Radiosenzitivita a radiorezistence

1. Radiosenzitivita a radiorezistence RADIOSENZITIVITA – „citlivost“ vůči působení ionizujícího záření RADIOREZISTENCE – „odolnost“ vůči působení ionizujícího záření

2. Radiosenzitivita a radiorezistence ontogeneticky podmíněná fylogeneticky podmíněná na molekulární úrovni na buněčné a tkáňové úrovni

3. Fylogeneticky podmíněnáLD50/30 (Gy)

4. Příklad extrémní radiorezistence Bakterie objevené v kanále amerického jaderného reaktoru, kde dávkový příkon ~12 Gy/s a absorbovaná dávka za den představovala ~10 MGy. Přežívání i množení ! Micrococcus radiodurens (mikrokok radiačně odolný) Deinoccoccuc radiodurans.

5. Typy radiačního poškození savců

6. Radiosenzitivita na buněčné úrovni Buňka může být poškozená v klidovém stádiu, kdy dochází k morfologickým změnám v jádře buňky (pyknóza, karyolýza), nebo v protoplazmě (koagulace) Významnější je poškození buňky v průběhu dělení. Poškození se neprojeví okamžitě, ale až v době, kdy buňka vstupuje do dalšího dělení. Senzitivní mitotická M-fáze, postsyntetická G2-fáze, syntetická S-fáze, presyntetická G1-fáze je poměrně rezistentní až na přechod do S-fáze.

7. Reparace radiačních poškození Změny vyvolané zářením v buňkách jsou často ireverzibilní. Reparační pochody vedou k jejich zmírnění. Projevují se na všech úrovních organizmu t.j. na úrovni poškození DNA, chromozomů, buněk, orgánů... Vždy se však primárně jedná o reparační procesy na úrovni DNA.

8. PATOFYZIOLOGICKÉ ZMĚNY PO OZÁŘENÍ I lokální ozáření vyvolává odezvu v celém organizmu Pozorujeme změny: funkční morfologické

9. FUNKČNÍ ZMĚNY • - změna reaktibility nervového systému • - podráždení CNS, až nadhraniční útlum • porušená koordinační schopnost centrálního • nervového systému • Po nižšíchdávkách – celkový postiradiačný syndrom • (připomíná mořskou nemoc nebo abusus ethylicus). • - mění sa koordinace endokrinních systémů - stres • - významná úloha osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny

10. Změny koncentrace kortikosteronu

11. Objevují se metabolické poruchy:- změny reakcí v jádře buňky- u makroergních fosfátů - Krebsova cyklu - v anaerobní glykolýze - v metabolizmu tuku a bílkovin

12. Snižuje se reprodukční schopnost tkání, zpomalený celkový růst a přírůstek hmotnosti, je snížená obranyschopnost organizmu.Do popředí vystupuje porucha GIT provázená sekundární infekcí.Je porušená permeabilita buněčných membrán.

13. MORFOLOGICKÉ ZMENY- poškození buněčného jádra- pyknóza jádra- rozpad chromozómů- vakuolizace cytoplazmy- poruchy barvitelnosti cytoplazmy

14. Radiosenzitivita tkání 1. Lymfatická tkáň 2. Kostní dřeň 3. Epiteliální buňky: - varlat - výstelka střev - vaječníků - kůže - slinných žláz - alveolárnych buněk plic - žlučových vývodů - tubulů ledvin

15. 4. Endoteliální buňky - cév - peritonea 5. Spojivová tkáň 6. Kostní buňky 7. Nervové buňky 8. Mozkové buňky 9. Svalové buňky

16. Postradiační změny v periférní krvi Vedou k dřeňovému a hemorhagickému syndromu nemoci z ozáření.

17. Krev u ozářených jedinců je světlejší v porovnaní s kontrolou • Hemoglobin je o 30 % nižší • Pouze lymfocyty jsou citlivé na ozáření in vitro V závislosti na rádiosenzitivitě krevních elementů dochází k číselnému poklesu po ozáření LDmin • Leukocyty klesají na 1/3 • Počet erytrocytů klesá na 30%

18. Radiosenzitivita v čase • Lymfocyty – okamžitě po ozáření, do 24 hodin • Retikulocyty – v průběhu 3-5 dnů • Neutrofily – 4-5 dnů • Eozinofily – v průběhu 3 dnů • Monocyty - 3-5 dnů • Trombocyty – 5-7 dnů • Erytrocyty – 7-14 dnů

19. Existuje přímá závislost mezi poklesem počtu krevních elementů v periferní krvi a dávkou záření • Menší než LDmin: lymfocyty méně než 59 % • Približne LDmin: přibližně 50 % • LD50: pokles pod 25 % • LD100: pokles pod 10 %

20. Patologicko-anatomické změny při nemoci z ozáření • Krváceniny na všech sliznicích, serózach a ve tkáních (svalovina, lymfatická tkáň, tuková tkáň.....) • Dýchací aparát – krvácaniny, hemothorax, edém... • Gastrointestinální trakt – krváceniny, edematózní sliznice, trakt naplněný vzduchem, nebo tekutinou

23. Játra – zvětšená a světlá, tuková degenerace, krváceniny výjimečně, rozsáhlé nekrózy bez zánětlivých reakcí

24. Kostní dřeň – vodnatá • Slezina – zmenšená • Tuková tkáň – vymizení • Tymus – zmenšení až vymizení

25. Slezina

26. Thymus týden po ozáření 6 Gy

27. Poškození kůže – radiační dermatitis Odezva kůže po ozáření je závislá nejen na velikosti dávky, ale významně i na druhu záření, energii částic a na velikosti ozařovaného pole.

28. Akutní poškození I. stupně (3-8 Gy) Příznaky: • včasný erytém (do 3 dnů) • včasný erytém (po 10-15 dnech) • přechodná epilace – nad 3 Gy • trvalá epilace – nad 6 Gy

29. Akutní poškození II. stupně (nad 10 Gy) V ozářené oblasti sa tvoří výpotek (exsudat), který se hromadí v úrovni poškozené vrstvy bazálních buněk kůže a vznikají puchýře. Jejich infikováním sa stav dále komplikuje. V příznivém případě po dvoch až třech týdnech nastává z okraje defektu obnova pokožky. Vlasy se obnovují z přežívajících kmenových buněk vlasových folikulů.

30. Akútní poškození III. stupně Pokud bylo postižení cév vyššími dávkami záření výraznější nebo rozvoj infekce masívnější, pak části ozářených tkání odumírají a jejich odloučením sa vytváří vřed - vzniká obraz radiační dermatitídy III. stupně - rozsáhlý edém, nekrotizace tkání

31. Akutní poškození IV. stupně • postižení kůže v celé hloubce • nekrózy a vředy se propagují do hlouběji uložených tkání např. svalů, šlach a kostí

32. Nemoc z popálení Vzniká pokud došlo k popáleniu více než 10 % plochy povrchu těla. Můžeme očakávat celkovou odezvu Rozlišujeme 4 období: - období popáleninového šoku a edému (4 dny) - infekce, sekundární šok (1 až více týdnů) - nastupuje ke konci úspěšného hojení - fáze rekonvalescence (několik měsíců)

33. Akutní nemoc z ozáření • vzniká pri jednorázovém nebo opakovaném vnějším celotělovém ozáření nebo ozáření podstatné části těla živočišného organizmu dávkami ionizujícího záření (1,5 – 6 Gy a vyšších). • i při kontaminaci rádioaktivními látkami, a to v dávce 100 – 200 MBq.kg-1 • Prodromální stádium • Latentní stádium • Stádium rozvinutých klinických příznaků • Terminální stádium

34. Prodromální stádium • krátkodobé (několik hodin až 2 dny po ozáření) • apatie, malátnost, nausea, vomitus • poruchy CNS • při vysokých dávkach dochází k okamžité smrti, často už během expozice (smrt pod lampou)

35. Latentní stádium • 3 dny až 2 týdny po ozáření • bez zřetelných klinických příznaků • provázené výraznými hematologickými a biochemickými změnami

36. Stádium rozvinutých klinických příznaků • 2 až 3 týdny po ozáření • Vyvrcholení všech příznaků: apatie, skleslost, vomitus, hemoragie, epilace kůže, záněty v dutině ústní, křeče, příznaky šoku, horečka, selhání obranyschopnosti organizmu, průjmy, hubnutí

37. Terminální stádium • několik měsíců • zhoršování zdravotního stavu • úhyn • postupné vymizení klinických příznaků • přechod do chronické formy

38. Syndromy nemoci z ozáření • Dreňový (hemopoetický) syndrom • Gastrointestinální syndrom • Hemorhagický syndrom • Nervový syndrom • Postiradiační infekční syndrom

40. Klinické příznaky u jednotlivých druhů zvířat

41. eroze v dutině ústníedém v mezisaničí

42. Ovce a koza - vypadávání vlny a hemorhagie na spojivkách

43. Prasatakůže suchá, lámavá, krváceniny,fotofobie

44. Pessalivace, vyhubnutí

45. kuře krváceniny průjem

46. Somnolence a apatie

47. 30 dní po ozáření 15 Gy zaostávání v růstu, anemie

48. Terapie • Paliatívní – zoohygienické podmínky • Symptomatická terapie symptomů antibiotika, železo, infuze,

49. Chronická nemoc z ozáření

50. Chronická nemoc z ozáření • přechodem z akutní formy • pod vlivem dlhodobého působení nízkých dávek vnějšího ozáření • pod vlivem dlhodobé vnitřní kontaminace radionuklidy