Có nhiều loại phản ứng xảy ra khi bức xạ chiếu tới các cơ quan và mô khác nhau của cơ thể. Một số phản ứng xảy ra nhanh, trong khi lại có những phản ứng xảy ra chậm. Điển hình như ảnh hướng đến các tế bào trong các mô có thể quan sát được trong vòng vài phút sau khi bị chiếu xạ, trong khi những thay đổi thoái hóa như sẹo và sự phân hủy mô có thể không xuất hiện cho đến nhiều tháng hoặc nhiều năm sau đó.
Các tế bào phân chia nhạy cảm với bức xạ hơn các tế bào không phân chia, do đó tổn thương do bức xạ có xu hướng xuất hiện sớm nhất ở những cơ quan và mô mà tế bào ở đó tăng sinh nhanh chóng. Các mô như vậy bao gồm da, niêm mạc đường tiêu hóa và tủy xương, nơi các tế bào tiền thân liên tục nhân lên để thay thế các tế bào trưởng thành liên tục bị mất đi do quá trình lão hóa bình thường. Các tác động sớm của bức xạ lên các cơ quan này phần lớn là do sự phá hủy các tế bào tiền thân và sự can thiệp tiếp theo vào quá trình thay thế các tế bào trưởng thành, một quá trình cần thiết để duy trì cấu trúc và chức năng bình thường của mô. Các tác động gây hại của bức xạ lên một cơ quan thường chỉ giới hạn ở phần cơ quan bị chiếu xạ trực tiếp. Theo đó, việc chỉ chiếu xạ một phần của một cơ quan thường ít gây suy giảm chức năng của cơ quan đó hơn so với việc chiếu xạ toàn bộ cơ quan.
Ảnh hưởng đến Da
Bức xạ có thể gây ra nhiều loại tổn thương khác nhau cho da, tùy thuộc vào liều lượng và điều kiện tiếp xúc. Phản ứng bên ngoài sớm nhất của da là đỏ tạm thời (ban đỏ) ở vùng da tiếp xúc, có thể xuất hiện trong vòng vài giờ sau khi nhận liều 6 Gy trở lên. Phản ứng này thường chỉ kéo dài vài giờ và sau đó từ hai đến bốn tuần là một hoặc nhiều đợt đỏ sâu hơn và kéo dài hơn ở cùng một vùng. Liều lượng lớn hơn có thể gây phồng rộp, loét da và rụng tóc, sắc tố bất thường nhiều tháng hoặc nhiều năm sau đó.
Ảnh hưởng đến Tủy xương
Các tế bào tạo máu của tủy xương là một trong những tế bào nhạy cảm nhất với bức xạ trong cơ thể. Nếu tỷ lệ lớn các tế bào như vậy bị tiêu diệt, có thể xảy ra khi chiếu xạ mạnh toàn bộ cơ thể, thì sự thay thế bình thường của các tế bào máu lưu thông sẽ suy yếu. Do đó, số lượng tế bào máu có thể bị giảm và cuối cùng, nhiễm trùng, xuất huyết hoặc cả hai có thể xảy ra. Liều dưới 0,5–1 Sv thường chỉ gây ra sự suy giảm nhẹ, tạm thời của các tế bào tạo máu; tuy nhiên, liều trên 8 Sv truyền nhanh đến toàn bộ cơ thể thường gây ra sự suy giảm và tử vong của quá trình hình thành tế bào máu.
Ảnh hưởng đến Hệ tiêu hóa
Phản ứng của hệ tiêu hóa có thể so sánh ở nhiều khía cạnh với phản ứng của da. Các tế bào tăng sinh trong niêm mạc lót đường tiêu hóa dễ dàng bị tiêu diệt bởi chiếu xạ, dẫn đến tình trạng lột da và loét niêm mạc. Nếu một phần đáng kể của ruột non tiếp xúc nhanh với liều vượt quá 10 Gy, phản ứng giống như bệnh lỵ gây tử vong sẽ xảy ra trong một thời gian rất ngắn.
Ảnh hưởng đến Cơ quan sinh sản
Mặc dù tinh trùng trưởng thành tương đối kháng với bức xạ, nhưng các tế bào hình thành tinh trùng chưa trưởng thành (spermatogonia) lại là một trong những tế bào nhạy cảm nhất với bức xạ trong cơ thể. Do đó, việc tiếp xúc nhanh với cả hai tinh hoàn với liều lượng thấp tới 0,15 Sv có thể tạm thời làm gián đoạn quá trình sản xuất tinh trùng và liều lượng vượt quá 4 Sv có thể đủ để gây vô sinh vĩnh viễn ở một tỷ lệ phần trăm nam giới nhất định.
Trong buồng trứng của con người, các tế bào trứng trưởng thành trung gian nhạy cảm với bức xạ hơn các tế bào trứng trưởng thành hơn. Do đó, liều 1,5–2,0 Sv được truyền đến cả hai buồng trứng chỉ có thể gây vô sinh tạm thời, trong khi liều vượt quá 2–3 Sv có khả năng gây vô sinh vĩnh viễn ở tỷ lệ đáng kể phụ nữ.
Ảnh hưởng đến Thủy tinh thể Mắt
Chiếu xạ có thể gây đục thủy tinh thể, mức độ nghiêm trọng tăng theo liều lượng. Tuy nhiên, tác động có thể không rõ ràng cho đến nhiều tháng sau khi tiếp xúc. Trong những năm 1940, một số nhà vật lý làm việc với các máy gia tốc vòng tròn đầu tiên đã bị đục thủy tinh thể do chiếu xạ neutron nghề nghiệp, lần đầu tiên chỉ ra hiệu quả sinh học tương đối cao của neutron trong việc gây tổn thương thấu kính. Ngưỡng thủy tinh thể tiến triển, làm suy giảm thị lực, hoặc đục thủy tinh thể, thay đổi từ 5 Sv truyền đến thấu kính trong một lần tiếp xúc và đến 14 Sv nhiều lần tiếp xúc trong nhiều tháng.
Ảnh hưởng đến Não và các cơ quan cảm giác
Nói chung, con người không cảm nhận được trường bức xạ vừa phải; tuy nhiên, liều bức xạ nhỏ (dưới 0,01 Gy) có thể tạo ra phosphene, một cảm giác nhẹ trên võng mạc thích nghi với bóng tối. Các phi hành gia người Mỹ trên tàu vũ trụ đầu tiên hạ cánh trên Mặt trăng (Apollo 11, ngày 20 tháng 7 năm 1969) đã quan sát thấy các tia sáng và vệt sáng không đều trong suốt chuyến bay của họ, có thể là do các hạt tia vũ trụ nặng đơn lẻ đập vào võng mạc. Trong nhiều thử nghiệm về sở thích thức ăn, khi được lựa chọn, chuột sẽ tránh các trường bức xạ thậm chí chỉ vài mGy. Liều 0,03 Gy đủ để đánh thức một con chuột đang ngủ, có thể là thông qua tác động lên hệ thống khứu giác, và liều có cùng cấp độ có thể đẩy nhanh các cơn động kinh ở những con chuột dễ bị di truyền. Não và hệ thần kinh trưởng thành tương đối chống lại tổn thương do bức xạ, nhưng não đang phát triển lại nhạy cảm với bức xạ.
Bệnh do bức xạ
Các dấu hiệu và triệu chứng do chiếu xạ mạnh vào một phần lớn tủy xương hoặc đường tiêu hóa tạo nên hình ảnh lâm sàng được gọi là bệnh do bức xạ hoặc hội chứng bức xạ cấp tính. Các biểu hiện sớm của tình trạng này thường bao gồm chán ăn, buồn nôn và nôn trong vài giờ đầu sau khi chiếu xạ, sau đó là khoảng thời gian không có triệu chứng kéo dài cho đến giai đoạn chính của bệnh.
Giai đoạn chính của dạng bệnh đường ruột thường bắt đầu từ hai đến ba ngày sau khi chiếu xạ, với đau bụng, sốt và tiêu chảy, tiến triển nhanh về mức độ nghiêm trọng và dẫn đến mất nước, suy kiệt và trạng thái sốc gây tử vong trong vòng vài ngày. Giai đoạn chính của dạng bệnh tạo máu thường bắt đầu vào tuần thứ hai hoặc thứ ba sau khi chiếu xạ, với sốt, suy nhược, nhiễm trùng và xuất huyết. Nếu tổn thương tủy xương nghiêm trọng, tử vong do nhiễm trùng hoặc xuất huyết tràn lan có thể xảy ra sau bốn đến sáu tuần sau khi tiếp xúc trừ khi được điều chỉnh bằng cách cấy ghép các tế bào tủy xương chưa được chiếu xạ tương thích.
Liều lượng càng cao thì tác động của bức xạ càng sớm và sâu sắc hơn. Sau một liều duy nhất hơn 5 Gy cho toàn bộ cơ thể, khả năng sống sót là không thể. Liều lượng 50 Gy trở lên cho đầu có thể gây ra các tác động tức thời và rõ rệt lên hệ thần kinh trung ương, sau đó là trạng thái đờ đẫn và mất trí nhớ xen kẽ với tình trạng tăng kích thích, co giật dạng động kinh và tử vong trong vòng vài ngày (dạng não của hội chứng bức xạ cấp tính). Khi liều lượng cho toàn bộ cơ thể từ 6 đến 10 Gy, các triệu chứng sớm nhất là chán ăn, buồn nôn và nôn, sau đó là suy nhược, tiêu chảy ra nước và ra máu, chán ăn và sốt. Các mô tạo máu bị tổn thương nghiêm trọng và số lượng bạch cầu có thể giảm trong vòng 15–30 ngày từ khoảng 8.000/m3 xuống mức thấp nhất là 200. Do những tác động này, cơ thể mất đi khả năng phòng vệ chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn và niêm mạc lót đường tiêu hóa có thể bị viêm. Hơn nữa, có thể xảy ra chảy máu bên trong hoặc bên ngoài do giảm tiểu cầu trong máu. Sự trở lại của các triệu chứng ban đầu, thường đi kèm với mê sảng hoặc hôn mê, báo hiệu cái chết; tuy nhiên, các triệu chứng có thể khác nhau đáng kể ở mỗi cá nhân. Rụng tóc hoàn toàn trong vòng 10 ngày được coi là dấu hiệu của tình trạng phơi nhiễm nghiêm trọng đến mức gây tử vong.
Trong phạm vi liều 1,5–5,0 Gy, có thể sống sót (mặc dù ở phạm vi trên không có khả năng xảy ra) và các triệu chứng xuất hiện như mô tả ở trên nhưng ở dạng nhẹ hơn và thường chậm hơn một chút. Buồn nôn, nôn mửa và khó chịu có thể bắt đầu vào ngày đầu tiên rồi biến mất và sau đó là giai đoạn tiềm ẩn tương đối khỏe mạnh. Thiếu máu và giảm bạch cầu bắt đầu dần dần. Sau ba tuần, xuất huyết nội có thể xảy ra ở hầu hết mọi bộ phận của cơ thể, nhưng đặc biệt là ở niêm mạc. Khả năng nhiễm trùng vẫn cao và có một số trường hợp rụng tóc. Mệt mỏi, gầy gò và sốt có thể kéo dài trong nhiều tuần trước khi hồi phục hoặc tử vong. Liều bức xạ vừa phải có thể làm suy yếu nghiêm trọng các cơ chế phòng vệ miễn dịch, dẫn đến tăng độ nhạy cảm với độc tố vi khuẩn, giảm đáng kể khả năng cố định kháng nguyên và giảm hiệu quả hình thành kháng thể. Thật không may, thuốc kháng sinh có hiệu quả hạn chế trong việc chống lại các bệnh nhiễm trùng sau chiếu xạ. Do đó, các vật cách ly bằng nhựa có giá trị đáng kể giúp cách ly một người khỏi môi trường xung quanh; chúng cung cấp khả năng bảo vệ chống lại sự lây nhiễm từ các nguồn bên ngoài trong giai đoạn quan trọng để phục hồi.
Dưới liều 1,5 Gy thường không bị tử vong sau khi chiếu xạ toàn thân cường độ cao. Các triệu chứng sau khi tiếp xúc ở phạm vi liều này tương tự như các triệu chứng đã mô tả nhưng nhẹ hơn và chậm hơn. Với liều dưới 1 Gy, các triệu chứng có thể nhẹ đến mức người bị chiếu xạ có thể tiếp tục công việc bình thường của mình mặc dù tủy xương bị suy yếu đáng kể. Tuy nhiên, một số người bị khó chịu khi liều thấp tới 0,3 Gy. Mặc dù những liều như vậy có thể không gây ra phản ứng ngay lập tức, nhưng chúng có thể gây ra các tác dụng chậm xuất hiện nhiều năm sau đó.
Từ khóa: tổn thương bức xạ;
– CMD –
