Efeitos Biológicos das Radiações Ionizantes

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Profa. Larissa Fávaro Marchi 
BIOMEDICINA-FIPA-2014 
EFEITOS BIOLÓGICOS 
 
 
 
 
Alguns médicos que haviam radiografado seus próprios 
crânios notaram uma queda acentuada de cabelo; 
 
Em 1896, observava-se que a exposição a um campo de 
radiação causava avermelhamento da pele, inchaço dos 
tecidos devido ao acúmulo de fluídos e perda de pêlos; 
 
Em fins de 1896, já havia muitas reportagens sobre o 
aparecimento de queimaduras na pele exposta aos raios X, 
criando polêmica; 
 
Buscando esclarecimentos, Elihu Thomson expôs seu dedo 
mínimo esquerdo durante meia hora por dia, a um feixe direto 
de raios X. Em uma semana começou a sentir dores e notou 
uma inflamação com formação de bolhas no dedo; 
 
Thomson concluiu que a exposição a raios X, além de certo 
limite, podia causar sérios problemas; 
 
Os efeitos cancerígenos da radiação foram observados em 
seguida (até 1911, havia o registro de 94 casos de tumor gerado 
por radiação, 50 deles em radiologistas); 
 
Até 1922, cerca de 100 radiologistas haviam morrido devido a 
câncer radioinduzido; 
 
A incidência de leucemia era maior entre médicos radiologistas 
do que em outras especialidades médicas; 
 
As estatísticas mostravam que havia uma redução no tempo de 
vida dos radiologistas; 
 
Atualmente, com o aumento do conhecimento e a adoção de 
práticas seguras, este quadro foi alterado e entre os 
radiologistas, não se observa nenhuma diferença com relação 
às outras especialidades médicas; 
 
Estrutura Básica da Célula 
 Três Estruturas Básica 
◦ Membrana Citoplasmática 
 Formada de fosfolipídios e 
proteínas e celulose nas células 
vegetais 
 Proteger a célula e fazer a 
permeabilidade seletiva 
◦ Citoplasma 
 Encontra-se as organelas 
◦ Núcleo 
 Presença de nucleoplasma, 
cromossomos e nucléolos 
 
 
Qualquer resposta natural do organismo a um agente agressor é 
um efeito biológico; 
 
Efeito biológico NÃO significa doença; 
 
Para pequenas irradiações, por exemplo num exame de raios X, a 
quantidade de efeitos biológicos é pequena; 
 Ex.: redução de leucócitos ou hemácias; 
 
As doenças representam um desequilíbrio no organismo em função 
da frequência ou quantidade de pequenos danos biológicos; 
 
 Ex.: câncer é o estágio final de um dano biológico ao longo de anos; 
TIPOS DE DANOS RADIOBIOLÓGICOS 
EM MAMÍFEROS 
Molecular danos em macromoléculas; enzimas; RNA e DNA; 
 interferência no processo metabólico 
 
subcelular danos na membrana celular; núcleo; cromossomos; 
 mitocôndrias; lisossomos 
 
celular inibição da divisão celular; morte celular; 
 transformação para o estado maligno 
 
tecido e falência ou danos severos ao SNC, SGI, MO, 
 órgão podendo levar o indivíduo à morte; indução de câncer 
 
 
organismo morte; diminuição do tempo de vida 
 
população alterações nas características genéticas e mutações 
 cromossômicas 
 
 
 
 
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS 
RADIAÇÕES IONIZANTES 
MODALIDADE DE MORTE POR EXPOSIÇÃO 
Quando um organismo é exposto à radiação, devemos considerar: 
a dose, o tipo de exposição e os efeitos 
 
 DOSE: única (aguda) 
 fracionada 
 contínua (crônica) 
 
 
 EXPOSIÇÃO: corpo inteiro 
 corpo parcial 
 local (localizada) 
 
 
 EFEITOS: agudos (horas até 2 meses) 
 crônicos (tardios) 
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS 
RADIAÇÕES IONIZANTES 
MECANISMOS DE AÇÃO 
• Possibilidades da radiação incidindo em uma célula: 
 
- Atingir uma molécula: 
• Não produzir dano 
• Produzir dano 
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS 
BIOLÓGICOS 
• Classificam-se conforme sua variação quanto: 
- ao tempo de manifestação 
- ao tipo de célula atingida 
- à quantidade de energia depositada (dose 
recebida) 
 
 Dose: quantidade de radiação aplicada a um ser vivo por 
unidade de peso. 
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS 
QUANTO AO 
 
TEMPO DE MANIFESTAÇÃO: 
• Efeitos Agudos: 
- característicos de exposições a doses elevadas 
- manifestam-se em, no máximo, dois meses (seres 
humanos) 
-Exemplos: eritema, síndrome aguda. 
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS 
QUANTO AO 
 
TEMPO DE MANIFESTAÇÃO: 
• Efeitos Tardios: 
- característicos de exposições a pequenas doses 
- manifestam-se em anos ou dezenas de anos 
(seres humanos) 
-Exemplo: câncer. 
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS 
QUANTO AO 
 
TIPO DE CÉLULA ATINGIDA: 
• Efeitos Somáticos: 
- alterações provocadas pela interação da radiação 
ionizante com qualquer célula do organismo, exceto 
as reprodutivas; 
- manifestam-se no próprio indivíduo irradiado não 
sendo transmissíveis aos descendentes. 
-Exemplos: câncer, catarata. 
• Efeitos Genéticos (hereditários): 
- Alterações provocadas pela interação da radiação 
ionizante com as células reprodutivas do organismo. 
- Manifestam-se nos descendentes do indivíduo 
irradiado 
- Exemplos: mutações genéticas. 
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS 
QUANTO AO 
 
TIPO DE CÉLULA ATINGIDA: 
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS 
QUANTO À 
 
QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA: 
 
 Efeitos estocásticos: 
 
Podem ocorrer para qualquer dose de radiação recebida e pequenos 
tempos de exposição; 
 
Radiologistas sem a devida proteção podem desenvolver estes efeitos; 
 
A radioproteção visa reduzir a ocorrência de efeitos estocásticos; 
 
Os principais danos causados variam desde redução na expectativa de vida, 
alterações genéticas até câncer; 
 
 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS 
QUANTO À 
 
QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA: 
Efeitos determinísticos: 
 
 Ocorrem para doses elevadas a partir de um limite; 
Ex.: Vítimas de acidentes radioativos; 
 
 A GRAVIDADE dos danos causados aumenta com a dose recebida e com 
a extensão do corpo exposta; 
Ex.: exposição local, exposição de corpo inteiro 
Contaminação: 
- Presença indesejável de material radioativo. 
 
Contaminação Interna 
- Incorporação de material radioativo por ingestão, 
inalação ou absorção por contato direto com a pele. 
- Fontes não seladas 
- Fontes seladas (pouco provável). 
MODOS DE EXPOSIÇÃO 
Contaminação Irradiação 
Fonte: Apostila “Aplicações da Energia Nuclear”, 
Comissão Nacional de Energia Nuclear. 
MODOS DE EXPOSIÇÃO 
Efeitos Biológicos da Radiação Ionizante 
A exposição á radiação acarreta riscos á saúde: 
 
- Exposição prolongada a um baixo nível de radiação: câncer e 
mutação no DNA. 
 
-Exposição curta de alto nível de radiação: queimaduras 
(radiodermites), náuseas, 
 
-Esterilidade ; 
- Catarata (quanto maior a idade, maior o efeito); 
- Alterações de pele, como vermelhidão, prurido, bolhas, ulcerações e 
necrose do tecido exposto; 
- Alopecia; 
- SAR- síndrome aguda da radiação 
 
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR) 
 
consiste em um conjunto de sintomas e sinais clínicos 
decorrentes da exposição do organismo à elevada 
quantidade de radiação durante certo período de tempo. 
 
Clinicamente: 
 Hematopoiético: 
 Gastrointestinal: 
 Neurovascular: 
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA 
(SAR) 
HEMATOPOIÉTICA 
MEDULA ÓSSEA 
 Células alvo: stem cell da Medula Óssea 
 Depleção das células sanguíneas circulantes 
 morte, se ocorrer, dentro de 30 a 60 dias 
 decréscimo de * granulócitos (neutrófilos, eosinófilos e 
 basófilos) = infecções, bacterimia 
 * agranulócitos(linfócitos e monócitos) 
 * eritrócitos (hemácias) = anemia 
 * plaquetas = hemorragia 
 
3 semanas 
* desânimo 
* fadiga 
* hemorragia, manchas na pele 
* ulceração na boca 
 *Anemia 
*morte ate 60 dias 
 
Tratamento: 
tratamento sintomático 
Isolamento 
esterilização da pele 
medicamentos 
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR) 
HEMATOPOIÉTICA 
MEDULA ÓSSEA 
 SISTEMA GASTROINTESTINAL 
 Danos no epitélio intestinal - 
 morte dentro de 3 a 10 dias 
 atividade das células da cripta é reduzida a zero após 30 min. 
 dentro de 2 a 6 horas ocorre a fase de decréscimo da 
 recuperação do epitélio 
 dentro de 5 a 10 dias - a vilosidade intestinal torna-se curta e 
achatada, ocasionando morte por infecção 
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR) 
SINTOMAS: 
 Inicial: Posterior: 
 náusea, desidratação, 
 vômito, perda de peso 
 anorexia, enfraquecimento 
 dor intestinal, diarreia sanguinolenta 
 apatia, 
 letargia, 
 severa diarreia 
 
 
TRATAMENTO: 
 repouso antibióticos (pouco usado) 
 adequada nutrição 
 transfusões sanguíneas 
 
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR) 
SISTEMA GASTROINTESTINAL 
SISTEMA NERVOSO CENTRAL 
 
 Morte ocorre dentro de 48 horas 
 Falência do SNC associado ao GI e MO 
 
 
SINTOMAS: 
Irritabilidade 
danos nos neurônios e vasos sanguíneos 
Desmaios 
coma 
acúmulo de fluidos 
aumento de pressão intracraniana 
 
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR) 
ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS 
 
Brasil – Goiânia/1987: Cápsula contendo césio137 encontrada numa 
clínica de radioterapia abandonada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Queimaduras provocadas pela radiação 
EXEMPLO: O CÉSIO-137 DE GOIÂNIA 
 Características Gerais 
• Fonte selada usada em radioterapia 
• Cabeçote de chumbo roubado - ferro velho 
• Cápsula que continha o Césio arrebentada 
• Propagação de contaminação 
• 6000 toneladas de rejeito radioativo. 
O CÉSIO-137 DE GOIÂNIA 
International Nuclear Events Scale 
(INES) 
Os eventos são classificados em escala 
logarítmica, 1 a 7. 
 
- Os níveis de 1 a 3 são designados incidentes. 
- Os níveis de 4 a 7, acidentes, com pelo menos 
uma morte por radiação. 
O acidente de Goiânia em 1987 com uma fonte de Cs-137 foi 
classificado pela INES como de nível 5. 
ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS 
 
 
Argentina – La Plata/1968: Soldador boliviano encontrou fonte de 
césio 137 e guardou no bolso do avental durante cerca de 18 h. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
120 dias depois do acidente 280 dias depois do acidente