Strålningsbiologi Flashcards
Strålningsbiologi
- Joniserad strålning
- Strålning = transport av energi
- Joniserad strålning = strålning (EM eller partikel) med så pass hög energi att den
frigör elektroner från atomer och därigenom skapar joner
Fysik > kemi > biologi
- Strålning deponerar energi i en valselektron vilket slår den fri och atomen blir en jon
- Atomer och joner > olika kemiska egenskaper > påverkar molekylen som atomen
är/var bunden till - Förändrande kemiska förändringar > resultatet kan påverka biologin
Vart är cellen som mest känslig?
DNA: i kärnan är känsligast gällande strålning
Beskriv olika DNA-skador;
Enkelsträngad – kan repareras rätt så enkelt > ”mallen” finns kvar
- Dubbelsträngad – mer komplicerad > vid reparation kan det gå fel vilket påverkar
DNA-strukturen - Basskador och vätebildningsbrott – mindre vanliga > kan oftast repareras utan
större problem > kan dock gå fel
Skada - vad händer vid en misslyckad reparation?
Lyckad reparation
- Misslyckad reparation > Aptos eller cancer
Beskriv olika tidsflöden;
O > beställning
- <10 upphöjt till -16 s = energi absorberas > excitationer, jonisationer
- <10 upphöjt till -5 = direkt och indirekta skador > bildning av fria radikaler
- Sekunder > biokemiska reaktioner
- Minuter > DNA-skador > ej celldöd eller celldöd > cellen dör > organismen dör
- Timmar > mutationer – reparation
När är en cell som mest och som minst känslig?
Kopplat till cellcykeln
- Minst känslig i Go och senare i delen av S
- Mest känslig i G2
Vad händer i G0 och senare delen av S?
G0 = Vilofas
S = DNA-syntes
Vad händer i G2?
DNA ordnas i kromosomer
Delnings förbereds
Hur kan vi minska riskerna vid behov av mycket strålning?
- Dela upp exponeringarna till flera olika tillfällen
- Finns då chans för celler att delas och organen kan återhämta sig
- Minska risken för negativa komplikationer vid t.ex. strålbehandling
Vad är LET ett mått på?
Mått på takten som joniserande strålningen avger energi
Mäts i keV/um
Beskriv Low LET
fotoner (röntgen och y), elektroner, B
Beskriv High LET
protoner, a, neutroner, tunga joner
LET - patientstrålning
För patientstrålning; högre energi > lägre LET
- Sannolikheten att partikeln reagerar med materia beror på energin
Olika strålningstyper;
- Högt LET > generellt att strålningstypen är skadligare
- Partiklar är generellt skadligare
- Storleken på patienten spelar dessutom roll
- Alfastrålning > resulterar oftare i mycket fler närliggande skador i DNA > allvarligare
skador
Vad innebär RBE – relativ biologisk effekt ?
Relationen mellan Low LET och high LET strålning utifrån biologisk verkan
- RBE = dosen som ger effekten x för referensen strålning / dosen som ger effekt x för
high LET strålning - Referensen är Low LET strålning
Vad är dos?
Energi som deponeras till en volym/vävnad/organ/person
Tre typer av dos används;
Absorberad dos
Ekvivalent dos
Effektiv dos
Vad är absorberad dos?
Absorberad energi per massenhet
- Enhet Gray (Gy), Joule/kg
- D = Limes absorberade energi / massenhet
- Massenhet = 0
- Dosen är för en ”masslös” punkt
Vad är Gy (gray)?
Gray är en oerhört stor enhet
Hur anpassar man efter helkroppsdos, organdos, radioterapi efter Gy?
- En helkroppsdos på 6 Gy dödar en människa
- Men det får en 6.0 W glödlampa att lysa enbart 1 sekund
- Organdoser = kan vara högre utan att patienten dör > det beror på hur stor del av
patienten/organet som bestrålas - Vid radioterapi > vanligt med tumördoser på 60 Gy > fraktionerat över flera
omgångar, då kan få doser som under en längre tid byggs upp till över 6 Gy - Normalt > inom röntgen > doser på mGy nivå
Vad innebär Ekvivalent dos (Ht)?
Relevant för biologiska effekter av strålning i ett organ
- Olika typer av strålning > olika biologiska effekter
- WR = strålningsviktningsfaktorer
- Enheten här; Sievert (SV) > vi använder oftast mSV
Beskriv effektiv dos;
- Den effektiva dosen > dosbegrepp > används relaterat till cancerrisker
- Enhet > SV
- WT = vävnadsviktningsfaktor
Beskriv vad;
Absorberad, effektiv och ekvivalent dos tar hänsyn för;
- Absorberad dos > fysikalisk verkan > ingen hänsyn till biologin
- Ekvivalent dos > hänsyn till skillnaden i strålningens natur
- Effektiv dos > hänsyn till att olika vävnader har olika egenskaper
Vad är Kollektiv dos?
Storhet, större sammanhang
- Kollektiv dos = genomsnittsdos för en grupp multiplicerad med antalet individer i den
gruppen - Enhet = Gray (Gy) eller Sievert (SV)
Vilka effekter kan strålning resultera i?
Deterministiska effekter
- ”Akuta strålskador”
- Direkt kopplat till ett tröskelvärde för stråldosen
Stokastiska effekter
- Främst cancer
- Saknar tröskelvärde
Beskriv Deterministiska skador
- Tröskelvärde = över denna dos framträder skadan
- Över tröskelvärdet > relevanta skadan
- Under tröskelvärde = skadan kan ej framträda
Tröskelvärdet
- Ingen effekt på tröskeldosen
- Efter tröskeldosen > ökande dosen > ökande allvarlighetsgrad
T.ex. Chernobyl och Fukushima
Akuta strålningsymtom
- Organgrupper drabbas på dosnivå;
Blodbildande organ
Magtarmkanalen
Centrala nervsystemet
Blodbildande organ
- Allvarligt vid doser över 3 Gy
- Sannolik död utan vård
- Mortaliteten är ej borträknad vid vård heller
- Kraftig ökad risk för infektioner
Mag-tarmkanalen (5-15 Gy)
- Påverkar cellförnyelse
- Interna blödningar är vanliga
- Med vård är risken fortfarande stor för död
Centrala nervsystemet (>15 Gy)
- Garanterad död, inom 2 veckor
- CNS slås ut
- Dos över 30 Gy > individen kommer dö inom 48 h
Symtom på akut strålningssjuka
- Kräkningar och feber > inom några timmar
- Rätt vanliga symtom
- Sök vård om man varit i närheten av betydande strålning
- Extremt sällsynt med dessa skador
Lokala deterministiska skador
- Beroende på område > dessa skador sällan fatala
- Skadan kan fortfarande ha stora effekter på liv och hälsa
Vad är ett erytem?
- De flesta > lindriga (t.ex. solbränna)
- Högre doser > mycket allvarligare
Tröskeldos och effekt; (Gy)
2 Gy > Erytem (övergående)
5 Gy > Allvarligare erytem med sårbildning
7 Gy > Permanent hårförlust
12 Gy > Nekros
