Biofísica Médica - Aula Radiações 2013

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RADIAÇÕES
Profa Ana Eliza Andreazzi
RADIAÇÃO
 É qualquer processo de emissão de matéria ou
energia, seja por intermédio de ondas ou de
partículas;
 Pode surgir tanto no núcleo quanto na eletrosfera
do átomos, dependendo de onde ocorre excesso
de matéria ou energia;
APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES
 Diagnóstico e terapêutica de doenças humanas;
 Conhecimento da rota metabólica de substâncias 
no organismo;
 Datação radioativa.
EFEITO DA RADIAÇÃO NO SISTEMA BIOLÓGICO -
IONIZAÇÃO
 Uma forma de classificar as radiações se baseia
no efeito que causam no sistema para o qual a
energia é transferida;
 Dependendo da intensidade da radiação emitida,
o corpo que irá recebê-la poderá ou não sofrer
ionização;
 Ionização é o processo pelo qual os átomos de
uma determinada matéria perdem ou ganham
elétrons, formando íons.
 A ionização ocorre quando a energia da radiação
incidente sobre um material é suficiente para
arrancar elétrons de seus átomos (radiação
ionizante);
 Dizemos que a radiação é não-ionizante quando
a energia não é suficientemente grande para
arrancar os elétrons; nesse caso, pode ocorrer a
excitação do átomo, em que os elétrons são
levados a camadas mais externas da eletrosfera.
IONIZAÇÃO
Qual a consequência da ionização para o organismo que 
recebeu uma radiação ionizante?
VIA DE IONIZAÇÃO DIRETA – OS ELÉTRONS
LIVRES REAGEM COM PROTEÍNAS OU COM O DNA
VIA DE IONIZAÇÃO DIRETA – OS ELÉTRONS
LIVRES REAGEM COM PROTEÍNAS OU COM O DNA
Se as radiações ionizantes forem
dirigidas de forma controlada para o
DNA de células cancerosas, estas
poderão ser destruídas
(radioterapia).
VIA INDIRETA DE IONIZAÇÃO – OS ELÉTRONS LIVRES
REAGEM COM MOLÉCULAS DE ÁGUA PRODUZINDO OS
RADICAIS LIVRES
RADIAÇÕES
Número de prótons
Número de prótons + nêutrons
ISÓTOPOS – NÚMERO DE NÊUTRONS DIFERENTE
Toda vez que existir uma diferença significativa entre o
número de prótons e nêutrons, o núcleo se torna instável,
emitindo radiação.
RADIONUCLÍDEO É O ÁTOMO CUJO NÚCLEO EMITE
RADIAÇÃO – NÚCLEO INSTÁVEL
A radiação emitida por um radionuclídeo pode ser de
natureza particulada (partículas) ou ondulatória
(ondas).
PARA MEDIR O TEMPO DURANTE O QUAL UM
RADIONUCLÍDEO EMITE RADIAÇÕES FOI CRIADO O
CONCEITO DE MEIA-VIDA
A meia-vida representa o tempo
transcorrido até que a atividade de
uma radionuclídeo caia pela metade.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO ALFA É UM
FEIXE DE PARTÍCULAS
 Caso o núcleo tenha uma desproporção entre
prótons e nêutrons, a emissão alfa não terá poder
em igualar o número dessas partículas,
continuando como átomo instável;
 A emissão alfa diminui a massa do núcleo, o que
contribui para reduzir o excesso de energia;
 Para igualar o número de partículas no núcleo,
outras formas de emissão de radioação serão
necessárias.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO ALFA
 São partículas;
 São altamente ionizantes (tem uma massa
considerável e grande probabilidade de colidir
com outros átomos);
 São pouco penetrantes;
 Não são utilizadas em humanos.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO ALFA
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO BETA
NEGATIVA OU NEGATRON (ELÉTRON DO NÚCLEO)
O efeito de uma emissão beta (-) é de um nêutron se
transformando em um próton.
O número atômico aumenta em 1 unidade e o número de
massa se mantém constante.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO BETA
NEGATIVA
 São partículas;
 São bastante ionizantes, porém menos que a
emissão alfa;
 São mais penetrantes que as emissões alfa;
 São utilizadas em humanos.
RADIAÇÃO BETA NEGATIVA
 São utilizadas na radioterapia (fins
terapêuticos). A fonte emissora bombardeia um
feixe de partículas na região do organismo onde
existe um processo cancerígeno.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO BETA POSITIVA OU
PÓSITRON (ELÉTRON COM CARGA POSITIVA: ANTIELÉTRON)
O efeito de uma emissão beta (+) é de um próton se transformando
em um nêutron.
O número atômico diminui em 1 unidade e o número de massa se
mantém constante.
 Essas partículas são utilizadas num exame
diagnóstico chamado PET-scan (tomografia com
emissão de pósitrons);
 Injeção de composto denominado
fluordesoxiglicose (FDG - glicose mais
radioisótopo flúor-18 que emite pósitrons);
 A FDG vai se fixar nos tecidos metabolicamente
mais ativos.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO BETA
POSITIVA
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO GAMA
(ONDA ELETROMAGNÉTICA) 
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO GAMA
(ONDA ELETROMAGNÉTICA) 
Após emissão de radiação gama não ocorre alteração 
nem no número atômico nem no número de massa.
 São ondas eletromagnéticas;
 Normalmente acompanham a emissão beta e/ou 
alfa;
 São ionizantes, porém menos que as partículas 
alfa e beta;
 São mais penetrantes que as partículas alfa e 
beta;
 São utilizadas em humanos.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO GAMA
PENETRÂNCIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO GAMA
 Uma das aplicações da radiação gama é o exame de
cintilografia;
 É utilizado um radiotraçador (isótopo radioativo) que
é captado e se concentra em determinado tecido;
 Se o paciente ingerir iodo traçado, este vai se fixar
na glândula tireóide;
 Os radioisótopos são rastreados e, assim, podemos
determinar o mapeamento funcional de um órgão.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO X
Na radiografia há diferenciação de tecidos devido à
diferença de densidade.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO X
Como os raios X são formados a partir do choque de
elétrons, são uma radiação que se origina na eletrosfera.
 São ondas eletromagnéticas;
 Originam-se na eletrosfera;
 Seu poder de ionização é variável (depende da
voltagem da fonte emissora);
 São tão penetrantes quanto as radiações gama;
 São utilizadas em humanos (radiografia e
radioterapia). Gestantes não devem ser submetidas
a radiografias para evitar mutações do DNA das
células do embrião.
RADIAÇÕES IONIZANTES – RADIAÇÃO X
 São ondas eletromagnéticas;
 Raios UVA, UVB e UVC (em ordem crescente de
frequência);
 A camada de ozônio filtra grande parte desses raios;
 A radiação UVA está presente, também, nas câmaras
de bronzeamento artificial;
 Somente os raios UVB causam queimaduras visíveis
devido a sua ação superficial. Os raios UVA agem
profundamente na pele;
 São radiações excitantes.
RADIAÇÕES NÃO-IONIZANTES – RADIAÇÃO
ULTRAVIOLETA (RUV)
 As moléculas que absorvem a radiação
ultravioleta se tornam energizadas e em estado
de excitação. Essas substâncias participam com
mais facilidade de reações bioquímicas; há
aumento no ritmo geral das reações de um
sistema biológico. Há, também, o aparecimento
de novos caminhos metabólicos que podem ser
prejudiciais aos sistemas.
 Onda mecânica;
 São utilizados no exame diagnóstico denominado 
ultra-sonografia.
RADIAÇÕES NÃO-IONIZANTES – ULTRASSOM