Aula-1-Histórico-da-Radiobiologia

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Técnico em 
Radiologia
Módulo I
Professora Aline Delani
Radiobiologia
A Radiobiologia é o estudo dos 
efeitos biológicos da radiação 
ionizante em seres vivos, 
especialmente na saúde. A radiação 
ionizante pode ser prejudicial e até 
letal, mas também pode ser usada 
na radioterapia e em imagens 
médicas.
A Radiobiologia é uma disciplina destinada a explicar como a radiação 
interage com o corpo humano e como essa interação pode ser útil e 
beneficiar o tecido quando aplicada de forma controlada
Esta disciplina é a base para o curso de radiologia pois estará presente 
em outras disciplinas por meio dos limites estabelecidos a cada órgão, 
conforme sua sensibilidade. A tolerância da dose das radiações será 
determinada conforme sua aplicação de acordo com os protocolos 
dos órgãos reguladores.
Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/
Aspectos históricos 
• A radiação ionizante está presente desde que a Terra foi criada. Antes da
década de 1890, existiam apenas fontes naturais de radiação, tais como a
radiação de origem cósmica, e material radioativo proveniente do corpo,
rochas, solo e ar. Grande parte da exposição à radiação deu-se sob a forma de
radiação cósmica ou terrestre de baixo nível. Como a radiação não pode ser
observada por meio de qualquer um dos cinco sentidos, os humanos não
tinham conhecimento da sua existência.
• Só a partir da descoberta dos raios misteriosos ou "raios-X" em 1895 é que as
pessoas começaram a tomar consciência da quase mágica presença destes
"raios" invisíveis que nos permitem ver dentro do corpo. No Verão de 1894,
Wilhelm Röentgen iniciou experiências com tubos de raios catódicos.
Catódicos: raios que partem do cátodo numa ampola elétrica onde se fez o vácuo (tubo de Crookes). Estes raios,
constituídos por elétrons muito rápidos, provocam a fluorescência de um grande número de corpos impressionam
a chapa fotográfica e uma substância ferida por eles emite raios X.
https://estraviz.org/cat%C3%B3dico
https://www.youtube.com/watch?v=mz5JIVPWVsc
Aspectos históricos 
• No dia 8 de Novembro de 1895, ele observou alguns cristais de paltinocianeto
de bário que estavam em cima de uma mesa e que produziam um brilho
fluorescente.
• Em seguida verificou a presença de um componente desconhecido ("X"),
proveniente do tubo de raios catódicos, que penetrava as substâncias sólidas, e
que os raios emitidos, os "raios-X", tinham o mesmo efeito que a luz visível
sobre uma chapa fotográfica.
• O que se seguiu foi à primeira "exposição Röentgen", ou "radiografias", que
eram fotografias capazes de mostrar as formas dos objetos de metal dentro de
uma caixa de madeira e os ossos das mãos de sua esposa Sra. Bertha Röntgen.
Aspectos históricos 
• Um mês depois, Röentgen enviou um manuscrito sobre a sua extraordinária
descoberta à Associação de Física Médica em Wuerzburg, intitulado
“Relativamente a um novo tipo de raio: Relatório Preliminar”. Outros
periódicos, tais como Nature e Science publicaram o relatório no ano seguinte.
Röentgen foi aclamado devido à sua descoberta pelas comunidades científica e
leiga, nos anos subsequentes.
• Outros rapidamente encontraram aplicações práticas para os raios-X (também
chamados de "raios Röentgen"). Em 1896, o primeiro diagnóstico com recurso
a raios-X foi feito nos Estados Unidos por E. Frost. No espaço de dois anos foi
obtida, a primeira imagem raios-X de um feto in útero, o que foi seguido pela
estreia desta radiação em odontologia.
Aspectos históricos 
• Efeitos adversos para a saúde devido à exposição aos raios-X foram
rapidamente comunicados. Estes incluíram um relatório por Thomas Edison,
em que este afirma que a exposição aos raios-X pode provocar lesão ocular, e
um relatório de Daniel, identificando alopecia e eritema três semanas depois
de este ter radiografado a cabeça do assistente de Thomas Edison.
• Ainda de acordo com Moreira (2011), a descoberta por Röentgen dos raios-X
foi seguido pela descoberta por Henri Becquerel da radioatividade, em
Novembro de 1896. Becquerel descobriu que as chapas fotográficas que
estavam próximas à pechblenda (variedade, provavelmente impura, de uranita.
Dela é retirado o urânio) foram expostas, apesar de estarem seladas em
envelopes à prova de luz. A exposição que encontrou, foi devido a radiações
emitidas a partir da pechblenda. Estudos subsequentes mostraram que havia
três tipos diferentes de radiação, a que chamou de radiações α (alfa), β (beta) e
γ (gama). Posteriormente, verificou-se que os raios-X de Röentgen e os raios
gama de Becquerel são o mesmo tipo de radiação.
Henri Becquerel 
Uma outra descoberta revolucionaria as 
concepções sobre a natureza da matéria: a 
radioatividade. Entre os cientistas que se 
surpreenderam com as descobertas de 
Röntgen estava o matemático francês Henri 
Poincaré. Em 20 de janeiro de 1896, ele 
mostrava a seus colegas da Academia de 
Ciências da França as fotografias que 
Röntgen lhe enviara. Um deles, Henri 
Becquerel, perguntou-lhe de que parte da 
válvula emergiam os raios, e Poincaré 
respondeu que estes provavelmente eram 
emitidos da área da válvula oposta ao 
cátodo, a área em que o vidro se tornara 
fluorescente. Becquerel imediatamente 
procurou uma relação entre raios X e 
fluorescência, e já no dia seguinte iniciou 
suas próprias experiências a respeito.
Membro de uma família de quatro gerações de físicos de 
renome, Henri Becquerel tinha interesse pela fosforescência e 
pela fluorescência, e a descoberta de Röntgen o levou a fazer 
observações para verificar se substâncias fosforescentes ou 
fluorescentes emitiam raios X.
Os primeiros resultados foram negativos. 
“Cobri uma chapa fotográfica com duas folhas de papel negro 
grosso, tão grosso que a chapa não ficou manchada ao ser 
exposta ao sol um dia inteiro. Coloquei sobre o papel uma 
camada de substância fosforescente e expus tudo ao sol por 
várias horas. Quando revelei a chapa fotográfica, percebi a 
silhueta da substância fosforescente sobre o negativo... A 
mesma experiência pode ser feita com uma lâmina de vidro fina 
colocada entre a substância fosforescente e o papel, o que exclui 
a possibilidade de uma ação química resultante dos vapores que 
poderiam emanar da substância quando aquecida pelos raios 
solares. Portanto, podemos concluir dessas experiências que a 
substância fosforescente em questão emite radiações que 
penetram no papel opaco à luz...”
Era como se os raios X fossem emitidos pelo composto de urânio. 
Quando a Academia voltou a se reunir, em 2 de março, Becquerel já 
tinha outros resultados. Como o tempo mudara em Paris e nos dias 
26 e 27 de fevereiro houvesse muito pouco sol, ele colocou as chapas 
fotográficas em um gaveta escura, deixando sobre elas o sal de 
urânio, envolto em papel. Extraída da mesma fonte antes citada, eis 
aqui uma parte de seu relatório à Academia:
“Como o sol não voltou a aparecer durante vários dias, revelei as 
chapas fotográficas a 1º de março, na expectativa de encontrar 
imagens muito deficientes. Ocorreu o oposto: as silhuetas 
apareceram com grande nitidez. Pensei imediatamente que a ação 
poderia ocorrer no escuro.” Este é um relato em que o acaso e a 
perspicácia foram decisivos. Becquerel creditou méritos dessa 
descoberta a seu pai e a seu avô, que trabalharam com o mesmo 
assunto. Mas ele, no momento propício, fez uma descoberta muito 
importante, que não teve a princípio, no entanto, a repercussão do 
trabalho de Röntgen. Já em 9 de março de 1896, Becquerel 
descobrira que a radiação emitida pelo urânio não apenas escurecia 
as chapas fotográficas, mas também ionizava gases, transformando-
os em condutores
Dois anos depois da descoberta de 
Becquerel, Pierre e Marie Curie entram 
em cena nos eventos que modificaram o 
panorama da ciência na última virada do 
século. Primeiro, pesquisaram os ‘raios 
de Becquerel’ em outros elementos 
além do urânio, descobrindo então o 
polônio e o rádio, modificando 
completamente a nova ciência da 
radioatividade.As descobertas 
mostraram que, diferente dos raios X, as 
radiações descobertas por Becquerel 
eram de origem nuclear. As descobertas 
de Becquerel — evidenciando que 
alguns átomos eram instáveis e emitiam 
diferentes partículas e radiações —
exigiram, então, novas propostas de 
modelos para os átomos, que não mais 
podiam ser considerados indivisíveis.
Aspectos históricos 
Após estas descobertas, o interesse científico nas propriedades da radiação
aumentou dramaticamente. Tório radioativo foi descoberto por Schmidt em 1898.
Poucos meses depois, Marie e Pierre Curie isolaram o polônio (Po) a partir de
pechblenda. O casal Curie posteriormente isolou o rádio radioativo (226Ra) a partir
da pechblenda e explicou a transformação natural de um átomo instável, de um
maior número atômico, num de menor número atômico, processo conhecido como
transformação ou "decaimento". O casal Curie, em última análise cunhou a palavra
"radioatividade." Nos anos seguintes outros cientistas notáveis contribuíram para
esta nova área científica:
• Villard descobriu os raios gama.
• Rutherford descobriu gases radioativos provenientes de tório, e utilizou uma
fonte que emitia partículas alfa para desenvolver um novo modelo teórico do
átomo.
• Planck criou a teoria quântica.
• Einstein descobriu a relação massa-energia e o efeito fotoelétrico.
• Hess relatou a existência de "Raios cósmicos" (radiação ionizante) em altas
altitudes.
Aspectos históricos 
Logo após a descoberta dos raios X e da radioatividade, teve início o uso 
desenfreado das radiações. Os próprios médicos queriam ver a forma de seu 
crânio e por curiosidade tiraram suas radiografias e que mais tarde, viram seus 
cabelos caírem, uma vez que não havia controle do feixe de raios X. 
Em 1904, Ernest Rutherford disse: "Se alguma vez fosse possível controlar como 
quiséssemos a taxa de desintegração dos elementos radioativos, uma enorme 
quantidade de radiação poderia ser obtida a partir de uma pequena quantidade 
de matéria”. Esta declaração expressou as implicações óbvias para a utilização 
dos radionuclídeos (urânio, em particular, e plutônio) na geração de grandes 
quantidades de energia elétrica em reatores nucleares e na produção de armas 
nucleares, aproximadamente, 40 anos depois. 
• A utilização da "bomba 
atômica" (este termo é 
um tanto equívoco, uma 
vez que é o núcleo do 
qual essa energia deriva) 
daria uma contribuição 
importante para término 
da Segunda Guerra 
Mundial.
Aspectos históricos 
Em Hiroshima, com uma população civil de 
cerca de 250.000 pessoas, 45.000 morreram 
no primeiro dia após o bombardeamento 
nuclear e mais 19.000 morreram durante os 
quatro meses subsequentes. Em Nagasaki, 
com uma população residente de cerca de 
174.000, um número estimado de 22.000 
morreram no primeiro dia e houve 17.000 
mortes adicionais durante os quatro meses 
seguintes. Os efeitos teratogênicos em fetos 
fortemente expostos foram graves, 
resultando em deformidades ao nascimento 
e muitos óbitos fetais ao longo dos nove 
meses seguintes. A principal fonte de 
radiação para a população das duas cidades 
foi proveniente das radiações gama 
penetrantes. O estudo dos sobreviventes 
japoneses tem provado ser muito valioso 
para se perceber melhor os efeitos para a 
saúde da radiação em baixas doses.
Aspectos históricos 
O desenvolvimento das "bombas atômicas" tem recebido mais atenção do que o
uso pacífico da energia atômica e da radiação. O uso da radiação com fins pacíficos
também tem evoluído com bastante êxito. Uma aplicação importante tem sido na
geração de fontes de energia segura, controlada e de longo prazo para a população
civil. Em 20 de Dezembro de 1951, iniciou-se a produção de eletricidade utilizando
energia nuclear.
Embora os reatores nucleares continuem sendo utilizados como fonte de energia
por vários países, a preocupação pública sobre a segurança destes tem-se
intensificado devido a acidentes. No entanto, apenas três acidentes envolveram
reatores nucleares: Three Mile Island, Chernobyl e Fukushima. O uso médico de
máquinas produtoras (reatores e aceleradores) de radiação e radionuclídeos
emissores de radiação também foram desenvolvidos, e estes desempenham um
papel significativo no diagnóstico e tratamento médico. Quantidades controladas
de radiação na forma de raios-X são utilizadas há um século, como auxiliar no
diagnóstico e tratamento de doenças.
• Hoje se sabe quais os efeitos das altas doses de raio-X para a saúde, bem como
de outros tipos de radiação, no entanto, isso nem sempre foi o caso (MOREIRA,
2011):
• Em 1947 a lesão eritematosa do couro cabeludo era tratada com 400 rad (4 Gy)
de raios-X para provocar alopecia, mais tarde constatou-se que este esquema
de tratamento conduzia a um aumento da incidência de tumores de tiroide e
câncer no cérebro.
• Radium-224 foi utilizado no tratamento da espondilite anquilosante na década
de 1940, estes tratamentos mais tarde foram associados a um aumento da
incidência de tumores ósseos.