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EFEITO DA AÇÃO ELETROMAGNÉTICA DO APARELHO DE ONDAS CURTAS SOBRE FILHOTES DE RATAS TENFEN, Leonardo Felipe MEDEIROS, Igor Dias RESUMO Na atualidade a aplicação médica de radiações eletromagnéticas é amplamente utilizada, existindo uma infinidade de aparelhos que produzem radiações ionizantes e não- ionizantes usadas tanto para diagnóstico como recursos terapêuticos principalmente no campo da fisioterapia, destacando-se neste meio o aparelho de ondas curtas que produz radiações não ionizantes na faixa de 27,12 MHz. Não é possível dedicar-se a trabalhos relacionados com radiação e manejar equipamentos onde esta é produzida sem expor-se a seus efeitos. Fez-se utilização de três casais de ratos Wistar, com idade de 4 meses, pesando em média 320g, os quais foram escolhidos meramente ao acaso, devendo apenas as fêmeas estarem no cio. Sendo acasalados após sua escolha, a partir daí os animais foram separados em 3 grupos sendo um grupo controle (G3) e dois grupos com exposições diárias (05 min.) a radiação do equipamento de ondas curtas (27,12 MHz) onde um grupo foi exposto desde o acasalamento (G1, 20 exposições) e o outro após o início da gestação (G2, 10 exposições). Ao final da gestação os filhotes (G1 n 10, G2 n 10 e G3 n 9) foram pesados ao 15º dia e também realizado o teste da rampa inclinada. Ao 21º dia os animais foram sacrificados por secção cervical e sendo coletados o sangue e fígado para hemograma (hemácias, hematócrito e leucócitos) e estudo histológico. Para análise do peso, teste da rampa e hemograma, foram utilizados o Teste de Wilcoxon para análise de variáveis independentes, onde o nível de confiança foi de 95%, sendo utilizada para análise das lâminas comparação direta ao microscópio óptico. Após coleta e análise dos dados, pode-se observar diferença significativa entre os grupos G1, G2 e G3 referente ao peso. O teste da rampa inclinada mostra uma diferença estatística significante entre o grupo controle e o grupo que sofreu 20 exposições à radiação, sugerindo um atraso neuromotor nos animais deste grupo. O hemograma não apresentou diferença entre os grupos analisados. A análise histológica revelou presença de células binucleares nos grupos teste (G1 e G2). Desta forma observou-se que a radiação provoca alterações e interfere de alguma maneira no desenvolvimento de animais que quando intra-utero foram expostos à radiação. Palavras chave: radiação não ionizante, mal formações, ondas curtas, teratogênese. ABSTRACT In the present time the medical application of electromagnetic radiations widely is used, existing a infinity of devices that in such a way produce used ionizing and not-ionizing radiations for diagnosis as therapeutically resources mainly in the field of the physical therapy, being distinguished in this way the device of short waves that produces not ionizing radiations in the 27,12 band of MHz. It is not possible to dedicate works related with radiation and to operate to it equipment where this is produced without exposing its effects. Use of three couples of Wistar rats became, with age of 4 months, weighing in average 320g, which had been chosen mere to perhaps, having only the females to be in the rutting. Being couple its choice after, from the animals a group had been separate in 3 groups being reference group (G3) and two groups with daily expositions (05 min.) the radiation of the equipment of short waves (27,12 MHz) where a group was displayed since the couple (G1, 20 expositions) and the other after the beginning of the gestation (G2, 10 expositions). To the end of the gestation the younglings (G1 n 10, G2 n 10 and G3 n 9) had been weighed to 15º day and also carried through the test of the inclined slope. To 21º the animals had been day sacrificed by cervical and being collected the blood and liver for blood analyzes (red blood cells and leukocytes) and histology studies. For analysis of the weight, test of the slope and blood analyzes, had been used the Test of Wilcoxon for analysis of independent variable, where the reliable level was of 95%, being used for analysis of the blades direct comparison to the optic microscope. After it collects and analysis of the data, can be observed significant difference between the groups G1, G2 and referring G3 to the weight. The test of the inclined slope statistics shows a significant difference between the reference group and the group that suffered 20 expositions to the radiation, suggesting a neuromotor delay in the animals of this group. The blood analyzes did not present difference between the analyzed groups. The histology analysis disclosed presence of binuclear cells in the groups has tested (G1 and G2). Of this form it was observed that the radiation provokes alterations and intervenes in some way with the development of animals that when inside-womb had been displayed to the radiation. Key words: not ionizing radiation, badly formations, short waves, teratogenesis. INTRODUÇÃO Na atualidade a aplicação médica de radiações eletromagnéticas é amplamente utilizada, existindo uma infinidade de aparelhos que produzem radiações ionizantes e não- ionizantes usadas tanto para diagnóstico como recursos terapêuticos principalmente no campo da fisioterapia (CABRERA et al, 1990). As radiações não-ionizantes são aquelas que não modificam a estrutura atômica dos seres vivos, e compreendem as freqüências de ultravioleta, luz visível, infravermelho, microondas, radiofreqüências (baixas e muito baixas) e campos eletromagnéticos (EFEITOS, 2003). As radiações quando possuem energia suficiente para promover a remoção/arracamento de elétrons são ditas ionizantes, como conseqüências desta remoção podem ocorrer mutações genéticas e modificações na célula viva (OKUNO; CALDAS; CHOW, 1986). Destaca-se neste meio, o aparelho de ondas curtas o qual produz radiações não- ionizantes na faixa de 27,12MHz, diferenciando-se assim das ondas de comunicação. Nas últimas quatro décadas o desenvolvimento e o uso de equipamentos que produzem radiação tem crescido muito, sendo este desenvolvimento acompanhado por uma também crescente preocupação a respeito dos diferentes efeitos que estas podem causar ao ser humano (TEIXEIRA et al, 2001). O aparelho de ondas curtas é muito utilizado hoje, pois este tem capacidade de produzir ações analgésicas, antiinflamatórias, antiespamolítico e hiperemiante. Por se tratar de um recurso de uso importante, faz-se necessário entender que existem inúmeras maneiras de aplicação terapêutica deste aparelho, porém deve-se empregá-lo de forma ímpar, ou seja, adequar sua utilização para cada finalidade específica e regulá-lo para o uso de cada paciente, respeitando suas características individuais (TEIXEIRA et al, 2001). Segundo Kottke (1994) e Goats (1990), o tratamento empregando a diatermia de ondas curtas pode ser usada para tratar lesões de grandes áreas, tanto profundas quanto superficiais. Este método é muito utilizado, pois produz uma elevação da temperatura profunda e superficial mais rápida que qualquer outro método. Podendo ser este aparelho utilizado no tratamento de lesões dos tecidos moles, artropatias degenerativas e inflamatórias, feridas de cicatrização lenta, sinusite, contraturas musculares, doenças dolorosas da coluna entre outras. Segundo Cabrera et al, (1990), o tempo de duração de uma sessão de exposição ao aparelho de ondas curtas para cada paciente, pode variar de 10 até mais de 20 min. E o tempo de exposição diária a que está exposto o profissional pode ultrapassar às 4 horas, conforme o número de atendimentos que empregam este aparelho. A presente pesquisa tem por objetivo analisar o efeito produzido pelas radiações eletromagnéticas do aparelho de ondas curtas em filhotes de ratos; verificara presença de alterações desenvolvidas durante o período gestacional dos ratos; identificar estas alterações, em níveis macro e microscópicos; comparar os níveis de desenvolvimento neurológico dos ratos do grupo controle com os do grupo teste. METODOLOGIA Fez-se utilização de três casais de ratos Wistar, com idade de 4 meses, pesando em média 320g, os quais foram escolhidos meramente ao acaso, devendo apenas as fêmeas estarem no cio. Sendo acasalados após sua escolha, a partir daí vindo a sofrer exposições diárias as radiações do aparelho de ondas curtas. Os mesmos foram mantidos conforme procedimentos utilizados pelo Biotério da UNISUL. Para a coleta de dados se utilizará a observação direta com anotações de dados obtidos, seringas, agulhas, bisturi, formol a 10%, tubos para coleta de sangue com EDTA, cronometro (de marca CITIZEN modelo pró-master GN -4-S), balança de precisão da marca OHAUS TS2KS e máquina fotográfica MAVICA/SONY, microscópio óptico. Após a escolha dos animais e seu acasalamento, procedeu-se então as exposições, as quais utilizavam o modo pulsado, e, eram realizadas de segunda a sexta feira, com duração de 5 minutos para as ratas do grupo teste (G1 e G2). As ratas eram então acondicionadas em caixas plásticas próprias para o transporte dos animais, que eram colocadas sobre um balcão de mármore do Laboratório de Eletroterapia do Curso de Fisioterapia da UNISUL, sendo então acopladas as placas do aparelho de ondas curtas (marca KLD e modelo Diatermax 350P-LM9006), que eram fixadas nas laterais da caixa com elásticos. G1 sofreu exposições desde dia seguinte ao acasalamento, totalizando 20 exposições; G2 sofreu exposições após duas semanas do acasalamento, totalizando 10 exposições. O grupo controle (G3), foi mantido nas dependências do biotério, sendo colocado longe dos grupos teste. Após o nascimento foram realizados pesagem, exames neurológicos e laboratoriais dos animais, que são descritos a seguir: - verificação de peso no décimo quinto dia de vida (13/04/04), onde foi utilizada balança de precisão, descrita anteriormente. - realizado teste da rampa inclinada também no décimo quinto dia de vida, que consiste em colocar o animal numa rampa de 45º de inclinação, com sua cara voltada para baixo, posteriormente foi disparado o cronômetro e verificado o tempo que o animal levou para virar-se e subir a rampa, sendo este tempo anotado em folha branca A4, conforme descrito por Goulart et al, 2001. - no vigésimo primeiro dia (19/04/04) de vida foi realizada mais uma pesagem, utilizando a mesma balança. - no quadragésimo terceiro dia (11/05/04) de vida foi realizada a retirada de sangue e parte do fígado para análises laboratoriais de hemograma e confecção de lâminas histopatológicas respectivamente. Procedeu-se da seguinte maneira, foi realizada a distenção cervical dos animais, depois de efetuada uma esternotomia, para que se pudesse observar o coração para realização de punção cardíaca direta. Estendeu-se o corte até o abdômen do animal e realizou-se a retirada de parte do fígado. O sangue foi colocado nos tubos de ensaio com EDTA e os pedaços do fígado em potes estéreis com formol a 10%. O hemograma foi analisado no Laboratório de Análises Clínicas da UNISUL conforme método Celldyn Abbott, Maxm Coulter1, e as lâminas confeccionadas utilizando método de HE conforme descrito por Michalany, 1980. Foi utilizado o teste de Wilcoxon (peso, tempo, hemograma) para análise de variáveis independentes conforme descrito por Triola (1999), e para as lâminas comparação. 1 Manual Resumido de Operações – CELLDYN ABBOTT, MAXM COULTER 1400-1600, Ultralab, Curitiba. RESULTADOS E DISCUSSÃO Após a pesagem foi observado que os grupos apresentaram-se diferentes estatisticamente quanto ao peso (G1≠G2, G2≠G3, G1≠G3). Isto nos mostra com um nível de confiança de 95% que a radiação tem interferência direta sobre o peso dos ratos, acarretando uma diminuição deste nos grupos que sofreram irradiação por 20 vezes. Entretanto os animais que sofreram 10 exposições apresentaram peso maior que o grupo controle. Esta discrepância entre os dados poderia estar relacionada a o período em que os animais foram expostos à radiação, visto que o grupo G1 sofreu exposições durante todo período do acasalamento e gestação enquanto ou grupo G2 não. Os dados estão descritos no gráfico 02. Stipp, Abud e Duran (1996), e Okuno, Caldas e Chow (1986), também encontraram em animais expostos a radiação durante o período de gestação uma redução no peso ao nascimento. Do mesmo modo Tofani et al (1986) e EFEITOS DA (2004), afirmam que a radiação pode ainda interferir no desenvolvimento destes animais. 0 10 20 30 40 50 Peso (g) 1 2 3 Grupos Gráfico 02: análise do peso dos grupos, onde os dados são apresentados como média e desvio padrão. N = 10 (G1 e G2) e 9 (G3). G1 (animais expostos a 20 sessões de irradiação), G2 (animais expostos a 10 sessões de irradiação) e G3 (controle). Fonte: pesquisa realizada pelo autor, 2004. Já no teste da rampa inclinada, nossos estudos encontraram apenas diferença estatística entre o grupo 1 e o controle (G1≠G3, G1=G2, G2=G3), conforme descrito no gráfico 03. Contudo o alto desvio padrão encontrado impossibilita conclusões mais consistentes. De acordo com Okuno, Caldas e Chow (1986), os efeitos somáticos da radiação durante o período fetal, podem ao nascimento gerar um déficit neurológico, pois as células irradiadas perdem a capacidade de duplicação, e assim, se ocorre uma perda maior que a reposição, o tecido sofre uma destruição irreparável. Isto também é referenciado por Strettan (1967) e Flor2 (2004), que também relatam ter havido uma redução no quoeficiente de inteligência e presença de retardamento mental que é diretamente proporcional à quantidade de exposição à radiação. No hemograma onde foram avaliados e comparados hemácias, hematócrito e leucócitos; não houve diferença com significância estatística (G1=G2, G2=G3, G1=G2), conforme descrito no gráfico 04, 05 e 06. 2 RITA DE CÁSSIA FLOR. Efeitos biológicos das radiações. 2004. Material didático não publicado. 0 5 10 15 Tempo (s) 1 2 3 Grupos Gráfico 03: analise do Teste da rampa inclinada dos grupos, onde os dados são apresentados como média e desvio padrão. N = 10 (G1 e G2) e 9 (G3). G1 (animais expostos a 20 sessões de irradiação), G2 (animais expostos a 10 sessões de irradiação) e G3 (controle). Fonte: pesquisa realizada pelo autor, 2004. De acordo com Okuno, Caldas e Chow (1986), um dos tecidos mais afetados pelas exposições a radiação são os órgãos produtores de sangue, pois estes apresentam uma alta taxa de divisão celular, em função da necessidade constante de reposição de células sanguíneas. Já Flor (2004) relata que por este motivo às crianças são mais sensíveis à exposição à radiação que os adultos. Segundo De Paula e Medeiros (2001), EFEITOS DA (2004) e Strettan (1967), a exposição à radiação durante o período gestacional pode causar ao nascimento alterações no número de células sanguíneas. Michaelson (1982), relata que são os 0 5 10 15 Hemácias (M/uL) 1 2 3 Grupos Gráfico 04: análise das hemácias dos grupos, onde os dados são apresentados como média e desvio padrão. N = 5 (G1 e G2) e 4 (G3). G1 (animais expostos a 20 sessões de irradiação), G2 (animais expostos a 10 sessões de irradiação) e G3 (controle). 0 20 40 60 80 Hematócrito (%) 1 2 3 Grupos Gráfico 05: análise do hematócrito dos grupos, onde os dados são apresentadoscomo média e desvio padrão. N = 5 (G1 e G2) e 4 (G3). G1 (animais expostos a 20 sessões de irradiação), G2 (animais expostos a 10 sessões de irradiação) e G3 (controle). Fonte: pesquisa realizada pelo autor, 2004. leucócitos as células sanguíneas mais afetadas pela radiação. Porém estas alterações não se mostraram com uma significância estatística neste trabalho. A análise das lâminas revelou haver apenas células binucleares nos grupos controle (G1 e G2) não sendo encontradas no grupo controle (G3), as quais foram vistas ao microscópico óptico com aumento de 400X e, fotografadas com a máquina digital MAVICA\SONY. Estas alterações também encontradas por Tofani et al (1986) e EFEITOS DA (2004), que em seu trabalho relatam como sendo mau formações vicerais e anomalias celulares. Trazem ainda que os efeitos da radiação nas células podem ser muito variados, pois podem em determinadas células causar alterações, mutações e até morte, enquanto em outras ter efeitos menos significativos. Michaelson (1982), relata que estudos realizados com células in-vitro mostraram que existe uma relação direta entre a radiação e alterações celulares, porém não soube precisar se devido à radiação ou as altas temperaturas. Flor (2004)2, nos diz que muitas células que sofreram exposição à radiação podem sofrer alterações no DNA e se tornarem tumores num momento mais avançado da vida, ou ainda, transmitir para seus descendentes tais 2 RITA DE CÁSSIA FLOR. Efeitos biológicos das radiações. 2004. Material didático não publicado. 0 5000 10000 15000 Leucócitos por mL 1 2 3 Grupos Gráfico 06: análise dos leucócitos dos grupos, onde os dados são apresentados como média e desvio padrão. N = 5 (G1 e G2) e 4 (G3). G1 (animais expostos a 20 sessões de irradiação), G2 (animais expostos a 10 sessões de irradiação) e G3 (controle). Fonte: pesquisa realizada pelo autor, 2004. informações. Estas alterações podem muitas vezes não ser condizente com a vida, causar defeitos irreparáveis ou aumentar a chance de doenças crônicas na vida adulta. As figuras 01, 02 e 03 mostram os resultados encontrados nesta pesquisa, nos tecidos hepáticos dos filhotes das ratas irradiadas. Fig 01. Lâmina histológica do fígado do grupo controle, onde podemos ver a veia porta. Fixada pelo método HE, vista ao microscópio óptico com aumento de 400X. Fonte: pesquisa realizada pelo autor, 2004. Fig 02. . Lâmina histológica do fígado dos grupos teste onde podemos ver no local indicado pela seta células binucleares. Fixada pelo método HE, vista ao microscópio óptico com aumento de 400X. Fonte: pesquisa realizada pelo autor, 2004. Todos os testes apesar de alguns não apresentarem uma diferença estatística, mostraram uma diferença considerável nos resultados obtidos. CONSIDERAÇÕES FINAIS A radiação é hoje um fator de grande interesse da saúde pública e ocupacional, pois possui vasta utilização na sociedade mundial. Sendo que existem inúmeras pessoas em contado direto e indireto seja por fatores ocupacionais, de diagnóstico ou tratamento. Independente do motivo pelo qual é exposto a radiação, o ser humano sofre lesões proporcionadas por esta. O presente trabalho procurou de uma maneira científica, mostrar quais seriam os efeitos impelidos pela exposição à radiação durante o período gestacional dos ratos. Ficou constatado após a análise dos resultados, que a exposição à radiação propicia uma série de alterações, principalmente aos embriões e fetos em qualquer idade Fig 03. Lâmina histológica do fígado dos grupos teste onde podemos ver no local indicado pela seta células binucleares. Fixada pelo método HE, vista ao microscópio óptico com aumento de 400X. gestacional. Pois este sofre com os efeitos da radiação, em virtude de estar em pleno desenvolvimento e seus tecidos serem mais sensíveis às radiações. Muitos profissionais e entidades desconhecem os riscos que a radiação oferece a gestantes e a população em geral que tem um contato direto com esta. Reunimos uma série de informações que deveriam ser seguidas por todos os serviços que se utilizam da radiação, conforme quadro 02. Pois desta forma seriam diminuir os riscos principalmente dos profissionais envolvidos diretamente com sua aplicação a terceiros. 1 - Manter um sistema efetivo de rotação de todo o pessoal que tem contato direto com fontes emissoras de radiação, principalmente os profissionais da fisioterapia; 2 – Sinalizar com símbolos, sinais luminosos e acústicos os locais de uso da radiação; 3 – Utilizar portas e paredes revestidas com chumbo ou outro material que impessa a passagem da radiação; 4 – Oferecer ao fisioterapeuta um local de aplicação de ondas curtas, onde este possa permanecer a uma distância maior de 2 m do aparelho e cabos; 5 – Impedir a utilização dos aparelhos de ondas curtas por gestantes como medida profilática; 6 – Evitar tocar objetos metálicos e elétricos quanto estiver fazendo utilização do aparelho de ondas curtas. Quadro 02: informações sobre utilização de aparelhos de ondas curtas Fonte: pesquisa realizada pelo autor, 2004. Pelos presentes resultados, fica exposta a necessidade da continuação da pesquisa num outro momento. REFERÊNCIAS BUSCHONG, S. C. Manual de radiologia para tecnólogos. 5 ed. Texas: Mosby, 1993. CABRERA, Rugiere Sudrez et al. Valoracion Del riesgo ocupacional por exposicion a campos elctromagneticos em trabajadores que aplican el tratamiento com diatermia. Revista Cubana Higiene Epidemiológica, jan./mar. 1990, p. 81-87. ______ Fuentes emisoras de radiaciones o campos electromagneticos no ionizantes de uso medico. Ciudad de la Habana: Cuba. Revista Cubana Higiene Epidemiológica, v. 38, n. 3 sep./dic., 2000. CLAUS, Walter D. Concepto Del nível permisibile de exposicion a la radiacion. Boletin de la Oficina Sanitária Panamericana. v. XLIII, n. 5, nov. 1957, p. 405 – 414. DE PAULA, Leila C.; MEDEIROS, Regina B. Exposição a radiação no período pré-natal. Folha Médica, v. 120, n. 4, out./dez. 2001, p. 213-219. EFEITOS DA radiação em seres vivos. 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