Radyasyonun Biyolojik Etkileri

Radyasyon, kelime anlamı olarak ışımaya da ışınım demektir. Bir kaynaktan elektromanyetik dalga veya hızlı parçacıkların demet şeklinde yayılmasıdır. Kaynağına göre radyasyon ikiye ayrılır. Doğal ve yapay radyasyon. Günümüzde medikal tedaviler hayatımızın bir parçası haline gelmiştir. Görüntüleme yöntemlerindeki ilerlemeler nedeniyle kullanılabilir olma olasılıkları ve sıklıkları artmıştır. Bu nedenle farklı kaynaklarda farklı oranlarda görebilirsiniz ama her zaman doğal radyasyon fazladır.

DOĞAL RADYASYON 

İnsanların aldığı radyasyonun büyük bir kısmını oluşturur. Doğal radyasyon kaynakları arasında en çok maruz kaldığımız doğada bulunan uranyum ve toryumun bozunumu ile ortaya çıkan RADON gazıdır. Absorbe olan dozlara bakarsak; kozmik ışın dediğimiz güneş ışınları 30 mrem, radon gazından gelen 200 mrem, medikal uygulamalarda 60 mrem’dir.

Yiyeceklerde de radyasyon vardır. İki kaynağı mevcuttur. Potasyum-40 ve radyum-226. 38,85 gram alkol, genetik olarak 140 mrem (1.4 mSv)'lik radyasyona, aynı şekilde, bir fincan kahve 2,4 mrem (24 microSv)'lik radyasyona eşittir. Ayrıca yapılan araştırmalar 1 mrem (10 microSv)'lik radyasyonun kısırlığa sebep olma olasılığının, beş saat pantolon giymekle aynı olduğunu göstermektedir. Brezilya fındığı radyoaktif besinler arasında potasyum başta olmak üzere içeriği sebebiyle başta gelmektedir.

YAPAY RADYASYON

İnsan yapımı radyoaktif kaynaklar ve x ışını üreten cihazlar yapay radyasyona örnektir. Son dönemlerde tedavide, görüntüleme yöntemlerine yaklaşımlar neticesinde medikal kaynaklı radyasyonda artış vardır. 

Radyasyon skalası elektromanyetik spektrum ile ifade edilir

Elektromanyetik Spektrum, dalga boylarına göre atom altı değerlerden başlayıp binlerce kilometrelik dalga boylarına sahip olabilecek birçok farklı radyasyon tipini içeren spektrumu ifade eder. Bu skalada ana ayrım iyonize ve iyonize olmayan radyasyon şeklindedir. Her ikisinde de dokuya enerji aktarımı söz konusudur. İyonize olmayana örnekler: radyo istasyonları, ekranlar, MRI, wireless sitemleri, cep telefonları, mikro dalga fırınlar... Elektromanyetik dalgalar bu spektruma dalga boyu ve frekans özelliklerine göre yerleştirilmişlerdir. Bu ışınlar dalga boylarına uygun cisimlerle etkileşime girerler. X ışınlarına kadar iyonize olmayan radyasyonken x ışınları ve gama ışınları iyonize edici radyasyondur. X ışınlarının dalga boyu (10 üzeri -10) metredir. Elektronlarla etkileşime girerek elektron koparırlar. Tıp alanında tanısal görüntülemede asıl olarak x ışınlarıdır. 

Radyobiyoloji, radyasyonun biyolojik etkileriyle uğraşan, zararlı etki ve maruziyetleri değerlendiren ve sonrasında da bunlara yönelik modeller oluşturarak zararlarını saptama yönelik bir alandır. Radyasyonun etkilerini araştırmak istediğimiz gruba ihtiyacımız vardır ama kontrollü bir çalışma yapma şansımız yoktur. Veri elde ettiğimiz yollar: Erken X ışını uğraşıcıları, hiroşima ve nagazaki yaşayanları, uranyum maden işçileri, ankilozan spondilit olguları, kazalar... Radyasyonun biyolojik etkileri atomik düzeydedir. Etkileşim formları dokuda iyonizasyon ve yörüngedeki elektronların uyarılması sonucu dokulara enerji aktarımı şeklindedir.

Hasar, iyonizan radyasyona maruz kalanlarda ve gelecek kuşaklarda ortaya çıkması olası zararların toplamına denir. Ana hasar DNA üzerindedir. Radyasyonun süresi ne kadar olursa olsun zararlıdır. Çünkü çok kısa sürelerde DNA'mızda hasarlar oluşabilir.

İYONİZAN RADYASYON HASAR MEKANİZMALARI

Doğrudan etkileme: radyasyonun DNA'yla doğrudan etkileşmesi sonucu ortaya çıkan hasardır. Dolaylı etkileme: Su moleküllerinde iyonizasyon sonucu oluşan serbest radikallerin hücre molekülleriyle etkileşimi sonucu ortaya çıkan hasar. 

Sonuç olarak DNA üzerinde hasar geliştiğinde:

1)Bu hasar uygun şekilde onarılır, hücre yaşamaya devam eder.

2)Hücre onarılamaz ölür. 

3)Mutasyon gelişebilir. Mutasyon hayatla bağdaşabilir. 

Bizi asıl ilgilendiren kısım transformasyon ve kanser gelişimidir. Transformasyon kromozomal delesyon translokasyon ortaya çıkar. Radyasyonun etkisi dozun büyüklüğüne, ışınlanan bölge özelliklerine göre değişir. 

Kronik doz: Azar azar uzun süre maruz kalanlarda daha çok çalışanlarda görülür. 

Akut doz: Kısa sürede alınan yüksek dozdur. 

Somatik etkiler: Radyasyona bağlı gelişen tümörlerdir. 

Teretajenik etkiler: Fetüsün aldığı dozdan kaynaklanacak etkilerdir. 

Genetik etkiler: Radyasyona maruz kalanlarda kuşaktan kuşağa aktarılan etkilerdir. Direkt bulgu henüz saptanamamıştır. 

Stokastik etkiler: Alınan doz bilinse de sonucu tahmin edilemeyen etkilerdir. Genetik etkiler buna dahildir. Eşik değeri yoktur. Doz arttıkça olasılık artar. G değeriyle ciddiyeti belirlenir. Fatal kanser ve aşırı genetik değişim için G=1dir. 

Deterministik etki: Maruziyet sonucunda öngörülebilen sonucu bilinen etkidir.

Deterministik etkilere örnek olarak: 

Biranda alınan çok yüksek doz birkaç haftada öldürebilir. 5 Gy ve üzeri doz aniden alınırsa uygun tedavi yokluğunda kemik iliği ve sindirim sitemi hasarları nedeniyle ölümle sonuçlanır. Ancak 50 Gylik doz alınması halinde tedavi yapılsa bile kesinlikle ölüm gerçekleşecektir. Tüm vücut değil de belli bir bölge çok yüksek doz alırsa ışınlanan bölgede erken etkiler görülecektir. 5 Gy’lik dozun aniden alınması halinde ciltte bir hafta içinde eritem ortaya çıkacaktır. Benzer doz üreme organları tarafından alınırsa kısırlık meydana gelir.