EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CETESP EDUCAÇÃO PROFISSIONAL
CURSO : TÉCNICO EM RADIOLOGIA
DICCIPLINA : RADIOPROTEÇÃO
EFEITOS BIOLÓGICOS PROVOCADOS PELA RADIAÇÃO IONIZANTEEM SERES HUMANOS
Apesar da radiação ionizante não poder servista, ouvida ou sentida, tem, em seus efeitos,um caráter nocivo às células vivas. O danocausado pela radiação pode ser acumulativo,isto é, embora grande parte dos danosproduzidos seja restaurada com o passar dotempo, ainda pode existir uma pequena fraçãodesses danos que não se restaura.
RADIAÇÃO E RADIOATIVIDADE
Radiação é a propagação espacial de energiaatravés de partículas ou ondas. A radiaçãoeletromagnética e uma forma de energia que sepropaga com a combinação dos campos elétricos emagnéticos.
A radioatividade, por sua vez, é a propriedade decertos elementos químicos de altos peso atômicos(urânio, tório, rádio, césio etc...) de emitirespontaneamente energia e partículas subatômicas.
A RADIAÇÃO PODE SER CLASSIFICADA,BASICAMENTE, EM:
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
É o transporte de energia através do espaço por umacombinação (oxilação) de um campo elétrico com
outro magnético. Exemplos: raio X, raios gamas, raiosultravioletas, raios infravermelhos etc.
RADIAÇÃO CORPUSCULAR
É o movimento de partículas da matérias, ou seja, um feixe departículas subatômicas em alta velocidade.
É um tipo de radiação muito ionizante e pouco penetrante.Exemplos: raios alfa, raios betas, etc.
RADIAÇÃO IONIZANTE:
Trata-se da radiação capaz de ionizar, ou seja, extrairelétrons, direta ou indiretamente, dos átomos do meiomaterial pelo qual passa. Todo e qualquer tipo deradiação ionizante apresenta algumas propriedadesfísicas, onde uma delas possui ações lesivas aoorganismo humano, podendo causar a morte de umnúmero elevado de células e provocando colapso dotecido, que deixa de exercer suas funções noorganismo.
FATORES QUE INFLUENCIAM A MAGNITUDE DOSEFEITOS BIOLÓGICOS:
Os grandes responsáveis pelo agravamento dos efeitos causadospela radiação em nosso organismo são:
TAXA DE EXPOSIÇÃO: quanto maior for a radiaçãoadministrada, maior será seu efeito. Quando a dose é divididaem pequenas frações administradas por um longo período, atendência é diminuir um gama dos efeitos produzidos por essaradiação.
ÁREA EXPOSTA: quanto maior a área exposta, maior será seuefeito. Isso significa que quando uma parte do corpo é bloqueadacontra a radiação diminuem-se os danos causados.
VARIAÇÃO DE SENSIBILIDADE CELULAR:
As células jovens que se dividem rapidamente e que aindanão tenham especializado suas funções são mais sensíveis aradiação do que aquelas que não se reproduziram e que játêm funções altamente especializadas. Os diversos tipos decélulas do corpo podem ser classificados de acordo com suasensibilidade à radiação.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
Os efeitos biológicos das radiações ionizantes são, emborabem estudados, pouco conhecidos pela população em geral.
Os efeitos biológicos são o resultado de diversas célulasafetadas pela radiação. Nosso corpo produz célulasdiariamente assim como outras tantas morrem diariamente,criando um ciclo constante de renovação celular. Portantouma célula que absorva dose suficiente para causar mutaçãoou morte celular não resulta em perda significativa, masquando isto ocorre com grande número de células o corpopercebe. Ocorre um efeito biológico no indivíduo irradiado.
Vejamos algumas características dosefeitos biológicos das radiações ionizantes:
ESPECIFICIDADE
TEMPO DE LATÊNCIA:
REVERSIBILIDADE:
TRANSMISSIBILIDADE:
DOSE LIMIAR
RADIOSENSIBILIDADE:
ESPECIFICIDADE: não existe um efeitoespecífico das radiações ionizantes. Isto é:outros agentes, químicos, físicos ou biológicospodem causar o mesmo efeito. Por isso jamaisé possível ter certeza de que algum efeitorealmente ocorreu devido a uma exposição.
TEMPO DE LATÊNCIA: o efeito biológico de umadeterminada dose demora a ser percebido. Existeum tempo entre o momento da irradiação e oaparecimento do efeito biológico. Para alguns efeitostardios este tempo pode ser de anos. Isto ocorredevido ao longo processo através do qual a doseabsorvida se transforma em um dano biológico. Aradiação interage com os elétrons, que afetam osátomos, então as células, que depois se regeneram,morrem ou apresentam alguma mutação. Somentequando as células danificadas abrangem partesignificativa do corpo ou tecido surgirá um efeitobiológico perceptível.
REVERSIBILIDADE: em certos casos oefeito biológico causado pela radiaçãopode ser reversível (o corpo se recuperade alguns danos). Este efeito depende dadose, da taxa de dose, do tipo de tecidoafetado e da capacidade do corpo seregenerar. Entretanto, a morte celular éum dano irreversível, assim como o casode uma célula cancerígena.
TRANSMISSIBILIDADE: a maior parte dasalterações causadas no organismo pelasradiações no corpo do indivíduo afetado nãosão transmissíveis. Entretanto, no caso dehaver mutações cromossômicas nas célulasque contém o patrimônio hereditário, efeitospoderão aparecer nos descendentes doindivíduo irradiado.
DOSE LIMIAR: Alguns efeitos ocorrem apenas apartir de certa dose. São os chamados efeitosdeterminísticos, cuja gravidade aumenta com a dose.Outros efeitos não apresentam dose limiar e por issosão chamados de estocásticos (ou probabilísticos).Neste caso a probabilidade de aparecimento doefeito aumenta com a dose. Cabe lembrar que oslimites estabelecidos para os indivíduosocupacionalmente expostos visam evitar os efeitosdeterminísticos e minimizar o aparecimento de efeitosestocásticos.
RADIOSENSIBILIDADE: Células diferentesrespondem de forma diferente à radiação. Ascélulas mais sensíveis são as das gônadas eda medula óssea.
EFEITOS BIOLÓGICOSEFEITOS BIOLÓGICOS
Alguns médicos que haviam radiografado seus próprios crâniosnotaram uma queda acentuada de cabelo;
Em 1896, observava-se que a exposição a um campo de radiaçãocausava avermelhamento da pele, inchaço dos tecidos devido aoacúmulo de fluídos e perda de pêlos;
Em fins de 1896, já havia muitas reportagens sobre o aparecimento dequeimaduras na pele exposta aos raios X, criando polêmica;
Buscando esclarecimentos, Elihu Thomson expôs seu dedo mínimoesquerdo durante meia hora por dia, a um feixe direto de raios X ( 3cm). Em uma semana começou a sentir dores e notou uma inflamaçãocom formação de bolhas no dedo;
Thomson concluiu que a exposição a raios X, além de certo limite,podia causar sérios problemas;
Os efeitos cancerígenos da radiação foram observados emseguida (até 1911, havia o registro de 94 casos de tumorgerado por radiação, 50 deles em radiologistas);
Até 1922, cerca de 100 radiologistas haviam morrido devido acâncer radioinduzido;
A incidência de leucemia era maior entre médicosradiologistas do que em outras especialidades médicas;
As estatísticas mostravam que havia uma redução no tempode vida dos radiologistas;
Atualmente, com o aumento do conhecimento e a adoçãode práticas seguras este quadro foi alterado e entre osradiologistas, não se observa nenhuma diferença comrelação às outras especialidades médicas;
QUAIS OS EFEITOS?QUAIS OS EFEITOS?
A extensão dos danos causados depende basicamente:
Do tipo de radiação;
Do tempo de exposição;
Da forma de exposição;
Do órgão irradiado;
Intervalo entre irradiações;
Os efeitos conhecidos estavam associados à exposições comaltas doses:Os efeitos conhecidos estavam associados à exposições comaltas doses:
Acidentes radiológicos;
Experiências com cobaias;
Hiroshima;
Nagasaki;
SINTOMAS DA EXPOSIÇÕES A RADIAÇÃOIONIZANTE.
Essa doença pode ser definida como uma intoxicação local egeral do organismo, produzida pela energia ionizante ecaracterizada pelos seguintes fatos:
Sintomas Gerais: cefaleia, vertigem, debilidade, alteraçõesdo tato e do olfato etc.
Sintomas Gastrintestinais: anorexia, náuseas, vômitos,diarreia etc.
Sintomas Cardiovasculares: taquicardia, arritmia, queda depressão sanguínea etc.
Alterações do Quadro Sanguíneo: leucopenia,trombocitopenia, aumento do índice de sedimentação
Perturbação Psíquicas: irritabilidades, fobias, insônia etc.
Baixas Defesas Orgânicas: forte propensão de infecções,estomatites, gengivites, faringites, amidalites,gastrites,abscessos pulmonares, broncopneumonias etc.
EFEITOS DA RADIAÇÃO IONIZANTE
A exposição da radiação ionizante pode induzir a efeitosbiológicos em órgãos ou tecidos pela produção de íons edisposição da energia, que podem danificar moléculasimportante como o DNA.
Nessas situações pode ocorrer a produção de radicais livres,que são moléculas quimicamente reativas com elétronsdesemparelhados, produzidos pela interação da radiaçãoionizante com os tecidos, induzindo a quebras cromossômicase aberrações de diversos tipos.
A quantidade do dano biológico produzido depende da energiatotal depositada, ou seja, da dose de radiação.
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AOS DANOS
EFEITOS DETERMINISTICOS;
EFEITOS ESTOCÁSTICOS;
EFEITOS SÔMÁTICOS;
EFEITOS GENÉTICOE E HEREDITÁRIOS
EFEITOS DETERMINISTICO:
Trata-se daqueles para os quais existem um limiar dedose necessária para ocorrência e cuja gravidadeaumenta com a dose. Por exemplo: a morte de umnúmero elevado de células podem levar ao colapso dotecido, deixando este de exercer suas funções noorganismo.
-EFEITOS ESTOCÁSTICO:
São aqueles para os quais não existe um limiar dedoses para suas ocorrência, cuja probabilidade é umafunção da dose. A gravidade desses efeitos éindependente da dose. Por exemplo: uma única célulamodificadas pode se reproduzir, gerando um clone decélulas modificadas que pode, eventualmente, resultarem um câncer (efeito somático), uma única célulamodificada nas gônadas podem transmitir aosdescendentes informações hereditárias incorretas(efeito hereditário).
-EFEITOS SOMÁTICOS:
Os efeitos somáticos afetam somente a pessoairradiada e podem ser classificados em duascategorias: efeitos em curto prazo (agudos) eefeitos a longo prazo (tardios).
Efeitos Agudos: são observados em horas, dias ousemanas, após a irradiação. Eles podem serproduzidapenas com uma grande quantidade deradiação, absorvida em uma grande área do corpoe em curto período. O indivíduo irradiado podesentir náuseas, vômitos, hemorragias, infecçõesfortes, diarreia, perda de cabelo etc.
Efeitos tardios: são observados depois de anos,podem ser causados por grandes exposições emcurto espaços de tempo ou por pequenas exposiçõesem longo período. São eles: aumento na incidênciade câncer, indução de cataratas, certa anormalidadesdurante o desenvolvimento do embrião e redução davida média.
EFEITOS GENÉTICOS (HEREDITÁRIO)
Os efeitos genéticos são aqueles que podem surgirquando os órgãos genitais (reprodutores) são expostosas radiações ionizantes, afetando as futuras geraçõesdo indivíduo irradiado, isto é, as radiações sãoabsorvidas pelas células dos testículos(espermatozoides) ou dos ovários (óvulo), podendoocorrer uma alteração da informação genéticacodificada, tendo como consequência alguma mutaçãogenética
. Se os espermatozoide ou óvulo que sofreu a mutaçãofor, mais tarde, utilizado na concepção, o dano seráincorporado ao embrião, e quando suas células semultiplicarem, esse dano fatalmente será reproduzido.Como resultado, todas as células recém-nascidocontêm as informações genéticas danificadas,incluindo aquelas que anos mais tarde irão se tornarcélulas reprodutivas. Quando a criança amadurece ese reproduz, a transferência dessa informaçãogenética alterada será inevitável, podendo continuarpor muitas gerações.
CONTINUAÇÃO
Algumas dessas mutações chegam a ser letais antesdo nascimento do organismo, enquanto outras podemproduzir defeitos físicos nas crianças ousimplesmente aumentar a suscetibilidade adeterminadas doenças crônicas e anormalidadesbioquímica que não podem ser facilmenteobservadas. É importante salientar que, durante agravidez, quaisquer dessas consequências vãodepender do estágio da gestação quando ocorrer aexposição e da quantidade de radiação recebida.
CONTINUAÇÃO
FORMAS DE RADIOPROTEÇÃO
A proteção radiológica dos trabalhadores ocupacionalmenteexpostos a radiação ionizante (raio X diagnóstico, medicinanuclear, radioterapia e odontológica) é essencial paraminimizar o surgimento dos efeitos deletérios das radiações.As formas de reduzir a possível exposições dos trabalhadoressão distância, blindagem e tempo.
A partir de extrapolações de modelosmatemáticos:
Qualquer resposta natural do organismo a um agente agressor éum efeito biológico;
Efeito biológico NÃO significa doença;
Para pequenas irradiações, por exemplo num exame de raios X,a quantidade de efeitos biológicos é pequena;
Ex.: redução de leucócitos ou hemácias;
As doenças representam um desequilíbrio no organismo emfunção da freqüência ou quantidade de pequenos danosbiológicos;
Ex.: câncer é o estágio final de um dano biológico ao longo deanos;
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOSCLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Em função do nível de dano:
Efeitos somáticos:Efeitos somáticos:
Afetam a pessoa irradiada;
Dependem da dose absorvida, da taxa de absorção da energiada radiação, da região e da área do corpo irradiada;
Ex.: A medula óssea e os órgãos reprodutores são muito sensíveis àsradiações;
Efeitos hereditários:Efeitos hereditários:
Afetam os descendentes da pessoa irradiada;
É cumulativo e independe da taxa de absorção da energia daradiação;
Ex.: irradiação das células dos órgãos reprodutores;
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOSCLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Em função do tempo de manifestação:
Efeitos imediatos:Efeitos imediatos:
Ocorrem dentro de poucas horas até algumas semanas após airradiação;
Ex.: Radiodermite (inflamação cutânea resultante da ação deradiação ionizante);
Queimaduras;
Efeitos tardios:Efeitos tardios:
Ocorrem muito tempo (anos ou décadas) após a irradiação;
Ex.: Câncer;
Leucemia nas vítimas de Hiroshima e Nagasaki;
Obs.:Obs.: É por isso que os técnicos em radiologia devem usar detectores.Não se poderia esperar os sintomas clínicos aparecerem, pois estespodem ser tardios, como o câncer;
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOSCLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Em função das doses recebidas e das formas de resposta:
Efeitos estocásticos:Efeitos estocásticos:
Podem ocorrer para qualquer dose de radiação recebida epequenos tempos de exposição;
A PROBABILIDADE de ocorrência é proporcional à doserecebida e ao tempo de exposição;
Radiologistas sem a devida proteção podem desenvolver estesefeitos;
A radioproteção visa reduzir a ocorrência de efeitosestocásticos;
Os principais danos causados variam desde redução naexpectativa de vida, alterações genéticas até câncer;
Efeitos determinísticos:Efeitos determinísticos:
Ocorrem para doses elevadas a partir de um limite;
Ex.: Vítimas de acidentes radioativos;
Doses abaixo do limite não geram perda significativa decélulas que comprometam determinado órgão;
O tempo de resposta à radiação recebida é variável, desdehoras até meses após a irradiação;
A GRAVIDADE dos danos causados aumenta com a doserecebida e com a extensão do corpo exposta;
Ex.: exposição local, exposição de corpo inteiro
Exposição local: Exposição local:
Redução no número de células sangüíneas;
Esterilidade (total ou permanente);
Radiodermite;
Catarata (quanto maior a idade, maior o efeito e menor otempo de latência);
Exposição de corpo inteiro: Exposição de corpo inteiro:
Síndrome aguda da radiação;
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR)SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR)
São sintomas que indicam alterações profundas noorganismo humano devido à exposições que resultam emdoses absorvidas elevadas em partes do corpo ou em suatotalidade;
Ex.: vômitos, diarréia, insuficiência respiratória, coma;
Contaminação interna por radionuclídeos;
Exposição a feixes externos de radiação;
ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVASACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS
Brasil – Goiânia/1987:Brasil – Goiânia/1987: Cápsula contendo césio137 encontradanuma clínica de radioterapia abandonada.
Queimaduras provocadas pela radiação
Argentina – La Plata/1968:Argentina – La Plata/1968: Soldador boliviano encontrou fontede césio 137 e guardou no bolso do avental durante cerca de 18h.
120 dias depois do acidente 280 dias depois doacidente
Polônia – Bialystok/2001:Polônia – Bialystok/2001: Em fevereiro de 2001, cincopacientes são submetidos à super-exposição duranteradioterapia. O acidente ocorreu após uma queda de energia eposterior restauração do sistema.
Paciente I em 4 de junho de 2001 Paciente IV em maio de2002
Tailândia - Samut Prakarn/2000:Tailândia - Samut Prakarn/2000: Cabeçote usado em radioterapia,contendo uma fonte de 60Co foi parcialmente desmontado em umdepósito onde era mantido sem autorização das autoridadestailandesas.
Paciente III: necrose e descamação Paciente II: descamação 7
23 dias depois do acidente semanas depois do acidente
OBRIGADO!