4.5.1
Dosi elevate ricevute in breve tempo
Gli effetti di dosi elevate di radiazione (≥ 1 Gy) ricevute in breve periodo di tempo (≤ 1 h) sono in genere ben noti e sono detti deterministici o non stocastici.
L’effetto immediato nelle cellule che si dividono (mitotiche) `e il danneggiamento del processo riproduttivo, che porta alla riduzione del loro numero e alla morte dei tessuti. Le cellule pi`u sensibili alle radiazioni sono i globuli bianchi, le cellule del midollo osseo e le cellule dell’intestino. La prima conseguenza di una massiccia dose di radiazione in un individuo (panirradiazione) si evidenzia nel sangue (sindrome ematopoietica). Se la dose `
e maggiore di 2-3 Gy, la morte pu`o avvenire sia per la cessata funzionalit`a degli organi che per altre complicazioni come, per esempio, per infezione.
La sequenza temporale dei sintomi che si manifestano dopo una dose di questo tipo, ricevuta in breve tempo, sono:
da 0 a 48 ore: perdita di appetito, nausea, vomito, fatica e uno stato di abbatti- mento psicofisico.
Se il paziente ha la fortuna di guarire:
da 2 giorni a 6-8 settimane: i sintomi precedenti scompaiono, il paziente si sente meglio e si avvia una fase di recupero.
Se il paziente non guarisce:
da 2 giorni a 6-8 settimane: macchie sulla pelle ed emorragia, diarrea, perdita di capelli, febbre, letargia, morte.
Se il paziente sopravvive, ci sono una serie di altri effetti che si possono sviluppare pi`u tardi, come per esempio l’arrossamento della pelle, la sterilit`a, la cataratta e le malfor- mazioni alla nascita. Tutti questi effetti, inclusa la morte, hanno una soglia minima di dose, detta soglia caratteristica, sotto la quale non appaiono; sopra la soglia caratteristica esiste la possibilit`a di sviluppare uno o pi`u di questi effetti, con probabilit`a che cresce al crescere della dose.
E’ ragionevole pensare che la soglia caratteristica sia determinata dal numero minimo di cellule da uccidere per fare ammalare un organo, cosa che spiegherebbe anche la dipendenza degli effetti dalla dose.
E’ importante sottolineare la sensibilit`a del feto alle radiazioni: l’irradiazione prenatale con dosi anche pi`u piccole di 0.25 Gy in uno stadio critico di sviluppo embrionale (tra l’ottava e la 15-esima settimana), pu`o causare anomalie della crescita e dello sviluppo mentale in uno stadio successivo, come si `e anche riscontrato nei figli dei sopravvissuti
4.5.2
Dosi basse
Per dosi ≤ 0.2 Gy o dosi pi`u alte, ma accumulate in un certo periodo, gli effetti principali sono il cancro e gli effetti genetici. A differenza del caso deterministico, per`o, si sa molto poco sulla relazione tra la dose e lo sviluppo della malattia; questo `e dovuto in parte al fatto che passa molto tempo dall’irradiazione allo sviluppo del tumore e in parte alla difficolt`a di isolare la radiazione dalle altre possibili cause come droghe, sigarette, agenti chimici, eccetera.
Per quanto riguarda gli effetti genetici, non c’`e la prova che le radiazioni inducano mo- dificazioni genetiche sugli esseri umani, nemmeno nei sopravvissuti alle esplosioni di Hiroshima e Nagasaki; molto di quello che sappiamo `e basato sull’estrapolazione dei dati ottenuti in esperimenti fatti sugli animali. Nonostante questo `e in generale accettato che questi effetti:
non esibiscono una soglia, cio`e non c’`e un limite sicuro di radiazione sotto il quale non si osservano.
non dipendono dal tempo di esposizione, ma piuttosto dalla dose totale accumulata. Quindi, per una certa dose totale assorbita, esiste una probabilit`a non nulla di sviluppare il cancro o un difetto genetico e per questo motivo si parla di effetti stocastici o di natura probabilistica.
In genere si assume una relazione lineare tra dose totale e il rischio di sviluppare il cancro o un effetto genetico, con possibili deviazioni che tengono anche conto del LET della radiazione.
I dati da analizzare in questi casi sono i decessi per cancro, o la perdita di aspettativa di vita in una popolazione di persone, in base al tempo e al tipo di esposizione da radiazione. E’ di fondamentale importanza sapere quindi, per chiunque sia esposto a radiazioni, quale `e il limite massimo di dose che si pu`o ricevere in aggiunta al fondo radioattivo. Dal momento che non esiste un livello sicuro di radiazione e che gli effetti della dose sono cumulativi, non `e facile definire un limite massimo di dose, poich´e tale limite risulta sog- gettivo; d’altra parte non sarebbe sensato rinunciare alle diagnosi e alle terapie mediche mediante le radiazioni, per cui il limite viene stabilito in base al confronto fra il rischio e il beneficio.
L’ente riconosciuto a livello internazionale che raccomanda i limiti di dose massima `e l’ICRP (International Commission on Radiological Protection)1; l’ICRP propone un
sistema di protezione dalle radiazioni ionizzanti basato su tre principi:
Principio di giustificazione: ogni attivit`a con radiazioni ionizzanti deve essere sem- pre giustificata, ovvero il beneficio ottenuto deve essere sempre superiore al danno per la salute.
1L’ICRP raccomanda dei limiti, che poi i legislatori dei vari paesi possono accettare, rigettare o
Lavoratore radioesposto Cittadino generico
Tutto il corpo 100 mSv in 5 anni, < 50 mSv/anno 1 mSV/anno mediato su 5 anni consecutivi
Organi singoli
Cristallino 150 mSV/anno 15 mSV/anno
Pelle (100 cm2) 500 mSV/anno 50 mSV/anno
Altri organi o tessuti 500 mSV/anno 50 mSV/anno
Tabella 4.3: Limiti di dose raccomandati dall’ICRP [12].
Principio di ottimizzazione: l’esposizione alle radiazioni deve essere mantenuta a livelli pi`u bassi possibili, compatibilmente con le condizioni economiche e sociali. Principio dei limiti di dose: esistono due categorie di limiti:
– una per i lavoratori radioesposti; – una per i per i cittadini generici.
Per ognuna di queste vengono definiti i limiti di dose per il corpo nella sua totalit`a e per le diverse parti del corpo (ciascun organo ha la sua radiosensibilit`a). I limiti di dose non devono mai essere superati, tranne che nelle esposizioni mediche e in radioterapia. Per esempio, nella tabella 4.3 sono riassunte alcune delle dosi permesse (in aggiunta al fondo naturale).