Säteilyn terveysvaikutukset

Ionisoiva säteily voi vahingoittaa elävien solujen perimää. Soluvaurion kannalta ei ole merkitystä, onko kyseessä luonnonsäteily vai keinotekoinen säteily. Merkitystä on kuitenkin sillä, saako ihminen säteilyannoksen pitkän vai lyhyen ajan kuluessa. Pienikin säteilyannos lisää syöpäriskiä hieman. Lyhyen ajan kuluessa saatu suuri säteilyannos voi tuhota paljon soluja ja aiheuttaa säteilysairauden, paikallisen vamman tai sikiövaurion.

Elävään kudokseen imeytynyt säteily käynnistää fysikaalisia ja kemiallisia reaktioita, jotka aiheuttavat biologisia muutoksia. Säteily hajottaa soluissa sijaitsevan perimän, eli DNA:n ketjuja. Tällöin DNA:n rakenne saattaa rikkoontua ja tyypillisesti katketa. Säteilyn irrottamat elektronit synnyttävät reaktiotuotteita, jotka vaurioittavat DNA:ta. Säteily aiheuttaa muutoksia sekä DNA:han että muilla tavoin. Muut eli epigeneettiset vaikutukset voivat siirtyä myös säteilyä saaneen alueen ulkopuolisiin soluihin ja kudoksiin. Laajasta tai voimakkaasta säteilyaltistuksesta voi seurata paikallinen solujen tuhoutuminen tai säteilysairaus. Ei-tappavasta soluvaikutuksesta saattaa ilmentyä myöhemmin muita terveyshaittoja.

Säteily ja syöpä

Säteilyn aiheuttamat terveyshaitat johtuvat solun perimän eli DNA-molekyylin vauriosta. Läheskään kaikki DNA-vauriot eivät kuitenkaan johda terveyshaittaan. Säteily voi jättää solun perimään pysyvän muutoksen, mutaation. Kun mutaatioita on kertynyt useita, voi seurauksena olla syöpäkasvain. Matka lopulliseen haittaan on pitkä ja mutkikas ja siihen vaikuttavat muutkin tekijät kuin säteily. Leukemia ja lasten kilpirauhassyöpä saattavat ilmetä jo kaksi vuotta altistumisen jälkeen. Muiden syöpälajien ilmaantumiseen voi kulua aikaa yli 10 vuotta.
    
Syöpäriskiä koskevat arviot perustuvat ensisijaisesti kolmea säteilylle altistunutta ryhmää koskeviin seurantatutkimuksiin. Nämä ryhmät ovat Hiroshiman ja Nagasakin atomipommien eloonjääneet uhrit, lääketieteellisen säteilyn käytön yhteydessä altistuneet ja ammatissaan säteilylle altistuneet.

Pienten säteilyannosten aiheuttamaa syöpäriskiä ei käytännössä voi havaita väestössä, koska syöpä on niin tavallinen tauti. Suomessa syöpään sairastumista on seurattu Syöpärekisterissä vuodesta 1953. Syöpään sairastuu vuosittain noin 34 000 ihmistä (Suomen syöpärekisteri 2018). Säteilyn mahdollisesti aiheuttama pieni lisäys hukkuu tilastollisesti luonnolliseen vaihteluun. Esimerkiksi Tšernobylin laskeuma, jonka kokonaisannos suomalaiselle on 80 vuoden aikana keskimäärin kaksi millisievertiä (mSv), saattaa arvion mukaan aiheuttaa tuona aikana joitakin syöpäkuolemia Suomessa. Samana aikana miljoona ihmistä kuolee kuitenkin syöpään muista syistä, joten arvio Tšernobylin onnettomuuden vaikutuksista jää pelkästään laskennalliseksi.

Jos ihminen altistuu säteilylle esimerkiksi työssään ja myöhemmin sairastuu syöpään, on erittäin epätodennäköistä, että syöpään olisi syynä juuri työssä saatu säteilyaltistus.

Säteilysairaus

Jos koko keho altistuu hyvin suurelle (yli yhden sievertin eli 1000 millisievertin) säteilyannokselle lyhyessä ajassa, kehittyy säteilysairaus. Jokseenkin varma kuolema seuraa, jos ihminen saa lyhyessä ajassa 8 sievertin säteilyannoksen. Säteilysairaus johtuu laaja-alaisesta solutuhosta. Herkimpiä säteilylle ovat elimet, joissa on runsaasti jakautuvia soluja.

Heti altistuksen jälkeen ihminen ei havaitse mitään, koska säteilyä ei tunne aistein. Ensimmäinen oire on pahoinvointi, joka alkaa parin tunnin kuluessa. Vasta parin viikon jälkeen kehittyy varsinainen säteilysairaus. Oireena on luuytimen lamaantuminen. Kaikkien verisolujen määrä vähenee, mistä seuraa infektioita ja verenvuotoja. Myös suoliston limakalvo vaurioituu, mistä seuraa ripuli. Sairaus saattaa johtaa kuolemaan noin kuukaudessa. Korkeatasoisella hoidolla ennustetta voi parantaa.

Paikalliseen kudosvaurioon, säteilysairauteen tai kuolemaan johtaneita säteilyannoksia on aiheutunut tilanteissa, joissa tavalliset kansalaiset ovat tietämättään käsitelleet voimakkaita teolliseen tai lääketieteelliseen käyttöön valmistettuja säteilylähteitä. Tällaista onnettomuutta ei ole Suomessa koskaan sattunut.

Sikiövaikutukset

Raskauden aikana on vältettävä turhaa altistusta säteilylle, koska säteilyaltistus sikiökauden aikana lisää syntyvän lapsen riskiä sairastua syöpään. Pienehköt säteilyannokset eivät lisää epämuodostumien määrää.

Jos sikiö altistuu herkässä vaiheessa suurelle äkilliselle säteilyannokselle, saattaa lapsesta tulla pienipäinen, pienikokoinen ja henkisesti jälkeenjäänyt. Muita kehityshäiriöitä on havaittu vasta erittäin suurten (usean grayn) annosten jälkeen.

Säteilyaltistus hyvin varhaisessa vaiheessa, ennen kuin raskaus on edes tiedossa, saattaa aiheuttaa varhaisen keskenmenon. Jos raskaus kuitenkin jatkuu, syntyvä lapsi on kaiken todennäköisyyden mukaan terve.

Säteilyvauriot

Jos ottaa voimakkaan säteilylähteen käteensä, voi paha säteilyvaurio syntyä hyvin lyhyessä ajassa. Vaurio ei kuitenkaan tule heti näkyviin. Ensimmäisenä päivänä näkyy vain, että vaurioitunut ihoalue punoittaa. Vasta parin viikon päästä ihoon saattaa muodostua rakkuloita. Säteilyvaurioiden hoito on vaikeaa ja aikaavievää. Vielä vuoden päästä alue saattaa mennä kuolioon, koska sen verenkierto on tuhoutunut.

Sydän- ja verisuonisairaudet

Suuri säteilyannos voi aiheuttaa vaurioita niin, että sydän- ja verisuonisairauksien esiintyvyys lisääntyy. Tämä on todettu nuorilla potilailla, joiden syövänhoidossa ei ole voitu välttyä sydämen verisuonitukseen kohdistuvaa korkeahkoa säteilyannosta. Pienten annosten vaikutuksia tutkitaan sekä epidemiologisissa että laboratoriotutkimuksissa. Toistaiseksi tieteellinen näyttö ei kuitenkaan ole yksiselitteinen tai kiistaton. UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) valmistelee tieteellistä arviota pienten säteilyannosten vaikutuksesta sydän- ja verisuonisairauksiin.

Kaihi

Tšernobylin onnettomuuden puhdistustyöntekijöillä on todettu harmaakaihia, jonka esiintymiseen säteilyaltistuksella voi olla vaikutusta. Tämä on todettu myös toimenpideradiologiassa. Lääketieteellisiä toimenpiteitä tekevät henkilöt, kuten interventiokardiologit ja interventioradiologit, altistuvat työssään säteilylle. Säteilyä saa usein myös silmän linssi. Linssiin kohdistuvaa annosta voidaan pienentää tehokkaasti käyttämällä suojalaseja tai muita suojavälineitä. Useassa tutkimuksessa on raportoitu linssin samentumien olevan yleisempiä säteilytyötä tekevillä ryhmillä. Suomalaisessa tutkimuksessa ammatissaan säteilylle altistuneiden lääkärien linssin samentumien riski ei sen sijaan ollut suurempi kuin muilla lääkäreillä. Ero muista maista raportoituihin tutkimuksiin voi johtua siitä, että suomalaisessa tutkimuksessa annoskertymä oli selvästi pienempi. Parhaillaan on käynnissä laaja eurooppalainen yhteistutkimus, jossa selvitetään linssin samentumien esiintyvyyttä interventiokardiologeilla. Tutkimuksessa arvioidaan säteilyannoksen suuruuden vaikutusta samentumien kehittymiseen.