochastické následky se objevují až po několikaleté době latence. Zhruba je možné rozdělit je do
čtyř kategorií:
80
1) časový výskyt pozdních změn (latentní perioda) a jejich incidence jsou neovlivněny;
2) latentní perioda je nezměněna a incidence je vyšší;
3) latentní perioda je zkrácena a incidence je vyšší;
4) latentní perioda je zkrácena a incidence je stejná.
Většinu pozdních postradiačních změn lze zařadit do kategorií (3) a (4).
Samotné přežití akutní nemoci z ozáření ještě neznamená úplnou reparaci změn způsobených v organizmu zářením, naopak až u 17 % přežívajících lze odhalit ireperabilní buněčné změny. To je patrně příčinou zkrácení doby života v důsledku nenávratného poškození
některých orgánů.
Závažným pozdním důsledkem ionizujícího záření je poškození chromozomů, kdy počet chromozómových aberací, resp. mutací závisí na výši aplikované dávky. Právě projevy
urychleného stárnutí po ozáření jsou připisovány zvýšenému počtu mutací somatických buněk.
K projevům postradiačního poškození patří rovněž změny vedoucí k náhradě aktivní
funkční tkáně biologicky méněcenným vazivem. Příčinou jsou pravděpodobně cévní změny
dané jejich hyalinizací. K těmto změnám dochází nejspíše v důsledku hypoxie a špatné výživy
tkání. Následkem jsou fibrotické změny, redukce vaskularizace, tím zvýšená citlivost tkání
k traumatům, stresu, infekčním procesům a snížené funkční aktivity a obranyschopnosti tkání.
Těžkým zdravotním následkem radiace je rozvoj katarakty. Vlivu ionizujícího záření
na jednotlivé tkáně oka je věnována kapitola 3.2.9. Na rozvoj katarakty má podíl jednak vysoká radiosenzitivita korneo-konjunktiválního epitelu, jednak citlivost oční čočky, která je
avaskulární, nemá efektivní výživný a chladící systém a buňky čočky jsou uzavřeny
v pouzdru bez možnosti jejich náhrady.
Průběh řady důsledků ionizujícího záření je značně komplikován infekčními procesy,
vůči kterým je organizmus méně obranyschopný i v pozdější době po ozáření.
Nejvíce pozornosti je věnováno rozvoji postradiačních tumorů a leukémií. Blastomogenní účinnost ionizujícího záření je známa řadu let, první známky jsou již z roku 1902.
K vyvolání neoplastických procesů ionizujícím zářením není nutná chronická expozice, ale postačí i jednorázové celotělové ozáření. Vznik maligního procesu je do jisté míry závislý i na skrytých chemických i metabolických změnách, které vznikají po ozáření
v jednotlivých buňkách. Ionizující záření navodí molekulární změny, které vedou ke strukturálním změnám až k fragmentaci chromozomů. Následkem je nerovnoměrné rozdělení genetického materiálu v buňkách proliferující tkáně. Radiace působí excesivní změny v ozářených
tkáních a vytváří podmínky pro sekundární nádorové změny. Svoji roli zde hraje i anoxie tkání, způsobená již uvedenými cévními změnami.
Na základě experimentálních prací se nejčastěji objevují po jednorázovém celotělovém ozáření adenomy až adenokarcinomy prsní žlázy a tumory kůže. V gastrointestinálním
traktu se vyskytují nejčastěji maligní postižení žaludku, potom tlustého střeva a rekta, zatímco
duodenum, ileum a tkáň jater jsou postiženy zřídka. Rovněž tak zhoubné postižení močového
systému a kostí je výjimkou.
Teratogenní účinky radiace v průběhu těhotenství závisí na době, kdy k ozáření došlo.
Nejcitlivější je embryo v preimplantačním období. Předpokládá se, že minimální letální expozice je 0,1 Gy, plně letální 1 Gy pro jednotýdenní zárodek. Ozáření do 2. týdne po oplodnění
má za následek zánik zárodku a potrat.
81
V údobí organogenézy má ozáření za následek vznik četných chromozómových aberací v proliferujících tkáních, které svou přítomností naruší průběh diferenciačních a růstových
pochodů s následkem vývojových anomálií a malformací. Větší poškození vede k prenatální,
neonatální nebo postnatální smrti.
V průběhu fetálního období stoupá radiorezistence plodu. Přetrvává sklon
k vývojovým poruchám mozku, sítnice, gonád. Tím se zvětšuje perinatální a neonatální úmrtnost. Ozáření plodu v pokročilejším těhotenství má za následek pozdní somatické následky,
hlavně tumory a leukémie v dětství.
Následkům ozáření v období intrauteriního života jsou hlavně připisovány vývojové
poruchy a malformace v oblasti očí, centrálně nervové soustavy, podpůrné soustavy, deformity ucha, poruchy gonád, útlum krvetvorby včetně mimodřeňové, intrakapilární glomeruloskleróza a progresivní arteriokapilární fibróza.
Odhaduje se, že v ozářené populaci připadá na expozici 0,1 Gy až 5 % úmrtí plodů
teratogenního původu. Nebezpečí ionizujícího záření ještě vzrůstá tím, že může v jeho důsledku dojít ke genetickým mutacím ve druhé i další generaci.
3.7 Vliv lokálního působení ionizujícího záření na organizmus
V důsledku lokálního působení ionizujícího záření dochází k radiačnímu poškození jak
celého organizmu, tak hlavně postižených míst. Rozsah poškození je dán velikostí radiační
dávky, způsobem ozáření (vnější, vnitřní kontaminace, uzavřený zdroj) a lokalizací působení.
Postižený přichází po lokálním poškození zpravidla s erytémem kůže nebo sliznice
(mírou poškození v závislosti na dávce uvádíme v kapitole 3.2.8). Celkově si stěžuje na bolesti hlavy, únavnost, malátnost.
Úkolem ošetřujícího je na základě pracovní nebo osobní anamnézy zjistit, zda postižený nepřišel do styku se zdrojem ionizujícího záření, případně zda mohlo dojít ke vnitřní nebo
vnější kontaminaci při známém radioaktivním spadu a provést celkové vyšetření.
Někdy můžeme již pozorovat útlum bílé krevní řady s částečnou až absolutní lymfopénií, vzácněji trombocytopénií.
Došlo-li k inkorporaci některých radionuklidů při vnitřní kontaminaci, může dojít
k orgánovému postižení (poškození kostí a kostní dřeně radiostronciem a radioplutoniem,
pneumoskleróza při otravě izotopem plutonia, poškození jater, ledvin, kostí a kostní dřeně při
intoxikaci uranem nebo plutoniem).
Nejčastěji dochází k lokálnímu poškození organizmu při radioterapii. Setkáváme se
zde se všemi uvedenými symptomy a je snahou ošetřujícího lékaře docílit co nejmenšího poškození organizmu při maximální účinnosti léčby. Širší pozornost je věnována této problematice v 6. kapitole.
82
3.8 Diferenciální diagnostika nemoci z ozáření
Při posuzování diferenciální diagnostiky nemoci z ozáření se lékař podstatně častěji
setkává s důsledky dlouhodobého působení ionizujícího záření malými dávkami než s akutní
nemocí z ozáření, kde, až na výjimky, je příčina onemocnění jasná, protože jde zpravidla o
důsledek havárie zdroje nebo termojaderného výbuchu. O výjimkách svědčí případ, který se
stal v roce 1987 v brazilském městě Gôiania, kde příčina náhlých onemocnění u některých
mladých lidí byla zjištěna teprve po několika dnech při náhodném objevení zdroje záření.
Cenným poznatkem pro diferenciální diagnostiku je anamnestický údaj, zda postižený
pracoval či pracuje se zdrojem ionizujícího záření, případně zda zdroj ionizujícího záření na
jeho pracovišti není. Na postižení musíme rovněž myslet, udá-li nám nemocný pobyt
v oblasti, ve které nemůžeme možnost ozáření, případně kontaminace radioaktivním prachem
v daném čase vyloučit. Tuto otázku klademe nemocnému vždy, přichází-li za námi s pocity
zvýšené únavy, bolestmi hlavy, zvýšené nervozity, poruchami zažívání (nauzea, průjmy).
Cenné jsou údaje týkající se častých virových nebo mikrobiálních onemocnění, zvláště
s těžším, protrahovaným průběhem. Postižený rovněž může uvádět zvýšenou krvácivost, která
se u něho objevila náhle a někdy i zhoršení zraku.
Při objektivním vyšetření se zaměřujeme především na neurovegetativní změny, poruchy ataxie, zvýšený dermografizmus. Pozornost věnujeme defektům na pokožce, známkám
zvýšené lomivosti kapilár a známkám snadno se tvořících hematomů.
Při vyšetření krevního obrazu je nezbytné posoudit příčiny leukopénie, mnohdy
trombocytopénie a nastupující anémie. Leukopénie se může objevovat při infekčních chorobách skupiny tyfu a paratyfu, při Bangově vlnité horečce, Feltyho syndromu, bakteriemických
kolibacilárních infekcích, tuberkulóze sleziny, militární tuberkulóze, histoplasmóze a při některých virových onemocněních (spalničkách, zarděnkách, parotitidě, chřipce). Absolutní
lymfopénie bez leukocytózy je při militární tuberkulóze a při těžké formě lymfogranulomu.
Rovněž tak i příčin trombocytopénie je celá řada, od idiopatické trombocytopénické purpury,
přes alergické trombocytopénie (lékové, infekční, lupus erythematodes), přímé poškození
kostní dřeně při vrozené trombocytopénii (Hegglinova anomálie, Fanconiho anémie a Wiskottův-Aldrichův syndrom). Z diagnostického hlediska je nejzávažnější toxická trombocytopénie, ať již exogenní, v důsledku působení cytostatik či různých nox či endogenní (urémie,
sepse), kterou je nutno odlišit a výjimkou není ani současné působení dvou nox (léčba nemocných s maligními chorobami). Příčin anémií je celá řada, značně přesahujících možnost
jejich stručného uvedení, a proto odkazujeme zde na příslušnou odbornou hematologickou
literaturu.
Změny v koagulaci a hemostáze jsou výrazné pouze při testování doby srážlivosti, retrakce krevního koláče a při agregaci trombocytů. Není pravděpodobné, že ony by byly primárními příznaky při hledání příčiny onemocnění.
V biochemickém nálezu musíme odlišit především příčinu zvýšených hodnot transamyláz, která může být způsobena patologickým procesem v jaterní tkáni, zánětem žlučových
cest, infarktem myokardu, plicním infarktem, zvýšenou aktivitou α-amylázy (objevuje se při
akutní a chronické pankreatitidě, zánětu slinných žláz, střevní obstrukci, nedostatečnosti ledvin), zvýšenou aktivitu laktátdehydrogenázy (zvýšena rovněž při poškození jaterního parenchymu, myoglobinurii a svalové dystrofii, infarktu myokardu, perniciózní a hemolytické
anémii, leukémii a metastazujících zhoubných nádorech) a sníženou aktivitou alkalické fosfatázy (snížena je rovněž u hypotyreodizmu, hypovitaminóze C a hypofosfatázii).
83
Zvýšená aktivita kreatinfosfokinázy se objevuje rovněž při infarktu myokardu, svalové
dystrofii, dermatomyositidě a při hypotyreóze. Hypoalbuminémie při současném zvýšení α
frakce globulinů se objevuje u nemocných s maligními procesy a při postižení jaterní tkáně.
Hypercholesterolémie při hypotyreozách, postižení jaterní tkáně, nefrotickém syndromu, hypoproteinémii, chronické pankreatitidě, esenciální hyperlipémii a familiární hypercholesterolémii.
Ostatní biochemické změny mají spíše sekundární charakter, a proto je nepovažujeme
pro diagnostiku nemoci z ozáření za charakteristické. Při diagnóze je však třeba si uvědomit,
že některé uvedené patologické změny mohou být způsobeny dvěma vzájemně souvisejícími
procesy – například kontaminace organizmu radionuklidy jodu navodí proces nemoci
z ozáření, současně se však jod vstřebává do tkáně štítné žlázy, kterou radiačně poškodí, způsobí její hypofunkci a důsledkem je zesílení výsledného efektu (hypercholesterolémie, snížená aktivita alkalické fosfatázy).
Příčiny orgánových změn vždy musí posoudit příslušný specialista v úzké spolupráci s klinickým radiobiologem.

03 - radiolog.cz

Transkript

Podobné dokumenty

bulletin-kveten-14.qxd:Sestava 1

PRAKTICKÉ VYUŽITÍ RENTGENOLOGIE U PLAZŮ

XIII. Pařízkovy dny - Komplexní onkologické centrum Nový Jičín

Imunologická a alergologická laboratoř, Krajní 25 - IFCOR

Černobylu

Rozvoj fyziologických věd a patologické fyziologie v

Biochemici - UK_Benelux - Biotrend

Imunologická a alergologická laboratoř, Krajní 25 - IFCOR

10. dil odborna

Parazitologie

MANUáL - Komhelp

Plavix, INN-Clopidogrel

Postavení radioterapie v léčbě maligních lymfomů

vyuдit« sm rovan ch l√ iv v˙protinªdorov√ a˙imunosupresivn«

Sarkomy_kosti

Hormony - II. část Soubor

Cordyceps

PODZIM 2013 âTVRT ROK PRODEJNÍ ZAHRADY V

VYŠETŘENÍ GIT, JATER A ŽLUČOVÝCH CEST

Cíle, osnova – co máme umět 1/ 2

jak a proč výživa ovlivňuje zdraví - Česká technologická platforma

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU 1. NÁZEV PŘÍPRAVKU