toxicologia toxicidade da radiação

O U-238 decai em Pb-O U-238 decai em Pb-206 através de uma 206 através de uma série de decaimentos série de decaimentos alfa (seta para baixo) alfa (seta para baixo) e beta (horizontal).e beta (horizontal).

elétronelétronincidenteincidente

absorvedorabsorvedor

Raios cósmicos

Ex: Inglaterra

Solo terrestre

Comidas e bebidas

Radioatividade natural no ar

0,3

0,4

0,37

0,8

Fontes Naturais de RadiaçãomSv/ano

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Fontes Artificiais de Radiação

Aplicações médicas

0,25

0,01Testes com armas nucleares

Viagem aérea

Usinas nucleares

0,01

0,002

mSv/ano

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

N O R M F R O M E X T R A C T IV EIN D U S T R IE S

IN D O O R R A D O N

T E R R E S T R IA L

C O S M IC

PA S T A C T IV IT IE SA N D E V E N T S

C O M M O D IT IE S

C U R R E N T P R A C T IC E S

A C C ID E N T S

Fontes de Exposição do Homem à Radiação

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

( Fonte - IRD 2009)( Fonte - IRD 2009)

INDIVÍDUO IRRADIADO X INDIVÍDUO IRRADIADO X CONTAMINADOCONTAMINADO

Contaminação externaContaminação externa Contaminação internaContaminação interna

Efeitos Biológicos das Radiações IonizantesModo direto

Modo indireto ( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Estágios da interação da radiação com os seres vivos

•Estágio físico (t<10-16s):

H2O + radiação ==> H2O+ + e-

•Estágio físico químico (t<10-10s):

H2O+ ==> H+ + OH•

H2O + e- ==> H2O- ==> H• + OH -

Produtos :

H+ OH- H OH H2O2

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

RadiaçãoRadiaçãoRadiaçãoRadiação

Energia absorvida pelas célulasEnergia absorvida pelas célulasEnergia absorvida pelas célulasEnergia absorvida pelas células

Morte celularMorte celularMorte celularMorte celular

Efeitos determinísticosEfeitos determinísticosEfeitos determinísticosEfeitos determinísticos

RADIODERMATITERADIODERMATITECATARATACATARATA ESTERILIDADEESTERILIDADEQUEDA DE CABELOQUEDA DE CABELO

Efeitos Biológicos das Radiações Ionizantes

DISTÚRBIOS GLANDULARESDISTÚRBIOS GLANDULARES

EFEITOS NEUROLÓGICOSEFEITOS NEUROLÓGICOS

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Relação Dose-Efeito para Efeitos Determinísticos em uma População(curva sigmóide)

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

EFEITOS DETERMINÍSTICOS• Órgãos sensíveis:

– medula óssea– leucopenia e diminuição da resistência às

infecções– deficiência plaquetária (hemorragia)

– diminuição de glóbulos vermelhos (anemia)– sistema digestivo

– náusea– vômitos

– olhos– catarata

– sistema reprodutivo– esterilidade

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Limiares de Dose para Efeitos Determinísticos (Órgãos mais Radiosensíveis)

Tecidos / órgãos EfeitosDose equivalente aguda (mSv)

Testículos Esterilidade - temporária 150

- permanente 3.500 - 6.000

Ovários

Esterilidade 2.500 - 6.000

Cristalino Opacificação 500 - 2.000

Redução de visão (catarata) 5.000

Medula óssea

Depressão do processo de formação sangüínea

500

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Doses Associadas com Efeitos Determinísticos Mortais (Exposição do Corpo Inteiro)

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 4 (27 DE JULHO DE 1996)

Efeitos determinísticosEfeitos determinísticos

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 12 ( 4 DE AGOSTO DE 1996)

Efeitos determinísticosEfeitos determinísticos

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 15 (7 DE AGOSTO DE 1996)

Efeitos determinísticosEfeitos determinísticos

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 35 (27 DE AGOSTO DE 1996)

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

SETEMBRO DE 1997

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

NOVEMBRO DE 1997

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 3 (22 DE FEVEREIRO DE 1999)

Acidente radiológico - fonte 192Ir

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 9 (28 DE FEVEREIRO DE 1999)

Acidente radiológico - fonte 192Ir

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 28 (19 DE MARÇO DE 1999)

Acidente radiológico - fonte 192Ir

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

DIA 67 (27 DE ABRIL DE 1999)

Acidente radiológico - fonte 192Ir

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

SETEMBRO DE 1999

Acidente radiológico - fonte 192Ir

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

18 a 21 meses após o procedimento6 a 8 semanas após o procedimento

Efeitos determinísticosEfeitos determinísticos

eritema e descamação

necrose nos tecidos 50 Gy após 3 semanas da exposição

3 - 5 Gy com aparecimento de sintomas cerca de 3 semanas após exposição

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Efeitos biológicos no embrião ou feto

• (dependem do período de gestação)(dependem do período de gestação)

0-3 semanas:0-3 semanas:

falha de fixação ou morte não detectávelfalha de fixação ou morte não detectável

3 semanas - final: 3 semanas - final:

malformação no órgão (limiar 0,1 Gy)malformação no órgão (limiar 0,1 Gy)

redução do QI das criançasredução do QI das crianças

severo retardamento mentalsevero retardamento mental

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Efeitos Biológicos das Radiações Ionizantes

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Alteración deuna base

Sitio sin base

Rotura deun helicoide

Lesión compleja

Rotura simple de los dos helicoides

DNA normal

A enzima detecta a distorção

A enzima liga-se ao DNA e corta o filamento danificado (8 nucletideos do lado 5’ e 4 ou 5 no lado 3’

O segmento seccionado difunde-se no meio

A DNA polimerase preenche os espaços vazios, restaurando a molécula

DNA normal

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

INICIACIÓN DEL CANCER

PROMÓCION DEL TUMOR

PROGRESIÓN MALIGNA

METÁSTASISTRANSFORMACIÓN MALIGNA

CÉLULA

MADRE

DIVISIÓN NORMAL

MUTACIÓN

NECROSIS OAPOPTOSIS

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

RadiaçãoRadiação

Energia absorvida pelas célulasEnergia absorvida pelas célulasEnergia absorvida pelas célulasEnergia absorvida pelas células

Transformação celularTransformação celularTransformação celularTransformação celular

Efeitos estocásticos Efeitos estocásticos Efeitos estocásticos Efeitos estocásticos

Morte celularMorte celularMorte celularMorte celular

Efeitos determinísticosEfeitos determinísticosEfeitos determinísticosEfeitos determinísticos

CÂNCERCÂNCERTUMORESTUMORES

Efeitos Biológicos das Radiações Ionizantes

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

RADIOEPIDEMIOLOGIA:

CANCER DE TIROIDES EN CHICOS DE BIELORUSIA

Thyroid cancer in children in Belarus

0

20

40

60

80

100

120

140

Nu

mb

er

of

cas

es

Total

0-4

5-9

10-14

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Excess absolute risk for solid cancer mortalityin survivors of the atomic bombings

30 40 50 60 70 80 900

10

20

30

40

50

A G E (years)

EX

CE

SS

CA

SES

PER

10,

000

PY A

T 1

Sv

A ge a t exposure: 10 , 30 , 50 ye arsM ales

5030

10

F em ales

Edad al tiempo de la exposición: 10, 30, 50

años

Exceso de tumores por 10000 por año a 1 Sv

Edad en años

Hombres Mujeres

SOBREVIVIENTES DE HIROSHIMA & NAGASAKI

Número de muertes por cáncer esperadasen la población sobreviviente al bombardeo

Numero de cánceresobservados en lossobrevivientes delbombardeo

Fluctuacionesesperadas

Número de muertes por cáncer

probabilidad

( Fonte - CDTN 2009)( Fonte - CDTN 2009)

Fonte de Césio-137 levada até a Vigilância Sanitária de Goiânia, GO, setembro de 1987.

Conseqüências do Acidente de Goiânia - 1987

-Pessoas Monitoradas 112.800-Contaminadas 271

.roupas e sapatos 120

.interna e externamente 151-Lesões por Radiação 28-Hospitalizadas 20-Danos na Medula Óssea 14-Síndrome Agudo da Radiação 8-Mortes 4

Fonte- IRD 2009Fonte- IRD 2009

- Roubo de para-raios radioativo - Favela do Puxa Faca- BH -Fonte radioativa abandonada - Olhos D’água - BH -Suspeita de contaminação radioativa - Bairro Ipanema- BH -Suspeita de contaminação radioativa - Aeroporto Confins -Roubo de gerador de Tecnécio - Sta Casa Misericórdia- BH -Suspeita de fonte radioativa abandonada - Pref. de Vespasiano -Denúncia sobre fontes radioativas abandonadas - Bairro Letícia -Suspeita de fuga de radiação em aparelho de Raios-X Hospital Municipal de Ibirité -Suspeita de descarte de material radioativo - Rio Piracicaba -Suspeita de fonte radioativa abandonada - São João Del Rey

Emergências atendidas pelo CDTN-BHEmergências atendidas pelo CDTN-BH

Fonte - CDTN 2009Fonte - CDTN 2009

Mecanismo Indireto exitação

reparo correto

Mecanismo Direto

E

1014 célulasH2O ----H + OH

DNA alvo 105 genes

DNAlesado 10-6 mutações / gene / divisão celular

não reparo reparo errôneo

DNArestaurado

DNAmutado

célulanormal

célulamutadaviável

mortecelularapoptose

ionização

célulasomática

célulagerminativ

a

CatarataMalformaçõesSíndromes da radiação

Diminuição da longevidadeEnvelhecimento precoceIndução do câncer

Doenças hereditárias(transmissíveis)

efeitos determinísticos efeitos estocásticos

Efeitos biológicos hereditários

• experimentos “in-vitro” (plantas e animais): experimentos “in-vitro” (plantas e animais): malformações, perda de funções e morte malformações, perda de funções e morte prematuraprematura

• descendentes (hereditários) : descendentes (hereditários) : não não encontrados nos seres humanos!encontrados nos seres humanos!))

Efeitos da RadiaçãoEfeitos da Radiação

Efeitos tardiosEfeitos tardiosEfeitos imediatosEfeitos imediatos

Nenhuma morte

Evidência de aumento da incidência de câncer

1 ano de dose natural

Dose de corpo inteiro fatal

Radiografia dentária periapical

Dose média em CT de cabeça

Dano na medula óssea

Esterelidade, catarata

GUARAPARI

???? HORMESE

????

Areia preta: 0,131 Sv/h (max.) 55 mSv/ano (max.)

Geral: < 0,0001 Sv/h

Areia branca: 0,005 Sv/h