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Aktinische Gewebeschäden

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Inhaltsverzeichnis:



    Aktinische Gewebeschäden entstehen durch ionisierende korpuskuläre oder elektromagnetische Strahlen.
    Elektromagnetische Strahlen (Gamma-Strahlen) (= Photostrahlen = elektromagnetische Wellen = Quantenstrahlen) breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und werden definiert nach Wellenlänge, Amplitude und Frequenz. Die Energiequanten (Photonen) besitzen eine der Frequenz entsprechende Energie (Plancksche Quantentheorie).
    Korpuskuläre Strahlen bestehen aus energiegeladenen Teilchen:
    Heliumkerne = Alpha-Strahlen
    Elektronen = Beta-Strahlen
    Neuronen  
    Pi-Mesonen  
    Schwere Ionen  
    Die Energieabgabe der Strahlen im Gewebe erfolgt durch Ionisierung (Verlagerung oder Entfernung von Elektronen auf ihrer Umlaufbahn) oder Bremsung der Partikel.
    Die in einem definierten Gewebebezirk absorbierte Strahlungsenergie ist die Energiedosis. Die Maßeinheit ist das RAD (0,01 Joule/kg).

    Pathogenese
    Die Einwirkung von ionisierenden Strahlen führt zur Ionisierung und Radiolyse der Zellen mit Bildung aggressiver Radikale, welche mit der DNA und RNA sowie mit den Zellmembranlipiden und Stoffwechselenzymen reagieren können.
    Hierbei zeigt sich eine sehr unterschiedliche Strahlensensibilität verschiedener Gewebe (s. u. die Tabelle "Strahlensensibilität der Gewebe").
    Die durch Strahlen bedingten Gewebeschäden hängen also von Energiedosis und individueller Strahlensensibilität einzelner Gewebe ab.
    Funktionelle Strahlenschäden betreffen vor allem Membrantransport, oxydative Phosphorylierung.

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    Der Effekt ionisierender Strahlen beruht auf direkten Einwirkungen auf Biomoleküle, darunter DNA und indirekten Einwirkungen über die Entstehung von chemischen Radikalen (OH+, H+, e-, Peroxide) und Bioradikalen.

    Der Verlauf der zellulären Veränderungen lässt sich in fünf Phasen unterteilen:
    I. Phase Physikalische Phase
    Ernergieabsorption
    II. Phase Radiochemische Phase
    Chemische Radikale, Molekülveränderungen
    III. Phase Biochemische Phase
    Veränderungen biologischer Verbindungen,
    einschl. DNA, Membranproteine u. a.
    IV. Phase Biologische Phase
    Mutationen, Stoffwechselstörungen,
    subletale bis letale Läsionen
    V. Phase Zelluläre Phase
    Makroskopische Zellläsionen, Tumoren,
    genetische Läsionen, terratogene Schäden,
    Zelltod, Gewebenekrose, Tod des Organismus

    Die Sensibilität der Gewebe gegenüber ionisierender Strahlung ist sehr unterschiedlich. Tödliche Dosen sind solche, welche lebenswichtige strahlensensible Gewebe zerstören. Andere Gewebe könnten überleben. Strahlensensible Zellen eigenen sich daher besser für die therapeutische Bestrahlung, insbesondere bei der Tumorbestrahlung.

    Strahlensensibilität Gewebe
    sehr hoch lymphatische u. hämatopoetische Zellen
    intestinale Epithelien
    Keimzellen
    epidermale Basalzellen
    hoch Plattenepithel
    Urothel
    Drüsenepithel des Magens
    mittel Bindegewebe
    Glia
    Endothel
    Osteo- und Chrondroblasten
    gering Parenchym der Leber und Niere
    Drüsenepithelien
    Fettgewebszellen
    Osteo- und Chondrozyten
    sehr gering Ganglienzellen
    Muskelzellen

    Morphologisch finden sich in den Zellkernen Verklumpungen des Chromatins, die Kernpyknose und in den Geweben Zeichen der Entzündung, Blutungen, Thrombosen, Ödeme.
    Ganzkörperbestrahlungen bis zu 500 R sind vor allem gekennzeichnet durch Schädigung des hämatopoetischen Systems. Dosen zwischen 500 und 1500 R führen darüber hinaus zu gastrointestinalen Schäden (Durchfall, Erbrechen) und noch höhere Dosen zu schweren Schädigungen des Zentralnervensystems. Dosen unter 200 R sind mit dem Leben vereinbar. Dosen von 200 bis 800 R können mit ärztlicher Hilfe überlebt werden.
    Regionale Bestrahlung (therapeutische Bestrahlung) führt je nach Sensibilität der betreffenden Organe zu unterschiedlichen Schädigungen, gemeinsam ist diesen Schäden der Untergang vor allem der Epithelzellen, die Intimaschädigung und der narbige Gewebsersatz (Lungenfibrose, Schrumpfniere).

    Therapie bei Strahlenunfällen
    Erste Hilfe: Maßnahmen der Ersten Hilfe sind nur möglich und erforderlich bei gleichzeitigen thermischen und chemischen Einwirkungen.

    Therapie
    • Dekontaminiation und Dekorporierung
    • Körperliche Ruhigstellung
    • Antibiotikatherapie (nicht Prophylaxe)
    • Blut - fraktionierte Zell- und Plasmainfusionen
    • Knochenmarktransplantationen
    • (Wasser- und Elektrolytsubstitution, artifizielle Ernährung)
    • Vorsorgeuntersuchungen zur Überwachung von Tumorentstehungen (Schilddrüse, Lunge, Knochen)
    • Lokalbehandlung (Wundbehandlung)
    • Isolierung der Verletzten in sterilen Betteneinheiten mit Schleuse, um die Übertragung von Infektionen zu verhüten
    Spätschäden der Bestrahlung:
    Haut Atrophie, narbiger Ersatz
    Augen Linsentrübung, Katarakt
    Knochen Nekrosen
    Knochenmark Stammzellnekrosen, fettiger und bindegewebiger Ersatz, Aplasie
    Magen-Darm Epithelnekrosen, Narben, Geschwüre
    Leber Thrombosen, portale Hypertension
    Niere Strahlennephropathie
    Blase Fibrose, Schrumpfung
    Hoden Schwere Schädigung der Spermatogonien, Mutationen
    Ovar Follikelnekrose, Mutationen
    Schilddrüse Atrophie, Fibrose, Karzinom (Kinder)
    Lunge Hyaline Membranen, Lungenfibrose
    Nerven Demyelinisierung
    Maligne Tumore In allen Betrahlungsfeldern erhöhte Karzinominzidenz.
    An der Spitze der Häufigkeit stehen Neoplasien des hämatopoetischen Systems und maligne Lymphome (Leukämie)