Deterministiska och stokastiska effekter

Enligt Isaksson (2002) är det vanligt att dela in effekter orsakade av strålning i två kategorier, deterministiska respektive stokastiska effekter. För en deterministisk effekt kan man säga att en viss effekt uppstår vid en viss stråldos och att skadan förvärras med ökad stråldos. Deterministiska effekter kräver höga stråldoser och uppkommer relativt kort tid efter bestrålningen, de kallas även för akuta stråldoser. För stokastiska effekter finns det istället en viss sannolikhet för att en effekt ska uppstå, där sannolikheten påverkas av storleken på stråldosen. Stokastiska effekter benämns ofta som sena effekter, eftersom dessa ofta framträder lång tid efter själva bestrålningstillfället.

Isaksson (2002) framhåller att deterministiska effekter beräknas uppträdda vid en stråldos på ungefär 1 Gy vid helkroppsbestrålning. Vid en stråldos omkring 4 Gy vid helkroppsbestrålning beräknas ungefär 50 % överleva under förutsättning att ingen medicinsk vård ges. Om stråldosen överstiger 6 Gy är chanserna att överleva mycket små. Siffrorna har bland annat utgått från data från kärnvapenexplosionerna i Japan 1945. De deterministiska effekterna är dock beroende av att stråldosen ges under ett kort tidsintervall. Om stråldosen är utspridd i tiden hinner cellerna reparera sig vilket medför att de deterministiska effekterna inte uppstår trots att individen kan ha erhållit en sammanlagt mycket hög, dödlig stråldos. Effekterna är även beroende av om det sker en helkroppsbestrålning eller om enbart en del av kroppen bestrålas. Om exempelvis bara

en hand bestrålas kan kroppen klara av mycket högre stråldoser. Bilaga 2 visar en tabell över olika deterministiska effekter som uppkommer på olika organ vid olika stråldoser. Isaksson (2002) delar in de akuta effekterna på människokroppen i tre olika symtom som uppträder i inbördes ordning, skador på de blodbildande organen, skador på magtarmkanalen samt att centrala nervsystemet slås ut. Vid en helkroppsbestrålning på 3-5 Gy påverkas de blodbildande organen. Andelen vita blodkroppar och blodplättar i blodet minskar till följd av att celler skadas och dör i snabbare takt än de hinner förnyas. Den drabbade blir känsligare för infektioner eftersom de vita blodkropparna minskat och sår blir svårläkta eftersom blodet får svårare att koagulera när antalet blodplättar minskar. De första symtomen är illamående och kräkningar vilket följs av en symtomfri period. Ungefär 3 veckor efter själva bestrålningstillfället får personen frossa, håravfall, sår i munnen samt en trötthetskänsla och risken är att personen avlider under perioden om inte benmärgen återhämtar sig (som nämnts ovan är chansen att överleva vid en stråldos på 4 Gy ungefär 50 %). Om stråldosen vid helkroppsbestrålning uppnår 5-15 Gy uppkommer skador i tarmslemhinnan. Nybildningen av celler upphör och allt eftersom slits tarmluddet ut, vilket resulterar i att det uppstår sår på tarmen vilket i sin tur medför förlust av vätska och salter. Eftersom även immunförsvaret och koaguleringen redan har påverkats blir såren mycket svårläkta och det är en stor risk för infektioner. Symtomen är kräkningar, långvariga diarréer, trötthet och aptitlöshet. De flesta personer dör inom 1-2 veckor efter bestrålningstillfället till följd av näringsbrist. Om stråldosen har överstigit 15 Gy slås det centrala nervsystemet ut och man avlider inom några minuter, möjligtvis någon timme. Den drabbade får kraftiga kräkningar, diarréer, svårt att orientera sig och koordinera sina rörelser samt andnöd. I samband med Tjernobylolyckan 1986 avled totalt 28 personer till följd av akuta strålskador. Till deterministiska effekter räknas även fosterskador. Embryon i början av en graviditet är extra känsliga för bestrålning eftersom embryot endast består av ett fåtal celler. Stråldoser på 100 mGy kan vara dödliga tidigt i graviditeten men allt eftersom krävs det högre stråldoser för att orsaka att fostret dör. Faktasamling CBRN (2008b) framhåller att man i dagsläget känner till tre olika strålningseffekter på foster; tillväxthämning, förminskat huvud och mentala störningar. Dessa effekter kan uppstå redan vid en ekvivalent stråldos på 0,25 Sv. Fostret är strålkänsligast mellan åttonde och sextonde graviditetsveckan.

Isaksson (2002) lyfter fram att exempelvis cancer och ärftliga skador hör till stokastiska effekter. Dessa effekter uppkommer långt efter bestrålningen och beror på att cellens arvsmassa förändrats. Cellen kan ofta reparera dessa förändringar, men ibland sker mutationer. Mutationer i könscellerna kan medföra ärftliga skador och mutationer i andra celler kan resultera i cancer. En mutation behöver dock inte innebära att den drabbade utvecklar cancer. Areskoug och Eliasson (2007) betonar att det finns många orsaker till cancer, bland annat ärftlighet och livsvanor, och att det därför är mycket svårt att avgöra om ett cancerfall beror på joniserande strålning och än mindre om det beror på strålningen från exempelvis en urangruva. Isaksson (2002) lyfter fram att många barn drabbades av sköldkörtelcancer efter Tjernobylolyckan 1986. Detta skedde genom att barnen fick i sig radioaktivt jod via mjölk och då bestrålades internt. Vid radioaktiva utsläpp rekommenderas att man ska ta jodtabletter eftersom det mättar sköldkörteln som på så vis inte tar upp radioaktiv jod. Faktasamling CBRN (2008b) lyfter fram att antalet leukemifall ökade i Japan efter kärnvapenexplosionerna 1945 och att andra cancerformer fortfarande ökar i landet. Så låga stråldoser som 50-150 mSv bedöms kunna orsaka cancer. Utifrån sannolikhetsberäkningar ger en stråldos på 1 Sv en sannolikhet på 5 % att dö i cancer. Ärftliga skador kan inte uteslutas men i dagsläget

har man inte kunnat påvisa ärftliga skador som orsakats av joniserande strålning på människor. Isaksson (2002) betonar dock att ärftliga skador inte kan uteslutas, studier har påvisat ärftliga effekter till följd av strålning på både växter och djur. Utifrån beräkningar har man bedömt risken för svåra ärftliga skador till 1,3 % för en stråldos på 1 Sv. Viktigt att nämna är att ärftliga förändringar förekommer naturligt med en sannolikhet på ungefär 10 %.