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PROTEÇÃO RADIOLÓGICA: EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES PÓS GRADUADO EM FISIOLOGIA HUMANA E MESTRE EM BIOENGENHARIA PROF. FÁBIO RODRIGUES DE SOUZA De fato, noções sobre tópicos como estrutura da matéria, natureza das radiações, radioatividade, Mecanismos de transferência da radiação, efeitos biológicos das radiações ionizantes, princípios de segurança e proteção radiológica, princípios de detecção da radiação, gerência de rejeitos radioativos, transporte de materiais radioativos, bem como ações de resposta a incidentes e acidentes radiológicos são fundamentais para a condução, com segurança, de atividades envolvendo substâncias emissoras de radiação ionizante em diversas áreas de atuação profissional. INTRODUÇÃO As propriedades da matéria são afetadas pela radiação em função do tipo de processo associado à absorção de energia: excitação e /ou ionização (produção de íons) INTRODUÇÃO Os efeitos podem ser descritos em diferentes níveis, desde o comportamento do átomo isolado às mudanças produzidas no material como um todo. OBS: EFEITO EM CADEIA INTRODUÇÃO A ionização afeta, principalmente, os elétrons das camadas mais externas que circundam o núcleo. OBS: Os elétrons mais externos são responsáveis pelas ligações químicas (Portanto, comportamento do átomo). INTRODUÇÃO A remoção de elétrons pode provocar a quebra de uma molécula, que por sua vez, podem combinar de forma diferente. OBS: Esse efeito provoca alteração de comportamento da célula. INTRODUÇÃO A irradiação de material biológico pode resultar em transformação de moléculas específicas (água, proteína, açúcar, DNA, etc.) OBS: Alterações nas molécula citadas alteram de forma significativa o funcionamento do organismo. INTRODUÇÃO – ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO (DNA) • É o principal componente celular; • Responsável pela codificação da estrutura molecular de todas as enzimas das células; • Molécula chave no processo de estabelecimento de danos biológicos. INTRODUÇÃO DOSE DE EXPOSIÇÃO • Alta dose (Acidente Nuclear) – Uma grande parte das células do corpo é afetada (impossibilitando a vida). • Baixa dose – Incerteza quanto aos efeitos (dúvida quanto a doença de ocorrência natural) INTRODUÇÃO DOSE DE EXPOSIÇÃO Os efeitos das radiações dependem não só da dose absorvida, mas também de fatores como: • Taxa de absorção (Aguda ou Crônica); • Tecido atingido. OBS: Os efeitos são menores quando as doses são fracionadas e recebidas em pequenas quantidades. INTRODUÇÃO DOSE DE EXPOSIÇÃO PARA ENTENDER: A OBS do slide anterior refere-se ao fato, de que os mecanismos de reparo das células podem entrar em ação entre uma dose e outra. INTRODUÇÃO DOSE DE EXPOSIÇÃO Há evidências de que baixas doses de radiação podem estimular uma variedade de funções celulares, incluindo seus mecanismos de reparo ‘hormesis’. OBS: Esse estudo não é conclusivo. INTRODUÇÃO DOSE DE EXPOSIÇÃO CONCLUSÃO DE BAIXA DOSE: Há grandes dificuldades estatísticas associadas a baixas doses de radiação. Portanto, considera-se por prudência, que qualquer dose de radiação é nociva à saúde, mesmo que baixa. TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA Em experimentos com irradiação de células percebe-se o efeito nas células absorvedoras. OBS: Efeitos maiores são produzidos em áreas de ionização mais frequentes. TRANFERÊNCIA DE ENERGIA A ionização depende da energia liberada no meio. Portanto: A energia liberada no meio é obtida tomando-se por base a energia média liberada por unidade de comprimento ao longo do caminho percorrido no meio irradiado. TRANFERÊNCIA DE ENERGIA Essa quantidade de energia a que se refere o slide anterior é chamada de TLE (Transferência Linear de Energia). TRANFERÊNCIA DE ENERGIA • TLE Alto – favorece muitos eventos de ionização com alta probabilidade de efeitos biológicos danosos. • TLE Baixo – provoca efeitos pequenos e isolados, e favorecem, assim, o reparo molecular. EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS São de natureza variável ou seja, dependem dos seguintes fatores: • Dose total recebida – aguda ou crônica, • Localizada ou de corpo inteiro. EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS As características gerais desses efeitos são 7 (sete): • Especificidade; • Reversibilidade; • Transmissibilidade; • Radiossensibilidade; EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS • Fatores de influência; • Tempo de latência; • Limiar (limiar de dose). ESPECIFICIDADE Os efeitos biológicos das radiações podem ser provocados por outros agentes físicos, químicos ou biológicos. REVERSIBILIDADE A célula possui mecanismos de reparo, podendo, em caso de danos parciais, re-sintetizar ou restaurar uma estrutura danificada. TRANSMISSIBILIDADE A maior parte das alterações causadas pelas radiações ionizantes que afetam células e organismos não se transmitem a outras células ou outros organismos, exceção feita à irradiação das gônadas, que pode resultar em alterações transmissíveis aos descendentes. RADIOSENSIBILIDADE Nem todas as células, tecidos órgãos ou organismos respondem igualmente à mesma dose de radiação. A radiosensibilidade das células é diretamente proporcional a sua capacidade de reprodução e inversamente proporcional ao seu grau de especialização. FATORES DE INFLUÊNCIA Pessoas expostas à mesma dose de radiação não apresentam, necessariamente os mesmos danos e o mesmo tempo de resposta. Por exemplo, o indivíduo é mais vulnerável à radiação quando criança (processo de multiplicação celular mais significativo) ou quando idoso (processo de reparo celular pouco eficiente). TEMPO DE LATÊNCIA Há um período de tempo que decorre entre o momento da irradiação e o surgimento do dano visível ou detectável. LIMIAR (LIMIAR DE DOSE) Certos efeitos exigem, para se manifestar, que a dose de radiação seja superior a uma dose mínima. O efeito eritema, por exemplo, é observado para uma dose limiar da ordem de 3,5 Sv (350 rem). EFEITOS DA RADIAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DOS TIPOS São três os efeitos: • SOMÁTICOS • GENÉTICOS • TERATOGÊNICOS EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS SOMÁTICOS Podem ser divididos em: • Imediatos • Tardios EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS SOMÁTICOS IMEDIATOS São aqueles que apresentam um tempo de latência muito curto e são consequência de uma exposição aguda à radiação (dose alta recebida num curto espaço de tempo). EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS SOMÁTICOS TARDIOS • São aqueles que apresentam um tempo de latência muito longo; alguns efeitos demoram dezenas de anos para se manifestar. EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS SOMÁTICOS Não são transmitidos aos descendentes. EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITO SOMÁTICO EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS HEREDITÁRIOS São aqueles decorrentes da irradiação das gônadas, que levam a alterações no material hereditário contido nos gametas (óvulos e espermatozóides). EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS HEREDITÁRIOS As alterações citadas podem ser transmitidas aos descendentes, caso o óvulo ou espermatozoide danificado seja utilizado na concepção. EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITO GENÉTICO EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITO TERATOGÊNICOEFEITOS DA RADIAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DE TEMPO Quanto ao tempo em que aparecem: • ESTOCÁSTICOS • DETERMINÍSTICOS EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS ESTOCÁSTICOS São aqueles cuja probabilidade de ocorrer aumenta com a dose, sem porém a existência de um limiar de dose. Exemplos: efeitos hereditários, aparecimento de câncer EFEITOS ESTOCÁSTICOS EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS DETERMINÍSTICOS São aqueles que surgem num curto espaço de tempo (dias, horas, minutos) a partir de um valor de dose limiar e sua gravidade é função do aumento dessa dose. EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS DETERMINÍSTICOS Estes efeitos incluem inflamação e ulceração da pele, náusea, vômito, anorexia, diarréia, queda de cabelos, anemia, hemorragia, infecções, etc. EFEITOS DA RADIAÇÃO EFEITOS DETERMINÍSTICOS Esses efeitos são atribuídos, principalmente, à morte celular ou perda de capacidade de reposição de células de vida curta, como as da medula óssea, as das camadas mais internas dos tecidos de recobrimento (pele, revestimento do sistema gastrointestinal, recobrimento de glândulas) e aquelas da linhagem germinativa. EFEITOS DETERMINÍSTICOS EFEITOS DA RADIAÇÃO NUCLEAR SENSIBILIDADE CELULAR Cada tipo de célula apresenta uma sensibilidade diferente frente à radiação, a seguir: • Maior sensibilidade – células da medula óssea. • Média sensibilidade – células do tecido epitelial (mucosa) que revestem o trato gastrointestinal SENSIBILIDADE CELULAR • Células mais resistentes – sistema nervoso central. MEDULA ÓSSEA MAIOR SENSIBILIDADE TECIDO EPITELIAL – MUCOSA GÁSTRICA MÉDIA SENSIBILIDADE SISTEMA NERVOSO CENTRAL MAIS RESISTENTE VAMOS PARA A PRÓXIMA AULA!!!!!
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