AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK BIOLÓGIAI HATÁSA
 

E rövid összefoglalás kizárólag az orvosi sugárbiológiával foglalkozik. Mivel a klinikai gyakorlatban a biológiai sugárhatás és a sugárvédelem kérdései állandóan felmerülnek és ezek korszerű sugárbiológiai ismeretek nélkül nem oldhatóak meg sikeresen - a fontosabb kérdések áttekintése célszerű és szükséges. Ezt támasztja alá továbbá az a tény is, hogy:

  1. az ionizáló sugárforrások alkalmazása egyre bővül,
  2. a nukleáris környezetszennyezések elvi lehetősége bármennyire kicsiny is, de nem nulla (Nevada, Marshall-szigetek, Novaja Zemlja, Szemipalatyinszk, Csernobyl),
  3. a megnövekedett élettartam megnövekedett expozíciós időt is jelent.
  4. Az általános és szakműveltség részeként tehát egyre több radiobiológiai ismeretre van szükségünk.

    Az ember sugártérben él, amelyben a sugárenergia természetes és mesterséges sugárzás formájában van jelen, ha az osztályozás alapja a forrás eredete. A természetes sugárzás (natural background radiation) külső és belső forrásból származik. A külső sugárforrásból kétféle, a környezeti (terresztriális) és a kozmikus sugárterhelés ér bennünket. A belső sugárforrást pedig az emberi test saját izotópjai képezik. A szervezetünkben a stabil nuklidok mellett azok radioaktív formái is előfordulhatnak, ezek közül legfontosabb a 40K, a 14C és a 3H.

    A természetes forrásokból eredő dózisterhelésünk évi világátlaga: kb. 1300 µSv nagyságú.

    A mesterséges sugárforrások évi átlagos dózisterhelése kb. 700 µSv nagyságú. (Összehasonlításként: egy mellkas röntgenátvilágítása mintegy 200-400 µSv-nyi dózist jelent!) Öveges professzor találó kifejezése szerint: “...sugárözönben élünk". A fenti adatok alapján a természetes és mesterséges eredetű humán sugárterhelés, a “sugárözön", világátlagban évi kb. 2000 µSv értéket képviselt - Csernobilig (IAEA,1984.). Napjainkban 2800 µSv (2.8 mSv) az átlagterhelés (IAEA, 1997.). A természetes és mesterséges eredetű sugárterhelések százalékos megoszlását az 1. sz. ábra mutatja be (IAEA,1980.).

    A csernobili IV. sz. RBMK 1000MWe típusú energetikai reaktor robbanását követően néhány érték ezen az ábrán megváltozott. A természetes háttér értéke 70.0 %-ra, az orvosi tevékenység 29.3 %-ra, a nukleáris iparból származó terhelésérték pedig 0.006 (!) %-ra módosult (IAEA, 1996.).

    A környezeti radiohygiene (radiation ecology, ecomedicine) sugárbiológiai kérdései ismét az érdeklődés homlokterébe kerültek. Windscale, Three Mile Islands és Csernobyl után ez érthető. Ugyanis: sem a szakmai, sem a laikus közönség előtt nem állítható többé, hogy atomreaktor balesetek sohasem fordulhatnak elő (Petroszjanc,1981.). A hatékonyabb megelőzést szolgálva, ismernünk kell tehát azokat a radiobiológiai rendező elveket, amelyeket a sugárenergia baleseti-, vagy egyéb katasztrófaeredetű hirtelen megnövekedésekor lege artis alkalmaznunk kell (individuális és tömeges betegellátás, a 3 T : triage, transzport, terápia, s ha a sugárbetegség nem gyógyítható, úgy: az emberhez méltó halál biztosítása (dying with dignity)). E tevékenységet végezhetjük:

  5. meghatalmazott orvosként (“der ermächtigte Arzt"), mint jogi személy, vagy orvos szakértő, meghatározott jogokkal és kötelezettségekkel, illetve
  6. a polgári- és honvédelem kötelékében (sugárbalesetek, katasztrófahelyzetek).
  7. Az orvosi radiológia rendszerelméleti, modern oldaláról nézve e kérdést, mindhárom minőségünkben csak az egyén - környezet - társadalom, mint rendszer kölcsönhatásainak függvényében járhatunk el. Az összefüggések mélyebb megértését segíti elő a 2. sz. ábra (Schreml, Fliedner és Ellwanger, 1975.).

    Nem nehéz tehát a helyes következtetést levonni:

  8. nagy a felelősség,
  9. figyelembe kell vennünk az emberi tényezőket (Feinendegen, 1995.),
  10. a modern sugárvédelem mai technikai, filozófiai (biztonság) és jogi szabályozottsága mellett humán baleset, vagy betegség csak előre nem látható technikai (műszaki) baleset, vagy emberi mulasztás (tudatlanság) következménye lehet (Becker, 1961., Wachsmann, 1970., Messerschmidt, 1984., Fliedner, 1989., Herrmann, 1996., Kuzin, 1997., Farkas és Krasznai, 1997., Kanyár, 1997., Sztanyik, 1997.).
  11. Kézenfekvő tehát a feladat: sugárbiológiai tudásunkat kell elmélyítenünk, nem az attól való félelmünket (Kelemen E., 1963.). Ha ez sikerül, akkor a sugárbiológiából nem lesz sugármitológia (Kovács L., 1985.).

    Az általános sugárbiológia az a tudományág, amely az élő rendszerek sugárhatásra adott válaszainak általános jelenségeivel foglalkozik. A morfológiai, funkcionális, szomatikus, genetikus, biokémiai hatás általános törvényszerűségeit vizsgálja. Speciális célfeladatok hozták létre az alkalmazott sugárbiológiát (orvosi, állatorvosi, katonai, ipari, stb.). Az ionizáló sugárzások és az orvostudomány kapcsolata a XX. sz. végére nagyon sokrétűvé vált. A röntgensugárzás felfedezése nemcsak a fizikai világképünket forradalmasította és az anyag szerkezetére vonatkozó ismereteinket fejlesztette, hanem máig pótolhatatlan eszközt adott az orvostudomány kezébe. A röntgensugárzás, a természetes radioaktivitás és a mozgókép (kinematográfia) bevezetése korábban még csak nem is álmodott lehetőségeket adott a klinikai gyakorlathoz (l. modern képalkotó eljárások, stb.). A töretlen fejlődés egyik alapja a diagnosztika, a terápia, a közegészségtan, a katonai orvostudományok, az űrbiológia és űrorvostan növekvő igénye az ionizáló sugárforrásokat alkalmazó módszerek iránt. Az orvosi radiobiológia az emberre gyakorolt sugárhatással foglalkozik, a természetes és mesterséges, illetve külső és belső sugárzások humánbiológiai reakcióit vizsgálja.

    Módszerei: általános orvosi és speciális sugárbiológiai módszerek. Egyidejűleg alkalmazott és határterületi tudományág: az orvostudományok mellett magába foglalja a matematika, fizika, kémia, kvantumkémia, bioinformatika, számítástechnika, stb., szükséges részterületeit is, ezért fejlődése ezek fejlődésének is függvénye lesz. Érdekes megfigyelnünk az orvostudományokban a matematikai módszerek előretörését. Ha a matematika eszköz, de nem cél, akkor ezt a jelenséget üdvözölnünk kell ! Részben azért, mert a sugárbiológiának bizonyos exactságot kölcsönöz, másfelől elősegíti a rendszeres sugárbiológia kialakulását. A rendszeres radiobiológiai ismeretek hiánya nagy gond, mivel akadályozza a fejlődést. A matematikai eszközök biológiai alkalmazása és alkalmazhatósága tehát igen fontos eleme a továbblépésnek. Emlékezetem szerint a hetvenes évek táján jelent meg Donhoffer “Vezérlés és szabályozás az elemi életjelenségekben" című remek írása. Ebben idézi a Royal Society 1900-ban megfogalmazott intését: “... Mathematics should be kept apart from biological applications !" (azaz: tartsátok távol a matematikát a biológiai alkalmazásoktól!). Csak egyetérthetünk az említett dolgozat zárógondolatával a radiobiológiában is: természettudományos alapképzettségünk hiányosságaira utal, a sürgős tennivalók szükségszerűségét mutatja, hogy több, mint 90 évvel később meg kell a Royal Society tanácsát - érdekeink ellenére - fogadnunk és tartózkodnunk kell a matematikától.

    Általában elfogadott nézet, hogy az orvosi sugárbiológia főbb fejlődési irányzatai a következők: kísérletes és klinikai sugárbiológia, sugárterápia, nuklid-sugárbiológia, környezet radiohygiene /radioökologia/, kozmikus sugárbiológia, sugárvédelem, nem ionizáló sugárzások biológiája.

    A fenti általános bevezető után most térjünk rá a fontosabb radiobiológiai ismeretekre.