L ỜI CẢM ƠN
2.1.2. Những tổn thương do bức xạ ion hóa
2.1.2.1. Tổn thương ở mức phân tử
Khi bị chiếu xạ, năng lượng của chùm bức xạ làm phá vỡ các mối liên kết hóa học hoặc phân li các phân tử sinh học. Tuy nhiên, các bức xạ ion hóa thường khó làm đứt hết các mối liên kết hóa học mà thường chỉ làm mất thuộc tính sinh học của các phân tử sinh học.
2.1.2.2.Tổn thương ở mức tế bào
Sự thay đổi đặc tính của tế bào có thể xảy ra trong nhân và nguyên sinh chất của chúng sau khi bị chiếu xạ. Trong nhiều trường hợp người ta thấy thể tích tế bào tăng lên do có sự hình thành các khoảng trống trong nhân và trong chất nguyên sinh sau khi bị chiếu xạ. Nếu bị chiếu xạ liều cao tế bào có thể bị phá hủy hoàn toàn. Các tổn thương phóng xạ lên tế bào có thể khiến:
- Tế bào chết do bị tổn thương nặng ở nhân và chất nguyên sinh, O2 Giai đọan hóa lý (10-6s)
- Tế bào không chết nhưng không thể phân chia được,
- Tế bào không phân chia được nhưng nhiễm sắc thể tăng lên gấp đôi và trở thành tế bào khổng lồ,
- Tế bào vẫn có thể phân chia nhưng có rối loạn trong cơ chế di truyền.
2.1.2.3. Tổn thương ở mức cơ thể
Tổn thương gây ra bởi bức xạ là hệ quả của các tổn thương ở nhiều mức độ liên tục diễn ra trong cơ thể sống từ tổn thương phân tử, tế bào, mô đến tổn thương các cơ quan và các hệ thống của cơ thể. Hậu quả của những tổn thương này làm phát sinh những triệu chứng lâm sàng, có thể dẫn đến tử vong. Diễn tiến của tổn thương bức xạ luôn đi cùng với quá trình phục hồi tổn thương. Sự phục hồi này cũng diễn ra ở mức độ từ phân tử, tế bào, mô đến hồi phục các cơ quan và hệ thống trong cơ thể.
2.1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng sinh học của bức xạ ion hóa [16]
a. Liều chiếu
Liều chiếu là yếu tố quan trọng nhất quyết định tính chất và các tổn thương sau chiếu xạ. Liều càng lớn, tổn thương càng nặng và càng biểu hiện sớm.
b. Suất liều chiếu
Với cùng liều hấp thụ nếu thời gian chiếu kéo dài sẽ làm giảm hiệu ứng sinh học của bức xạ. Do với những suất liều nhỏ, tốc độ phát triển những tổn thương cân bằng với tốc độ hồi phục của cơ thể. Nếu tăng suất liều lên thì tốc độ hồi phục sẽ giảm xuống, mức độ tổn thương tăng lên, hiệu ứng sinh học cũng tăng theo.
c. Diện tích chiếu
Mức độ tổn thương sau khi chiếu xạ còn phụ thuộc rất nhiều vào diện tích bị chiếu. Chiếu một phần hay chiếu toàn thân. Liều tử vong khi chiếu toàn thân thấp hơn nhiều so với liều chiếu cục bộ.
d. Các nhân tố khác
Sự thay đổi nhiệt độ sau khi chiếu xạ ảnh hưởng rõ rệt lên các quá trình tổn thương gây ra do bức xạ. Giảm nhiệt độ sẽ làm giảm tác dụng của bức xạ ion hóa. Do khi hạ thấp nhiệt độ, tốc độ vận chuyển các gốc tự do tới các phần tử sinh học giảm, dẫn đến giảm số phân tử sinh học bị tổn thương do chiếu xạ.
Bảng 2.1. Hiệu ứng sinh học theo mức độ liều
Liều Hiệu ứng
0,1 Gy
Không có dấu hiệu tổn thương lâm sàng. Tăng sai lệch nhiễm sắc thể có thể phát hiện được
1 Gy Xuất hiện bệnh nhiễm xạ trong số 5-7% cá thể sau chiếu xạ
2 -3 Gy
Rụng lông, tóc, đục thủy tinh thể, giảm bạch cầu, xuất hiện ban đỏ trên da. Bệnh nhiễm xạ gặp ở hầu hết các đối tượng bị chiếu. Tử vong 10-30% số cá thể sau chiếu xạ
3- 5 Gy
Giảm bạch cầu nghiêm trọng.Ban, xuất huyết, nhiểm khuẩn, rụng lông,tóc. Tử vong 50% số cá thể sau chiếu xạ
6 Gy
Vô sinh lâu dài ở cả nam và nữ. Tử vong hơn 50% số cá thể bị chiếu ngay cả khi được điều trị tốt nhất
- Hàm lượng H2O
Nước đóng vai trò quan trọng gắn liền với việc tạo nên các gốc tự do dưới tác dụng của bức xạ ion hóa, do đó hàm lượng nước lớn làm tăng tác dụng ion hóa của bức xạ.
Độ nhạy cảm của hệ sinh vật tăng lên rõ rệt khi tăng áp suất oxy của môi trường. Khi tăng nồng độ oxy, lượng HO2, H2O2 tạo ra càng nhiều nên số phân tử sinh học tổn thương càng tăng lên và ngược lại.