-
Hoofdstuk VII
JI -
INVLOED VAN STRALING OP HET ORGANISME
Ter inleiding dient vermeld te worden, dat onderstaand gedeelte een korte, >;n door zijn beperktheid een onvolledige weergave is van datgene wat in appendix A ge]ezen kan worden. Derhalve zullen hier dan ook geen referenties worden vermeldt, deze staan alle in ds appendix. Toch hopen ue in dit korte hoofdstuk enkele van de belangrijkste punten weer te geven in relatie
tot een verhoging van de stra-
lingo'eelc' J :i::g. Daartoe wordt eerst een kort overzicht van de biologische werkzaamheid vc'n ioniserende straling gegeven. De konsekwenties daarvan sullen besproken worden onder de gedeelten: somatische en genetische risiko's.
i.IJ__BiologiS£he_Werkzaamheid_van Ioniserende^traling^ Voor in dit hoofdstuk belangrijke straling onderscheiden we 3 typen namelijk: o - straling
(He
-kernen)
|3 - straling
(elektronen of positronen)
Y - straling
(elektromagnetische straling)
Voor de biologische werkzaamheid is het doordringend vermogen van de straling in het weefsel van groot belang. Deze is voor cc-, |3- en Y-straling respektievelijk 0.1 mm, 1 cm en 10 cm (in weefsej.). Wanneer weefsel blootgesteld is tan ioniserende straling gedurende kortere of langere tijd kan dit een enorme verscheidenheid aan effekten veroorzaken. Deze effekxen zijn afhankelijk van fysische, chemische of biologische faktoren. M.b.t. de fysische faktoren zijn de volgende begrippen van belang, namelijk: 1. de geabsorbeerde dosis, d.w.z. de gemiddelde dosis energie welke in een bepaalde gewichtshoeveelheid materie wordt afgegeven (eenheid: rad) 2. het dosistempo, welke een maat is /oor het aantal rads per tijdseenheid. Toch hebber, kwantitatief gelijke geabsorbeerde doses niet altijd eenzelfde biologische werkzaamheid omdat de verschillende soorten straling verschillen in kwaliteit. Dit verschil wordt weergegeven met de term IET (energie per eenheid van weglengte: KeV/mikron). 0.- straling heeft relatief een hoge LET (50 KeV/u) en g- en Y- straling een relatief lage (3-5 KeV/u). Met betrekking tot de chemische faktoren die van belang zijn voor het stralingseffekt speelt de vorming van r-adikalen een belangrijke rol. Rtdikalen zijn zeer reaktieve stoffen, die (in dit geval) ontstaan als water bestraald wordt (80# van ons lichaam bestaat uit water) en r.-.^.siding kunnen geven tot celbeschadiging.
Over de biologische 'faktoren, die van belang zijn voor het straiinguefi'trkt, riet • volgende; In de •• eerste plaats speelt de leeftijd van het individu een rol. Indiviuuen Jonger dan 18 jaar zijn veel gevoeliger voor straling in bepaalde opzichten dan ouderen. Ook de ongeborenen lopen extra risiko's. Over het algemeen geldt dat de aneldelende cellen gevoeliger zijn voor straling. :
'
•
'
,
«
Dé mogeli'jkheid van biologisch herstel na stralingsschade is nog niet voldoend'.uitgezocht. Dat -ar mogelijkheden zijn tot biologisch herstel in het menselijk lichaam is duidelijk, maar of deze in dit verband een belangrijke rol spelen is toch 'op zijn minst twijfelachtig. Tot slot dient nog vermeld te worden dat da chemische, fysische en biologische faktoren alle :r.et elkaar samenhangen, maar r.oe de relatie precies ligt is r.cg verre van duidelijk.
Wanneer men risiko's vast wil stellen met betrekking tot ioniserende straling moet er met twee aspekten rekening worden gehouden, namelijk of de stralingsbron onder "kontrole" staat (industrie, medische toepassingen) of dat de stralingsbron niet onder kontrole staat (bijv. ongelukken). Bij deze laatste is het duidelijk dat het koncept van de maximaal toelaatbare dosis niet houdbaar is. Bij de onder kontrole staande stralingsbronnen speelt het probleem dat de stralingsdoses zo beperkt moeten worden, dat deze een risiko vormen welke niet onaanvaardbaar is voor een individu of de bevolking. Hierbij komt natuurlijk de vraag naar voren: wie bepaalt wat onaanvaardbaar is en op grond waarvan? Wat betreft de somatische risiko's is het nog niet duidelijk of de kwantitatieve gegevens betrouwbaar zijn. Dit komt voornamelijk omdat lage doses meestal.geen direkt waarneembare effekten ten gevolge hebben. Bij somatische risiko's ia vooral de nadruk gelegd op de induktie van kanker, ontstaan van misvormingen Lij het ongeboren kind en de niet specifieke verkorting van de levensduur. Wat betreft de induktie van kanker is eigenlijk alleen het ontstaan van leukemie goed onderzocht. Hierbij is het aannemelijk dat er een lineair dosis-effekt verband cestaat. Dit geldt ook voor de induktfe van schildklierkanker (Iodium wordt bij voorkeur in de sehildklier opgeslagen, dus ook radioaktief jodium). Over de misvormingen bij het embryo kan gezegd worden dat tijdens de aanleg van de organen (2e - 6e week) deze bijzonder gevoelig is voor straling. Echter ook buiten deze periode kunnen aanzienlijke aanlegstoornissen optreden. De meest frekwente afwijkingen betreffen het skelet en het zenuwstelsel. In hoeverre deze afwijkingen voorkomen bij lagere doses is onbekend. Onafhankelijk van het induceren van kanker kunnen hoge doses radioaktiviteit de levensverwachting verkorten. Of deze levensverkorting het gevolg is van een frekwentieverhoging van bepaalde ziekten of van een niet specifiek oroees zoals versnelling van het ouderdomsproces weet men nog niet.
- y) IV. Genetische Risiko's. In het algemeen wordt de term genetluoh gebruikt in tegenstelling tot :y-j:nn.ti;.-<;:.. Voor de d \idelijkheid van dit betoog laten we dit maar ZQ. alhoewel men niet :uufe*. vergeten dat de grens ertussen niet zuiver te trekken ia. Er bestaat weinig twijfel meer over liet i'eit dat genetische mutaties in -/r-i j-.re-i alle gevallen schadelijk zijn. Welke reiatle(s) echter beataat(n) tussen de ;jtralingsdosis en het aantal mutaties is nog niet geheel duidelijk. Wel duidelijk is dat elke verhoging van de stralingsbelaating in het milieu een toename geeft van de mutatiefrekwentie. De mutaties kunnen plaatsvinden op het niveau van de chromosomen (breuken e.d.) en op het niveau van de genen. Deze verschillende soorten mutaties kunnen verschillende soorten effekten hebben variërend van stoornissen in de lichamelijke of geestelijke ontwikkeling tot zichtbare afwijkingen. Dit maakt het erg niC-riiljl: om de omvang van de genetische schade te bepalen bij een verhoogde strali.-.gsfce.a^ting. Toch kan, ondanks de beperkingen, hier nog wel iets over gezegd worden. De natuurlijke mutatiefrekwentie, d.w.z. de mutatiefrekwentie die "spontaan" opt.eedt bedraagt bij de mens 1 tot 2 maal 10" mutaties per' lokus (= plaats var. eer. gsn op een chromosoom) bij een genen-aantal van ongeveer 70.000. Van belang voor de genetische effekten bij de mens Is niet alleen het feit hoeveel mutaties er plaatsvinden, maar ook of de mutaties vrijwel altijd tot uiting komen (dominant) of dat de mutaties onder bepaalde voorwaarden tot uiting komen (recessief). Tegenwoordig staat men nogal sceptisch tegenover deze begrippen dominant en recessief. Er is namelijk aangetoond dat recessieve kenmerken zich ook naast de zogenaamde dominante vorm kunnen manifesteren.Ook in de studie van Muller (zie appendix A) komt dit naar voren. Bij het bepalen van de genetische schade speelt ook nog een ander probleem. Men weet namelijk niet hoeveel genen gemuteerd zouden moeten worden opdat een bepaalde afwijking optreedt, d.w.z. men weet niet in hoeverre een verhoging van de mutatiefrekwentie een verhoging in frekwentie van bepaalde ziekten veroorzaakt. Bovenstaande vragen zijn belangrijk om iets te kunnen zeggen over de tijd die nodig is om een rr.utatie uit te selekteren. Hier zijn wel schattingen over, maar de onzekerheden zijn te groot om ze betrouwbaar te maken. Samenvattend blijkt uit bovenstaande, dat het niet mogelijk is om duidelijke relatie te leggen tussen de verh.oging van de stralingsbelasting en de omvang en de aard van de daarop ontstane afwijkingen. Het vaststellen van normen voor de stralingsbelasting wordt dan ook een vrij arbitraire zaak. De regels die de ICRP heeft vastgesteld gaan ervan uit dat er een objektleve norm te vinden is met betrekking tot de aanvaardbaarheid. Aanvaardbaar noemt zij
Hoofdstuk X
OPSLAG VAN RADIO-AKTIEF AFVAL
- ho die strallngsbelasting, die zo laag gehouden wordt dat het te verwaar!.:J:'OJI risJko voox1 het individu aanvaardbaar is voor het individu èn de gemefenaonac ir, relat]Ö tot de voordelen die de aktiviteiten leveren welke ook verantwoordelijk Kijn voor een verhoogde stralingsbelasting. Een stelling die zeker' voor diskussie vatbaar is.
3ij het maken van een risikc-schatting met betrekking tot somatische en genet11ei.e effekten, komt men de volgende problemen tegen: - een groot aantal faktoren waarmee
rekening gehouden moet worden, maar waarvan
sommige nog niet precies te bepalen zijn - gebrek aan kennis betreffende effekten (van lage doses) over langere termijn Tevens dient vermeld te worden de vraag wat wel of niet een aanvaardbaar ristko is. Uit de verschillende studies komt het volgende naar voren;
^
- een drempelwaarde voor stralingsdoses is in het algemeen niet aanwezig - er zijn onvoorspelbare effekten betreffende het effekt van ioniserende straling op he. menselijk organisme, met name voor de effekten op genetisch niveau Op basis van de onzekerheden die in bovenstaande punten naar voren komen, lijkt het onwenselijk het milieu verder te belasten met een verhoging van de achtergronds traling.
Beïnvloeding
van het organisme door straling kan effekten geven op:
- somatisch niveau, kunnen leiden tot veranderingen in de celstruktuur (membranen,1 celademhaling), die mogelijk (ir)reversibel zijn. - genetisch niveau, kunnen leiden tot: chromosoomafwijkingen - struktureel (breuken) - numeriek (In aantal)™ genmutaties - sex-linked - dominant - recesslef - niet sex-linked - dominant - recessief De gevolgen van de externe en inte- ne bestraling zijn afhankelijk van: - dosis - dosistempo - welk isotoop (soorten straling, LET) - celdeling
' •
- enzymkoncentratie - plaats van het primaire kqntakt >• konstitutionele variaties van het individu (geslacht, leeftijd, genetisch) - mogelijkheid tot biologisch heustel
- 'il - i.et>eht>i-mcade oi1 v.-i-uea-hende ehumi^che i'akLorvn (bv.
ZUUI-^-JÏ)
Do gevolgen van Interne bee trai.iny ::ij;: verder nog ui'lmi-kfeiij'y. Jtxt:: - t o x i c i t e i t van vid siui' - de reyorptie^aelheid (ai'hankeiijk van deeltjfe.sgrootte) - v;aai- eü hoe de stof ::ieh ophoopt - koneeMrar. io van de nukliden in iuuht en water - mezmjcl-j omzetting in de cel - de maie waarin een bepaald nuklide wordt, verwijderd (biologische halveringstijd)
