CC BY
63
Arkadiusz Trzosa b)*, Wiktoria Kudtac), Karol tyzinski d), Michat Kormanc)
a) Jagiellonian University Medical College, Faculty of Medicine, Chair of Anaesthesiology and Intensive Care, Department of Disaster Medicine and Emergency Care / Uniwersytet Jagiellonski Collegium Medicum, Wydzial Lekarski, Katedra Anestezjologii i Intensywnej Terapii, Zaklad Medycyny Katastrof i Pomocy Doraznej b Atmed Medicine and Education / Atmed Medycyna i Edukacja
c Jagiellonian University Medical College, Faculty of Medicine, Chair of Anaesthesiology and Intensive Care, Extreme and Disaster Medicine Student Society / Uniwersytet Jagiellonski Collegium Medicum, Wydzial Lekarski, Katedra Anestezjologii i Intensywnej Terapii, Studenckie Kolo Naukowe Medycyny Ekstremalnej i Medycyny Katastrof d) Krakow Emergency Medical Services / Krakowskie Pogotowie Ratunkowe * Corresponding author / Autor korespondencyjny: a.trzos@uj.edu.pl
Health Effects of Exposure to Ionising Radiation
Skutki zdrowotne ekspozycji na promieniowanie jonizuj^ce
ABSTRACT
Purpose: The effects of ionising radiation on the human body has been discussed. The authors believe that the understanding of the radiation incidents from the perspective of its effects is crucial for better preparation, and therefore safer and more effective responses to incidents involving such threats. Introduction: The increasing use of radioactive materials and radiation producing devices in many areas of our lives carries the risk of exposure to high doses of radiation being hazardous to our health due to possible damage to radiation sources or improper handling. Exposure resulting from the intentional use of radioactive materials for criminal or terrorist purposes cannot be excluded, either. Exposure to ionising radiation may cause adverse health effects both to victims of a radiation incident and for rescuers providing emergency care. Such threats require the proper preparation of emergency medical services (EMS). Part of these preparations is to examine the specifics of radiation hazards, including radiation sources, the mechanism of injury of ionising radiation and the type of radiation damage.
Methodology: The publication presents the properties of ionising, corpuscular and electromagnetic types of radiation, which are the most important from EMS's perspective. The dangers of contact with a radiation source, the problem of external and internal contamination, the estimation of the amount of absorbed radiation were discussed, and the interrelationships between them were presented. The mechanism of direct and indirect action of ionising radiation on cell structures (DNA, mRNA, cytoplasmic membranes) and intracellular enzymes was thoroughly discussed. The authors presented health consequences of radiation for the body in the form of acute (deterministic) lesions and late (stochastic) lesions.
Conclusions: Particular attention was paid to acute radiation syndrome (ARS). The dependence of ARS on the amount of absorbed radiation was discussed in detail. Four stages of ARS were presented: initial, latent, manifest illness and recovery (or death) as well as the time of their onset, duration and end. The mechanism of damage to individual organs and systems was also analysed. The most common symptoms, their severity, and causes of life-threatening conditions, resulting from radiation damage in particular syndromes of ARS, were indicated. In addition to systemic effects, local changes in the form of Cutaneous Radiation Syndrome (CSR) were discussed.
Keywords: ionising radiation, deterministic effects, acute radiation syndrome, stochastic effects Type of article: review article
Received: 30.12.2019; Reviewed: 15.03.2020; Accepted: 11.05.2020;
Authors' ORCID IDs: A. Trzos - 0000-0002-4390-0901; W. Kudta - 0000-0002-0072-0652; K. tyzinski - 0000-0003-3292-2459; M. Korman - 0000-0003-1511-0774;
Percentage contribiution: A. Trzos - 50%; W. Kudla - 25%; K. tyzinski - 15%; M. Korman - 10%;
Please cite as: SFT Vol. 55 Issue 1, 2020, pp. 32-47, https://doi.org/10.12845/sft.55.!.2020.3;
This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
ABSTRAKT
Cel: W publikacji omöwiono skutki dzialania promieniowania jonizujqcego na organizm ludzki. W przeswiadczeniu autoröw przedstawienie problematyki zdarzen radiacyjnych od strony skutköw napromieniowania pozwoli na lepsze przygotowanie na wypadek ich wystqpienia, a w konsekwencji bezpiecz-niejsze dzialanie w trakcie tego zagrozenia.
Wprowadzenie: Coraz szersze zastosowanie materialöw promieniotwörczych i urzgdzerï wytwarzajgcych promieniowanie jonizujgce w wielu obsza-rach naszego zycia niesie za sobg ryzyko narazenia na dzialanie niebezpiecznych dla zdrowia dawek promieniowania. Dawki te mogg bye generowane wskutek uszkodzenia zrödel promieniowania lub postçpowania z nimi w nieodpowiedni sposöb. Nie mozna röwniez wykluczye narazerï wynikajgcych z intencjonalnego wykorzystania materialöw promieniotwörczych w dzialaniach kryminalnych lub terrorystycznych. Narazenie na promieniowanie jonizujgce moze wywolae negatywne skutki zdrowotne - zaröwno u ofiar zdarzenia radiacyjnego, jak i u ratowniköw udzielajgcych ofiarom pomocy. Istniejgce zagrozenia wymagajg wiçc odpowiedniego przygotowania medycznych sluzb ratowniczych. Jednym z elementöw tych przygotowarï jest poznanie specyfiki zagrozerï radiacyjnych, w tym zrödel promieniowania, mechanizmu dzialania poszczegölnych form promieniowania jonizujgcego, a takze rodzaju obrazerï radiacyjnych, ktöre wywolujg.
Metodologia: W artykule przedstawiono wlasciwosci promieniowania jonizujgcego, najbardziej istotne z punktu widzenia ratownictwa medycznego. Omöwiono zagadnienia zwigzane z kontaktem ze zrödlem promieniowania, skazenia zewnçtrznego i wewnçtrznego, pomiaru wielkosci ekspozycji i dawek pochloniçtych oraz zaprezentowano wzajemne zaleznosci pomiçdzy nimi. Szczegölowo opisano mechanizm bezposredniego i posredniego dzialania promieniowania jonizujgcego na struktury komörkowe (DNA, mRNA, blony cytoplazmatyczne) i enzymy wewngtrzkomörkowe. Przedstawiono konsekwencje zdrowotne dla organizmu w postaci uszkodzerï ostrych (deterministycznych) i zmian pöznych (stochastycznych). Wnioski: Szczegölng uwagç zwröcono na ostry zespöl radiacyjny (ang. Acute Radiation Syndrome, ARS). Szczegölowo omöwiono zaleznose poszczegölnych postaci ARS od wielkosci pochloniçtej dawki. Przedstawiono kazdg z faz ARS: wstçpng, utajong, rozwiniçtych objawöw i zdrowienia (smierci) oraz czas ich wystgpienia, dlugose trwania i moment zakorïczenia. Scharakteryzowano mechanizm uszkodzenia poszczegölnych narzgdöw i ukladöw. Wskazano najczçstsze objawy, ich nasilenie i przyczyny zagrozenia zycia w poszczegölnych postaciach ARS. Obok skutköw ogölnoustrojowych opisano zmiany miejscowe pod postacig radiacyjnego zespolu skörnego (ang. Cutaneous Radiation Syndrome, CSR). Typ artykutu: artykul przeglgdowy
Stowa kluczowe: promieniowanie jonizujgce, skutki deterministyczne, ostry zespöl radiacyjny, skutki stochastyczne
Przyjçty: 30.12.2019; Zrecenzowany: 15.03.2020; Zaakceptowany: 11.05.2020;
Identyfikatory ORCID autorow: A. Trzos - 0000-0002-4390-0901; W. Kudta - 0000-0002-0072-0652;
K. tyzinski - 0000-0003-3292-2459; M. Korman - 0000-0003-1511-0774;
Procentowy wklad merytoryczny: A. Trzos - 50%; W. Kudla - 25%; K. tyzinski - 15%; M. Korman - 10%;
Proszç cytowac: SFT Vol. 55 Issue 1, 2020, pp. 32-47, https://doi.org/10.12845/sft.55.1.2020.3;
This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
Introduction
Ionising radiation has been present since the beginning of the Universe. The early Earth was penetrated by much higher radiation than that we are exposed to now. The composition of the Earth's crust with deposits of radioactive elements incl. uranium, thorium, radium has been a major source of natural radiation [1]. Part of natural radiation emanates from the ground, which is called background radiation and its values differ. The average annual dose in Poland is 2.43 mSv from natural sources [2]. In numerous European countries average natural background exposure is higher e.g. in Norway, Switzerland, Finland and Spain. In some parts of Norway and Sweden natural exposure ranges from 10 to 35 mSv per annum, but it is not the highest value in the world, as there are areas where even higher natural exposure has been observed. In Ramsar, a city in Iran, annual radiation exposure equals 132 mSv per year, whereas the maximum allowable annual dose of radiation for employees is 20 mSv [1], [3]. In general, the indoor radiation may be higher than the outdoor one. Grand Central Station in New York produces radiation of 5.4 mSv per year (due to the use of granite containing high concentrations of radioactive elements) [3].
All living organisms consist in radioactive elements, and that is why every organism emits radiation. For instance, a human being is a source of radiation due to radioactive potassium present in his or her body. It makes up 0.012% of the total amount of potassium, which is the source of radiation of 0.17 mSv per year [4-6]. Another source of radiation is cosmic radiation, which is mostly
Wprowadzenie
Promieniowanie jonizujqce wyst?puje od poczqtkow ist-nienia wszechswiata. Gdy dopiero powstawato zycie na Ziemi, wartosci tego promieniowania byty znacznie wyzsze od wyst?-pujqcych obecnie. Do dzisiaj w skorupie ziemskiej znajdujq si? pierwiastki promieniotworcze, m.in. uran, tor, rad, ktore sq zro-dtem naturalnego promieniowania [1]. Jego cz?sc dociera do nas z podtoza gruntowego. Stanowi ono tak zwane tto Ziemi. Promieniowanie to przyjmuje rozne wartosci, w Polsce wynosi przeci?t-nie 2,43 mSv [2]. W wielu krajach europejskich wartosc ta jest jednak wyzsza, np. w Norwegii, Szwecji, Szwajcarii, Finlandii, Hiszpanii. W pewnych rejonach Norwegii i Szwecji promieniowanie ze zrodet naturalnych jest szczegolnie wysokie, wynosi bowiem od 10 do 35 mSv/rok. Ponadto na swiecie spotyka si? obszary o jesz-cze wyzszym promieniowaniu tta Ziemi. W miescie Ramsar (Iran) roczna dawka promieniowania si?ga nawet 132 mSv/rok, podczas gdy dopuszczalna dawka, na ktorq mogq byc narazeni iranscy pra-cownicy wynosi 20 mSv rocznie [1], [3]. Wartosc promieniowania w obiektach z reguty jest wyzsza od tych spotykanych na wolnym powietrzu. Przyktadowo w budynku stacji kolejowej Grand Central w Nowym Jorku dawka promieniowania wynosi az 5,4 mSv/rok (z powodu uzycia podczas budowy granitu, w ktorym znajdujq si? izotopy promieniotworcze) [3].
Pierwiastki radioaktywne stanowiq rowniez element budul-cowy zywego organizmu. Stqd kazdy organizm emituje pewne wartosci promieniowania jonizujqcego. Przyktadowo, cztowiek jest zrodtem promieniowania jonizujqcego wynikajqcego z obecnosci
absorbed by the Earth's atmosphere and only its small fraction reaches the Earth's surface. The level of cosmic radiation dose in Poland is merely 11.8% of the total annual dose [7].
The development of civilization and subsequent scientific and technological advances allowed for the use of radioactive materials for both peaceful and military purposes. The radiation technologies are commonly used in various industries esp. energy industry, transportation industry and medicine, but the use of those technologies poses risks. Radionuclides may carry a health risk for people resulting from various incidents such as accidental man-made releases (Mexico, Goiânia) or largescale radiation accidents (Chernobyl, Fukushima). Radiation may also be used intentionally for military, criminal or terrorist purposes (poisoning Alexander Litvinenko).
A statistical resident of Poland receives radiation in the annual average dose of 3.74 mSv, of which 2.43 mSv comes from natural radiation and 1.31 mSv from artificial sources [2]. Radiation from medical exposure especially computed tomography scans (CT) is an increasing man-made radiation source [8]. A single chest CT scan delivers 3 mSv, which is equivalent to the radiation dose of 150 chest X-rays while a head CT scan equals
4 mSv, which corresponds to 200 chest X-rays [9]. According to radiation regulations and laws, an average person may receive an effective dose of 1 mSv per a single calendar year. An effective dose may be greater than 1 mSv unless a total dose of
5 mSv in 5 consecutive years is not exceeded [10]. The authors are inclined to believe that due to a common use of radioactive materials and related risks it carries, the understanding of ionising radiation effects on a human body should be paramount for EMS workers. The aim of this paper is to present the impact of ionising radiation on a human body and health effects of highdose radiation.
w organizmie radioaktywnego potasu. Stanowi on ok. 0,012% cat-kowitej zawartosci potasu, b?dqc zrodtem dawki promieniowania na poziomie 0,17 mSv rocznie [4-6]. Dodatkowo z kosmosu dociera do nas kolejna dawka promieniowania. Na szcz?scie atmosfera pochta-nia znacznq cz?sc promieniowania kosmicznego i tylko niewielka jego cz?sc przedostaje si? do powierzchni Ziemi. Na terenie Polski wartosc dawki pochodzqcej z promieniowania kosmicznego stanowi jedynie 11,8% catkowitej dawki rocznej [7].
Rozwoj cywilizacyjny i zwiqzany z nim post?p naukowo-tech-niczny pozwolity na wykorzystywanie materiatow promieniotwor-czych w celach zarowno pokojowych, jak i militarnych. Z wtasciwo-sci promieniowania korzystajq rozne dziedziny m. in. energetyka, transport, przemyst czy medycyna, jednak z wykorzystywaniem zrodet promieniowania wiqze si? pewne niebezpieczenstwo. Mate-riaty promieniotworcze mogq stanowic dla cztowieka zagrozenie, np. gdy w wyniku ludzkiej nieodpowiedzialnosci dojdzie do przypadko-wego ich uwolnienia (Meksyk, Goiania). Mogq to byc zdarzenia na ogromnq skal? (Czarnobyl, Fukushima). Promieniowanie bywa tez wykorzystane intencjonalnie do celow militarnych, kryminalnych lub terrorystycznych (otrucie Aleksandra Litwinienki).
Wspotczesnie przeci?tny Polak, otrzymujqc srednio rocznie dawk? promieniowania w wysokosci 3,74 mSv, pochtania promieniowanie ze zrodet naturalnych o wartosci 2,43 mSv, a ze zrodet sztucznych - 1,31 mSv [2]. Coraz wi?kszy odsetek promieniowania pochodzqcego ze zrodet sztucznych pochodzi z badan medycz-nych, gtownie tomografii komputerowej (TK) [8]. Badanie TK klatki piersiowej wiqze si? z pochtoni?ciem przez pacjenta dawki promieniowania rz?du 3 mSv, co stanowi odpowiednik dawki ze 150 zdj?c rentgenowskich klatki piersiowej, a badanie TK gtowy - 4 mSv, czyli rownosci promieniowania przy 200 zdj?ciach rentgenowskich klatki piersiowej [9]. Wedtug obowiqzujqcych przepisow przeci?tny obywatel ze zrodet zewn?trznych moze otrzymac dawk? 1 mSv promieniowania w ciqgu roku kalendarzowego. Jej przekrocze-nie w danym roku kalendarzowym mozliwe jest pod warunkiem, ze w ciqgu kolejnych pi?ciu lat kalendarzowych jej sumaryczna wartosc nie si?gnie powyzej 5 mSv [10]. W dobie powszechnego wykorzystania materiatow promieniotworczych (i ryzyka z tym zwiqzanego), znajomosc skutkow dziatania promieniowania joni-zujqcego na organizm cztowieka - w ocenie autorow - powinna byc powszechnq wiedzq pracownikow systemu ratowniczego. Celem publikacji jest przedstawienie sposobu oddziatywania pro-mieniowania jonizujqcego na organizm ludzki oraz omowienie kli-nicznych nast?pstw napromieniowania duzymi dawkami.
Ionising radiation
A human being is constantly exposed to different sources of radiation incl. ionising radiation. Ionising radiation is a form of energy emitted in the form of particles or electromagnetic waves that may result in the production of harmful and potentially lethal ions.
There are several types of ionising radiation, each with different properties such as its range, penetrating power and ionising power.
- Alpha particle (a helium nucleus) - the range of the alpha radiation is about 10 centimeters of air but it decreases
Promieniowanie jonizujgce
W szerokim spektrum promieniowania spotykanego w otocze-niu cztowieka wystçpuje promieniowanie jonizujqce. Jest to forma energii wysytana w postaci czqstek lub fali elektromagnetycznej, powodujqca w organizmie powstawanie niebezpiecznych dla zdro-wia i zycia jonow.
Istnieje kilka form promieniowania jonizujqcego, rôzniqcych siç od siebie wtasciwosciami, takimi jak: zasiçg, przenikliwosc, zdolnosc do jonizacji.
- Czqstki alfa (jqdra helu) majq zasiçg ok. 10 cm w powietrzu.
thousandfold in human tissues. A thin shield e.g. a sheet of paper can effectively stop the penetration of alpha particles [11, p. 688];
- Beta radiation (electrons and positrons) - the range is up to 10 metres in the air with high energies. Beta particles may be absorbed by thicker shielding e.g. aluminum plate [12];
- Gamma radiation and X-radiation (electromagnetic waves) - highly penetrating and its range is virtually unlimited in the air. It requires thick shields of concrete or heavy metals e.g. lead [3], [12];
- Neutron radiation (neutron particles) - highly penetrating and thick shields of concrete or water are used to absorb it [12].
Ionising radiation protection is presented in Figure 1.
Zmniejsza siç on tysiqckrotnie w tkankach ludzkiego ciata. Do ochrony przed tego typem promieniowania wystarczy cienka ostona (np. kartka papieru) [11, s. 668];
- Promieniowanie beta (czqstki elektronow i pozytonow) przy duzej wartosci energii promieniowania ma zasiçg nawet do dziesiçciu metrow w powietrzu. Ochrona wymaga zastosowania grubszych oston (np. blaszki alu-miniowej) [12];
- Promieniowania gamma i rentgenowskie (fale elektroma-gnetyczne) sq mocno przenikliwe, majqc praktycznie nie-ograniczony zasiçg w powietrzu. Ochronç stanowiq grube ostony z betonu lub metali ciçzkich (np. z otowiu) [3], [12];
- Promieniowanie neutronowe (czqstki neutronow) row-niez ma bardzo duzq przenikliwosc. Do jego zatrzyma-nia wykorzystywane sq grube warstwy betonu oraz bloki wodne [12].
Mozliwosci ostony przed promieniowaniem jonizujqcym przedstawiono na rycinie 1.
Figure 1. Radiation shielding
Rycina 1. Ochrona przed promieniowaniem radiacyjnym Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.
The source of radiation may be any material including radioactive isotopes or ionising radiation-producing devices e.g. X-ray machines, CT scanners. Radioactive sources are divided into a sealed source, in which the radioactive material is prevented from escaping or being released and an unsealed (closed) source, which refers to any radioactive material which is not encapsulated or contained [13]. Radioactive liquids or solids that come in direct contact with people cause external contamination. Internal contamination occurs when radioactive material is inhaled, ingested or incorporated via wounds. Radiation producing devices (e.g. X-ray machines, CT scanners) do not cause contamination.
Zrodtem promieniowania moze byc materiat zawierajqcy w swoim sktadzie izotop promieniotworczy lub urzqdzenie gene-rujqce (wytwarzajqce) promieniowanie jonizujqce, np. aparat ren-tgenowski, tomograf komputerowy. Zrodta promieniowania zawie-rajqce materiat promieniotworczy dzieli siç na zamkniçte (takie, ktore chroniq materiat promieniotworczy przed wydostaniem siç do srodowiska) oraz otwarte (wszystkie pozostate) [13]. Bezpo-sredni kontakt z materiatem promieniotworczym - zarowno w for-mie statej, jak i ptynnej - powoduje skazenie zewnçtrze. Wchto-niçcie materiatu promieniotworczego przez drogi oddechowe lub przewod pokarmowy oraz wnikniçcie bezposrednio przez rany powoduje skazenie wewnçtrzne. Aparaty generujqce promieniowanie jonizujqce (np. rentgenowskie, TK) nie powodujq skazen.
Radiation doses
Since radiation is the energy deposited in matter, the knowledge of the absorbed doses by tissue is crucial to assess the risk of radiation effects. Radiation absorbed dose which is defined as one Joule of energy absorbed per kilogram of matter. The SI unit of measure is the gray (Gy). Owing to the fact that different ionising abilities refer to a specific type of radiation, an equivalent dose has been introduced. An equivalent dose is based on the absorbed dose to individual tissues or organs taking into account the type of radiation, and thereby the amount of energii and its force. An equivalent dose allows for precise assessment of biological damage of a certain type of radiation to exposed tissues. The SI unit of measure is the sievert (Sv). An effective dose is calculated by multiplying an absorbed dose (Gy) by a radiation weighting factor to a specified radiation type. The values radiation weighting factor are presented in Table 1. Gray and sievert are the units expressing high amounts of absorbed energy. Hence mili (1/1000) and micro (1/1 000 000) of the base unit (1Sv (Gy) = 1000 mSv(Gy) = 1 000 0000 uSv(Gy)) are used. In order to assess the variability of exposure in time a dose rate is given i.e. a dose per time unit e.g. Gy/h or Sv/h which is used to show radiation effects.
Dawki promieniowania
Jako ze promieniowanie jest formq przekazywania energii, to znajomosc wartosci pochtoni?tej energii przez tkank? jest nie-zb?dna w ocenie ryzyka skutkow napromieniowania. Dawka pochtoni?ta okreslana jest jako ilosc energii pochtoni?tej (mie-rzonej w dzulach) na kilogram masy tkanki. W uktadzie SI jed-nostkq jest 1 grej (Gy). Ze wzgl?du na rozne zdolnosci do jonizacji poszczegolnych form promieniowania wprowadzono tzw. rowno-waznik dawki. Wartosc ta mierzy dawk? pochtoni?tq w tkance lub narzqdzie, uwzgl?dniajqc rodzaj - a tym samym wielkosc energii i moc dziatania - danego promieniowania. Pozwala to na doktad-niejsze okreslenie skutkow biologicznych oddziatywania danego promieniowania na eksponowanq tkank?. W uktadzie SI jed-nostkq jest 1 siwert (Sv). Wartosc t? otrzymuje si? po przemno-zeniu wartosci dawki pochtoni?tej (Gy) przez wspotczynnik wagowy promieniowania o wartosci charakterystycznej dla danego rodzaju promieniowania. Wartosci wspotczynnika wago-wego promieniowania przedstawiono w tabeli 1. Grej i siwert sq to jednostki okreslajqce duze wartosci pochtoni?tej energii. W praktyce wykorzystywane sq wartosci mniejsze, mierzone w wartosciach mili (1/1000) czy mikro (1/1 000 000) wartosci podstawowej (1Sv (Gy) = 1000 mSv(Gy) = 1 000 000 uSv(Gy)). W celu okreslenia zmiennosci ekspozycji w czasie podaje si? moc dawki, tj. wartosc dawki w przeliczeniu na jednostk? czasu (np. Gy/h czy Sv/h). Poj?cie to wykorzystywane jest przy okreslaniu skutkow napromieniowania.
Table 1. The values of the radiation weighting factor Tabela 1. Wartosci wspotczynnika wagowego promieniowania
Radiation type / Rodzaj promieniowania
Alpha / Alfa
Neutrons / Neutrony
Beta / Beta
Gamma and X-ray / Gamma i rentgenowskie
Source: Own elaboration. Zrôdto: Opracowanie wtasne.
W
R
2О
Most of ionising radiation detection devices (e.g. Geiger Mueller (GM) Detectors) do not measure an absorbed dose but only an exposure dose, which is the amount of single ion pairs produced in a gas-filled chamber. The exposure dose is based on the amount of the total charge of the ions in air produced by photons of ionising radiation. The SI unit of exposure to radiation is C/kg (coulomb/kilogram) and is the total electrical charges produced in a volume of air of mass. The unit for exposure has no name and is expressed as C/kg and a previously used roentgen unit was related to 1R = 2.58 x 10-14 C/kg. The exposure dose expresses exposure per hour (mSv/h). In order to assess biological effects of radiation on the human body it is crucial to measure an absorbed dose or even an equivalent dose.
Wiçkszosc wykorzystywanych do pomiarow promieniowania jonizujqcego urzqdzen (np. licznik Geigera-Müllera) nie mierzy dawki pochtoniçtej, a jedynie dawkç ekspozycyjnq, np. poprzez pomiar ilosci par jonow wytworzonych w okreslonej objçtosci gazu. Dawka ekspozycyjna jest to wielkosc oparta na liczbie aktow jonizacji wywotanych w powietrzu przez fotony promieniowania jonizujqcego. W uktadzie SI dawka ekspozycyjna wyrazana jest w C/kg (kulomb/kilogram) i okresla sumç tadunkow elektrycznych jednego znaku, generowanych przez promieniowanie w jednostce masy powietrza. Jednostka C/kg nie ma swojej nazwy, a z daw-niej stosowanq jednostkq rentgenem R zwiqzana jest zaleznosciq 1 R = 2,58 x 10-14 C/kg. Podobnie do mocy dawki pochtoniçtej, waz-nym parametrem jest moc dawki ekspozycyjnej okreslajqcej wartosc ekspozycji na godzinç (mSv/h). Kluczowe w ocenie skutkow napromieniowania cztowieka pozostaje jednak okreslenie wielko-sci dawki pochtoniçtej, a najlepiej rownowaznika tej dawki.
Biological effects of irradiation
Ionising radiation-induced damages lead to local and systemic radiation lesions and injuries. Damage to biological material is the result of the energy deposited in particles of cellular structures. There are three phases of radiation influence on cells: physical, chemical and biological. In the physical phase, the radiation pushes an electron in the DNA molecule (strand of deoxyribonucleic acid) out of its orbit, which disrupts its structure. In the chemical phase, high energy induces ionisation (radiolysis) of water molecules (OH-, H+), which leads to the production of free radicals (•OH, HO2^) and chemical bonds are either broken or new ones are formed [14]. Free radicals damage cellular structures and thus cells in the biological phase. DNA, mRNA, enzymes (cat-alase, peroxidase) and cytoplasmic membranes are mainly damaged [15]. Some of those damages that are beyond repair lead to cell death or its lysis (decomposition and elimination). In other cases changes to DNA survive and may be passed to a subsequent cell generation.
Apart from the damage resulting from water radiolysis, there is an indirect damage resulting from the Compton Effect (Comp-ton Scatter) and the photoelectric effect [16]. Two models of DNA chain damage are presented in Figure 2. Minor damage activate the self-repair mechanism in the cell. Radiation exposure above the threshold dose causes too much major and irreparable damage. This, in turn, activates apoptosis (the natural process of elimination of damaged cells) in the whole body [17]. If the cell DNA is not repaired then changes in genetic material due to radiation exposure survive. The DNA changes may result in passing new features/properties to the next generations and may trigger neo-plastic changes.
Skutki biologiczne napromieniowania
W wyniku oddziatywania na organizm zywy promieniowania jonizujqcego dochodzi w nim do powstania szeregu uszkodzen, prowadzqcych do rozwoju miejscowych i ogolnych zmian choro-bowych. Uszkodzenie materiatu biologicznego jest wynikiem prze-kazania energii promieniowania do czqsteczek struktur komorko-wych. Oddziatywanie promieniowania jonizujqcego na komôrkç odbywa siç w trzech fazach: fizycznej, chemicznej i biologicznej.
W fazie fizycznej dochodzi do wybicia elektronow z czq-steczki DNA (nici kwasu deoksyrybonukleinowego), co destabi-lizuje jej struktur^. W fazie chemicznej wystarczajqco wysokie energie powodujq jonizacjç (radiolizç) czqsteczek wody (OH-, H+), a w konsekwencji powstawanie wolnych rodnikow (•OH, HO20 i zry-wanie lub tworzenie nowych wiqzan chemicznych [14]. Oddziatywanie wolnych rodnikow w fazie biologicznej powoduje uszkodzenie struktur komorkowych, a w konsekwencji - catych komorek. Dochodzi gtownie do uszkodzenia DNA, mRNA, enzymow (katalaz i proteaz) i bton cytoplazmatycznych [15]. Czçsc sposrod uszko-dzen, ktore nie mogq zostac naprawione, doprowadza do smierci komorki i jej lizy (rozpuszczenia i eliminacji). W pozostatych przy-padkach dochodzi do zachowania zmian w DNA, przez co mogq one zostac przekazane przysztym pokoleniom komorek.
Obok wspomnianych uszkodzen powstatych w wyniku radio-lizy wody dochodzi do uszkodzen bezposrednich w wyniku tzw. zja-wiska Comptona (rozpraszania komptonowskiego) oraz zjawiska fotoelektrycznego [16]. Dwa mechanizmy uszkodzenia tancucha DNA komorki zilustrowano na rycinie 2. Powstate niewielkie uszkodzenia powodujq uruchomienie procesu naprawczego w komorce. Przekroczenie progowej dawki promieniowania powoduje powsta-nie zbyt duzych uszkodzen niemozliwych do naprawienia. Skutkuje to uruchomieniem procesow apoptotycznych (naturalnego procesu eliminacji uszkodzonych komorek) w skali catego organizmu [17]. Jezeli nie dochodzi do naprawy DNA w komorce, to zmiany w mate-riale genetycznym powstate w wyniku napromieniowania komorki zostajq zachowane. Powstate zmiany w obrçbie DNA niosq za sobq ryzyko przekazania nowych cech kolejnym pokoleniom oraz mogq prowadzic do powstania zmian nowotworowych.
Figure 2. Mechanism of DNA chain damage by ionising radiation
Rycina 2. Mechanizm uszkodzenia tancucha DNA przez promieniowanie jonizujgce
Source / Zrodto: Own elaboration based on: / Opracowanie wtasne na podstawie: M. H. Bourguignon, P. A. Gison, M. R. Perez, S. Michelin, D. Dubner, M. Di Giorgio, E. D. Carosella, Genetic and epigenetic features in radiation sensitivity: Part II: Implications for clinical practice and radiation protection, "European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging" 2005, 32, 351-368 [41].
Prenatal ionising radiation exposure may be teratogenic (disturbing the embryo development), carcinogenic, or mutagenic. Health effects from radiation exposure depend on the radiation dose and the stage of embryonic development. An embryo is particularly sensitive to radiation during the period of organogenesis (two to seven weeks after conception) and in the early fetal period (eight to 15 weeks after conception) [18]. The effects of exposure to radiation may be classified as deterministic and stochastic ones.
W zyciu ptodowym zarodka narazenie na promieniowanie joni-zujqce moze bye teratogenne (uszkodzenie ptodu), rakotworcze lub mutagenne. Efekty napromieniowania sq bezposrednio zwiq-zane z poziomem ekspozycji i etapem rozwoju ptodu. Ptod jest najbardziej podatny na promieniowanie podczas organogenezy (2-7 tygodni po zaptodnieniu) i we wczesnym okresie ptodowym (8-15 tygodni po zaptodnieniu) [18]. W zwiqzku z roznym wpty-wem promieniowania na organizm zywy mozemy wyroznie dwa podstawowe skutki dziatania promieniowania jonizujqcego: deter-ministyczne i stochastyczne.
Deterministic effects
Deterministic effects of ionising radiation result from exposure to radiation with a threshold dose exceeding 1Gy delivered in a short period of time (a single dose). Irradiation above a threshold dose causes temporary or permanent damage to tissues and thus damage to the organs and systems. Deterministic effects most often occur from 2 to 4 weeks after the radiation exposure and are manifested as bone marrow (hematopoietic), gastrointestinal, cardiovascular [19]. Local reactions and skin lesions may occur alone or with general symptoms due to ionising radiation. Although many organs are in fact damaged, the signs and symptoms are varied, depending on the dose and on extent of the damage to the organs and systems.
Table 2 presents the damage to the human body caused by external radiation source. Internal irradiation resulting from unintentional or intentional contamination via inhalation, ingestion or through the wounds occurs rarely.
Skutki deterministyczne
Skutki deterministyczne powstajq w wyniku przyjçcia duzych, ponadprogowych tj. powyzej 1Gy, dawek promieniowania jonizujqcego w krotkim przedziale czasu (dawka jednorazowa). Napromienienie powyzej dawki progowej powoduje przejsciowe lub trwate uszkodzenia tkanek, a w konsekwencji uszkodzenie catych uktadow i narzqdow. Skutki deterministyczne pojawiajq siç najczçsciej w okresie od 2 do 4 tygodni po narazeniu na promieniowanie. Manifestujq siç one w postaci ogolnoustrojo-wych zespotow klinicznych: szpikowego (hematopoetycznego), zotqdkowo-jelitowego, naczyniowo-mozgowego [19]. Miejscowe odczyny i zmiany skorne mogq wystqpie samodzielnie lub row-nolegle z objawami ogolnymi, w nastçpstwie ekspozycji na promieniowanie jonizujqce. Chociaz w praktyce uszkodzenia w orga-nizmie dotyczq wielu narzqdow, to manifestacja objawow jest rozna i zalezna od wielkosci pochtoniçtej dawki i skali uszkodzenia poszczegolnych narzqdow i uktadow.
Tabela 2 pokazuje, ze uszkodzenia organizmu spowodowane sq najczçsciej promieniowaniem pochodzqcym z zewnçtrznego zródta. Sporadycznie spotyka siç przypadki napromieniowania wewnçtrznego, powstatego w wyniku zanieczyszczenia (konta-minacji) nieswiadomego lub celowego, poprzez wdychanie, spo-zycie lub bezposrednie wnikniçcie przez uszkodzonq skôrç.
Table 2. Characteristics of individual forms of acute radiation syndrome (ARS) Tabela 2. Charakterystyka poszczegölnych postaci ostrego zespotu radiacyjnego (ARS)
ARS subsyndrome / Postac ARS
Dose value / Wartosc dawki
Symptoms / Objawy
Death rate without medical treatment / Smier-telnosc bez udzielenia pomocy medycznej
Death rate with medical treatment / Smiertelnosc przy udzieleniu pomocy medycznej
Death; Immediate death cause ISmierc; Bezposrednia przyczy-na zgonu
Mild or severe leukopenia, fatigue, weakness, drop Subclinical phase / in peripheral blood lymphocyte counts after several Faza subkliniczna days after exposure / Leukopenia lekka do umiarko-wanej, zm?czenie, ogolne ostabienie, zmniejszenie (1-2 Gy) ilosci leukocytow we krwi obwodowej wyst?pujqce
kilkanascie dni po napromieniowaniu
0-5%
0-5%
6-8 weeks / 6-8 tyg. Bone-marrow depression / Depresja uktadu odpornosciowego
Hematopoietic syndrome / Postac hematopoetyczna
(2-6 Gy)
Mild or severe leukopenia, hemorrhage, infections,
epilation (hair loss) after 3 Gy, weakness and fatigue, drop in peripheral blood lymphocyte counts (lymphopenia) after a few days followed by anemia and immunodeficiency and hemorrhagic diathesis / Leukopenia umiarkowana lub silna, krwotok, infekcje,
wypadanie wtosow po 3 Gy, ogolne ostabienie, zmniejszenie ilosci limfocytow we krwi obwodowej (limfopenia) wyst?pujqce kilka dni po napromieniowaniu pozniej niedokrwistosc i obnizenie odpornosci ustroju, niekiedy skaza krwotoczna
4-6 weeks / 4-6 tyg. Bone-marrow depression / Depresja szpiku kostnego
Gastrointestinal syndrome / Postac zotqdkowo-jelitowa
(б-B Gy)
Severe leukopenia, high fever, dehydration, vomiting, electrolyte disturbances, hypotension, gastrointestinal reactions including bloody diarrhea, hemorrhagic diathesis, fluid and electrolyte imbalance accompanied by swelling; symptoms occur shortly or several hours after exposure / Silna leukopenia, wysoka gorqczka, odwodnienie, wymioty, zaburzenia elektrolitowe, hipotensja, dominujq objawy ze strony
przewodu pokarmowego z charakterystycznymi krwawymi biegunkami, skaza krwotoczna oraz zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej z obrz?kami; objawy pojawiajq si? wkrotce po napromieniowaniu najpozniej do kilkunastu godzin
2-4 weeks / 2-4 tyg. Damage to gastrointestinal epithelium / Uszkodzenie nabton-ka przewodu pokarmowego
Nausea, vomiting, heavy diarrhea, high temperature, Neurovascular electrolytes imbalance, convulsion, reduced deep ten-
syndrome / don reflexes, ataxia, confusion/cognitive disorder, loss
Postac of consciousness shortly after radiation exposure
mozgowo-naczyniowa / Nudnosci, wymioty, ciçzka biegunka, wysoka go-rqczka, zaburzenia elektrolitowe, drgawki, zniesienie (8-30 Gy) odruchow gtçbokich, ataksja, zaburzenia poznawcze,
utrata przytomnosci wkrotce po napromieniowaniu
100%
99-100%
2 days-2 weeks /
2 dni-2 tyg. Damage to brain nerve conduction / Uszkodzenie przewod-nictwa nerwowego w mózgu
Source / Zródto: Adapted from /Opracowano na podstawie: Military Medical Operations Armed Forces Radiobiology Research Institute: Medical Management of Radiological Casualties, edition 2, April 2003 [42].
The human body's reaction to radiation depends upon several factors. The most important factors are as follows: an absorbed dose, a radiation type (alpha, beta, gamma, neutron radiation), radiation exposure, a kind and size of exposed tissue, age, health condition and what is crucial the quality of medical care provided incl. possibilities and skills of EMS to respond within first minutes and hours after radiation exposure [19].
Radiosensitivity of specific organs and tissues differ. Minor biological effects are noticed in sensitive organs such as testicles when exposed to radiation greater than 0.15 Sv causing temporary infertility or bone marrow affected by a dose of 0.5 Sv (impaired/weakened hematopoietic function) [20]. The above changes are in most cases temporary and leave no permanent effects. It appears that cells characterised by high pro-liferative activity and low maturity are particularly susceptible to radiation [21]. The most radiosensitive cells are the gonads, bone marrow and intestinal epithelium, while the least sensitive are nerve and muscle cells [22]. The term Acute Radiation Syndrome (ARS) is used to describe signs and symptoms of damage induced to organs and system that may lead to death within days or many months. ARS is also termed acute radiation sickness occurs when the whole body or its significant part receives radiation above a threshold dose of 1 Gy of gamma radiation (or 1 Sv) over a short period of time. Dose fractionation over a period of time weakens radiation biological effects. The linear no-threshold (LNT) model implies the proportional dose-response relationship is expressed as a line and even the smallest dose close to zero always results in damage. The LNT model assumes that there is no threshold level below which adverse health effects such as ones of high-dose radiation occur. As mentioned above, doses between 0.5 and 1.0 Sv may have temporary effects; mainly a drop in lymphocyte count was observed [23]. Signs and symptoms of ARS are expected to occur after being exposed to a threshold dose of 1 Gy. One of the most important indicator is the lethal dose within 60 days (LD50/60). It is the dose of radiation that leads to death to 50 percent of an exposed population in 60 days. The LD 50/60 is in the range from 3.5-4.0 Gy in patients managed without specialised care provided, 4.5-7 Gy when antibiotics and appropriate advanced treatment are provided and up to 7-9 Gy in patients with immediate access to intensive care units, reverse isolation and hematopoietic cell transplantation. Any exposure above the range 10-12 Gy is lethal [20].
It is paramount for the medical management of a radiation incident to determine whether a person has absorbed a threshold dose of ionising radiation above 1 Gy (or its equivalent 1 Sv). A threshold dose of 1-6 Sv leads to the damage to hematopoietic system which is particularly radiosensitive and is followed by hematopoietic syndrome. Other organs are less affected. A threshold dose of 10-20 Sv damages intestinal epithelium (gastrointestinal syndrome), and a dose above 20 Sv leads to cardiovascular syndrome resulting from a sudden radiation damage to the central nervous system (CNS). There are four phases of ARS: prodromal, latent, manifest illness and recovery or death. The time course and severity of signs and symptoms for each subsyndromes of ARS may differ.
Reakcja organizmu osoby na ekspozycjç zalezy od wielu niezaleznych zmiennych. Przede wszystkim od wielkosci dawki pochtoniçtej, rodzaju promieniowania (alfa, beta, gamma, neutro-nowego) i wielkosci przekazywanej energii tego promieniowania, rodzaju i rozmiaru napromieniowanej tkanki, wieku i stanu zdro-wia, oraz co niezmiernie wazne, jakosci dostçpnej opieki medycz-nej, w tym mozliwosci i umiejçtnosci reagowania systemu ratow-niczego w pierwszych minutach, godzinach po ekspozycji [19].
Poszczegolne organy i tkanki przejawiajq roznq wrazliwose na promieniowanie. Niewielkie zmiany w organizmie pojawiajq siç we wrazliwych narzqdach juz przy dawkach przekraczajqcych 0,15 Sv dla jqder (przemijajqca nieptodnose) i 0,5 Sv dla szpiku kostnego (ostabienie funkcji krwiotworczej) [20]. Sq to na ogot zmiany przejsciowe, ustçpujqce bez pozostawienia trwatych zmian.
Szczegolnq wrazliwose na promieniowanie wykazujq komorki
0 duzej aktywnosci proliferacyjnej i jednoczesnie cechujqce siç niskq dojrzatosciq [21]. Do najbardziej wrazliwych komorek zali-czamy komorki gonad, szpiku kostnego, nabtonka jelitowego. Naj-mniej wrazliwe na promieniowanie jonizujqce sq natomiast komorki nerwowe i miçsnie [22]. Pojçcie ostrego zespotu radiacyjnego (ang. Acute Radiation Syndrome, ARS), obejmuje uszkodzenia roznych narzqdow i uktadow, ktore mogq doprowadzie do smierci czto-wieka w roznym przedziale czasu: od kilku godzin po wiele miesiçcy. Powszechnie zespot ARS okreslany jest mianem ostrej choroby popromiennej (OChP). Powstaje on w wyniku pochtoniçcia przez cate ciato, lub znacznq jego czçsé, dawki promieniowania przekra-czajqcej wartose progowq, za jakq przyjmuje siç wartose 1 Gy promieniowania gamma (lub dawkç rownowaznq 1 Sv). Aby uzyskae opisywany efekt chorobowy, dawka promieniowania musi zostae przekazana w krotkim czasie. Frakcjonowanie dawki, roztozenie jej w czasie ostabia efekt biologicznego dziatania. Zgodnie z hipotezq liniowq zaleznose miçdzy dawkq a skutkiem ma postae linii prostej
1 nawet najmniejsza dawka, bliska zerowej, zawsze przynosi szkodç. Hipoteza ta zaktada, ze nie istnieje zaden prog, ponizej ktorego prze-stajq wystçpowaé skutki obserwowane po duzych dawkach promieniowania. Jak wspomniano wyzej, wiçksze dawki w przedziale 0,5-1,0 Sv spowodujq prawdopodobnie jedynie przejsciowe zmiany, najczçsciej we krwi, polegajqce na obnizeniu poziomu limfocytow [23]. Jako wartose granicznq, po ktorej spodziewamy siç wystq-pienia skutkow ostrego napromieniowania, przyjmuje siç obecnie wartose 1 Gy. Jednym z najwazniejszych wskaznikow opisujqcych skutki ostrego napromieniowania jest pojçcie dawki smiertelnej po 60 dniach (LD 50/60). Jest to dawka pochtoniçta powodujqca smiere u 50% napromieniowanej populacji w ciqgu 60 dni. Wartose LD 50/60 oszacowana na poziomie okoto 3,5-4,0 Gy wystç-puje u osob leczonych bez specjalistycznego wsparcia. Przy bar-dziej zaawansowanej pomocy medycznej moze przyjqe wartose 4,5-7 Gy, gdy zapewnione sq antybiotyki i inne leczenie wspoma-gajqce. W wyjqtkowych sytuacjach granica ta moze zostae prze-suniçta nawet do 7-9 Gy u pacjentow z szybkim dostçpem do oddziatow intensywnej terapii, mozliwosciq izolacji w trakcie lecze-nia i przeszczepieniem komorek krwiotworczych. Wartosci powyzej 10-12 Gy uwazane sq powszechnie za smiertelne [20].
Najwazniejsze w procesie zarzqdzania pomocq medycznq w wypadku radiacyjnym jest zatem ustalenie, czy osoba narazona na promieniowanie jonizujqce pochtonçta dawkç promieniowania
przekraczajqcq wartosc progowq 1 Gy (lub równowaznq 1 Sv). Przy dawkach ponad progowych w przedziale l-б Sv w pierw-szej kolejnosci dochodzi do uszkodzenia najbardziej wrazliwego na promieniowanie jonizujqce uktadu krwiotwórczego, co prowa-dzi do powstania postaci hematopoetycznej. Objawy uszkodzenia innych narzqdów wystçpujq w mniejszym nasileniu. Przy dawkach rzçdu 10-20 Sv dominujq objawy wynikajqce z uszkodzenia nabtonka jelitowego (postac zotqdkowo-jelitowa), a przy wyzszych moze powstac postac naczyniowo-mózgowa wynikajqca z nagtego uszkodzenia CSN. W przebiegu ostrego zespotu radiacyjnego wyróz-nia siç cztery fazy wstçpnq (prodromalnq), utajonq (latentnq), wta-sciwych objawów, fazç zejsciowq lub zdrowienia. W zaleznosci od postaci ARS moment wystqpienia kazdej z tych faz, czas ich trwania i intensywnosc objawów sq mocno zróznicowane.
Prodromal phase
The prodromal phase begins usually within first 48 hours, but may develop up to 6 days after exposure [24]. Signs and symptoms are characterised by depression, anxiety, nausea, vomiting, dizziness, headache and sleep disturbances. Symptoms may occur from minutes following high-dose exposure to ionising radiation or an hour or a few hours after exposure if doses were less. Depending on the dose, a prodromal phase is followed by either a latent phase (low doses) or a manifest illness phase (high doses). The assessment of the time course of signs and symptoms (especially nausea and vomiting) and their severity may indicate the approximate absorbed dose [25]. This radiation triage was primarily intended to be used in the aftermath of a nuclear war which would involve mass casualties. Today, the radiation incidents involve few casualties and thus the radiation triage is of lesser importance due to more accurate solutions to be employed such as lab blood tests (the dynamics of lymphocyte count changes, chromosome aberration analysis). More detailed analysis of radiation triage and laboratory diagnostic methods will be presented in the following subsequent paper where the medical management of radiation incidents is thoroughly discussed. Table 3 presents characteristics of the prodromal phase of acute radiation syndrome (ARS).
Faza wstçpna (prodromalna)
Faza prodromalna wystçpujç najczçsciej w ciqgu 48 godzin od momentu ekspozycji na promieniowanie, ale moze rozwinqc siç nawet do 6 dni po niej [24]. Wsród objawów dominujq: zte samopo-czucie, niepokój, nudnosci, wymioty, bóle i zawroty gtowy, zaburzenia snu. Przy duzych wartosciach pochtoniçtego promieniowania objawy wystçpujq juz po kilku, kilkunastu minutach, przy mniej-szych - dopiero po godzinie lub kilku godzinach. Przy matych dawkach okres ten przechodzi w fazç utajenia, przy duzych praktycz-nie bezposrednio do fazy petnoobjawowej. Ocena uptywu czasu od ekspozycji do momentu wystqpienia objawów (przede wszyst-kim nudnosci i wymiotów), a takze ich intensywnosci, pozwala na orientacyjne okreslenie wielkosci pochtoniçtej dawki [25].
Ten model przesiewowego triage'u radiacyjnego (segregacji medycznej) planowany byt do wykorzystania w warunkach totalnej wojny jqdrowej, w której zaktadano zaistnienie strat masowych na ogromnq skalç. Wspótczesnie w incydentach radiacyjnych, w któ-rych odnotowuje siç pojedyncze ofiary, ta forma przesiewowego triage'u ma mniejsze znaczenie. Dostçpne sq inne doktadniejsze metody oceny wielkosci pochtoniçtej dawki, których dokonuje siç na podsta-wie badan laboratoryjnych (ocena dynamiki zmian poziomu limfocy-tów, ocena aberracji chromosomalnych). Szczegótowemu omówie-niu triage'u i laboratoryjnych metod diagnostycznych poswiçcona zostanie oddzielna publikacja dotyczqca zasad organizacji pomocy medycznej w zdarzeniach radiacyjnych. Charakterystykç reakcji pier-wotnej w zaleznosci od pochtoniçtej dawki zilustrowano w tabeli 3.
Latent phase
The latent phase following a prodromal phase is characterised by delusive improvement of signs and symptoms. Although patients seem to be recovering, a disease resulting from radiation-induced damage is developing. This phase lasts from a few days up to several weeks and the latent phase shortens as the initial dose increases. This phase is typical of a hematopoietic syndrome (1-10 Gy) and less common for a gastrointestinal syndrome (10-20 Gy). This phase is literally unnoticeable in other syndromes due to the extent of radiation-induced damage and
Okres latentny
Okres drugi charakteryzuje siç zanikaniem wczesniej opisanych objawów. Pacjent pozornie powraca do zdrowia. W organizmie, w wyniku powstatych uszkodzen, rozwija siç jednak choroba. Zazwy-czaj faza ta trwa od kilku do kilkunastu dni. Wraz ze wzrostem dawki pochtoniçtej czas trwania tej fazy ulega skracaniu. Ten okres jest bardzo charakterystyczny dla postaci hematopoetycznej (1-10 Gy), w mniejszym stopniu dla zespotu zotqdkowo-jelitowego (10-20 Gy). W pozostatych postaciach - ze wzglçdu na skalç uszkodzen popro-miennych organizmu, dynamiki zmian wynikajqcych z reakcji na
dynamics of changes resulting from reactions to that damage, and thus the deteriorating patient's condition. At the end of this phase, the manifestation of signs and symptoms are getting apparent since the most damaged organs or systems are critically malfunctioning. This period especially in the hematopoietic syndrome is characterised by the failure of the bone marrow and immune system, water-electrolyte imbalance resulting from progressive damage to gastrointestinal epithelium. Symptoms of changes in the central nervous system do not occur with such a clearly marked latency period.
uszkodzenia i wynikajqcej z tego stanu pacjenta - praktycznie jest niezauwazalny. Pod koniec tego okresu nastçpuje manifestacja objawów wynikajqcych z krytycznych zaburzen funkcjonowania naj-bardziej uszkodzonych uktadów czy narzqdów. W postaci hemato-poetycznej dochodzi do niewydolnosci uktadu krwiotwórczego i odpornosciowego, w postaci zotqdkowo-jelitowej - do powaznych zaburzen gospodarki wodno-elektrolitowej wynikajqcej z postçpu-jqcego uszkodzenia nabtonka jelitowego przewodu pokarmowego. Objawy uszkodzenia centralnego systemu nerwowego nie wystç-pujq z tak wyraznie zaznaczonym okresem latencji.
Table 3. Characteristics of the prodromal phase of acute radiation syndrome (ARS) Tabela 3. Charakterystyka fazy prodromalnej ostrego zespotu radiacyjnego (ARS)
Dose value I Wartosc dawki
Symptoms / Objawy 1-2 Gy 2-6 Gy 6-8 Gy 8-30 Gy >30 Gy
Nausea, vomiting / Nudnosci, wymioty 5-50% 50-100% 75-100% 90-100% 100%
Time of onset / Czas wyst^pienia 2-6 h 1-2 h 10-60 min < 10 min Minutes / Minuty
N/A
Duration / Czas trwania < 24 h 24-48h < 48 h < 48 h (death < 48 h) / Nie dotyczy (smierc < 48 h)
Diarrhoea / Biegunka None / Brak Moderate / Lekka < 10% Severe / Silna > 10% Severe / Silna > 95% Severe / Silna 100%
Time of onset / Czas wyst^pienia - 3-8 h 1-3 h < 1 h < 1 h
Headache / Bol gtowy % of incidents / % wyst^pienia Slight / Niewielki Mild / Umiarkowany 50% Mild / Umiarkowany 80% Severe / Silny 80-90% Severe / Silny 100%
Time of onset / Czas wyst^pienia - 4-24 h 3-4 h 1 -2 h <1 h
Fever/Gor^czka None / Brak Mild / Umiarkowana 10-100% Mild - High / Umiarkowana do wysokiej 100% High / Wysoka (100%) High / Wysoka (100%)
Time of onset / Czas wyst^pienia - 1-3 h <1 h <1 h <1 h
CNS function / Osrodko-wy uktad nerwowy No impairment / Bez uposledzenia Cognitive impairment / Uposledzenie funkcji poznawczych Cognitive impairment / Uposledzenie funkcji poznawczych Incapacitation / Niezdolnosc do poruszania Convulsions, tremor, ataxia, lethargy, / Drgawki, drzenie, ataksja, letarg
Source / Zródto: Adapted from / Opracowano na podstawie: Military Medical Operations Armed Forces Radiobiology Research Institute: Medical Management of Radiological Casualties, edition 2. April 2003. [42]
Manifest illness phase
The third stage of ARS is characterised by the full manifestation of organ or system dysfunctions. If a person survives this phase, recovery is likely [20]. The critical phase of the hematopoietic syndrome occurs within 3-4 weeks after the bone marrow injury that causes the inability to produce sufficient amount of blood cells that consequently leads to immunodeficiency. Damage to intestinal epithelium occuring after a few days impair water-electrolyte balance followed by cardiopulmonary failure [26]. In the cardiovascular syndrome, radiation-induced damage to the cerebrovascular endothelium, synaptic connections and the demyelination of myelin sheath around nerves resulting from a decline in the population of oligodendrocytes lead the cerebral edema, various neurological deficits and finally patient's death. Exposure to extremely high doses of radiation significantly damages intracellular structures (cell membranes) and intracellular enzymes (catalase, per-oxidase) that causes cellular degradation and systemic poisoning.
Okres rozwiniçtych objawów
W trzecim okresie choroba w petni manifestuje swój kompletny obraz kliniczny w formie zdominowanej przez objawy pochodzqce od uszkodzonych narzqdów i uktadów. Jezeli organizm pacjenta poradzi sobie z tym etapem choroby, ma duzq szansç na powrót do zdrowia [20]. W postaci szpikowej dopiero po okresie 3-4 tygodni od uszkodzenia szpiku dochodzi do okresu krytycznego dla pacjenta, wynika-jqcego z obnizenia odpornosci organizmu powstatego z braku moz-liwosci regeneracji naturalnie obumierajqcych komórek krwi. Skutki uszkodzenia nabtonka jelitowego objawiajq siç po kilku dniach w postaci zaburzen gospodarki wodno-elektrolitowej doprowadzajq-cej do niewydolnosci krqzeniowo-oddechowej [26]. W zespole mózgo-wo-naczyniowym dochodzi do uszkodzenia sródbtonka naczyn mózgowych, potqczen synaptycznych oraz demielinizacji ostonek nerwowych spowodowanej spadkiem populacji oligodendrocy-tów. Zmiany te prowadzq do rozwoju obrzçku mózgu oraz licznych deficytów neurologicznych, które w konsekwencji skutkujq smier-ciq pacjenta. Przy szczególnie duzych dawkach promieniowania dochodzi do znacznego uszkodzenia struktur wewnqtrzkomórko-wych (bton komórkowych) oraz uszkodzen enzymów wewnqtrzko-mórkowych (katalaz i peroksydaz). W konsekwencji nastçpuje roz-pad komórek i intoksykacja catego organizmu.
Recovery or death
The last stage is recovery or death. It is difficult to predict whether the total radiation absorbed dose of ionising radiation is lethal for a particular patient. There are a few cases of patients who survived apparently lethal doses of radiation (Goiania, Brazil). They involved radiation which was fractionated into smaller doses within a prolonged period of time. Additionally it penetrated body parts assumed to be "safe" from the biological effects' perspective [27]. Age and sex are important factors that are to be taken into consideration while assessing radiation risks. Men tend to be more susceptible (higher radiosensitivity of their immune system) to adverse effects of radiation than women. Children and adults over 40-45 are more radiosensitive than adults under 40 [29]. Moreover, individual radioresistance must be taken into account [30]. In case of repeated exposures of the whole body or radiosensitive organs to subliminal doses, cumulative effects have been observed. The manifestations of health effects of such radiation are termed chronic radiation syndrome (CRS). Its nature and dynamics are distinct from acute radiation syndrome. Its health effects may occur after many years and are predominantly characterised by an increased frequency of tumor formation especially hematopoietic malignancies such as leuke-mias, lymphomas, thyroid cancers, bone cancers, gliomas, premature aging and life span shortening as well as sterility, damage to the genetic material in reproductive cells that may result in offsprings' congenital abnormalities, hormonal imbalance and cataract [17], [31].
Okres zdrowienia lub smierci
W tym okresie dochodzi do smierci organizmu lub do rozpo-czçcia procesu zdrowienia. W zaleznosci od wspomnianych wyzej czynnikow trudno jest przewidziec, czy dana wartosc przyjçtego promieniowania jonizujqcego dla danego pacjenta bçdzie letalna (smier-telna). Pojedyncze przypadki przezycia po przyjçciu duzej dawki promieniowania, uwazanej za smiertelnq (Goiânia, Brazylia), wynikaty ze sposobu napromienienia, tj. frakcjonowania dawki, rozciqgniçcia jej w czasie i przyjçcia na okreslonq, bezpiecznq z punktu widzenia skutkow czçsc ciata [27]. Wiek i ptec organizmu ma rowniez znacze-nie przy ocenie skutkow napromieniowania. Uktad immunologiczny u mçzczyzn wykazuje wiçkszq niz u kobiet wrazliwosc na nega-tywne skutki promieniowania [28]. Dzieci oraz osoby doroste powy-zej 40-45 lat sq bardziej podatne na promieniowanie niz osoby doroste ponizej 40 roku zycia [29]. Nie mozna tez wykluczyc osobniczej, indywidualnej odpornosci organizmu na promieniowanie [30].
W przypadku wielokrotnego narazenia na dawki podprogowe promieniowania moze dojsc do kumulacji dawki i przekroczenia wartosci progowych dla catego ciata lub wrazliwych narzqdow. Te zmiany chorobowe okresla siç mianem przewlektej choroby popromiennej (PChP). Charakter i dynamika zmian chorobowych w tej postaci jest inna niz w ostrym zespole radiacyjnym. Zmiany chorobowe pojawiajq siç dopiero po kilku-kilkunastu latach. Do gtownych skutkow tej formy napromieniowania nalezy: zwiçkszona zapadalnosc na choroby nowotworowe (zwtaszcza nowotwory uktadu krwiotworczego - biataczki i chtoniaki, nowotwory tarczycy, uktadu kostnego i glejaki), przyspieszone starzenie siç organizmu i skrocenie czasu zycia, bezptodnosc, uszkodzenie genomu komo-rek ptciowych skutkujqce mozliwosciq wystqpienia wad wrodzo-nych u potomstwa, zaburzenia hormonalne, zacma [17], [31].
Cutaneous radiation syndrome
The cutaneous symptoms that occur after radiation exposure are caused by a combination of inflammatory processes and proliferation changes [32]. Cutaneous radiation syndrome (CRS) may be a prompt reaction to radiation exposure. The radiation damages connective tissues and the blood vessels of the dermis. Transient erythema has been observed a few hours after the radiation exposure to 2 Gy [30]. The process may take years. The prodromal phase may develop within minutes or hours after exposure and is transient in nature. The prodromal phase is characterised by erythema (reddening and rash), irritation and itchiness. Then, a latent phase (delusive) occurs and is characterised by momentary remission of prodromal symptoms. The following manifestation stage is characterised by such lesions as noticeable erythema, desquamation and itchiness of the skin. In severe cases, subepidermal blisters, ulceration and skin necrosis. Ulceration may not be extensive but can involve deeper structures, i.e. soft tissues and even muscles and bones [30]. Long-term effects include keratosis, hyperpigmentation, hypopigmentation, epidermal atrophy, fibrosis, ulceration, telangiectasias and extravasation [34-35]. The extent and dynamics of cutaneous responses depend on several factors such as a dose, type and intensity of radiation, individual radiosensitivity, the extent of radiation exposure, contamination and absorption and the volume of skin exposed. It has been proved that repeated exposure to radiation results in cumulative doses and increases the radiation-induced damage to the skin. The skin covering bony areas show higher sensitivity to radiation [36]. Basal-cell and squamous cell skin cancers may occur years after exposure [37]. Extensive damage to the skin alter LD50/60 and increase the risk of death after every radiation exposure irrespective of the absorbed dose [38]. Table 4 presents the onset of clinical signs of skin injury depending on the dose received.
Table 4. Characteristics of skin lesions depending on the absorbed radiation dose
Tabela 4. Charakterystyka zmian skornych w zaleznosci od pochtoni^tej dawki promieniowania
Ostry zespôt skorny
Objawy skorne pojawiajqce siç po ekspozycji na promieniowanie sq spowodowane przez potqczenie procesow zapalnych i zmian pro-liferacyjnych [32]. Ostry radiacyjny zespot skorny (ang. Cutaneous Radiation Syndrome, CRS) moze rozwinqc siç zaraz po ekspozycji. W momencie dziatania promieniowania dochodzi do uszkodze-nia tkanki tqcznej oraz naczyn skory. Przemijajqcy rumien powstaty w wyniku napromieniowania dawkq 2 Gy zaobserwowano juz kilka godzin po ekspozycji [30]. Proces ten moze jednak trwac latami. Zazwyczaj w ciqgu kilku minut do godziny po ekspozycji rozwija siç stadium prodromalne, ktore ma charakter przejsciowy. W tym czasie pojawia siç zaczerwienienie skory, ktoremu towarzyszyc moze wysypka oraz uczucie swçdzenia i pieczenia. Po nim wystç-puje etap utajony, ktory charakteryzuje siç chwilowym ustqpieniem objawow. W fazie manifestacji pojawia siç wyrazny rumien, ktoremu towarzyszyc moze tuszczenie i swçdzenie skory. W ciçzkich przy-padkach mogq wystqpic podskorne pçcherze, gtçbokie owrzodze-nia, a nawet martwica skory. Owrzodzenia skory mogq obejmowac mate obszary, ale rozciqgac siç gtçboko w tkankç miçkkq, docie-rajqc nawet do lezqcych pod niq miçsni i kosci [30]. Wsrod prze-wlektych nastçpstw rozwija siç: rogowacenie, hiper- lub hipopig-mentacja, zanik naskorka, zwtoknienie popromienne, owrzodzenia, teleangiektazje, wynaczynienie krwi [34-35]. Wielkosc i dynamika zmian zalezy od kilku czynnikow, m.in. od dawki promieniowania, rodzaju promieniowania i jego mocy, indywidualnej wrazliwosci na promieniowanie, wielkosci ekspozycji, skazenia i skali absorp-cji oraz rozmiaru narazonej na promieniowanie skory. Wykazano, ze przy wielokrotnych ekspozycjach dochodzi do kumulacji dawki promieniowania, co zwiçksza uszkodzenie skory, a ponadto skora w miejscach przylegania do kosci jest bardziej narazona na promieniowanie [36]. Zmiany nowotworowe - najczçsciej w postaci pod-stawnokomorkowego i ptaskonabtonkowego raka skory - mogq pojawic siç dopiero po latach od ekspozycji [37]. Znaczqce obra-zenia powtoki zmieniajq LD 50/60 i zwiçkszajq ryzyko smierci przy kazdej ekspozycji na promieniowanie, niezaleznie od pochtoniçtej dawki [38]. Charakterystykç zmian skornych powstatych w zalezno-sci od wielkosci dawki przedstawia tabela 4.
Symptoms / Objawy Dose range / Zakres dawki [Gy] Time of onset [days] / Czas wyst^pienia objawow po narazeniu [dni]
Erythema / Rumien 3-10 14-21
Epilation / Depilacja above / powyzej 3 14-18
Dry desquamation / Suche ztuszczenie 8-12 25-30
Moist desquamation / Mokre ztuszczenie 15-20 20-28
Blister formation / Pçcherze 15-25 15-25
Ulceration (within skin) / Owrzodzenia above / powyzej 20 14-21
Necrosis (deep penetration) / Martwica above / powyzej 25 above / powyzej 21
Source / Zrôdto: J.T. Bushberg , Radiation Exposure and Contamination, https://www.merckmanuals.com/professional/injuries-poisoning/radiation-exposure-and-contamination/radiation-exposure-and-contamination [43].
Stochastic effects
Stochastic effects are assumed to be dose-independent. It is believed that a dose rate may only cause the increase in the probability of disease occurrence. Stochastic effects have no threshold level, which means the effects may occur after low-dose radiation exposure [39]. Stochastic effects include leukemia, solid tumors and hereditary defects passed on to children [40]. Neoplastic transformations may occur many years after the exposure to radiation. Genetic alterations may appear in the subsequent generations which are difficult to be distinguished from the diseases of other origins. The occurrence of stochastic effects depend on ontogenic variability of genetic predisposition or irradiated area (body part) [1].
Conclusion
Various sources of radiation have always been present around us. Nuclear energy, medical devices producing radiation or containing radioactive material, diagnostic and measuring devices used in industry and radioactive waste repositories are the main sources of potential hazard sources. The amount of artificial radiation a man is exposed to increases every year. The risk of radiation incidents resulting from failures of radiation producing devices (diagnostics, radiotherapy), human error or intended use of radioactive materials for criminal purposes must be considered. We cannot exclude that incidents such as the Chernobyl or Fukushima disasters will reoccur in the near future. The use of radioactive materials has been the target of terrorists. The state security services are aware of the real risk of a "dirty bomb" being constructed and detonated. The authors of this paper intended to discuss the medical approach of radiation incidents and their effects. The authors believe that the post-cold war peace is deceptive and makes emergency services less alert towards the ionising radiation risks.
Literature / Literatura
[1] Zdrojewicz Z., Szlagor A., Wielogórska M., Nowakowska D., Nowakowski J., Wpfyw promieniowania jonizujqcego na organizm czlowieka, "Family Medicine & Primary Care Review" 2016, 18, 2, 174-179.
[2] Roczny Raport, Dziatalnosc Prezesa Panstwowej Agen-cji Atomistyki oraz ocena stanu bezpieczenstwa jqdro-wego i ochrony radiologicznej w Polsce w 2018 roku, PAA Warszawa 2019, 47-50.
Skutki stochastyczne
Do skutków stochastycznych zalicza siç te, w których nasilenie objawów jest niezalezne od wielkosci pochtoniçtej dawki, a jej wiel-kosc zwiçksza wytqcznie prawdopodobienstwo zachorowania. Dla skutków tych nie istnieje dawka progowa - mogq pojawic siç przy przyjçciu nawet najmniejszej dawki promieniowania [39]. Do skutków stochastycznych zaliczymy przede wszystkim biataczkç i guzy lite, a takze zmiany dziedziczne ujawniajqce siç u potomstwa [40]. Zmiany nowotworowe pojawiajq siç z róznym opóznieniem czaso-wym (od kilku do nawet kilkudziesiçciu lat). Zmiany dziedziczne mogq ujawnic siç dopiero w kolejnych pokoleniach. Skutki te sq trudne do odróznienia od zachorowan wywotanych innymi przyczy-nami. Wystqpienie skutków stochastycznych uzaleznione jest takze od osobniczej zmiennosci, predyspozycji genetycznych czy miejsca (okolica ciata) przyjçtego napromienienia [1].
Podsumowanie
Zródta promieniowania sq stale obecne w naszym otoczeniu. Stanowiq je: energetyka jqdrowa, srodki medyczne wytwarzajqce promieniowanie lub majqce w swoim sktadzie materiat promie-niotwórczy, urzqdzenia diagnostyczne i pomiarowe wykorzysty-wane w przemysle, magazyny przechowujqce odpady. Z roku na rok wzrasta wielkosc dawki promieniowania, jakq otrzymujemy ze zródet sztucznych. Zawsze nalezy zaktadac mozliwosc wystqpienia zdarzenia radiacyjnego powstatego w wyniku awarii urzqdzen emitujqcych promieniowanie jonizujqce (diagnostyka, radioterapia), ludzkiej bezmyslnosci w postugiwaniu siç zródtami promieniowania, czy celowego i swiadomego wykorzystania materiatów promieniotwórczych w celach kryminalnych. Nie mozna wyklu-czyc, ze zdarzenia podobne do incydentów w Czarnobylu czy Fukushimie powtórzq siç w niedalekiej przysztosci. Materiaty pro-mieniotwórcze pozostajq nadal w krçgu zainteresowania srodo-wisk terrorystycznych. Ryzyko skonstruowania i zdetonowania „brudnej bomby" jest powaznie brane pod uwagç przez stuzby odpowiedzialne za bezpieczenstwo panstwa. Autorzy w niniej-szej publikacji pragnçli przyblizyc problematykç zdarzen radiacyjnych od strony konsekwencji medycznych powstatych w wyniku napromieniowania. W opinii autorów zgubne poczucie bezpie-czenstwa po zakonczeniu „zimnej wojny" uspito czujnosc sro-dowiska ratowniczego na zagrozenia ze strony promieniowania jonizujqcego.
[3] Gale R.P, Lax E., Radiation: What It Is, What You Need to Know, Retrieved Knopf Doubleday Publishing Group, New York 2013.
[4] Chau N.D., Michalec B., Natural Radioactivity in Bottled Natural Spring, Mineral and Therapeutic Waters in Poland, "Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry" 2008, 279 (1), 121-129, https://doi.org/10.1007/s10967-007-7276-6.
[5] Suarez-Navarro, J.A., Pujol L., Determination of Potassium
Concentration in Salt Water for Residual Beta Radioactivity Measurements, "Radiation Measurements" 2004, 38 (2), 145-151, https://doi.org/10.1016Ij.radmeas.2003.09.007.
[6] Bin S., Green. S., Beddoe A. H., The40Kactivity of one gram of potassium, "Physics in Medicine and Biology" 1997, 42 (2), 407-413, https://doi.org/ 10.1088/0031-9155/42/2/012.
[7] Moskal P., Jowzaee S., Promieniowanie naturalne z Ziemi i z Kosmosu, „Foton" 2012, 117, 4-7
[8] Jaworowski Z., Beneficial radiation, „Wiadomosci Che-miczne" 1996, 50, 759-878.
[9] Krajewska-Kutak E., Turczynska A., Piotr Kutak, Goscik E., Radiation Protection from the Point of View of Patients of the Radiology Department at the University Clinical Hospital in Bialystok, "Nursing and Public Health" 2016, 6 (10), 29-38.
[10] Zatqcznik nr 3 do ustawy z dnia 13 czerwca 2019 r. (poz. 1593), Zatqcznik nr 4 do ustawy z dnia 29 listopada 2000 r.
- Prawo atomowe (Dz. U. z 2018 r. poz. 792, 1669 i 2227 oraz z 2019 r. poz. 730).
[11] Karwowski A., Encyklopedia popularna. Wyd. XXII, Wydaw-nictwo Naukowe PWN, Warszawa 1992.
[12] Brandt A. M., Beton jako material oslon przed promieniowaniem jqdrowym -przeglqd, "Cement Lime Concrete", 18/80, nr 2, 115-128.
[13] Ustawa z dnia 13 czerwca 2019 r. o zmianie ustawy
- Prawo atomowe oraz ustawy o ochronie przeciwpozaro-wej (Dz. U. 2019 poz. 1593, Rozdziat 4b Strategia i polityka w zakresie rozwoju bezpieczenstwa jqdrowego i ochrony radiologicznej).
[14] United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. UNSCEAR 2006 Report. Effects of ionising radiation. Vol. I. Report to the General Assembly, with scientific annexes A and B. UNSCEAR; 2006, Available from URL: http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2006_1. html [dostçp: 5.12.2019].
[1 5] Rudnicki T., Terlecki J., Dzialania biologiczne promieniowania jonizujqcego, F. Jaroszyk (red.), Biofizyka, PZWL, Warszawa, 2008, 769-770.
[16] Compton A. H. A., Quantum Theory of the Scattering of X-Rays by Light Elements, "Physical Review American Physical Society (APS)" 1923, 21 (5), 483-502.
[17] Fijuth J., Radiobiologia, w: Radiologia - Diagnostyka obra-zowa RTG, TK, USG i MR, B. Pruszynski, A. Cieszanowski (red).), Wydawnictwo PZWL, Warszawa 2016, 76-77.
[18] Williams P M., Fletcher S., Health Effects of Prenatal Radiation Exposure, "American Family Physician" 2010, 82 (5), 4BB-493.
[19] Radiation and Your Health Acute Radiation Syndrome: A Fact Sheet for Clinicians, https://www.cdc.gov/nceh/ radiation/emergencies/arsphysicianfactsheet.htm [dostçp: 12.12.2019].
[20] López M., Martín M., Medical Management of the Acute Radiation Syndrome, "Reports of Practical Oncology & Radiotherapy" 2011, 16 (4), 138-146, https://doi. org/10.1016/j.rpor.2011.05.00.
[21] Lass P., Kubicki A., Bojarski P., Sein J. A., Na pograniczu
toksykologii i fizyki jqdrowej - nietypowe wypadki radia-cyjne. „Przeglqd Lekarski" 2013, 70 (8), 638-642.
[22] Rubin P, Casarett W.G., Clinical Radiation Pathology as Applied to Curative Radiotherapy, "Cancer" 1968, 22 (4), 767-778, https://doi.org/10.1002/1097-0142(196810)22:4<767::A-ID-CNCR2820220412>3.0.03;2-7.
[23] Berger M. E., Christensen D. M., Lowry P. C., Jones O. W., Wiley A. L., Medical management of radiation injuries: current approaches, "Occupational Medicine" 2006, 56(3), 162-172, https://doi.org/10.1093/occmed/kql011.
[24] Waselenko J.K., Medical Management of the Acute Radiation Syndrome: Recommendations of the Strategic National Stockpile Radiation Working Group, "Annals of Internal Medicine" 2004, 140(12), 1037-1057, https://doi. org/10.7326/0003-4819-140-12-200406150-00015.
[25] Grammaticos P, Giannoula E., Fountos G., Acute radiation syndrome and chronic radiation syndrome, "Hellenic Journal of Nuclear Medicine" 2013, 16 (1), 56-59.
[26] Wieczorek A., Gozdz S., Zespölzolqdkowo-jelitowyostrejchoroby popromiennej w: Medycyna zagrozen i urazöw radiacyjnych, Janiak M., Wojcik A., PZWL, Warszawa 2005, 67-71.
[27] José de Lima Valverde N., Ferreira da Silva J., Tantalean O.B., An update on three radiation accidents in South America, "Health Physics" 2010, 98, 868-871, https://doi. org/10.1097/01.HP.0000345070.33576.f9.
[28] Kossakowski S, Kossakowski A., Pozytywne aspekty dzialania na organizm promieniowania jonizujqcego, „Medycyna Ogolna" 1999, 5 (XXXIV), 2, 201-210.
[29] Laia H., Terradas M., Jordi Camps J., Martin M., Tusell L., Genescà A., Aging and Radiation: Bad Companions, „Aging Cell" 2015, 14 (2), 153-161, https://doi.org/10.1111/ acel.12306.
[30] Bray F. N., Simmons B. J., Wolfson A. H., Nouri K., Acute and Chronic Cutaneous Reactions to Ionising Radiation Therapy, "Dermatology and Therapy" 2016, 6 (2), 185-206, https:// doi.org/10.1007/s13555-016-0120-y.
[31] Rammaticos P. Giannoula E., Fountos G., Acute radiation syndrome and chronic radiation syndrome, "Hellenic Journal of Nuclear Medicine" 2013, 16 (1), 56-59.
[32] Peter R. U.,Gottlober P, Management of Cutaneous Radiation Injuries: Diagnostic and Therapeutic Principles of the Cutaneous Radiation Syndrome, "Military Medicine" 2002, 167, Suppl. 1, 110-112, https://doi.org/10.1093/mil-med/167.suppl_1.110.
[33] Barabanova A. V., Acute radiation syndrome with cutaneous syndrome, w: The Medical Basis for Radiation - Accident Preparedness. The Clinical Care of Victims, Ricks R. C., Berger M. E., O'Hara F. M., (red.), New York 2020, 217-224.
[34] Peter R. U.: Klinische Aspekte des kutanen Strahlen Syndroms nach Strahlenunfällen-Erfahrungen von Goiania und Tschernobyl, „Aktuelle Dermatologi" 1993, 19, 364-667.
[35] Peter R. U., Gottlober P., Nadeshina N., Krahn G., Plewtg G., Kind P., Radiation lentigo: a distinct cutaneous lesion after accidental radiation exposure, "Archives of Dermatology" 1997, 133, 209-211, https://doi.org/10.1001/ archderm.133.2.209.
[36] Jabtonska S., Majewski S., Uszkodzenia skory czynnikami fizykalnymi, w: Choroby skory i przenoszone drogq pfciowq, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008, 200-204.
[37] Gottlober P., Bezold G., Krahn G., Peter R. U., Basal cell carcinomas occurring after exposure to ionising radiation, [41 ] "British Journal Dermatology" 1999, 141 (2), 383-385, https://doi.org/10.1046/j.1365-2133.1999.03019.x.
[38] Ryan J. L., Ionising Radiation: The Good, the Bad, and the Ugly, "Journal of Investigative Dermatology" 2012, 132 (3), 985-993, https://doi.org/10.1038/jid.2011.411.
[39] Hamada N., Fujimichi Y., Classification of Radiation Effects [42] for Dose Limitation Purposes: History, Current Situation and Future Prospects, "Journal of Radiation Research" 2014, 55
(4), 629-640, https://doi.org/10.1093/jrr/rru019. [43]
[40] Douple E. B., Mabuchi K., Cullings H., Preston D. L., Kodama K., Shimizu Y., Fujiwara S., Shore R. E., Long-Term Radiation-Related Health Effects in a Unique Human Population: Lessons
Learned from the Atomic Bomb Survivors of Hiroshima and Nagasaki, "Disaster Medicine and Public Health Preparedness" 2011, (CUP)5 (S1), 122-133, https://doi.org/10.1001/ dmp.2011.21.
Bourguignon M. H., Gison P. A., Perez M.R., Michelin S., Dubner D., Di Giorgio M., Carosella E. D., Genetic andepige-netic features in radiation sensitivity: Part II: Implications for clinical practice and radiation protection, "European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging" 2005, 32, 351-368.
Military Medical Operations Armed Forces Radiobiology Research Institute: Medical Management of Radiological Casualties, edition 2, April 2003.
Bushberg J.T., Radiation Exposure and Contamination, https://www.merckmanuals.com/professional/injuries--poisoning/radiation-exposure-and-contamination/radia-tion-exposure-and-contamination [dostçp: 12.12.2019].
ARKADIUSZ TRZOS, M.D., PH.D. - specialising in disaster medicine, emergency medicine, extreme medicine; acting Head of the Department of Disaster Medicine and Emergency Care at the Jagiellonian University Medical College. DR N. MED. ARKADIUSZ TRZOS - specjalnosci: medycyna kata-strof, medycyna ratunkowa, medycyna ekstremalna, p.o. Kierow-nik Zaktadu Medycyny Katastrof i Pomocy Doraznej Uniwersytetu Jagiellonskiego Collegium Medicum.
WIKTORIA KUDtA - medical student. Interests: disaster medicine and extreme medicine. WIKTORIA KUDtA - studentka medycyny. Zainteresowania: medycyna katastrof i medycyna ekstremalna.
KAROL tYZINSKI, PH.D. - medical rescue worker at the Krakow Emergency Medical Services; Assistant at the Department of Disaster Medicine and Emergency Care, the Jagiellonian University Medical College. DR N. O ZDR. KAROL tYZINSKI - ratownik medyczny w Krakowskim Pogotowiu Ratunkowym, asystent w Zaktadzie Medycyny Katastrof i Pomocy Doraznej Uniwersytetu Jagiellonskiego Collegium Medicum.
MICHAt KORMAN - medical student. Interests: extreme medicine and disaster medicine. President of the Extreme and Disaster Medicine Student Society at the Jagiellonian University Medical College, Faculty of Medicine, Chair of Anaesthesiology and Intensive Care. MICHAt KORMAN - student medycyny. Zainteresowania: medycyna ekstremalna i medycyna katastrof. Przewodniczgcy Studenckiego Kota Naukowego i Medycyny Katastrof przy Zaktadzie Medycyny Katastrof i Pomocy Doraznej Uniwersytetu Jagiellonskiego Collegium Medicum.
