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Strahlenverletzungen

Von Jerrold T. Bushberg, PhD, DABMP, School of Medicine, University of California, Davis

Eine Strahlenverletzung ist eine Schädigung von Gewebe, die durch ionisierende Strahlung verursacht wird.

  • Hohen Dosierungen ionisierender Strahlung können zu akuten Erkrankungen führen, weil die Produktion der Blutzellen reduziert und der Verdauungstrakt geschädigt wird.

  • Eine sehr hohe Dosis ionisierender Strahlung kann auch das Herz und die Blutgefäße (Herz-Kreislauf-System), das Gehirn und die Haut schädigen.

  • Eine ionisierende Strahlung kann das Krebsrisiko erhöhen und das Sperma und die Eizellen schädigen, was das Risiko genetischer Defekte der Nachkommen erhöht.

  • Die Ärzte entfernen das radioaktive Gewebe aus dem Körper des Betroffenen und behandeln die Symptome und Komplikationen einer Strahlenverletzung.

Im Allgemeinen bezieht sich eine ionisierende Strahlung auf hoch-energetische elektromagnetische Wellen (Röntgenstrahlen und Gammastrahlen) und Partikel (Alphapartikel, Betapartikel und Neutronen), die die Elektronen aus den Atomen lösen können (Ionisierung). Durch Ionisierung wird der Chemiehaushalt der betroffenen Atome und aller Moleküle, die in diesen Atomen enthalten sind, verändert. Durch Veränderung der Moleküle in dem streng geordneten Umfeld der Zelle kann die ionsierende Strahlung Zellen aufreißen und schädigen. Eine Schädigung der Zellen kann zu Krankheiten führen, das Krebsrisiko erhöhen oder beides.

Eine ionisierende Strahlung wird durch radioaktive Substanzen (Radionuklide) wie etwa Uran, Radon und Plutonium verursacht. Sie wird auch auf menschlich produzierten Einrichtungen erzeugt, wie etwa den Röntgenstrahlen und den Geräten für eine Strahlentherapie.

Radiowellen, wie etwa die von Handys und AM- und FM-Sendern und das sichtbare Licht sind ebenso Formen einer elektromagnetischen Strahlung. Aufgrund ihrer niedrigen Energie ionisieren diese Arten von Strahlung aber nicht und deshalb schädigt die Stärke, in der die Allgemeinheit diesen allgemeinen Strahlenquellen ausgesetzt ist, die Zellen nicht. Diese Erläuterung bezieht sich ausschließlich die ionisierende Strahlung, wenn von Strahlung die Rede ist.

Strahlungsmessung

Die Stärke der Strahlung wird in mehreren verschiedenen Einheiten gemessen. Die Röntgenstrahlung (R) ist ein Maß der Ionisierungsfähigkeit der Strahlung in der Luft und wird in der Regel verwendet, um die Intensität der Bestrahlung auszudrücken. Wie viel Strahlung jemand ausgesetzt ist und wie viel Strahlung im Körper aufgenommen wurde, kann sehr verschieden sein. Der Gray-Wert (Gy) und der Sievert-Wert (Sv) sind Masse für die Strahlendosis, d. h. der Summe von Strahlung, die sich in der Materie abgesetzt hat. Diese Einheiten werden verwendet, um die Dosis bei Menschen nach einer Strahleneinwirkung zu messen. Der Gy und der Sv sind ähnlich, nur wird beim Sv auch gemessen, wie wirksam die verschiedenen Arten von Strahlung sind, um Schäden zu verursachen, und wie empfindlich die verschiedenen Gewebe des Körpers auf eine Strahlung reagieren. Niedrige Bestrahlungsniveaus werden in mGy (1 mGy = 1/1000 Gy) und mSv (1 mSv = 1/1000 Sv) gemessen.

Kontaminierung im Vergleich zu Verstrahlung

Die zwei Haupttypen der Strahlenexposition sind die Kontaminierung und die Verstrahlung. Bei vielen der schwersten Strahlenunfälle waren die Menschen beidem ausgesetzt.

Kontamination ist der Kontakt mit radioaktivem Material und seine Aufnahme, typischerweise in Form von Staub oder Flüssigkeit. Eine externe Kontaminierung betrifft die Haut oder die Kleidung, wobei davon ein Teil abfallen oder abgerieben werden kann und andere Menschen und Objekte dadurch kontaminiert werden. Eine interne Kontaminierung ist radioaktives Material, das sich durch Verschlucken, Einatmen oder Hautrisse im Körper absetzt. Sobald die radioaktive Substanz sich im Körper befindet, kann diese an verschiedene Stellen gelangen, wie dem Knochenmark, wo sie weiterhin Strahlung absondert und so die Dosis steigert, bis sie entfernt wird oder ihre gesamte Energie freigesetzt hat (Zerfall). Eine innere Kontaminierung ist schwerer zu beheben als eine externe Kontaminierung.

Eine Verstrahlung besteht darin, dass man einer Strahlung, nicht aber radioaktivem Material ausgesetzt ist, was heißt, dass es nicht zu einer Kontaminierung kommt. Ein geläufiges Beispiel sind diagnostische Röntgenstrahlen wie zum Beispiel bei einem gebrochenen Bein. Man kann Strahlen ausgesetzt sein, ohne dass es einen direkten Kontakt zwischen der Person und der Strahlungsquelle (wie etwa radioaktivem Material oder einem Röntgengerät) gibt. Wenn die Strahlungsquelle beseitigt oder abgeschaltet wird, hört die Verstrahlung auf. Menschen, die verstrahlt, aber nicht kontaminiert sind, sind nicht radioaktiv, d. h. dass sie keine Strahlung abgeben und dass ihre Dosis aus dieser Strahlungsquelle nicht weiter steigt.

Wussten Sie ...?

  • Im Durchschnitt ist ein Mensch in den Vereinigten Staaten etwa der gleichen Dosis an natürlicher Strahlung wie der aus menschlich erzeugten Strahlungsquellen ausgesetzt (wobei fast all diese Quellen medizinische Strahlungsquellen sind, die eingesetzt werden, um eine Krankheit zu diagnostizieren oder zu behandeln).

Strahlungsquellen

Jeder ist ständig einer niedrigen Strahlung ausgesetzt, die in der Natur vorkommt (Hintergrundstrahlung) und von Zeit zu Zeit Strahlungen aus künstlich erzeugten Quellen. In der Vereinigten Staaten erhalten die Menschen im Durchschnitt etwa 3 mSv pro Jahr aus natürlichen Quellen und 3 mSv pro Jahr aus künstlichen Quellen, insgesamt 6 mSv pro Jahr. In einigen Teilen von Indien, des Iran, Brasiliens und Chinas ist die durchschnittliche Hintergrundstrahlungsdosis höher, zwischen 5 und 10 mSv pro Jahr.

Hintergrundstrahlung

Zu den Quellen einer Hintergrundstrahlung zählen kosmische Strahlen aus dem Weltall und aus in der Natur vorkommenden radioaktiven Elementen.

Die kosmische Strahlung wird durch die Erdatmosphäre beträchtlich blockiert, ist aber am Nord- und am Südpol aufgrund des Magnetfelds der Erde konzentriert. Deshalb ist die Einwirkung der kosmischen Strahlung bei Menschen, die näher an den Polen oder in großer Höhe leben und während eines Fluges stärker.

Radioaktive Elemente, insbesondere Uran und die radioaktiven Produkte, in die es auf natürlichem Weg zerfällt (wie Radongas) sind in vielen Steinen und Mineralien vorhanden. Diese Elemente landen schließlich in verschiedenen Substanzen, auch in Lebensmitteln, Wasser und Baumaterial. Die Belastung durch Radon macht etwa zwei Drittel der natürlich vorkommenden Strahlungsbelastung aus, der die Menschen ausgesetzt sind. Die Dosis aus der natürlichen Hintergrundstrahlung ist viel zu niedrig, um eine Strahlenverletzung hervorzurufen.

Künstliche Strahlung

Am häufigsten sind die künstliche bzw. vom Menschen erzeugte Strahlenquellen bei ärztlichen bildgebenden Untersuchungen (insbesondere einer Computertomographie [CT] und nuklearmedizinischen Herzscans) ausgesetzt. Die medizinischen Diagnosetests wie Röntgenbilder der Brust, Mammogramme und Röntgenbilder des Zahnbereichs geben keine Dosen ab, die ausreichend wären, um eine Strahlungsverletzung zu verursachen. Menschen, die im Rahmen einer Krebstherapie bestrahlt werden, können sehr hohe Strahlendosen erhalten. Es werden allerdings viele Anstrengungen unternommen, die Bestrahlung nur auf die erkrankten Gewebe zu beschränken und die Bestrahlung normalen Gewebes zu minimieren.

Auch andere Quellen wie ein Strahlungsunfälle oder Atomstaub bei Tests nuklearer Waffen können auftreten. Diese Strahlungen sind aber nur ein kleiner Teil der jährlichen Strahleneinwirkung. In der Regel betreffen Strahlungsunfälle Menschen, die mit radioaktiven Stoffen und mit Röntgenstrahlenquellen umgehen, wie etwa Lebensmittelbestrahlungsgeräten und industriellen Röntgengeräten. Manche Menschen können beträchtliche Strahlungsdosen ausgesetzt sein. Diese Schäden werden in der Regel dadurch verursacht, dass die Sicherheitsvorschriften nicht eingehalten wurden. Strahlungsbelastungen sind auch durch verlorene oder gestohlene medizinische oder industrielle Quellen, die hohe Mengen radioaktiven Materials enthalten, verursacht worden.

In seltenen Fällen wurde radioaktives Material aus Atomkraftwerken freigesetzt; Beispiele aus der Vergangenheit sind die Kernkraftunfälle von Three Mile Island in Pennsylvania im Jahr 1979 und 1986 in Tschernobyl in der Ukraine. Der Unfall in Three Mile Island führte nicht zu nennenswerten Strahlungsbelastungen. Tatsächlich erhielten Menschen, die in einem Umkreis des Kraftwerks von 1.6 km lebten, nur etwa 0.08 mSv zusätzlicher Strahlung. Menschen aber, die in der Nähe der Anlage von Tschernobyl lebten, waren einer durchschnittlichen Dosis von etwa 300 mSv ausgesetzt. Mehr als 30 Arbeiter und Nothelfer starben und sehr viel mehr Menschen wurden geschädigt. Es gab eine Kontaminierung in niedrigen Dosen aus Tschernobyl bis hin nach Europa, Asien und sogar die Vereinigten Staaten. Die durchschnittliche kumulierte Strahlungsdosis der allgemeinen Bevölkerung in den kontaminierten Bereichen (verschiedenen Regionen in Weissrussland, Russland und in der Ukraine) über einen Zeitraum von 20 Jahren nach dem Unfall wurde auf zwischen 10 und 30 mSv geschätzt. Es sollte angemerkt werden, dass die durchschnittliche jährliche Zusatzdosis (0,5 bis 1,5 mSv pro Jahr), die die Bewohner in den von Tschernobyl kontaminierten Gebieten ausgesetzt waren, insgesamt gesehen niedriger ist als die normale Hintergrundstrahlung in den Vereinigten Staaten.

Auch Atomwaffen setzen eine große Mengen Energie und Strahlung frei. Diese Waffen wurden seit 1945 nicht mehr gegen Menschen eingesetzt. Allerdings verfügen inzwischen mehrere Staaten über Atomwaffen und auch Terroristengruppen haben versucht, sich ihrer zu bemächtigen oder sie selbst zu bauen, was die Gefahr erhöht, dass diese Waffen erneut eingesetzt werden. Die Mehrzahl der Unfälle bei der Detonation von Atomwaffen wird durch die Explosion und thermische Verbrennungen verursacht. Ein kleineren Teil der Erkrankungen (aber immer noch ein beträchtlicher) wird durch Strahlung verursacht.

Zu den möglichen vorsätzlichen Verstrahlungen aufgrund von terroristischen Aktivitäten zählen der Einsatz eines Geräts, das einen Bereich vergiftet, indem radioaktive Stoffe versprüht wird (ein Gerät zum Versprühen einer Strahlung, bei dem konventionelle Sprengsätze verwendet werden, wird als schmutzige Bombe bezeichnet). Andere mögliche Terrorszenarien wären der Einsatz versteckter Strahlungsquellen, durch die ahnungslose Menschen einer hohen Dosis Strahlung ausgesetzt werden, ein Angriff auf ein Atomkraftwerk oder ein Lager für radioaktives Material und das Zünden atomarer Waffen.

Jährliche Strahlungsrate in den Vereinigten Staaten

Quelle

Durchschnittliche effektive Dosis (Millisievert)

Natürliche Strahlenquellen

Radon

2,00

Andere Quellen auf der Erde

0,28

Strahlung aus dem Weltraum

0,27

Natürliches radioaktives Material im Körper

0,39

Zwischensumme:

3,0

Künstliche Quelle

Medizinische diagnostische Bildgebung*

3,0

Verbrauchsgüter

0,10

Atomstaub nach Waffentests

Weniger als 0,01

Atomindustrie

Weniger als 0,01

Zwischensumme:

3,0

Jährliche Gesamtbelastung

6,0

Andere Belastungsquellen (pro Vorfall)

Flugreisen

0,005 mSv/Flugstunde

Röntgen der Zähne

0,005

Röntgenaufnahmen des Brustkorbs

0,02

Mammografie

0,4

Computertomographie des Kopfes

2

Computertomographie des Brust- oder Bauchraums

7

Bariumeinlauf

8

*Durchschnittlicher Wert Die meisten Menschen sind jedes Jahr sehr viel niedrigeren Dosen durch Untersuchungen wie z. B. Röntgenbildern der Zähne und Mammografien ausgesetzt, während eine kleine Anzahl erkrankte oder verletzter Menschen zahlreiche bildgebende Untersuchungen benötigt und deshalb sehr viel mehr Strahlung ausgesetzt ist.

Strahlungsauswirkung

Die schädlichen Wirkungen einer Strahlung hängen von verschiedenen Faktoren ab:

  • Der Menge (Dosis)

  • Wie schnell die Dosis aufgenommen wird

  • Wie viel Körperanteil der Strahlung ausgesetzt ist

  • Die Strahlenempfindlichkeit der besonderen Gewebe

Eine einzelne, hohe und den Menschen schnell treffende Dosis kann tödlich sein, während dieselbe Dosis, über einen Zeitraum von Wochen und Monaten verabreicht, wesentlich schwächer wirkt. Das Ausmaß der Schädigung hängt auch davon ab, wie viel Körperoberfläche der Bestrahlung ausgesetzt ist. Zum Beispiel sind mehr als 6 Gy für gewöhnlich tödlich, wenn die Strahlung über den gesamten Körper verteilt ist. Wenn aber das Zehnfache oder mehr dieser Menge, konzentriert auf kleine Bereiche und verteilt über einen Zeitraum von Wochen oder Monaten, wie z. B. eine Chemotherapie bei Krebs, verabreicht wird, so verursacht sie keine nachhaltigen Schädigungen.

Manche Körperteile reagieren auf Strahlung empfindlicher als andere. Organe und Gewebe, in denen sich die Zellen schnell vermehren, wie der Darm und das Knochenmark, sind wesentlich anfälliger für Strahlenschäden als Körperbereiche mit langsamer Zellvermehrung, wie Muskeln und Hirnzellen. Die Schilddrüse ist, wenn sie radioaktivem Jod ausgesetzt war, krebsanfälllig, weil sich radioaktives Jod in der Schilddrüse konzentriert.

Strahlung und Kinder

Kinder sind für Strahlungsverletzungen anfälliger, weil ihre Zellen sich normalerweise schneller teilen als die Erwachsener.

Besonders der Fötus ist anfällig für Schädigungen aufgrund einer Strahlung. Bei einem Fötus kann eine Belastung über 300 mGy über 8 bis 25 Wochen nach der Empfängnis zu verminderter Intelligenz und schlechten schulischen Leistungen führen. Angeborene Fehler können auftreten, wenn der schwangere Bauch hohen Strahlendosen ausgesetzt war. Bei Dosen von weniger als 100 mGy aber, besonders bei den noch niedrigeren Dosen, die für die typischen bildgebende Untersuchungen von Schwangeren eingesetzt werden, gibt es keine erkennbare Steigerung des Risikos von Geburtsfehlern über das normale Maß hinaus.

Wussten Sie ...?

  • Eine Strahlung ist keine so bedeutende Ursache für die Entstehung von Krebs oder Geburtsfehlern, wie allgemein angenommen wird.

Strahlung und Krebs

Eine hohe Strahlenbelastung steigert das Krebsrisiko, weil die Schädigung des genetischen Materials (der DNS) der Zellen die Bestrahlung überdauert. Strahlungen sind allerdings eine weniger wichtige Ursache für Krebs als allgemein angenommen. Selbst eine Ganzkörperdosis von 1 Gy (mehr als 300 Mal stärker als die durchschnittliche jährliche Hintergrundstrahlungsdosis) erhöht das lebenslange Risiko einer Durchschnittsperson, an Krebs zu sterben, von 25 % auf etwa 30 %.

Das Risiko strahlenbedingten Krebses bei Kindern ist um ein Vielfaches höher als das von Erwachsenen. Kinder sind eventuell anfälliger, weil ihre Zellen sich öfter teilen und weil bei ihnen die Lebenszeit, während derer sich ein Krebs einstellen kann, länger ist. Das Krebsrisiko bezogen auf die Lebenszeit bei einem einjährigen Kind, bei dem eine Computertomographie des Bauchraums gemacht wird, wird auf um 0,18 % erhöht geschätzt.

Strahlung und Erbfehler

Bei Tieren hat sich gezeigt, dass eine hochdosierte Bestrahlung der Eileiter oder der Hoden zu Schädigungen bei den Nachkommen (Erbfehlern) führt. Allerdings wurde beim Prozentsatz der Geburtsschäden bei Kindern von Überlebenden der Atomexplosion in Japan kein Ansteigen des Anteils verzeichnet. Möglich ist, dass die Strahlenbelastung nicht hoch genug war, um ein messbares Ansteigen zu verursachen.

Symptome

Die Symptome hängen davon ab, ob eine Strahlenbelastung den gesamten Körper betrifft oder auf einen kleinen Teil der Körperoberfläche beschränkt ist. In hoher Dosierung verursacht eine Belastung des gesamten Körpers eine akute Strahlungserkrankung und eine Belastung nur eines Teils des Körpers örtliche Strahlenverletzungen.

Akute Strahlungserkrankung

Eine akute Strahlungserkrankung tritt in der Regel bei Menschen auf, deren gesamter Körper sehr hohen Strahlungsdosen auf einmal und über eine kurze Zeit ausgesetzt war. Die akuten Strahlensyndrome werden, entsprechend dem primär betroffenen Organsystem, in drei Typen unterteilt, die sich zum Teil überschneiden:

  • Hämatopoetisches Syndrom

  • Gastrointestinales Syndrom

  • Zerebrovaskuläres Syndrom

Eine akute Strahlungserkrankung entwickelt sich für gewöhnlich in drei Stadien:

  • Frühe Symptome wie etwa Übelkeit, Appetitlosigkeit, Erbrechen, Müdigkeit und, wenn man sehr hohen Strahlungsdosierungen ausgesetzt war, Durchfall (gemeinsam das Prodrom genannt)

  • Ein Zeitraum ohne Symptome (latentes Stadium)

  • Danach entwickeln sich verschiedene Symptommuster (Syndrome), die von der Höhe der Strahlendosis abhängen.

Welches Syndrom sich jeweils einstellt, seine Schwere und die Geschwindigkeit, mit dem es sich entwickelt, hängt von der Strahlendosis ab. Wenn die Dosis steigt, stellen sich die Symptome früher ein und entwickeln sich schneller (zum Beispiel von den prodromalen Symptomen zu den verschiedenen Syndromen des Organsystems) und werden schlimmer.

Bei einer gegebenen Strahlendosis sind die Schwere und der zeitliche Ablauf der frühen Symptome bei allen Menschen weitgehend gleich. Daher können die Ärzte die Strahlenbelastung eines Menschen oft nach dem zeitlichen Ablauf, der Art und der Schwere der Symptome abschätzen.

Das hämatopoetische Syndrom entsteht durch die Wirkung von Strahlung auf das Knochenmark, die Milz und die Lymphknoten - die wichtigsten Organe für die Blutzellbildung (Hämatopoese). Es beginnt eine bis sechs Stunden nach einer Strahlendosis von 1 bis 6 Gy mit Appetitlosigkeit, Teilnahmslosigkeit, Übelkeit und Erbrechen. In den 24 bis 48 Stunden nach der Strahleneinwirkung klingen die Symptome ab und die Betroffenen fühlen sich eine Woche lang oder auch länger wohl. In dieser Latenzperiode beginnt aber der Zerfall der Blut produzierenden Zellen im Knochenmark, in der Milz und den Lymphknoten und diese werden auch nicht ersetzt, was zu einem starken Mangel an weißen Blutkörperchen führt, auf den ein Mangel an Blutplättchen und dann roten Blutkörperchen folgt. Der Mangel an weißen Blutkörperchen kann zu schweren Infektionen führen. Der Mangel an Blutplättchen kann zu einem unkontrollierten Bluten führen. Der Mangel an roten Blutkörperchen (Anämie) verursacht Müdigkeit, Schwäche, Blässe und Kurzatmigkeit bei körperlicher Betätigung. Wenn die betroffene Person überlebt, werden nach vier bis fünf Wochen wieder Blutkörperchen produziert, die Betroffenen fühlen sich aber über Monate schwach und müde.

Das gastrointestinale Syndrom entsteht durch die Wirkung der Strahlung auf die Schleimhaut des Verdauungstrakts. Es beginnt weniger als 1 Stunden nach einer Strahlendosis von 6 Gy und mehr mit starker Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. Die Symptome können starke Austrocknung zur Folge haben, klingen aber nach zwei Tagen komplett ab. Während der darauf folgenden vier bis fünf Tage fühlt sich der Betroffene zwar wohl, die Zellen der Magen-Darm-Schleimhaut, die normalerweise als Schutzbarriere fungieren, sterben jedoch ab und werden abgestoßen. Jetzt tritt starker - oft blutiger - Durchfall auf und damit kommt es wieder zur Austrocknung. Bakterien aus dem Verdauungstrakt dringen in den restlichen Körper ein und verursachen schwere Infektionen. Personen, die einer solchen Strahlendosis ausgesetzt waren, entwickeln zusätzlich ein hämatopoetisches Syndrom, das zu Blutungen und Infektionen führt und das Sterberisiko erhöht. Nach einer Strahlenbelastung mit mehr als 6 Gy tritt für gewöhnlich der Tod ein. Mit einer modernen medizinischen Versorgung können aber etwa 50 % der Betroffenen überleben.

Das zerebrovaskuläre Syndrom betrifft das zentrale Nervensystem und tritt bei einer Strahlenexposition von mehr als 20 bis 30 Gy auf. Schnell entwickeln sich Verwirrtheit, Übelkeit, Erbrechen, blutiger Durchfall und Schock. Die latente Phase ist kurz oder sie tritt überhaupt nicht auf. Innerhalb von Stunden kommt es zum Blutdruckabfall, begleitet von Krampfanfällen und Koma. Das zerebrovaskuläre Syndrom endet innerhalb von 1 bis 2 Tagen immer tödlich.

Örtliche Strahlenverletzungen

Eine Chemotherapie bei Krebs ist der häufigste Grund für örtliche Strahlenverletzungen. Andere Ursachen führen zu ähnlichen Symptomen. Die Symptome hängen von der Menge der Strahlung und dem betroffenen Körperbereich ab.

Während und kurz nach der Bestrahlung von Gehirn und Bauchraum können Übelkeit, Erbrechen und Appetitlosigkeit auftreten. Eine hoch dosierte, örtlich begrenzte Bestrahlung schädigt oft die Haut in dem bestrahlten Bereich. Zu diesen Hautveränderungen zählen Haarausfall, gerötete, schuppende Haut, Geschwüre, Hautatrophie und spinnenartige, erweiterte oberflächliche Blutgefäße (Besenreiser). Durch Bestrahlung des Mundraums und der Kieferknochen kann Mundtrockenheit entstehen, die zu vermehrter Karies und Kieferschädigung führt. Eine Bestrahlung der Lungen kann zu einer Lungenentzündung führen (Strahlungs-Pneumonitis). Sehr hohe Dosen können eine starke Narbenbildung (Fibrose) des Lungengewebes verursachen, was zu einer die Funktionen beeinträchtigenden Atemnot und später zum Tod führen kann. Das Herz und die ihn schützende Tasche (Herzbeutel) können sich nach intensiver Bestrahlung von Brustknochen und Brustraum entzünden, was Symptome wie Brustschmerzen und Atemnot verursachen kann. Erhebliche Strahlendosen im Rückenmark können schwere Schäden anrichten, die zur Lähmung, Inkontinenz und dem Verlust des Empfindens führen. Eine starke Bestrahlung des Bauchraums (bei einem Lymphknoten-, Hoden- oder Eierstockkrebs) können zu bleibenden Magengeschwüren, Narben und einer Einengung oder einem Darmdurchbruch führen, was wiederum Symptome wie etwa Bauchschmerzen, Erbrechen, Blutspucken und dunklem, teerigem Stuhl verursacht.

Gelegentlich stellen sich schwere Verletzungen lange nach Ende der Strahlentherapie ein. Die Nierenfunktion kann sich sechs Monate bis zu einem Jahr nach einer Bestrahlung verschlechtern, was zu Anämie und Bluthochdruck führt. Hohe kumulierte Strahlendosen, die die Muskulatur betroffen haben, können eine schmerzhafte Muskelerkrankung verursachen, bei der Muskelmasse abgebaut (Muskelatrophie) und in die bestrahlten Muskeln Kalzium eingelagert wird. Gelegentlich kann eine Strahlentherapie einen neuen krebshaltigen (bösartigen) Tumor verursachen. Diese strahleninduzierten Krebsarten entwickeln sich typischerweise zehn Jahre oder später nach der Strahlenexposition.

Diagnose

Eine Strahlungseinwirkung lässt sich eventuell eindeutig aus der Vorgeschichte des Patienten ableiten. Eine Strahlungsverletzung wird vermutet, wenn die Patienten die Symptome einer Erkrankung oder gerötete Haut oder Geschwüre zeigen, nachdem sie eine Chemotherapie erhalten haben oder bei einem Unfall Strahlungen ausgesetzt waren. Die Zeitspanne, bis sich die Symptome einstellen, kann den Ärzten helfen, die Strahlungsdosis zu schätzen. Spezielle Diagnoseverfahren zum direkten Nachweis von Strahlenschäden gibt es nicht, es lassen sich aber Infektionen, Änderungen des Blutbildes und organische Fehlfunktionen nachweisen. Der Schweregrad der Strahlenexposition lässt sich anhand der Zahl der Lymphozyten (ein Typ weißer Blutkörperchen) im Blut bestimmen. Je niedriger die Lymphozytenzahl 48 Stunden nach der Exposition ist, desto schlimmer war in der Regel die Strahlenexposition.

Die radioaktive Kontamination lässt sich hingegen mit einem Geigerzähler, einem Strahlungsnachweis- und messgerät, bestimmen. Abstriche von der Nasenschleimhaut, vom Rachen und aus Wundsekret werden ebenfalls auf Radioaktivität hin untersucht.

Die frühen Symptome einer akuten Strahlungerkrankung – Übelkeit, Erbrechen und Zittern – können auch durch Angst verursacht werden. Da Angst nach terroristischen und nuklearen Vorfällen verbreitet ist, sollten die Betroffenen nicht in Panik geraten, wenn sich derartige Symptome einstellen, insbesondere nicht, wenn die Menge der Strahlungsbelastung unbekannt und niedrig ist.

Vorbeugung

Bei einer weitreichenden starken Umweltverschmutzung aufgrund eines Unfalls in einem Atomkraftwerk oder der vorsätzlichen Freisetzung von radioaktivem Material sollten die Betroffenen die Ratschläge der Verantwortlichen des öffentlichen Gesundheitssystems befolgen. Derartige Informationen werden für gewöhnlich im Fernsehen und im Radio veröffentlicht. Die Betroffenen können gebeten werden, den kontaminierten Bereich verlassen oder sich dort einen Schutzraum suchen, wo sie sich befinden. Ob eine Evakuierung oder ein Unterstellen in einem Schutzraum angeraten wird, hängt von vielen Faktoren ab, auch von der Zeit, die seit der ersten Freisetzung vergangen ist, davon, ob die Freisetzung unterbunden werden konnte, von den Wetterbedingungen, von der Verfügbarkeit geeigneter Unterkünfte und von den Straßen- und Wetterbedingungen. Falls eine Unterstellen in einem Schutzraum empfohlen wird, ist es am besten, sich in einer Struktur aus Beton oder Metall unterzustellen, besonders einer unterirdischen (wie einem Untergeschoss). Ist kein Schutzraum in einem Untergeschoss verfügbar, ist es am besten, sich auf den mittleren Ebenen eines hohen Gebäudes, möglichst mittig und weg von den Fenstern aufzuhalten.

Es wird empfohlen, die Kleidung zu wechseln und sich zu duschen, wenn der Verdacht besteht, dass man sich mit radioaktiven Stoffen kontaminiert hat. Die Betroffenen können in den örtlichen Apotheken und einigen öffentlichen Gesundheitszentren Kaliumjodidtabletten (KI) erhalten. Kaliumjodid ist allerdings nur dann von Nutzen, wenn radioaktives Jod freigesetzt wird. Es bietet keinen Schutz vor anderen radioaktiven Stoffen. Menschen mit einer bekannten Jod-Anfälligkeit und bestimmten Schilddrüsenkrankheiten sollte Kaliumjodid vermeiden. Bei einem Verdacht auf Jod-Allergie sollte ein Arzt eingeschaltet werden.

Bei bildgebenden Verfahren, die mit einer ionisierenden Strahlung einhergehen, und insbesondere bei einer Chemotherapie gegen Krebs, bei denen hohe Dosen angewandt werden, werden die sensibelsten Teile des Körpers, wie die Augenlinsen, die weibliche Brust, die Eierstöcke oder Hoden und die Schilddrüse soweit als möglich geschützt (zum Beispiel, indem man eine bleigefüllte Schutzschürze trägt).

Wussten Sie ...?

  • Menschen, die in einem Umkreis von 16 km eines Atomkraftwerks wohnen, sollten Kaliumjodid bereit liegen haben.

  • Das Wechseln der Kleidung und das Duschen mit warmem Wasser und marktübliche Shampoos sind sehr wirksam, um die meiste von außen einwirkende Kontaminierung zu entfernen.

Prognose

Die Folgen hängen von der Strahlungsdosis, der Strahlungsrate (wie schnell die Einwirkung aufgetreten ist) und den betroffenen Körperteilen ab. Weitere Faktoren sind der Gesundheitszustand der Betroffenen und die medizinische Versorgung. Im allgemeinen sterben ohne medizinische Versorgung die Hälfte aller Personen, die mehr als 3 Gy auf einmal bei einer Ganzkörperbestrahungen ausgesetzt waren. So gut wie alle Betroffenen, die mehr als 6 Gy ausgesetzt waren, versterben. So gut wie alle von denen, die weniger als 2 Gy ausgesetzt waren, erholen sich innerhalb eines Monats wieder vollständig, wobei aber langfristige Komplikationen wie etwa ein Krebs auftreten können. Mit medizinischer Versorgung überleben etwa die Hälfte der Betroffenen, die einer Ganzkörperstrahlung von 6 Gy ausgesetzt waren. Es gibt Menschen, die Dosen von bis zu 10 Gy überlebt haben.

Da die Ärzte wahrscheinlich die Höhe der Strahlung, der jemand ausgesetzt war, nicht kennen, geben sie in der Regel eine Prognose basierend auf den Symptomen des Betroffenen ab. Das zerebrovaskuläre Syndrom führt innerhalb von Stunden bis zu einigen Tagen zum Tod. Beim gastrointestinalen Syndrom tritt der Tod innerhalb von 3 bis 10 Tagen ein, in Ausnahmefällen erst nach einigen Wochen. Viele Betroffene, die eine angemessene medizinische Versorgung erhalten haben, überleben das hämatopoetische Syndrom, je nach Strahlungsdosis und Gesundheitszustand. Diejenigen, die nicht überleben, sterben in der Regel innerhalb von 4 bis 8 Wochen nach der Einwirkung.

Behandlung

Körperliche Verletzungen werden behandelt, bevor die Verstrahlung behandelt wird, weil sie unmittelbarer lebensbedrohlich sind. Bei einer Verstrahlung gibt es keine Notbehandlung, die betroffene Person wird aber sorgfältig auf die Entwicklung der verschiedenen Syndrome hin überwacht und symptomatisch behandelt.

Die Kontaminierungsquelle sollte sofort beseitigt werden, um zu verhindern, dass das radioaktive Material weiter auf den Betroffenen abstrahlt und vom Körper aufgenommen wird. Kontaminierte Wunden werden vor der kontaminierten Haut behandelt. Die Ärzte dekontaminieren die Wunden, indem sie sie mit Salzwasserlösung abspülen und mit einem sterilen Wattebausch abtupfen. Nach der Dekontaminierung werden die Wunden abgedeckt, um eine Neukontaminierung zu verhindern, wenn andere Stellen gewaschen werden. Die kontaminierte Haut sollte sanft mit viel Seife und warmen (nicht heißem) Wasser abgerieben werden. Hautfalten und Nägel müssen besonders sorgfältig behandelt werden. Harte Chemikalien, Bürsten oder Rubbeln, wodurch die Hautoberfläche aufgerissen werden kann, sollten vermieden werden. Wenn das Haar nicht mit Seife und Wasser dekontaminiert werden kann, ist es besser, es mit Scheren abzuschneiden als es abzurasieren. Durch das Rasieren kann die Haut angeritzt werden, womit die Kontaminierung in den Körper gelangen kann. Eine Dekontaminierung der Haut und der Wunde sollte so lange fortgeführt werden, bis der Geiger-Zähler zeigt, dass die Radioaktivität verschwunden oder beinahe verschwunden ist, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Waschen die gemessene Menge von Radioaktivität nicht mehr beträchtlich vermindern kann oder bis eine weitere Reinigung mit der Gefahr verbunden ist, dass die Haut verletzt wird. Verbrennungen sollten sanft gespült, aber nicht gerieben werden.

Bestimmte Maßnahmen können die interne Kontaminierung senken. Wenn jemand vor kurzem sehr viel radioaktives Material verschluckt hat, kann dies zum Erbrechen führen. Für manche radioaktive Stoffe gibt es bestimmte chemische Behandlungen, die ihre Aufnahme nach dem Verschlucken reduzieren oder dazu beitragen können, das Ausscheiden aus dem Körper zu beschleunigen. Wenn es kurz vor oder kurz nach einer internen Kontaminierung mit radioaktivem Jod eingenommen wird, kann Kaliumjodid sehr effektiv die Aufnahme von radioaktivem Jod in der Schilddrüse verhüten. Dadurch wird das Risiko eines Schilddrüsenkrebses und einer Verletzung der Schilddrüse verringert. Kaliumjodid ist nur bei radioaktivem Jod wirksam, nicht bei anderen radioaktiven Elementen. Andere Arzneimittel wie Zink oder Monocalcium-trinatrium-diethylentriamin-pentaacetat (DTPA – für Plutonium, Ytrium, Californium und Americieum), Kalzium oder Aluminiumphosphat-Lösungen (bei radioaktivem Strontium) und Preussisch-Blau (bei radioaktivem Cäsium, Rubidium und Thallium) können intravenös verabreicht werden, um einen Teil bestimmter Radionuklide, nachdem sie in den Körper eingedrungen sind, wieder auszuleiten. Mit Ausnahme von Kaliumjodid, das sehr wirksam ist, reduzieren Arzneimittel, die verabreicht werden, um interne Kontaminierungen zu behandeln, das Kontaminierungsrisiko nur um etwa 25 bis 75 %.

Die Übelkeit und das Erbrechen lassen sich dadurch lindern, dass man Arzneimittel zu sich nimmt, die ein Erbrechen verhindern (Antiemetika). Solche Arzneimittel werden Patienten, die eine Strahlentherapie oder eine Chemotherapie erhalten, verabreicht. Austrocknung wird durch die intravenöse Zufuhr von Flüssigkeit behandelt.

Personen mit gastrointestinalem und hämatopoetischem Syndrom werden isoliert, damit sie nicht mit Infektionserregern in Kontakt kommen. Bluttransfusionen und die Injektion von Wachstumsfaktoren, die die Blutzelle veranlassen, Blut zu produzieren (wie Erythropoietin und koloniestimulierende Faktoren), werden verabreicht, um das das Blutbild verbessern. Diese Behandlung trägt dazu bei, die Blutungen und die Anämie zu senken, und die Infektionen zu bekämpfen; Falls das Knochenmark stark geschädigt ist, wirken diese Wachstumsfaktoren nicht, und es wird manchmal eine Knochenmarkstransplantation vorgenommen, auch wenn die Erfahrung bei dieser Erkrankung und die Erfolgsrate gering sind.

Beim gastrointestinalen Syndrom werden Antiemetika sowie Beruhigungsmittel gegeben und Flüssigkeit intravenös ersetzt. Manche Patienten können leichte Kost zu sich nehmen. Antibiotika werden oral verabreicht, um die Bakterien im Darm, die in den Körper eingedrungen sein können, zu behandeln. Antibiotika wie auch Pilzmittel und virenbekämpfende Arzneimittel werden bei Bedarf ebenfalls verabreicht.

Die Behandlung des zerebrovaskulären Syndroms ist darauf ausgerichtet, Schmerzen, Angst und Atemnot zu lindern. Krampfanfälle werden ebenfalls medikamentös gestoppt.

Schmerzen, die durch strahlungsverursachte Geschwüre oder Magengeschwüre entstehen, werden mit Schmerzmitteln behandelt. Falls diese Wunden nicht zufriedenstellend mit der Zeit abheilen, können sie chirurgisch mit Hautverpflanzungen oder anderen Verfahren geheilt werden.

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