RADIAÇÃO

Efeitos em tecidos vivos

Andre Luis da Silva

RADIAÇÃO IONIZANTE

Durante a I Guerra Mundial foi desenvolvida uma tinta a base de rádio e fósforo que passou a ser usada em ponteiros de relógio.

As mulheres costumavam afinar o traço passando a essa tinta no rosto, após 2 anos as mulheres passaram a morrer de anemia acompanhada por lesões na boca a na mandíbula.

Assuntos referentes à prevenção e proteção radiológicas não eram assunto de governo até que as armas atômicas foram desenvolvidas.

Células expostas à radiação sofrem fenômenos físicos, químicos e biológicos. A ionização dá-se o nome da interação da radiação com átomos presentes nas células.

Os fenômenos sucedem aos físicos e provocam rupturas de ligações entre os átomos formando radicais livres.

Os fenômenos biológicos são responsáveis pela alteração das funções específicas das células.

A radiação também é responsável pelas variações morfológicas, responsáveis pela alteração de funções essenciais ou morte celular.

   

EFEITOS BIOLÓGICOS

Lei de BERGONIE e TRIBONDEAUA sensibilidade das células à radiação é diretamente proporcional à sua atividade reprodutora e inversamente proporcional ao seu grau de especialização. a) As células cancerosas se dividem rapidamente e não são especializadas. b) As células nervosas se dividem mais lentamente e são altamente especializadas. c) As crianças são especialmente vulneráveis à radiação, mais susceptíveis antes do nascimento.

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Efeitos somáticos e efeitos hereditários Os efeitos hereditários ou genéticos são aqueles que ocorrem nos cromossomos das células encarregadas da reprodução na espécie humana, nos ovócitos e espermatócitos. Os efeitos somáticos resultam de danos nas células do corpo e aparecem na própria pessoa irradiada. Exposição crônica e aguda.

Sensibilidade dos tecidos: mais sensíveis: medula óssea, tecido linfóide, dos órgãos genitais e do sistema gastrointestinal. sensibilidade média: pele e pulmões. menos sensíveis: músculos e ossosEfeitos imediatos: queimadura, náusea, vômitos, depilação, perda de apetite, indisposição, garganta dolorida, diarréia, emagrecimento, morte.Efeitos retardados ou tardios: úlcera, câncer, cataratas, anemia, leucemia, esterilidade, envelhecimento precoce.

EFEITOS DA RADIAÇÃO Nas células, a ionização pode conduzir a alterações moleculares e à formação de espécies químicas de um tipo tal que são danosas para a célula. A radiação pode provocar: a) inibição da divisão celular; b) deterioração das funções da célula; c) alterações na estrutura genética das células reprodutoras; d) morte da célula.

REM (Roentgen Equivalent Man) - É a unidade de dose absorvida efetiva de radiação por tecido (tecido biológico), sendo o produto entre a dose em rads e o fator de qualidade. Em unidades do SI (Sistema Internacional) usa-se o sievert (Sv) que é igual a 100 rem.

ROENTGEN - É uma unidade de exposição à radiação baseada na capacidade de causar ionização. Ela é igual a 2,5x10-4 Coulomb por kg no ar. Geralmente uma exposição de 1 roentgen resulta numa dose absorvida no tecido biológico de cerca de 1 rad.

RAD - É uma unidade de dose absorvida de radiação que equivale a 0,01 Joules por kg. Atualmente usa-se o gray (Gy) para expressar dose absorvida no sistema internacional (SI), que é igual a 100 rads.

CURIE, Ci - É a unidade na qual, para uma quantidade de material radioativo, 3,7x1010 núcleos desintegram em cada segundo. Originalmente ela era a atividade de 1 grama de radio-226. Esta unidade foi substituída pelo bequerel (Bq) que é igual a 1 desintegração por segundo.

Normalmente um indivíduo recebe 200 mrem por ano. 30% são provenientes dos raios cósmicos 20% vêm do potássio radioativo em nossos corpos 50% são provenientes de radiografias, alimentos e do radônio (gás nobre que se forma pela desintegração do rádio na crosta terrestre meia vida 3,8 dias).

RAIOS ULTRAVIOLETAComprimentos de onda menores que

400nm.

Componentes mais ativos (energéticos) da luz solar.

Importante na fotossíntese e na síntese de vitamina D (ajuda no tratamento de raquitismo: banhos de sol e ingestão de vitamina D).

Aplicações: bactericida, detecção de fraudes.

Radiação UV x Camada de Ozônio.

RAIOS UV-AComprimentos de 320 a 400nm.

Componente mais energético da luz solar.

95% do espectro ultravioleta.

Fotoenvelhecimento.

Potencializa ação dos raios UV-B.

RAIOS UV-BComprimentos de 280 a 320nm.

Maior incidência entre 10:00 e 16:00hs.

5% do espectro ultravioleta.

Queimaduras solares, câncer de pele e cataratas.

RAIOS UV-CComprimentos de 280 a 100nm.

Absorvido pela camada de ozônio.

Podem estar relacionados com morte e transformações celulares malignas.

UV-C: não passam pela camada de ozônio

UV-B: 30% é refletida pela camada esterna da pele e 70% penetra sendo absorvido pelo queratinócitos e melalina

UV-A: 80% alcança a derme e 20% atinge a derme profunda

ÍNDICE ULTRAVIOLETA (IUV)Prognóstico da quantidade de UV recebida

pela Terra.

Baseado na relação entre posição do sol, medições de ozônio na atmosfera, latitude, altitude e radiação UV.

Valores expressos em HectoJoules por metro quadrado (HJ/m2), numa escala de 0 a 16.

ÍNDICE ULTRAVIOLETA (IUV)

Muito Alta10-16 Alta7-9

Moderada5-6Baixa3-4

Mínima0-2

Nível de RiscoÍndice Ultravioleta

Fonte: Sociedade Brasileira de Dermatologia.

VARIAÇÕES NOS NÍVEIS DE UV

Fator determinante: altura do sol no céu, que depende:

da hora do dia, da estação do ano, da latitude.

Fatores secundários: altitude e cobertura de nuvens.

OUTRAS FONTES DE UVDiversos tipos de lâmpadas, inclusive

fluorescentes;

Equipamentos de solda;

Lâmpadas especiais de radiação UV;

Lâmpadas halogênicas de tungstênio.

Filtros Solares / FotoprotetoresNa hora de escolher um fator de proteção solar

lembrar que:FPS 15 - protege contra 87% da radiação solarFPS 30 - protege contra 96% da radiação solarFPS 45 - protege contra 98% da radiação solarFPS 64 - protege contra aproximadamente 98% da

radiação solar

  O aumento do FPS não significa um aumento substancial na sua eficácia.

Nunca queima, sempre

pigmentainsensívelPretaVI

Nunca queima, sempre

pigmentaPouquíssimo

sensívelPardaV

Queima pouco, sempre

pigmentaPouco sensívelMorena-EscuraIV

Queima e pigmenta moderadamenteSensívelMorena-ClaraIII

Sempre queima, pigmenta poucoMuito sensívelBrancaII

Sempre queima, nunca pigmentaMuito sensívelBranca-ClaraI

REAÇÂOSENSIBILIDADECORTIPO

A radiação UV-B pode exercitar ações biológicas adversas na pele humana que não estiver protegida.

Os efeitos mais citados na literatura são o câncer de pele e a supressão do sistema imunológico.

Efeitos Adversos à Saúde Humana

Mutações induzidas por raios UV

A luz UV induz a condensação de dois grupos etilenos para formar um anel ciclobutano. Nas células, o principal fotoproduto são os dímeros ciclobutano de pirimidina (DCP’s) - 65% a 90% das lesões.

A radiação ultravioleta possui o potencial de distorção estrutural do DNA, formando dímeros de pirimidinas.

Danos ao DNA induzidos por radiação UVA

Genotoxidade dos raios UVA são raros quando comparados com estudos com os raios UVC e UVB.

A lesão do DNA induzida por raios UVA separa o DNA de fita dupla tornando-o de fita simples e/ou também rompe as fitas provocando uma nova “organização” do DNA.

CâncerA radiação solar ultravioleta é conhecida por

constituir um fator de risco para o câncer de pele.O que é um Câncer?

O principal agente causador dos tumores de pele têm sido os raios UVB.

Risco de câncer aumenta em proporção direta à dose de radiação recebida e também quando a exposição dos indivíduos à radiação aconteceu na infância.

Tecidos mais vulneráveis: Hematopoético, tiroidiano, mamário e o ósseo

Exposição excessiva à radiação solar

A radiação ultravioleta natural, proveniente do sol, é o maior agente etiológico (causador) do câncer de pele.

UVA, UVB e UVC carcinogênios (causadores de câncer).

Observações1) Apenas os raios UVB causam queimaduras solares portanto, o fato do indivíduo não ter ficado “vermelho”, não significa que a sua pele não sofreu a ação danosa da radiação UV.

2) A quantidade de UVA emitida por uma câmara de bronzeamento pode chegar a ser 10 vezes maior que a da luz solar.

3) O FPS (fator de proteção solar) representa apenas a proteção contra o UVB.

Doses de Radiação:

0,077 rem: Raios X médico e odontológico.0,082 rem/ano: Radiação natural de fundo (raios cósmicos, radônio, etc).0,14 rem/ano: dose normal ao nível do mar, proveniente dos raios cósmicos e da radiação natural das rochas.0,5 rem/ano: moradores em vizinhança de usina nuclear. 5 rem/ano: trabalhador de usina nuclear. 25~50 rem: morte de células, especialmente do tecido linfático. A exposição a radiação ionizante, limita os astronautas ao máximo de 25 rem por mês e 50 rem por ano, não podendo exceder 400 rem durante sua vida.

50 rem: Dose típica para uma expedição de 2,5 anos a Marte, fora da magnetosfera da Terra. Mas o corpo pode se curar ao longo do tempo. Esse nível de radiação aumenta o risco de câncer em 1% por ano, aproximadamente como fumar por esse período.100 rem: Após 03 horas aparece a embriagues de radiação, caracterizada por: insônia, cansaço, fraqueza geral, falta de apetite, enjôo, instabilidade psíquica, vômitos, dores de cabeça, diminuição de pressão sangüínea, diarréia, leucemia moderada, devido à diminuição da capacidade da medula óssea produzir células sangüíneas.

75~200 rem em 30 dias. O corpo não é capaz de reparar os danos de maneira tão rápida. O enjôo da radiação (vômitos, fadiga, queda de cabelo, defeitos em crianças devido a doses durante a gestação, desenvolvimento de câncer no futuro).400 rem: Dose letal média, que provoca a morte de 50% da população exposta em 60 dias. Duas horas após a exposição tem-se:atrofia do baço, produção de bolhas e úlceras na pele, hemorragias, infecções, perda de cabelo, leucemia.Terapia: transfusões de sangue e antibióticos.

500 rem: Dose fatal. 100% de morte em 02 dias, pois há a destruição total da mucosa intestinal. Grandes explosões solares. Pode chegar a mais de 2.000 rems/hora.1 roentgen é equivalente a cerca 50 radiografias de raio X. Durante a vida de um ser humano, os tecidos profundos suportam uma exposição de 100 a 400 rem, os olhos 400 rem e a epiderme pode suportar até 600 rem.Dose letal para 50% dos indivíduos em 30 dias (rem): Carneiro= 250, Cachorro= 350, Homem= 450, Camundongo= 600, Rato= 700, Coelho= 800, Caracol= 20.000, Mosca de frutas= 80.000, Ameba= 100.000.

O organismo mais resistente à radiação no mundo Resistência de ’superbactéria’ deve-se a seu genoma estruturado em forma de anelSuportar cerca de mil vezes mais radiação do que qualquer habitante da Terra e três mil vezes mais do que um ser humano. A superbactéria Deinococcus radiodurans. Ela suporta até 1,5 milhões de rads (sigla em inglês para ’dose absorvida de radiação’).

Radiação Não-IonizanteComo o próprio nome já diz, são radiações que não produzem ionizações, ou seja, não possuem energia capaz de produzir emissão de elétrons dos átomos ou moléculas com as quais interagem.

As radiações eletromagnéticas com comprimento de onda maiores que 200 nm são consideradas não-ionizantes

Efeitos Térmicos

Aquecimento de camadas internas do corpo, onde não há sensores térmicos. Por isso, este tipo de lesão (queimadura) não é percebido imediatamente.

O aquecimento depente da Taxa de Absorção Específica. Esta grandeza é importante na determinação dos limites básicos de exposição às radiações eletromagnéticas.

Taxa de Absorção Expecífica ou Specific Absoption Rate (SAR): É a variação de energia absorvida num elemento de volume dV, de massa dm e densidade ρ

Catarata: Pode ser causada pelo aquecimento do cérebro. Consite na opacidade da lente (cristalino) do olho, causando cegueira.

Efeitos Não Térmicos: São efeitos bioquímicos ou eletroquímicos causados diretamente pelos campos eletromagnéticos induzidos, não dependendo do aumento de temperatura.

Afetam os sistemas nervoso, cardiovascular e imunológico, assim como metabolismo e fatores hereditários

Exemplo:

Fluxo de Íons: Efeitos que foram claramente demonstrados incluem a alteração no fluxo de íons através das membranas das células afetando principalmente as propriedades eletrofisiológicas das células nervosas, alteração na mobilidade dos íons de cálcio (particularmente nos tecidos do cérebro), alteração na síntese de DNA e na transcrição de RNA (alteração no tempo de resposta).

Barreira Cérebro-Sangue: Uma barreira funcional que existe entre o sistema vascular e o cérebro, protegendo a passagem para dentro e para fora do cérebro. Alterações no fluxo de íons de cálcio nesta barreira sugerem um efeito não-termico

Radiação do celular pode acelerar divisão de células, diz pesquisa publicada na revista New Scientist A pesquisa, analisou a exposição de células humanas e de ratos à radiação eletromagnética emitida à freqüência similar a de um telefone celular, mas a um décimo de sua potência.

Cinco minutos depois, os cientistas observaram sinais da enzima ERK1/2, que estimula a divisão celular. Porém a parte importante foi perceber, através de vários testes, que a divisão celular não era provocada pelo aquecimento.

OBRIGADO...