T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ RADYASYONA BAĞLI SERBEST RADİKAL HASARININ İNCELENMESİ Hazırlayan Serkan KANDİLCİK Danışman Yrd. Doç. Dr. Behzat ÇİMEN Eczacılık Fakültesi Bitirme Ödevi Haziran 2010 KAYSERİ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ RADYASYONA BAĞLI SERBEST RADİKAL HASARININ İNCELENMESİ Hazırlayan Serkan KANDİLCİK Danışman Yrd. Doç. Dr. Behzat ÇİMEN Eczacılık Fakültesi Bitirme Ödevi Haziran 2010 KAYSERİ

II Yrd.Doç.Dr. Behzat ÇİMEN danışmanlığında Serkan KANDİLCİK tarafından hazırlanan Radyasyona Bağlı Serbest Radikal Hasarının İncelenmesi konulu bu çalışma, jürimiz tarafından Erciyes Üniversitesi Eczacılık Fakültesi nde bitirme ödevi olarak kabul edilmiştir.././2010 JÜRİ Prof. Dr. İlhan DEMİRHAN İmza Doç. Dr. İbrahim NARİN Yrd. Doç. Dr. Behzat ÇİMEN (Danışman) ONAY Bu tezin kabulü Erciyes Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dekanlığının.. tarih ve.. sayılı kararı ile onaylanmıştır.././. Eczacılık Fakültesi Dekanı

III TEŞEKKÜR Radyasyona Bağlı Serbest Radikal Hasarının İncelenmesi konulu tez çalışmasının seçiminde, yürütülmesinde, sonuçlandırılmasında ve sonuçların değerlendirilmesinde maddi, manevi destek ve yardımlarını esirgemeyen değerli hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Behzat Çimen e teşekkür ederim. Tez çalışmam boyunca bana verdikleri maddi manevi destekten dolayı aileme, gösterdikleri sabır ve anlayıştan dolayı da ev arkadaşlarıma teşekkür ederim.

IV ÖZET RADYASYONA BAĞLI SERBEST RADİKAL HASARININ İNCELENMESİ 1895 yılında Wilhelm Conrad Röntgen tarafından keşfedilen radyasyon günümüzde birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle tıpta görüntüleme ve radyoterapi alanında geniş bir kullanıma sahiptir. Radyasyonun yararlı yönü olduğu gibi, canlı organizmalar üzerinde de birçok hasara yol açmaktadır. Non-iyonize ve iyonize edici şeklinde sınıflandırılan radyasyon, moleküler/hücresel hasara, genetik ve somatik hasara neden olmaktadır. Non-iyonize radyasyon ultraviyole ışınları ve infrared ışınlarıdır. Düşük dozda vücut yüzeyinde yanıklara neden olurlar. Daha yüksek dozlarda DNA üzerinde küçük değişiklikler yaparak mutasyonlara neden olmaktadır. Ayrıca hücre bölünmesini engelleyerek dev-hücre oluşumuna neden olmaktadır. İyonize edici radyasyon ya direkt olarak DNA zincirinde kırılmalar oluşturup lösemiler, kanserler, genetik mutasyonlar oluşturur ya da hücre içindeki moleküllerle etkileşerek serbest radikallerin oluşumunu yol açar. Serbest radikallerinin neden olduğu hücre hasarı, birçok kronik hastalığın komplikasyonlarına katkıda bulunmaktadır. Aterogenez, parkinson hastalığı, gebelik preeklampsisi, serviks kanseri ve birçok kansere radyasyona bağlı olarak ortaya çıkan serbest radikaller neden olmaktadır. Serbest radikallere karşı hücresel savunma antioksidanlardır ve serbest radikallerin etkilerini nötralize ederler. Radyasyon hasarı hücre yenilenmesinin fazla olduğu dokularda en fazladır. Embriyo ve fetus gibi gelişen organizmalar, lenfositler en radyosensitif hücrelerdir ve radyasyona tamamıyla dirençli hiç bir hücre yoktur. Radyasyon kaynağına maruz kalınma süresi arttıkça alınan doz artar. Alınan radyasyon dozu radyasyon kaynağına olan mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Bu yüzden radyasyondan korunma adına gerekli önlemler alınmalıdır. Anahtar kelimeler: Radyoterapi, Non-iyonize radyasyon, İyonize edici radyasyon, Antioksidant, Serbest radikal, Radyosensitif

V ABSTRACT EXAMINATION OF FREE RADICAL DAMAGE DUE TO RADIATION In 1895, the radiation discovered by Wilhelm Conrad Roentgen is used in many areas today. Especially in medical imaging and radiation therapy has a wide application in the field. As useful as the direction of radiation, on living organisms are also damaged many. Non-ionizing and ionizing radiation are caused genetic, somatic, molecular and cellular damages. Non-ionizing radiation is ultraviolet rays and infrared rays. At low doses can cause burns on the body surface. At higher doses, DNA mutation is caused by small changes. Moreover, by blocking cell division leads to the formation of giant-cells. Ionizing radiation created directly to the DNA strands and these will cause the leukaemias, cancers and genetic mutations. Another effect of ionizing radiation is cause to the formation of free radicals by interacting with molecules in cells. Cell damage caused by free radicals, contributes to the complications of many chronic diseases. Aterogenez, Parkinson's disease, pregnancy preeclampsia, cervical cancer and most cancers arise due to the radiation is caused by free radicals. Cellular defense against free radicals is antioxidants and they can neutralize the effects of free radicals. Radiation damage is the most at tissue that is happen cell renewal. Developing organisms such as embryo, fetus and lymphocytes are the most radiosensitive cells and completely resistant to radiation is not any cell. With increasing duration of exposure to radiation sources received dose increases. Received radiation doses are inversely proportion the square of the distance to radiation source. Therefore necessary precaution for protection towards to radiation should be taken. Key words: Radiotherapy, Non-ionized radiation, Ionizing radiation, Antioxidant, Free radicals, Radiosensitive

VI İÇİNDEKİLER İÇ KAPAK I KABUL VE ONAY.....II TEŞEKKÜR... III ÖZET... IV ABSTRACT...V KISALTMALAR...........IX TABLO VE ŞEKİL LİSTESİ....X 1.GİRİŞ VE AMAÇ... 1 2. GENEL BİLGİLER... 3 2.1. RADYASYONUN TANIMI... 4 2.2. RADYASYONUN SINIFLANDIRILMASI... 5 2.2.1. Alfa Parçacıkları:... 6 2.2.2.Beta Parçacıkları... 6 2.2.3.X-ışınları... 6 2.2.4.Gama Işınları... 6 2.2.5.Nötronlar... 7 2.3. RADYASYON KAYNAKLARI... 7 2.4.RADYASYON BİRİMLERİ VE TANIMLARI... 8 2.5.RADYASYONUN TIPTA KULLANIMI... 9 2.5.1.Radyoterapi... 9 2.5.2.Radyoterapi teknikleri... 10 2.5.2.1.Harici (Eksternal) Radyoterapi... 10 2.5.2.2.Dahili (İnternal) Radyoterapi [Brakiterapi]... 11 2.5.2.3.Sistemik Selektif Radyoterapi... 12 2.6.RADYOTERAPİNİN YAN ETKİLERİ... 12 2.6.1.Kanda Görülen Yan Etkiler... 12 2.6.2.Ciltte Görülen Yan Etkiler... 13 2.6.3.Dişlerle ilgili yan etkiler... 13 2.6.4.Ağız boşluğu ve boyuna ait yan etkiler... 13 2.6.5.İştah azalması ve ona bağlı etkiler... 14 2.6.6.Ses değişiklikleri... 14

VII 2.6.7.Saç ve kıl dökülmesi... 14 2.7.İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ... 14 2.7.1.Ultraviyole ışınları... 14 2.7.2.İnfrared radyasyon... 15 2.8.İYONİZE EDİCİ RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ... 15 2.8.1.Moleküler/Hücresel Düzeyde Etki... 16 2.8.2.Doku/Sistem Düzeyinde Etki... 17 2.8.3.Akut Radyasyon Sendromu... 19 2.8.3.1.Hematopoetik Sendrom (HPS)... 19 2.8.3.2.Gastrointestinal Sendrom (GIS)... 20 2.8.3.3Nörovasküler Sendrom (NVS)... 20 2.9.RADYASYONUN DERİ ÜZERİNE ETKİLERİ... 20 2.9.1.Eritem... 21 2.9.2.Kuru deskuamasyon... 21 2.9.3.Islak deskuamasyon... 21 2.9.4.Keratinositler üzerine etkisi... 22 2.9.5.Melanositler üzerine etkisi... 23 2.9.6.Fibroblastla üzerine etkisi... 24 2.9.7.Damarlar üzerine etkisi... 24 2.9.8.Deri ekleri üzerine etkisi... 24 2.9.9.Derideki radyasyon hasarının tedavisi... 25 2.10.İYONİZE EDİCİ RADYASYONUN BAĞIŞIKLIK SİSTEMİ VE KAN BİYOKİMYASI ÜZERİNE ETKİLERİ... 26 2.11.İYONİZE EDİCİ RADYASYONUN KARDİYOVASKÜLER SİSTEM ÜZERİNE ETKİLERİ... 28 2.11.1.Perikard Üzerine Radyasyonun Etkisi... 29 2.11.2.Miyokard Üzerine Radyasyonun Etkisi... 30 2.11.3.Kapaklarda Radyasyona Bağlı Oluşan Değişiklikler... 30 2.11.4.Koroner Arterlere Radyasyonun Etkisi... 30 2.11.5.Radyasyona Bağlı Kalp ve Akciğer İşlev Değişiklikleri... 31 2.12.İYONİZE EDİCİ RADYASYONUN İNCE BAĞIRSAK ÜZERİNE ETKİLERİ. 31 2.13.İYONİZE EDİCİ RADYASYONUN BAŞ VE BOYUN BÖLGESİNE ETKİLERİ... 32 2.13.1.Mukozit... 33

VIII 2.13.2.Kserostomi... 34 2.13.3.Cilt reaksiyonları... 34 2.14.RADYASYONUN MERKEZİ SİNİR SİSTEM ÜZERİNE ETKİLERİ... 35 2.15.RADYASYONUN FETUS ÜZERİNE ETKİLERİ... 36 2.15.1.Fetal Dönem ve Radyasyonun Etkisi... 37 2.15.2.Organ Gelişimi ve Radyasyon Etkisi... 37 2.15.3.Fetal Dönemde Radyasyonun Neoplazi Gelişimine Etkisi... 38 2.15.4.Embriyo ve Fetusu Radyasyon Etkilerinden Koruma Önlemleri... 38 2.15.5.Gebelikte Görüntüleme Yöntemleri Kullanımı ve Mutlak Radyoterapi Kararı... 38 2.16.İYONİZE EDİCİ RADYASYONUN HÜCRESEL ETKİLERİ... 39 2.16.1.Serbest radikallerin lipidlere etkileri... 41 2.16.2.Serbest radikallerin proteinlere etkileri... 42 2.16.3.Serbest radikallerin nükleik asitler ve DNA'ya etkileri... 42 2.16.4.Serbest radikallerin karbonhidratlara etkileri... 42 2.17.SERBEST RADİKALLERE KARŞI HÜCRESEL SAVUNMA VE ANTİOKSİDANTLAR... 43 2.17.1.Endojen Kaynaklı Antioksidantlar... 43 2.17.2.Eksojen Kaynaklı Antioksidantlar... 44 2.18.RADYOPROTEKTİF AJANLAR... 44 2.18.1.Radioprotektif etki mekanizmaları... 45 2.19.RADYASYONDAN KORUNMA... 45 3.TARTIŞMA VE SONUÇ... 47 4.KAYNAKLAR... 52

IX KISALTMALAR ACR: American College of Radiology, Amerikan Radyoloji Derneği BHK: bazal hücreli karsinom GIS: Gastrointestinal Sendrom GVS: Nörovasküler Sendrom HPS: Hematopoetik Sendrom ICRP: International Commission on Radiological Protection, Uluslararası Radyasyondan Korunma Komisyonu LET: lineer enerji transferi MRG: Manyetik resonans görüntüleme NK: natural killer ROS: reaktif oksijen türleri SHK: skuamöz hücreli karsinom SOD: Süperoksit dismutaz Sv: Sievert UV: Ultraviyole

X TABLO VE ŞEKİL LİSTESİ Tablo 2.1. Eski Birimlerin Yeni Birimlere Dönüşüm Tablosu... 9 Tablo 2.2. Alman radyasyondan korunma kuralları uyarınca radyasyona maruz kalabilecek insan gruplarının alabilecekleri maksimum doz değerleri... 16 Tablo 2.3. Vücudumuzun (Organ, Vücut bölümleri) radyasyona hassasiyeti... 17 Tablo 2.4. Doz değerlerine göre somatik belirti ve etkiler... 18 Tablo 2.5. Radyasyonun genel etkileri... 19 Şekil 2.1. Pozitif yüklü su molekülü... 40 Şekil 2.2.Negatif yüklü su molekülü... 40 Şekil 2.3. Hidroksil radikali... 40

1.GİRİŞ VE AMAÇ 1895 yılında Wilhelm Conrad Röntgen tarafından keşfedilen radyoaktif ışınlar bilim dünyasında geniş yankılar uyandırmıştır. Hatırı sayılır kalınlıktaki cisimlerin içinden geçen ve organik maddeler tarafından soğurulan bu ışınlar tıpta görüntüleme (radyoloji) ve tedavi (radyoterapi) amacıyla kullanılmaya başlamıştır. Işın tedavisi de denilen radyoterapi iyonize edici radyasyon ile özellikle kanser olgularında tümör hücrelerinin yok edilmesidir. Radyasyonun birçok zararlı etkileri vardır fakat tıp bugün radyasyonun tehlikeleri hakkında daha bilinçli ve daha deneyimlidir. Tecrübeler da gösteriyor ki radyasyonun tehlikeleri iyi anlaşılır ve bu tehlikeler minimuma indirilirse riski çok az yararları çok fazla olan bir tedavi modeli oluşacaktır. Tıpta geniş kullanım alanı bulan X-ışınları, gama ışınları iyonlaştırıcı özelliğe sahip radyasyon türüdür ve modern yaşamda bu ışınlardan izole olarak yaşamak nerdeyse imkansız hale gelmiştir. Radyasyon hakkında otorite olan uluslar arası kuruluşlar radyasyon maruziyeti için azami değerleri belirlemişleridir. Çalışmamın genel bilgiler kısmında bu değerlere ulaşabilecek ve azami değerler aşıldığı takdirde oluşabilecek hücresel/moleküler düzeydeki etkileri, doku/sistem düzeyindeki etkileri, genetik etkileri ve akut radyasyon sendromlarını bulacaksınız. İyonize edici radyasyonun hücrede bol miktarda bulunan su molekülünün ayrışmasına sebep olarak serbest radikallerin oluşmasına yol açtığı düşünülmektedir. Radyasyonun oluşturduğu hücresel hasarın serbest radikal oluşumları aracılığıyla

2 meydana geldiği kanıtlanmıştır. Oluşan serbest radikal unsurlarının hücrede yeni reaksiyonlar aracılığı ile daha başka serbest radikal oluşumları, lipit peroksidasyon zincir reaksiyonları ve başta intestinal kanamalar olmak üzere miyokardial iskemi, karsinogenezis, katarak oluşumu solunum düzensizliği, DNA zincir kırılması, mutajenik ve karsinojenik etkiler oluşturduğu saptanmıştır. İyonize edici radyasyonun canlı organizmalar üzerinde olumsuz biyolojik etkilere neden olduğu ve bu yan etkilerin radyasyonun dozuna ve maruz kalış süresine göre değiştiği bilinmektedir. Vücudumuzda radyasyona en duyarlı hücreler lenfosit hücreleridir ve immün sistemin radyasyona olan hassasiyetini gösterir. Küçük dozda dahi radyasyon bu hücrelerde hasara yol açabilir. Kemik iliği hasarına bağlı immünsistemin baskılanması, artan enfeksiyon riski, kanama eğilimi, anemi, yara iyileşmesinde gecikme ve bunlara bağlı komplikasyonlar gözlenir. İyonize edici radyasyona en hassas olan hücreler hızlı bölünen ve mitotik fazdaki hücrelerdir. Embriyo ve fetus gibi gelişen organizmalar hücre çoğalması, hücre göçü ve hücre farklılaşmasının oluştuğu dinamik bir sistem içerir. Bu nedenle radyasyonun meydana getirdiği değişiklikler embriyonun gelişme evreleri ile yakın ilişkilidir. Radyasyonun organizma üzerine etkileri doğum öncesi veya doğum sonrası ölüm ile sonuçlanabileceği gibi, doğumsal anomaliler, büyüme bozuklukları ve çeşitli yapısal ve fonksiyonel gerilikler olarak da görülmektedir. Hamile kadının radyasyona maruz kaldığı zaman oluşabilecek riskler ve öneriler Uluslararası Radyasyondan Korunma Komisyonu (ICRP) tarafından yayınlanan raporlarla belirtilmiştir. Radyasyon türlerinin ortak özelliklerinden biri duyu organları tarafından algılanamaz olmalarıdır. Radyasyona maruz kalma sonucunda radyasyon türüne göre vücudun belirli bölgelerine kadar ilerleyebilmektedir. Alfa ışını ancak birkaç santimetre ilerleyebilmekte, gama ışınları ise metrelerce uzağa ulaşabildikleri gibi belli kalınlıklara kadar kurşun levhalardan da geçebilmektedir. Ayrıca radyasyon kaynağına maruz kalınma süresi arttıkça alınan doz artar. Bu yüzden radyasyon kaynağı yakınında geçirilen zaman azaltılmalıdır. Alınan radyasyon dozu radyasyon kaynağına olan mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Radyasyonun solunum, sindirim ve cilt yoluyla alınmasıyla radyasyona içten de maruz kalınabilir. Radyonükleidler vücuda alındıktan sonra yapılabilecek çok az şey kalacağından alınması gerekli en temel önlem radyoaktif materyalinin vücuda girmesini önlemektir.

3 2. GENEL BİLGİLER 1895 yılında Würzburg Üniversitesi profesörlerinden Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) yaptığı bir deney sırasında X-ışınlarını keşfeder. Keşfettiği bu ışınlar hatırı sayılır kalınlıktaki cisimlerden bile geçmektedir ama nedenini tam olarak anlayamamaktadır ve bu yüzden X-ışınları adını verir. Röntgen in bu buluşu bilim dünyasında geniş yankılar uyandırır(1). Fransız fizikçi Henri BECQUEREL (1852-1908) Röntgen ışınlarını araştırmaya başlar ve 24 Şubat 1896 tarihinde doğada kendiliğinden radyasyon yayan maddelerin (radyoaktif) var olduğu saptar(1). 1898 yılında ünlü Polonya asıllı Fransız kimyacı Marie Curie (1867-1934) bu olayı radyoaktivite olarak adlandırır. Radyasyonun keşfi ile radyasyonun zararları yavaş yavaş fark edilmeye başlar. Madam Curie yapacakları bir deney için radyum kaynağını asistanına verir ve onu birkaç gün saklamasını iyi muhafaza etmesini söyler. Asistanı da iyi muhafaza yeri olarak gömleğini cebini düşünür ve radyum kaynağını cebinde taşır. Birkaç gün sonra cildinde bir yara oluşur. Doktora gider muayeneden sonra yaranın radyum kaynağından meydana geldiği anlaşılır. Bu olayla birlikte radyasyonun zararlı etkileri de fark edilerek koruma önlemleri geliştirilir(2). Tarihte radyasyonun zararlı etkilerine dair birçok gerçek mevcuttur. X -ışınlarının keşfinden sadece 3 yıl sonra, 1899 yılında yüksek radyasyon dozuna maruz kalan bir radyoloğun sağ elinde yaralar görülmüş, 1902 yılında ise kanser olgusuna dair ilk rapor yayınlanmıştır. Elinde yaralar görülen radyoloğun 1932 yılında eli kesilmiş, 1933 yılında da kanserden ölmüştür. Bu

4 olay nedeniyle, 1903 yılından itibaren radyasyonlara karşı önlem alınmaya başlamış, 1933 yılından itibaren de daha etkili koruyucu önlemler alınmaya başlanmıştır(3). 1920 yılında, New Jersey saat fabrikasında saat minelerini radyumlu boya ile boyayan işçi kızlar üzerinde radyumun iç radyasyon etkisi saptanmış ve kemiklere yerleşen radyum nedeniyle kemik kanserlerinden ölenlerin olduğu gözlenmiştir(3). Radyoloji biliminin kurucusu Fransız fizikçi Prof. Dr. Wilhelm Conrad ROENTGEN ölümünden kısa bir süre önce kendisine bağırsak tümörü tanısı koymuştur(3). 1927 yılında Amerikalı genetikçi Herman Joseph MULLER (1890-1967) tarafından, radyasyonun genlerde değişiklik yaparak mutasyona neden olduğu saptanmıştır, kendisine 1946 yılında Nobel Tıp Ödülü verilmiştir(3). Toryum tuzlarının radyoaktif olduğu saptayan, polonyum ve rodyum elementlerini bulan, ömrünü radyoaktif maddeler üzerindeki çalışmalarda harcayan, 1903 yılında Nobel Fizik Ödülünü Henri BECQUEREL ile paylaşan ve 1911 yılında Nobel Kimya ödülü alan Fransız fizikçi Marie CURIE ( 1867-1934), 4 Temmuz 1934 yılında aşırı radyasyon dozuna bağlı lösemi nedeniyle ölmüştür. Bu nedenle; kendisine bilim için kendisini öldüren kadın denilmektedir(3). Dünyada 1945-1997 yılları arasında 137 radyasyon kazası olmuştur. 1957 yılında İngiltere de meydana gelen Windscale nükleer santral kazası, 1979 yılında ABD de meydana gelen Troe Mile Island reaktör kazası ve 1986 yılında eski Sovyetler Birliği nde meydana gelen Çernobil nükleer santral kazası gibi kazalarda da birçok insan ölmüş, yaralanmış veya sakat kalmıştır(3). 2.1. RADYASYONUN TANIMI Radyasyon günümüzde birçok yararlı amaç için kullanılmaktadır. Radyasyonun bu yararlı yönü olduğu gibi, canlı organizmalara zarar verme özelliğinden dolayı, kullanımı sırasında bu zararlı yönü de dikkate alınmalıdır. Tecrübeler göstermiştir ki, eğer, radyasyonun etki ve tehlikeleri iyi anlaşılır, bu tehlikeleri minimuma indirgeyecek önlemler alınırsa radyasyon ile güvenli bir biçimde çalışmak mümkündür. Radyasyon insan duyu organlarınca (görme, duyma, tat alma, koklama ve dokunma) saptanamaz bir tehlikedir. Genelde insanların radyasyona bakış açıları, radyasyonun ve onun tehlikeleri hakkında bir şey bilmemekten kaynaklanan bana hiç bir şey olmaz mantığıdır, ya da, fobik derecedeki bir korku ile radyasyona karşı olma mantığıdır(5).

5 Radyasyon; en temel anlamda ortamda yol alan enerji olarak tanımlamak mümkündür ve bu kapsamda doğal ya da yapay radyoaktif çekirdeklerin kararlı yapıya geçebilmek için dışarı saldıkları hızlı parçacıklar ve elektromanyetik dalga seklinde taşınan fazla enerjilerdir. Radyasyon esas olarak iki kısımda incelenebilir; Parçacık tipi radyasyon; belli bir kütle ve enerjiye sahip çok hızlı hareket eden parçacıkları ifade eder. Dalga tipi radyasyon; belli bir enerjiye sahip kütlesiz radyasyondur. Dalga tipi radyasyon, titreşim yaparak ilerleyen elektrik ve manyetik enerji dalgaları gibidir. Bütün dalga tipi radyasyonlar ışık hızıyla (3x10 8 m/saniye) hareket ederler. Parçacık ve dalga tipi radyasyonları da yine iki gruba ayırmak mümkündür. Bunlar, iyonlaştırıcı ve iyonlaştırıcı olmayan radyasyonlardır. İyonlaştırıcı radyasyon; çarptığı maddede yüklü parçacıklar (iyonlar) oluşturabilen radyasyon demektir. İyonlaşma, radyasyonla etkilesen herhangi bir maddede ve insanlar dahil tüm canlıların vücudunda da meydana gelebilir(4). 2.2. RADYASYONUN SINIFLANDIRILMASI Genel kabul gören radyasyon sınıflaması aşağıda olduğu gibidir. 4 1.Non-iyonize (İyonlaştırıcı olmayan) elektromanyetik radyasyon -Radyo dalgaları -Mikrodalga -Kızıl ötesi ışınları -Görünen ışık (Kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor) -Mor ötesi ışınlar 2.İyonize edici elektromanyetik radyasyon -X-ışınları -Gama ışınları -Kozmik ışınlar 3.İyonize edici Partiküler Radyasyon -Beta parçacıkları -Alfa parçacıkları -Nötronlar

6 2.2.1. Alfa Parçacıkları: Radyoaktif çekirdeğin kararlı hale gelmek için çıkardığı iki proton ve iki nötrondan oluşmuş bir helyum ( 2 He 4 ) çekirdeğidir ve pozitif yüklüdür. Çekirdeğin, alfa çıkararak parçalanması olayı atom numarası büyük izotoplarda görülür ve genellikle doğal radyoaktif atomlarda rastlanır(4). 2.2.2.Beta Parçacıkları Çekirdekteki enerji fazlalığı çekirdek civarında, E=mc 2 eşitliğiyle açıklanabilen bir kütle oluşturur. Bu kütle çekirdekteki fazla yükü alır ve dışarıya bir beta ışını olarak çıkar. Bunlar pozitif veya negatif yüklü elektronlardır. Pozitif yüklü elektronlar "b + " ile, negatif yüklü elektronlar ise "b - " işaretiyle sembolize edilirler. Çekirdekteki enerji fazlalığı proton fazlalığından meydana geliyorsa b +, nötron fazlalığından meydana geliyorsa b -, çıkar(4). 2.2.3.X-ışınları X-ışınları birkaç şekilde oluşabilir; Bir atoma dışarıdan gelen veya gönderilen yüksek enerjili elektronlar o atomun ilk halkalarından elektronlar koparırlar. Atomdan kopan bu elektronun yerine daha yüksek seviyelerden (üst halkalardan) elektronlar atlayarak kopan elektronun yerindeki boşluğu doldururlar. Bu sırada ortaya çıkan enerji fazlalığı X-ışını şeklinde dışarı salınır. Çekirdek içerisinde bulunan protonlardan bir tanesi hareketi esnasında atomun ilk halkalarındaki elektronu yakalar ve nötrleşir. Yakalanan bu elektronun halkasındaki boşalan yere diğer bir halkadan bir elektron atlamasıyla X- ışını meydana gelebilir. Bunların dışında da X-ışını yapay olarak, röntgen tüplerinde de elde edilir. Tüp içerisinde ısıtılmış katottan yayılan elektronlar, on binlerce voltluk gerilimle hızlandırılarak karsıdaki hedef anota çarptırılır. Bu çarpışma sonucu elektronlar durdurulurken elektronların kaybettiği enerji X-ışınları olarak yayılır. Bu olaya Bremmstrahlung (Frenleme ışını) olayı, çıkan X-ışınlarının oluşturduğu sürekli spektruma da Bremmstrahlung adi verilir(4). 2.2.4.Gama Işınları Gama ışınları atomun çekirdeğinde oluşur. Çekirdek bir alfa veya bir beta parçacığı çıkarttıktan sonra genellikle kararlı bir durumda olmaz. Kararsızlığa neden olan çekirdek enerjisi bir elektromanyetik radyasyon halinde yayınlanır. Gama ışınları, beta ışınlarından daha yüksek enerjili ve dolayısıyla daha girici (nüfuz edici) ışınlardır ve γ ile gösterilir(4).

7 2.2.5.Nötronlar Nötronlar yüksüz parçacıklardır. Bu özelliklerinden dolayı herhangi bir madde içerisine kolaylıkla nüfuz edebilirler. Doğrudan bir iyonlaşmaya sebep olmazlar. Ancak atomlarla etkileşmeleri, iyonlaşmaya neden olan alfa, beta, gama veya X-ışınlarının ortaya çıkmasına neden olabilir(4). 2.3. RADYASYON KAYNAKLARI Doğal Radyasyon Kaynakları: Kozmik ya da atmosferdeki radyasyon ve yerküre doğal radyasyonu olarak ikiye ayırabiliriz. Kozmik ya da atmosferdeki radyasyon; bize en yakın yıldız olan güneş saniyede milyarlarca hidrojen bombasının patladığı bir radyasyon kaynağıdır. Dünyaya ulaşan bu radyasyonun önemli bir bölümü atmosfer (özellikle ozon tabakası) tarafından soğrulur. Aynı zamanda hidrojen atomları radyoaktif izotop (H3) haline dönüşür. Bu yüzden atmosferimiz de bir radyoaktif kaynağıdır(5). Yeryüzündeki doğal radyasyonu; uranyum, toryum, radyum gibi radyoaktif maddelerin ve potasyum 40, karbon 14 gibi izotopların yaydığı radyasyondur ve yılda yaklaşık 0,2mSv değerindedir. Yeryüzünde en yüksek radyasyon değerine sahip bölge Hindistan'ın Kerela bölgesidir ve bu bölgede yılda 25mSv radyasyon ölçülmüştür. Potasyum 40 ve karbon 14 izotoplarının hemen hemen her maddede olduğunu düşünecek olursak her maddeyi bir radyoaktif kaynak olarak da düşünebiliriz. Örneğin: Kum 0-100µSv/yıl, beton 100-200µSv/yıl, kaya 200-400µSv/yıl, granit 400-2000 µsv/yıl oranında radyasyon yayar(5). Tıbbi Amaçla Kullanılan Radyasyon Kaynakları: Tıbbi amaçlı, teşhise yönelik röntgen ışınları ikinci en büyük radyasyon kaynağıdır. Bir göğüs ya da diş röntgeni bize 0,1mSv kadar radyasyon verir. Aynı şekilde kalça kemiği çevresi 0,9mSv, karın 1,5mSv, omurga röntgeninin çekilmesi 4mSv'lik radyasyon verir(5). Diğer Radyasyon Kaynakları: İnsan vücudu da içerdiği potasyum40 ve karbon14 izotoplarından dolayı bir radyasyon kaynağıdır ve yaklaşık 120Bequerel/kg oranında radyasyon yayarlar. Bunun dışında televizyon seyretmek, fosforlu aletler kullanmak, uçak yolculukları ile yıllık yaklaşık 0.01mSv'lik radyasyon alırız(5).

8 2.4.RADYASYON BİRİMLERİ VE TANIMLARI Aktivite (A): Radyoaktif bir maddenin saniyedeki bozunum sayısıdır. Birimi Bequerel (Bq), eski birimi Curie (Ci) dir. Curie 1gr radyumun aktivitesi olarak tanımlanır ve 1gr radyum saniyede 37 x 10 9 bozunuma uğradığına göre; 1Curie = 37 x 10 9 Bequerel dir(5). İyonlaşma Dozu (J): X veya Gamma ışınlarının, normal hava koşullarında (0C, 760mmHg), 1kg havada oluşturduğu iyon miktarıdır. Birimi: Amper x saniye / kg = Coulomb/kg, eski birimi, Röntgen (R) dir. Röntgen, normal hava koşullarında (0C o, 760mmHg), 1kg havada 2,58 x 10-4 coulomb luk iyon oluşturan X veya Gamma ışınlarının miktarı olduğuna göre; 1R = 2,58 x 10-4 Coulomb/kg dır(5). Enerji (Absorblama, Soğrulma) Doz Birimi (D): İyonlaşma dozu sadece X ve Gamma ışınlarının havadan geçerken soğrulan dozu ölçmek için tanımlanmıştır. Yüksek enerjili X-ışınlarının alfa, beta v.b. ışımalarının herhangi bir maddeden geçerken soğrulan enerjisinin ölçümünde Röntgen ve Coulomb/kg yetersiz kalmıştır. Bu nedenle radyasyonun cinsinden, enerjisinden ve soğurucu ortamdan bağımsız yeni bir birime (Gray) gerek duyulmuştur. 1Gy, ışınlanan maddenin 1 kg ına 1 Joule lük enerji veren radyasyon miktarıdır. Eski birim Rad (rd) ise ışınlanan maddenin 1 kg ına 10-2 Joule lük enerji veren radyasyon miktarı olduğuna göre; 1 Gy = 1 J / kg = 10-2 rad veya 1 rad = 10 2 Gy dir(5). Eşdeğer Personel Dozu (H): Radyasyonun bir maddede oluşturacağı etkiler soğrulan enerjisine (D) bağlıdır. Ancak biyolojik bir maddede görülen etkiler başka faktörlere de bağlı olduğundan, soğrulan doz biyolojik etkiyi hesaba katacak bir takım faktörler ile çarpılarak bulunabilir. H = D q q = biyolojik faktör katsayısı (x ve gamma ışınları için bire eşittir) Eşdeğer (Personel) Doz birimi Sievert (Sv) = J/kg dır, eski birim ise Rem (rem) dir. Sievert biyolojik bir maddenin 1kg. ına 1Joullük enerji veren radyasyon miktarıdır. Rem (Röntgen Equivalent Man) ise biyolojik bir maddenin 1kg ına 0,01Joullük enerji veren radyasyon miktarı olduğuna göre;(5) 1Rem (rem) = 0,01joule / kg Sievert (Sv) = Joule / kg

9 1Rem (rem) = 0,01 Sievert (Sv) 1Sievert (Sv) = 100 Rem (rem) Tablo 2.1 de eski birimlerin yeni birimlere dönüşümü gösterilmiştir. Tablo 2.1. Eski Birimlerin Yeni Birimlere Dönüşüm Tablosu(5) Fiziksel Büyüklükler Eski Birim Yeni Birim Eski-Yeni Dönüşümü Aktivite (A) Curie Ci Bequerel 1Bq=1/s 1Ci=37x109 Bq 1Ci=37 GBq İyonlaşma Dozu (J) Röntgen R Amper saniye/kg As/kg 1R=0,258x10-3 As/kg Enerji (soğrulma) Dozu (D) rad rd Gray Gy=Joule/kg 1 rd= 0,01 J/kg 1rd= 0,01 Gy Personel Eşdeğer Dozu (H) rem rem Sievert= Joule/kg 1 Sv = 1J /kg 1 rem= 0,01J/kg 1 rem= 0,01 Sv 2.5.RADYASYONUN TIPTA KULLANIMI 2.5.1.Radyoterapi Yüksek enerjili parçacıkların hücre üzerinde yarattığı etkiden yararlanmayı esas alan bir tedavi biçimidir. Radyoterapi, tümör hücrelerinin iyonlaştırıcı radyasyonla yok edilmesi temeline dayanır. Kanser olgularında ameliyat ve kemoterapi gibi bir tedavi yöntemidir ve tek başına yapılabileceği gibi, ameliyat öncesi, sonrası ya da kemoterapi beraberliğinde de uygulanabilir. Yaklaşık yüzyıl önce radyoaktif ışınların keşfinden bu yana radyasyon tıpta teşhis (radyoloji) ve tedavi (radyoterapi) amacıyla giderek yaygınlaşarak kullanılmaktadır. Radyoterapide daha güçlü ışınlar kullanılmasına rağmen hasta tedavi sırasında, röntgen çekiminde olduğu gibi, işlemi hissetmez. Radyasyon tedavisi, gereği gibi kullanıldığında riski çok az, yararları ise çok daha fazla olan bir tedavi modelidir(6).

10 Radyoterapinin genel amacı; tanımlanmış tümör hacmine, tümörü çevreleyen sağlıklı dokuya en az zarar verecek şekilde, yüksek doğrulukla ölçülmüş radyasyon dozunu vermek ve bu sayede tümör içindeki hastalıklı hücrelerin çoğalmalarını devamlı olarak durdurmak, tümörün yok olmasını sağlamak, hayat kalitesini artırmak ve kanserli hasta sağ kalımını uzatmaktır. Kısaca; çok fazla yan etkiye yol açmadan kanseri bölgesel olarak yok etmektir(6). Radyasyon ya doğrudan DNA zincirlerini kırarak hücreyi hasara uğratır, ya da içinden geçtiği ortamdaki suyu iyonlaştırarak bir tür hücre zehri etkisi gösteren hidroksil molekülleri ve peroksitler oluşturarak dolaylı hasar oluşturur(6). Tümör hücreleri normal hücrelerden daha hızlı bölünürler. Bu hızdan dolayı dirençleri düşer ve radyasyondan daha fazla etkilenirler. Tümör hücreleri hızlı bölünüp çoğaldıkları için kendilerinde meydana gelen hasarı tamir etmeye yönelmezler. Tedavi alanı içindeki normal hücreler de bu ışınlardan kötü etkilenseler de, onların kendilerini onarma yetenekleri vardır. Dolayısıyla radyasyona bağlı normal doku hasarı çoğu kez geçicidir. Muhtemel yan etkilerden olabildiğince kaçınmak amacıyla radyoterapide verilmesi planlanan toplam doz, seanslara bölünerek verilir. Genellikle haftanın beş günü günde bir seans şeklinde uygulanır ve hafta sonu hastanın dinlenmesi öngörülür. Böylece normal hücrelerin iyileşmesine de fırsat tanınmış olur(6). Radyoterapide kullanılan radyasyonlar yapılarına göre ikiye ayrılır:(6) 1. Elektromanyetik radyasyonlar (X-ışınları, γ ışınları) 2. Parçacık şeklindeki radyasyonlar (elektronlar, protonlar ve nötronlar) 2.5.2.Radyoterapi teknikleri Radyoterapide genel hedef kanser hücresi ve dokusudur. Kanserli dokuyu tedavi ederken, çevresindeki dokulara en az zararı verme ilkesinden hareketle değişik radyoterapi teknikleri geliştirilmiştir. Günümüzde uygulanan üç ana yöntem mevcuttur:(6) I. Harici (Eksternal) Radyoterapi [Teleterapi] II. Dahili (İnternal) Radyoterapi [Brakiterapi] III. Sistemik Selektif Radyoterapi 2.5.2.1.Harici (Eksternal) Radyoterapi Radyoaktif kaynak ya da ışını hastaya gönderen ana bölüm ile hasta arasında 80 100 cm gibi uzaklığın bulunduğu radyoterapi tekniğidir. Radyoterapide en sık kullanılan yöntemdir. Bu tedavide X-ışınları, Co 60 gama ışınları ve parçacık şeklindeki

11 radyasyonlar (genellikle elektronlar) kullanılır. Derinde yerleşmiş ve geniş alan ışınlamasının gerektiği hemen tüm kanser türlerinde kullanılabilirler. Işınlama hastaya tek bir alandan verilebildiği gibi, karşılıklı veya üç-dört alandan girilerek verilebilir. Günümüzde, özellikle ışınlama yapılan saha kenarlarında daha keskin bir odaklamaya sahip olması ve radyoaktif bir madde içermemesi nedeniyle X-ışını ile tedavi yapan lineer hızlandırıcılar kullanılmaktadır. Derinde bulunan tümörler için daha iyi odaklama yapabilir. Lineer hızlandırıcıların başka bir avantajı ise ihtiyaca göre değişik birkaç enerji seviyesinde ışıma yapabilmeleridir(6). 2.5.2.2.Dahili (İnternal) Radyoterapi [Brakiterapi] Brakiterapinin sözcük anlamı yakın tedavidir. Radyoaktif kaynakların veya kaynak taşıyıcı aygıtların vücuda ya da tümöre değecek, doğal vücut boşluklarına yerleştirilecek veya tümörün içinde olacak şekilde kullanıldığı radyoterapi yöntemidir. Gama ışınları veren kapalı kaynaklar ve beta parçacıkları kullanılır. Bu tedavinin amacı, radyasyon kaynağının hastanın cilt, beden boşluğu veya dokusu içine yerleştirilerek yalnızca o bölgede yüksek doz toplanmasını sağlamaktır. Doz kaynaktan uzaklaştıkça çok hızlı bir biçimde azalmaktadır. Böylece kaynağa temas halinde olan veya yakınına yerleşik olan tümör maksimum doz alırken, tümör etrafındaki normal doku elemanlarının dozu çok düşük olmaktadır(6). Dahili radyoterapi üç şekilde uygulanır: İntrakaviter Tedavi: Radyoaktif kaynakların özel aplikatörler yardımıyla, doğal bir vücut boşluğuna, ışınlanacak doku ile temas edecek şekilde yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir. Daha çok jinekolojik kanserlerin, bronş ve yemek borusu kanserlerinin tedavisinde bu yöntem uygulanır. Çoğunlukla önce harici radyoterapi uygulamasının ardından hastalık bölgesinde dozu arttırabilmek için bu uygulamaya geçilir.(6) İnterstisyel Tedavi: Radyoaktif kaynakların tümörü sınırlayacak şekilde doku içine yerleştirilmesi esasına dayanır. Burada iğne, tel, şerit ve tanecik şeklindeki radyoizotoplar kullanılır. Genellikle gama ışını veren ve konulduğu yerin 1-2cm çevresinde en yüksek doz sağlayan maddeler kullanılır. Kısa yarı ömürlü olan maddeler doku içine bırakılır, uzun yarı ömürlü olanlar belli bir doz verildikten sonra çıkarılır. Bu tedavi harici radyoterapinin tamamlayıcısı olabileceği gibi esas tedavi olarak da kullanılabilir. Özellikle daha önce harici radyoterapi uygulanmış hastalarda izlenen yerel nüks durumlarında, çevre normal dokulara asgari hasarla tümörlü dokuya yeterli

12 doz verilebilmesi avantajıyla ayrıcalıklı bir yöntemdir. Safra kesesi kanseri, göğüs kanseri tedavisinde kullanılır(6). Süperfisyel Tedavi: Yüzeysel tedavi yöntemidir. Plak ve kalıp şeklindeki aplikatörler cilt kanserlerinin ve göz tümörlerinin tedavisinde kullanılır(6). 2.5.2.3.Sistemik Selektif Radyoterapi Bu tedavide radyoaktif maddenin damar içine verilerek hastalıklı organda toplanması ve hastalıklı organın ışınlanması sağlanmaktadır. Beta parçacıkları ve gama ışınları veren açık kaynaklar sıvı ve kolloid şeklinde kullanılır. Bu uygulama için en iyi örnek tiroit kanserlerinde I 131 (yarı ömrü 8,05 gün) ve kemik tümörlerinde Sr 89 (yarı ömrü 50,6 gün) uygulamasıdır. Burada sıvı haldeki radyoizotoplar oral veya intravenöz yolla bütün vücuda ya da lokal olarak kanserli organa uygulanır. 6 2.6.RADYOTERAPİNİN YAN ETKİLERİ Radyoterapinin amacı kanserli hücreleri yok etmektir, ama bu arada tedavi alanı içinde kalan sağlıklı hücreler de etkilenecektir. Bu şekilde ortaya çıkabilecek yan etkiler çoğu zaman hafif olmakla beraber, bazı hastalarda önemli sakıncalar yaratabilir. Radyoterapinin olası yan etkileri birçok faktöre aynı anda bağlıdır: 1)Tedavi alanının genişliği ve lokalizasyonu 2)Uygulanacak toplam ve günlük doz miktarı 3)Hastanın yaşı ve genel durumu 4)Tedavinin kalitesi Radyoterapi, olası yan etkilerden olabildiğince kaçınabilmek amacıyla, seanslara bölünerek verilir. Ayrıca yan etkileri asgariye indirebilmek için, tedavi alanı içinde kalan ve ışınlanmasına gerek olmayan sağlıklı dokuları radyasyondan korumak amacıyla özel yapılmış kurşun koruma blokları kullanılır. Radyoterapinin yan etkileri, tedavi süresince görülen "erken komplikasyonlar" ve tedaviden bir süre sonra beliren "geç komplikasyonlar" olarak sınıflandırılır. Ayrıca olası yan etkiler, tedavinin uygulandığı bölgeye göre değişir(6). 2.6.1.Kanda Görülen Yan Etkiler Radyoterapi bazen kan yapıcı sistemin ürettiği hücreleri etkileyebilir. Erişkin bir insanda kan hücrelerinin yapımı özellikle kemik iliği dokusunda gerçekleşir. Dolayısıyla radyoterapi alanı dahilindeki kemik dokusu hacmi arttıkça (omurga, kalça kemiği gibi) kanla ilgili yan etki riski de artar. Ayrıca kemoterapi ile birlikte giden ya

13 da kemoterapiden hemen sonra başlayan radyoterapide kan ile ilgili yan etkiler daha sık görülmektedir. Kandaki olası yan etkileri zamanında saptayabilmek ve gerekli önlemleri zamanında alabilmek için radyoterapiye giren her hastaya haftanın belli bir günü, düzenli olarak kan sayımı yapılır. Eritrositlerin sayısının azalmasına bağlı olarak yorgunluk, halsizlik, iştahsızlık hissedilir ve tedaviye ara vermek gerekebilir. Eritrositlerin sayısı çok düşerse kan nakli ya da kan yapımını hızlandıran ilaçlar kullanılabilir. Lökositler azalma riski en fazla olan hücre grubudur. Bu hücrelerin düşüklüğü hissedilmez. Bunu ancak rutin ve düzenli yapılan kan sayımları ortaya koyabilir. Bu hücrelerin belli bir seviyenin altına düşmesi, hastayı enfeksiyonlara karşı daha duyarlı kılar, direnci düşürür. Lökosit sayısı çok düşükse tedaviye ara vermek, birtakım ilaçlar kullanmak gerekebilir. Hatta enfeksiyon riskine karşı evde ya da hastanede, izole bir odada bir süre istirahat edilmesi, antibiyotik kullanımı gerekebilir. Trombositler radyoterapiye bağlı olarak pek nadiren azalan hücrelerdir. Azalması durumunda çeşitli yerlerden küçük kanamalar, ciltte noktacıklar ya da çürüme tarzında görünümler olur(6). 2.6.2.Ciltte Görülen Yan Etkiler Koltuk altı, boyun gibi cilt dokusunun ince olduğu bölgelerde, anüs bölgesi, ağız içi gibi mukoza dokularında bir takım yan etkiler gelişebilir. Cilde ait yan etkiler, üzerine basmakla solan hafif kızarıklıklarla başlar (güneş yanığı gibi) ve sulu, açık yaralara kadar gidebilir. Bazen tedavi sonrasında, radyoterapiye maruz kalan ciltte noktasal tarzda, kalıcı, koyu renkli lekeler (telenjektazi) oluşabilir. Fakat bu lekeler zararsızdır. O bölge cilt, diğer bölgelere göre daha koyu renkli ve daha serttir ve bu durum çoğu kez zamanla normale yaklaşır(6). 2.6.3.Dişlerle ilgili yan etkiler Ağız boşluğuna radyoterapi uygulanması, dişlerin çürüme eğilimini artırabilir. 2.6.4.Ağız boşluğu ve boyuna ait yan etkiler Ağız içi hücreler radyasyona duyarlı olduğundan, tedavi süresince ağız içinde yaralar olabilir. Bu bölgede tükürük üreten çok sayıda salgı bezi vardır ve bunlar radyoterapiden etkilenerek tükürük üretimini oldukça azaltabilir, hatta tamamen sonlandırabilirler. Bu durum sıkıntılı bir tablo yaratabilir. Yutma güçlüğü, ağız kuruluğu, çiğneme zorluğu sıkça görülür. Ayrıca tükürük salgısının azaldığı bu ortam fırsatçı enfeksiyonlar için çok uygun bir ortamdır. Bir fırsatçı mantar enfeksiyonu tablosu olan Pamukçuk Hastalığı bu hastalarda sık görülür. Bu tedavi dili de

14 etkileyeceği için bu bölgede bulunan tat almadan sorumlu hücrelerin fonksiyonu azalabilir(6). 2.6.5.İştah azalması ve ona bağlı etkiler Ağızda olan bu yan etkiler iştah azalmasına ve dolayısıyla kilo kaybına yol açabilir. Hızlı kilo kaybı vücudun direncini düşürür, bu da tedaviyi etkileyebilir(6). 2.6.6.Ses değişiklikleri Ses tellerinin bulunduğu bölgeye (boyun) radyoterapi uygulanıyorsa, sesin boğuklaşıp kısıldığı, bazen tamamen kesildiği olabilir(6). 2.6.7.Saç ve kıl dökülmesi Sadece radyoterapi uygulanan bölgede olmak üzere, saç ve vücut kılları dökülebilir. Genellikle tedavinin ikinci haftasından sonra başlar. Bu durum geçicidir, tedavi bitiminden 2-3 ay sonra normal haline döner(6). 2.7.İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ 2.7.1.Ultraviyole ışınları Ultraviyole ışınlarının temel kaynağı güneştir. Elektrik arkları, kaynak arkları, ultraviyole lambaları ve güneş lambası olarak bilinen ultraviyole lambalarının bu özelliği bulunmaktadır. Güneşten dünyaya ulaşan ışın miktarı: 1. Koruyucu ozon tabakası 2. Bulut durumu 3. Mevsim 4. Günün saati 5. Enlem 6. Deniz düzeyinden yükseklik gibi durumlarda bağlıdır. UV ışınları su, kar veya kumdan yansıyarak etkili olabilir. 7 Ultraviyole ışınlarının maddelerden geçebilmesi zordur. Bu nedenle kolay engellenebilen bir ışındır. Normal pencere camları yüksek frekanslı ışınların büyük bölümünü engeller. Açık renkli elbiselerde aynı etkiyi yapmaktadır. Ultraviyole ışınlarının etkisi belirli bir düzeye ulaşmadan önce görülemediğinden kişiler farkına vardıklarında büyük oranda etkilenmiş ve zarar görmüş durumda olmaktadırlar. Deride erken yaşlanma, bulantı, kusma, bitkinlik durumlarına neden olmaktadır. Ülkemizde özellikle saunalarda güneş lambası olarak derinin renginin kararması amacıyla kullanılmaktadır. Uluslararası Radyasyondan Koruma Ajansı güneş lambaları

15 kullanımının önlenmesini önermektedir. Yazın sıcak günlerinde özellikle öğle güneşinden kaçınılması, açık ve bol bir elbise giyilmesi, geniş kenarlı bir şapka ile korunulması önerilmektedir. Kişiler kendilerini ultraviyole ışınlarını absorbe edebilme özelliği olan kremler veya losyonlar sürerek de koruyabilmektedir. Ultraviyole ışık, iyonize edici radyasyondan daha düşük enerjili ve dalga boyuna bağlı olarak soğurma özelliği nedeni ile ayrılır. UV radyasyonun etkileri şöyle sıralanabilir. 7 Yanıklar: UV ışık, güneş yanığı dediğimiz, deri üzerinde etki yaratır. Mutasyon Oluşturması: UV ışık, bakteri ve virüsler dahil tüm hücreler üzerinde mutasyon yaratır. Mutasyonun, DNA üzerinde küçük kimyasal değişiklikler yarattığı düşünülmektedir. Kromozom bölünmeleri yaratması: UV nin, iyonize edici radyasyona göre az da olsa kromozomları parçaladığı bilinmektedir(4, 7). Hücre bölünmesinde gecikme ve dev-hücre oluşumu: Hücre bölünmesinin UV ışınları ile engellenebildiği ve böylece hücrelerin aşırı büyüme gösterdiği tespit edilmiştir(7). Metabolizma ve Protein sentezine etkisi: UV nin DNA sentezi üzerinde iyonize edici radyasyona göre daha fazla etkisi olduğu bulunmuştur(7). 2.7.2.İnfrared radyasyon Bütün cisimler düşük yüzeyel sıcaklık değerine sahip olan diğer cisimlere infrared ışınlar yayarlar. Sıcaklığın artması radyasyonun enerjisinin ve frekansının artmasına neden olmaktadır. İleri derecede sıcaklık artmasına bağlı olarak emisyon enerjileri infrared bölümünden görünür ışık bölümüne hatta düşük ultraviyole spektrum bölgelerine kayabilmektedir. İnfrared ışınları derinin derin tabakalarına penetre olmamaktadır. Ancak eğer kontrol edilemeyecek olursa deri yanıklarına, gözde katarakta, retinal harabiyete neden olabilir. Bu spektrum insan vücudunun ısısını terleme mekanizmasıyla etkin soğuyamayacak boyutlara kadar çıkarabilir. İnfrared ışınlar parlak ve cilalanmış yüzeylerden kolayca yansıyabilmektedir(7). 2.8.İYONİZE EDİCİ RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ İyonize edici radyasyonun olumsuz sağlık etkileri bilinmekle birlikte modern yaşamda radyasyonun izolasyonu olanaksızdır. Bu nedenle radyasyon ve uygulama alanları konusunda otorite olan uluslar arası kuruluşlarca halk için ve radyasyonla uğraşan profesyoneller için azami izin verilen doz sınırları tespit edilmiştir. Buna göre

16 radyasyon görevlileri için azami doz ardışık beş yıl için 20mSv/yıl, tek yıl için 50mSv/yıl olarak belirlenmiştir. Halk için ise ardışık beş yıl için 10mSv/yıl, tek yıl için 5mSv/yıl olarak belirlenmiştir. Tablo 2.2 de insan gruplarının radyasyona maruz kalabilecekleri sınır değerler belirtilmiştir. Öte yandan, iyonize edici radyasyonun her dozda zararlı etkileri olabileceği unutulmamalıdır(4). Tablo 2.2. Alman radyasyondan korunma kuralları uyarınca radyasyona maruz kalabilecek insan gruplarının alabilecekleri maksimum doz değerleri. 5 İNSAN GRUPLARI 1.Mesleği gereği radyasyonla çalışanlar Çalışma Grubu A1 Çalışma Grubu B2 VÜCUT BÖLGESİ Doz Sınır Değeri (Bir Çalışma Yılı, 2000saat- Süresinde) Doz Sınır Değeri (Birbirini takip eden 3 ay içinde) Tüm Vücut 50mSv 25mSv Vücudun bir bölümü 500mSv 250mSv Tüm Vücut 15mSv 7,5mSv Vücudun bir bölümü 150mSv 75mSv 2.Radyasyondan a)18 yaşın Tüm Vücut 5mSv -------- özellikle korunması altındakiler gereken b)hamileler Rahim --------- 5mSv/ay 3.Kontrol ve gözetim bölgesindekiler Tüm Vücut 5mSv ------- 4. Diğer kişiler Tüm Vücut 1,5mSv --------- Tabloda belirtilen "Çalışma grubu A" yıllık ışınlamaların doz eşdeğer sınırlarının onda üçünü geçebileceği çalışma alanlarında çalışanları, "Çalışma grubu B" ise yıllık ışınlamaların doz eşdeğer sınırlarının onda üçünü aşılmasının beklenmediği çalışma alanlarında çalışanları tanımlamaktadır. İyonize edici radyasyonun tıbbi etkileri çeşitli safhalarda incelenebilir. 2.8.1.Moleküler/Hücresel Düzeyde Etki: İyonize edici radyasyon ya direkt olarak DNA zincirinde kırılmalar oluşturur ya da hücre içindeki moleküllerle etkileşerek oksijen radikalleri oluşumunu sağlar ve bu oksijen radikalleri DNA bileşenleri ile etkileşerek zincirde kırılmalar (baz hasarı, tek ve çift zincir kırılmaları) ve diğer tip

17 bozulmalara yol açarlar. Her hücre tipinin radyasyona duyarlılığı farklıdır. Tablo 2.3 te doku ve organların radyasyona hassasiyetleri belirtilmiştir. Sık bölünen ve andiferansiye olan hücrelerin (over ve testisin germinal hücreleri, hematopoetik sistem hücreleri, gastrointestinal sistem epitel hücreleri) duyarlılığı fazla iken, bölünmeyen ve üst diferansiasyon gösteren hücrelerin (Karaciğer, böbrek, kas, sinir hücreleri) duyarlılığı daha azdır(4). Tablo 2.3. Vücudumuzun (Organ, Vücut bölümleri) radyasyona hassasiyeti(5) Radyasyon Hassasiyeti Organ (Vücut Bölümleri) İlk (hafif) Etki Dozu, Sievert (Sv) Ağır hasar dozu Sievert (Sv) Yüksek Lenf Damarları, 0,25 0,5 4 8 Dokular, Lenf Düğümleri, Dalak Yüksek İlik, 0,5-1 5 Kan Hücreleri Yüksek Hayalar 0,5 3 4 Yüksek Yumurtalıklar 0,5 3,5 4 Yüksek Deri 0,25 0,25 3 Orta Mukoza 3 8.5 18 Az Sinir sistemi, Ciğer 1-40 30 60 2.8.2.Doku/Sistem Düzeyinde Etki: Doku sistem etkileri somatik ve genetik (kalıtımsal) olarak incelenebilir(4). Somatik etkiler Non-sitokastik-deterministik etkiler ve sitokastik-non-deterministik etkiler olarak incelenir(4). Non Sitokastik-deterministik etkiler Geniş ölçekte vücut alanın maruziyeti ile oluşur ve oluşum için bir eşik değer mevcuttur. Doz arttıkça hasar miktarı artar. Erken (radyasyon hastalığı, eritem,

18 pulmoner pnömoni, epilasyon vb.) ve geç (katarakt, akciğer fibrozisi, keratozis, infertilite, fibroartropati vb.) dönem etkiler olarak iki ana alt gruba ayrılır(4). Sitokastik-Non Deterministik etkiler Sadece birkaç hücrenin bile etkilenmesi ile gelişebilir. Eşik değer yoktur, doz arttıkça hasar oranı artmaz ancak etkilenen birey sayısı artar (lösemiler, kanserler, genetik mutasyonlar). Oluşan mutasyonların veya kanserlerin doğal yollarla oluşanlardan bir farkı yoktur(4). Tablo 2.4. Doz değerlerine göre somatik belirti ve etkiler. 5 Vücut Bölgesi Doz Değeri mili Sievert (msv) Belirti ve Etkiler 0-500 Gözlenebilir hasar yok Bütün Vücut Vücudun bir kısmı Derinin Işınlanması Hayaların Işınlanması Yumurtalıkların Işınlanması 500-2000 Radyasyon hastalığı 1 (Bulantı, kusma, halsizlik, kanda değişmeler) 2000-4500 Radyasyon hastalığı 2 (30-60 gün sonra %50'den az ölüm olasılığı, tedavi gereklidir) 4500-6000 Radyasyon hastalığı 3 (30 gün sonra % 50 ölüm olasılığı, tedavi gereklidir) 6000'den fazla Radyasyon hastalığı 4 ve 5 (30 gün içinde %100 ölüm, tedavi gereklidir) 200 Saç dökülmesi 3000 1. derece yanık 10000 2. derece yanık 50000 3. derece yanık 300-600 Geçici kısırlık (3 Hafta) 6000 Sürekli kısırlık 1700 Geçici kısırlık (3 Hafta) 3000 Sürekli kısırlık Gözlerin Işınlanması ----- Göze perde inmesi (Katarakt)

19 Genetik (kalitimsal) Etkiler Bu tip etki, organizmanın üreme hücrelerinde bulunan kromozomların radyasyon maruziyeti sonucu hasarlanması ile oluşur. Bu durumda önemli olan hasarlanan hücrenin yaşaması ve döllenme işlevini yerine getirmesidir. Böylece hasar bireyde değil çocuklarında ortaya çıkar ve sonraki kuşaklara da aktarılabilir. Bu etkiler sitokastik tipte etkilerdir(4). Tablo 2.5. Radyasyonun genel etkileri(5). Somatik Genetik İlk belirtiler Sonraki etkiler Kan hücrelerinde azalma, Cilt yanıkları, Saç dökülmesi, Ölüm Lösemi, Kanser, Hayat süresinin kısalması, yaşlılık belirtileri Gelişme çağındaki yapı bozuklukları Diğer kuşaklara (torunlara) etki 2.8.3.Akut Radyasyon Sendromu İnsan vücudunun yüksek doz radyasyona tüm vücut ışınlaması seklinde maruz kalması sonucu akut radyasyon sendromu adi verilen klinik tablonun ortaya çıkmasına neden olur. Oluşan klinik tablo doz ile doğru orantılıdır. Sendromlar dozun şiddetine bağlı olarak prodromal faz, latent faz ve manifest faz olarak 3 fazda kendini gösterir. Başlıca 3 sendrom tanımlanmıştır;(4) Hematopoetik Sendrom (HPS) Gastrointestinal Sendrom (GIS) Nörovasküler Sendrom (NVS) 2.8.3.1.Hematopoetik Sendrom (HPS) 4Gy lik bir ışınlamayı tabiken yaklaşık 2 hafta içinde ortaya çıkar. Temel problem radyasyon maruziyetine bağlı kemik iliği depresyonu oluşumudur. Kemik iliği depresyonuna bağlı trombositopeni, granülositopeni, anemi ve lenfopeni gelişir. Lenfosit sayısı, radyasyona maruziyette en hassas belirteç durumundadır. Sayısı ilk düsen hücreler lenfositlerdir ve 1-2Gy dozda ilk 48 saat içinde sayıları yaklaşık % 50 azalır. İnsan kemik iliğinde, 5Gy sonrası 3-4. günlerde, 2-4Gy sonrası 5-7. günlerde

20 total çekirdekli hücre sayısı minimuma iner. Klinik tabloda kemik iliği hasarına bağlı immün sistemin baskılanması, artan enfeksiyon riski, kanama eğilimi, anemi, yara iyileşmesinde gecikme ve bunlara bağlı komplikasyonlar ön plana çıkar. Tedavide; enfeksiyon proflaksisi, enfeksiyon ve nötropeni tedavisi, immünglobülin tedavisi, hematopoetik growth faktör (citokin) tedavisi, trombositopeni ve anemi tedavisi (tam kan ve trombosit transfüzyonu), kemik iliği ve kök hücre transplantasyonu klinik duruma bağlı olarak uygulanır(4). 2.8.3.2.Gastrointestinal Sendrom (GIS) 6-8Gy lik bir ışınlamadan sonra 1-2 hafta içinde belirtiler görülür. İntestinal epitel kriptalarinin hasara uğraması, mukozal atrofi ve ülserasyon görülür. Patolojik değişikliklere bağlı olarak intestinal bakterilerin (flora) vücuda serbest giriş olanağı bulmaları ile enfeksiyon, epitel dokusunu kaybeden alanlardan kanama ve sıvı-elektrolit kaybı, gastrointestinal absorbsiyon kapasitesinin azalması ile malnutrisyon ve intestinal motilitede azalma gözlenir. HPS de bu tabloya eşlik eder. Ölüm, sepsis ve/veya hemorajiye bağlı gelişebilir. Tedavide; HPS için yapılan girişimlere ek olarak barsak dekontaminasyonu, bulantı, kusma ve dairenin kontrolü, sıvı elektrolit replasmanı, sitokin tedavisi, enterik besleme gibi yaklaşımlar uygulanır(4). 2.8.3.3Nörovasküler Sendrom (NVS) 50Gy lik bir ışınlamayı takiben 2 gün içinde ölüm görülür. Yaralıda, maruziyetten birkaç saat sonra bulantı-kusma, konfüzyon, oryantasyon bozukluğu, hipotansiyon, intrakraniyal basınç artışı, ödem, hipertermi izlenir. Klinik tablo ölümcül seyreder, Yoğun tıbbi tedavi geçici bir iyilik hali sağlamaya yardımcı olur. Narkotik analjezikler ve trankilizan ajanlar tedavide kullanılır. Yaralı sıvı kaybı, ödem, intrakranial basınç artışı ve serebral anoksi nedeniyle 1-2 gün içerisinde kaybedilir(4). 2.9.RADYASYONUN DERİ ÜZERİNE ETKİLERİ Derideki gözlem kolaylığı, bu konu ile ilgili yoğun çalışmaların yapılmasını sağlamıştır. Radyasyonun yumuşak dokular üzerindeki yan etkisi doğal ortamı değiştirmesiyle olur. Derideki her hücre tipi radyasyon hasarına kendine özgü bir şekilde cevap verir. Derinin radyasyona cevabı, 6 aydan kısa sürede ortaya çıkıyorsa erken reaksiyon, 6 aydan uzun sürede ortaya çıkıyorsa geç reaksiyon olmak üzere iki grupta incelenebilir(8). Erken reaksiyonlar;

21 - eritem - kuru deskuamasyon, - ıslak deskuamasyon olmak üzere üç türlüdür. 2.9.1.Eritem En erken görülen yan etkidir ve ışınım alanına sınırlıdır. 1Gy'lik tek doz radyasyonu takip ederek 1-24 saat içinde beliren erken eritem 2-3gün içinde ve genellikle fark edilemeden gözden kaybolur. Bu etkinin, proteolitik enzim aktivasyonu ile kapiller geçirgenliğin artmasına bağlı olduğu düşünülmektedir. Hafif bir pigmentasyon kalabilir veya hiç olmaz. Çoğunlukla gözlenen esas eritem, 8Gy'lik tek doz radyasyonu takip ederek yaklaşık 8 gün sonra ortaya çıkar. İzleyen 8 gün için de en belirgin hale gelir. Eritemin ortaya çıkış zamanı, yoğunluğu ve izlenme süresi doza bağımlıdır. Bu eritem genellikle pigmentasyonla sonuçlanır. Esas eritemin, epidermisin bazal tabakasındaki hücrelerin zedelenmesine bağlı olarak gelişen inflamatuvar reaksiyondan kaynaklandığı sanılmaktadır. Radyasyondan 6-7 hafta sonra bazen eritemin 3.devresi gelişebilir ki, bu da 2-3 hafta devam edebilir(8). 2.9.2.Kuru deskuamasyon Epidermisin bazal hücreleri, bölünmekte olan diğer hücreler gibi radyasyona oldukça hassastır. Günde 1Gy gibi düşük dozlar bile mitoz hızını azaltarak epitelde geçici bir incelemeye neden olur. Eğer canlılığını koruyan hücreler 3-4 hafta zarfında ölü hücreleri telafi edebilirse kuru deskuamasyon görülür. Bu deskuamasyon, koyu hatta bazen siyah renktedir. Koyu renk, radyasyon etkisi ile melanositlerde spesifik enzimatik aktivitenin artmasına bağlıdır(8). 2.9.3.Islak deskuamasyon Daha yüksek dozlarda bazal hücrelerin hemen hemen tamamı kaybedilir. Yaklaşık 4 haftalık süre içerisinde skuamöz hücrelerin tümü stratum korneuma ulaşarak dökülmüş olacağından, dermiş açığa çıkar ve yüzeyde seröz bir sızıntı oluşur. Her erken reaksiyonu bir dereceye kadar kalıcı olarak tanımlanabilecek geç reaksiyonlar izler. Eritem, pigmentasyon ve hatta kuru deskuamasyon düzelebilir; ancak bu, hiçbir zaman derinin iyileştiğini göstermez. Ayrıca radyasyon doz ve kalitesine bağlı olmak üzere erken reaksiyonlar görülmeksizin, ülserasyon ve kar-sinom gibi ciddi geç reaksiyonlar da oluşabilir(8).