Aktinische Gewebeschäden

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)