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Strahlung ist ein zweischneidiges Schwert: Wie kann sie sowohl eine Quelle der Heilung als auch eine Quelle des Schadens sein?
Die Auswirkungen von Strahlung, insbesondere ionisierender Strahlung, auf Organismen sind für Wissenschaftler seit jeher ein wichtiges Forschungsthema. Es kann ein lebensbedrohliches Heilmittel oder ein lebensbedrohlicher Albtraum sein. Mit dem Fortschritt der Medizintechnik, insbesondere im Bereich der Krebsbehandlung, wird Strahlung immer häufiger eingesetzt. Aufgrund der Doppelnatur dieser Technologie sind die gesundheitlichen Risiken der Strahlung jedoch auch ein höchst besorgniserregendes Thema.
Auswirkungen von Strahlung auf die GesundheitObwohl ionisierende Strahlung in hohen Dosen schädlich ist, kann sie bei richtiger Kontrolle wirksam zur Behandlung von Krebs und Schilddrüsenüberfunktion eingesetzt werden.
Die gesundheitlichen Auswirkungen ionisierender Strahlung können in zwei Kategorien unterteilt werden: deterministische Effekte und stochastische Effekte. Deterministische Effekte sind Gewebereaktionen, die nach Überschreiten einer bestimmten Dosis zwangsläufig auftreten, wie zum Beispiel das akute Strahlensyndrom und Strahlenverbrennungen. Im Gegensatz dazu steigt das Risiko stochastischer Effekte mit der Dosis, ihre Schwere ist jedoch dosisunabhängig (z. B. strahlenbedingter Krebs und genetische Erkrankungen).
Die häufigste Auswirkung stochastischer Effekte ist strahlenbedingter Krebs, der eine Latenzzeit von Jahren oder Jahrzehnten haben kann.
Zufällige und deterministische Effekte
Beispiele für stochastische Effekte sind strahlenbedingter Krebs, Herzerkrankungen und kognitiver Abbau. Wissenschaftler haben zahlreiche epidemiologische Studien durchgeführt, um die Risiken unterschiedlicher Strahlendosen für die menschliche Gesundheit zu bestimmen. Dabei haben insbesondere Studien mit Überlebenden der japanischen Atombombenabwürfe wertvolle Daten geliefert.
Deterministische Effekte wie das akute Strahlensyndrom stellen eine besondere Gefahr dar, die normalerweise auftritt, wenn die Dosis einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, und umfassen systemische physiologische Schäden wie Leukopenie und Hautverbrennungen. Eine Studie der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten wies darauf hin, dass es „derzeit keine schlüssigen Beweise dafür gibt, dass es eine sichere Dosisschwelle gibt, bei der das Risiko einer Tumorbildung bei Null liegt.“
Schwangerschaft und Strahlung
Während einer Schwangerschaft ist das Risiko einer Strahlenbelastung höher, da sich entwickelnde Zellen empfindlicher auf Strahlung reagieren. Studien haben gezeigt, dass mehrfache bildgebende Untersuchungen während der Schwangerschaft dem Fötus schaden und deterministische Auswirkungen wie strukturelle Defekte und geistige Behinderung zur Folge haben können.
Untersuchungen zufolge verringert jede Strahlendosis von 1.000 mGy, die ein Fötus in der 10. bis 17. Schwangerschaftswoche erhält, den IQ um 25 Punkte.
Dosismessung und -bewertung
Der menschliche Körper kann ionisierende Strahlung nur sehr eingeschränkt wahrnehmen und ihre Präsenz kann normalerweise nur bei hohen Dosen nachgewiesen werden. Die Überwachung und Berechnung von Dosen fällt in den Bereich der Gesundheitsphysik, der auch den Einsatz von Dosimetern und anderen biologischen Analysen zur Beurteilung des Risikos einer internen Exposition umfasst. Ob eingeatmet, eingenommen oder injiziert – die Auswirkungen innerer Strahlung variieren je nach Art und Form der verwendeten Strahlungsquelle.
Strahlungsquellen
Für die radiobiologische Forschung verwenden Labore häufig unterschiedliche Strahlungsquellen, darunter Isotopenquellen oder Beschleuniger. Besonders häufig kommt in der Krebstherapie Strahlung zum Einsatz, wobei auch Radiopharmaka zum Einsatz kommen, um bestimmte therapeutische Effekte zu erzielen.
Viele Studien und Bewertungen zur Strahlendosis basieren auf der Verwendung bewährter Strahlungsquellen, darunter 137Cs oder 60Co.
Historischer Hintergrund und aktuelle Situation
Mit der Zeit wurde den Menschen allmählich die potenzielle Gefahr der Strahlung bewusst. Seit Wilshire Röntgen im Jahr 1895 erstmals die Röntgenstrahlen entdeckte, wurde die Strahlung und ihre Auswirkungen auf das Leben immer weiter erforscht. Obwohl das Verständnis für Strahlung zunächst noch recht begrenzt war, rücken die Gefahren der Strahlung angesichts zahlreicher Nuklearzwischenfälle auf der ganzen Welt und der vielfältigen Anwendungen radioaktiver Stoffe allmählich in den Fokus.
Heute müssen wir möglicherweise unser Verständnis von Strahlung und ihre Anwendung überdenken: Wie können wir uns vor potenziellen Gefahren schützen, während wir den technischen Fortschritt vorantreiben?
