EFEITOS BIOLOGICOS

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EFEITOS BIOLÓGICOS DA 
RADIAÇÃO IONIZANTE
RADIAÇÃO IONIZANTE X SEGURANÇA 
EFEITOS DA RADIAÇÃO IONIZANTE
- Há muitos anos verificou-se que as radiações
ionizantes produziam danos biológicos nos
seres vivos.
- Primeiros casos: dermatites, perda de cabelo,
anemia foram relatados na Literatura logo após
a descoberta dos raios X.
- 2° Guerra Mundial: exposições
nucleares nas cidades japonesas de
Hiroshima e Nagazaki e do uso cada vez
maior de radionuclideo, que se estudou
com mais detalhes os efeitos a longo
prazo.
NOÇÕES BIOLÓGICAS
- Célula: menor unidade com funções próprias.
-Constituídas de moléculas e estas por sua vez de átomos.
- Vários tipos de moléculas: aminoácidos, proteínas, água
e eletrólitos como o potássio, cloro, sódio, cálcio,
magnésio, fosfatos.
- Dois grandes grupos: células Somáticas e células
Germinativas.
- As células Somáticas: formação da estrutura corpórea (ossos,
músculos).
- As células Germinativas: gônadas (ovários e testículos) e se
dividem produzindo os gametas (óvulos e espermatozoides). São
as responsáveis pela transmissão das características hereditárias
do individuo.
NOÇÕES BIOLÓGICAS
As radiações interagem com as
células produzindo ionização e
excitação dos átomos que constituem
as mesmas.
Essa interação pode ser por efeito
direto ou indireto.
EFEITOS DIRETOS E INDIRETOS 
Ei interage com moléculas vizinhas
Água: quebra
Ácidos nucleicos
Proteínas
Lipídeos
Carboidratos
Ed interage diretamente no DNA
-Mutação
- Câncer
- Morte celular
O que acontece com a célula ao ser irradiada?
Ocorre radiólise
(decomposição da
molécula de água
por ação da
radiação)
produzindo água
oxigenada
(tóxico), e radicais
livres.
Seção transversal de um tumor sólido, mostrando a
diminuição da concentração de oxigênio.
RADIÓLISE DA ÁGUA E SEUS RADIOPRODUTOS.
- Devido sua reatividade eles podem interferir com o metabolismo
das proteínas, dos lipídios e dos carboidratos.
- Liberação de prótons H⁺ reduz o pH do meio, alterando a cinética
das reações bioquímicas e, levando à desnaturação das proteínas e
a morte celular.
- A interação da radiação ionizante com a água pode
levar suas moléculas para um estado excitado ou então
propiciar a formação de radicais do tipo peróxido.
- A radiação ionizante, agindo sobre as moléculas de água, provoca
alterações na sua composição ou nos seus níveis de energias.
RADIÓLISE DA ÁGUA E SEUS RADIOPRODUTOS.
A RADIAÇÃO PROVOCA IONIZAÇÃO DOS:
EFEITOS DAS RADIAÇÕES SOBRE AS CÉLULAS
• Se um número de células do mesmo tipo
respondem similarmente, então um tecido
ou órgão pode ser destruído;
• Danos ao DNA podem resultar em atividade
metabólica anormal;
• Uma proliferação não controlada rápida de
células é a característica principal de
doença maligna radioinduzida;
• Se o dano no DNA ocorrer em células
germinativas, é provável que a resposta à
radiação somente seja notada em gerações
futuras.
EFEITOS DAS RADIAÇÕES SOBRE AS CÉLULAS
- DNA: informação genética das células;
- Se a radiação prejudica o DNA severamente,
aberrações cromossômicas podem ser detectadas;
- Aberrações cromossomicas são alterações
estruturais (perda de pedaços ou inversões) ou
alterações numericas (falta ou excesso) de
cromossomos nas células.
EFEITOS DAS RADIAÇÕES SOBRE AS CÉLULAS
CARACTERISTICAS GERAIS DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Especificidade
• Os efeitos biológicos das radiações ionizantes podem ser
provocados por outras causas. Outros agentes físicos, químicos
ou biológicos podem causar os mesmos efeitos. Exemplo: o
câncer é um tipo de efeito que pode ser causado tanto pelas
radiações ionizantes como por outros agentes.
Tempo de Latência
• Tempo entre o momento da irradiação e o aparecimento de um
dano biológico visível.
• Dose de radiação alta: tempo muito curto.
• Doses baixas com tempo de exposição longo: latência em de
dezenas de anos. O tempo de latência é inversamente proporcional
a dose.
Reversibilidade
• Os efeitos biológicos: podem ser reversíveis.
• Reversibilidade: dependerá do tipo de célula afetada e da
possibilidade de restauração desta célula. Existem, porém, os
danos irreversíveis como o câncer e as necroses.
EFEITOS BIOLÓGICOS
- Varia de dezenas de minutos até dezenas de anos;
- É uma resposta natural de um organismo, ou parte da
pele, a um agente agressor ou modificador;
- Se a quantidade de efeitos for pequena, o organismo pode
recuperar, sem que a pessoa perceba.
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Em função da dose e forma de resposta:
• Estocásticos e Determinísticos
Em termos do tempo de manifestação:
• Imediatos e Tardios
Em função do nível de dano:
• Somáticos e Genéticos (hereditários)
• São alterações que surgem em
células normais.
• Leva à transformação celular:
alteração aleatória no DNA de
uma única célula que continua a
reproduzir-se.
• Ex.: Efeitos Hereditários e CA.
EM FUNÇÃO DA DOSE E FORMA DE RESPOSTA
Efeitos Estocáticos
EM FUNÇÃO DA DOSE E FORMA DE RESPOSTA:
Nenhuma dose é considerada segura
A severidade é independente da dose
Sua probabilidade de ocorrência é maior para doses de radiação 
maiores 
Não existe um limiar de dose
A probabilidade de ocorrência é proporcional a dose recebida
Efeitos Estocáticos
Efeitos Estocásticos
Resposta estatística: Loteria 
EM FUNÇÃO DA DOSE E FORMA DE RESPOSTA:
Efeitos Determinísticos
- Causados por irradiação total ou localizada de um determinado tecido;
- Existe um limiar de dose;
- A severidade do dano aumenta com a dose aplicada
- A probabilidade é nula para valores abaixo do limiar e
100% para valores acima;
Ex.: Catarata, Esterilidade, Morte Celular e Necrose.
EM FUNÇÃO DA DOSE E FORMA DE RESPOSTA
Efeitos Determinísticos
Ocorrerá sempre proporcional a
dose: Poupança
EM FUNÇÃO DA DOSE E FORMA DE RESPOSTA
- São denominados imediatos quando ocorrem nos
primeiros dois meses após a irradiação
- Um efeito imediato da radiação é a Síndrome Aguda da
Radiação - SAR. Isso acontece quando a dose absorvida é
muito grande.
Efeitos Imediatos
EM TERMOS DO TEMPO DE MANIFESTAÇÃO
SAR- Síndrome Aguda da Radiação 
F
a
s
e
 I
n
ic
ia
l
Onde os
efeitos físicos
provocados
pela
exposição, se
processa.
P
e
rí
o
d
o
L
a
te
n
te
É a fase em
que as reações
químicas,
provocadas
pela exposição
é processada.
F
a
s
e
C
ri
ti
c
a
É a fase onde
o indivíduo
apresenta a
sintomatologia
dos efeitos da
exposição.
EM TERMOS DO TEMPO DE MANIFESTAÇÃO
Efeitos Imediatos
SAR- Síndrome Aguda da Radiação 
• O paciente pode apresentar manifestações
gastrintestinais como: náuseas, vômitos,
hemorragia digestiva, anorexia, diarréia , etc.
• Geralmente, o quadro é acompanhado de febre,
apatia, astenia e sudorese abundante e cefaléia.
• Quando a dose absorvida é da ordem de dezenas
de milhares de rads, o que equivale a centenas de
grays, a morte pode ocorrer em poucos minutos em
virtude da inativação de muitos tipos de moléculas
vitais.
EM TERMOS DO TEMPO DE MANIFESTAÇÃO
Efeitos Imediatos
EM TERMOS DO TEMPO DE MANIFESTAÇÃO
• Aqueles que se manifestam após dois meses e até
anos após a irradiação.
• Entre os efeitos tardios das radiações devem ser
ressaltadas a carcinogênese, o envelhecimento
precoce, as cataratas, a depressão do sistema
imunológico e as malformações.
• Os seres vivos estão, permanentemente, submetidos
à radiação que provêm de fontes naturais (terrestres
e do espaço) e são denominadas de radiação de
fundo (background) e cujos efeitos deletérios, em
longo prazo, ainda não se conhece e estudos
adequados ainda se faz necessário.
Efeitos Tardio
EM FUNÇÃO DO NIVEL DO DANO
-São alterações que ocorrem nas células somáticas e se
manifestam no individuo irradiado, não sendo transmissíveis aos
descendentes.
- Os efeitos somáticos devido
a uma dose aguda de radiação,
isto é, doses administradas em
pouco tempo, ocorrem a partir
de um limiar de 0,25 Gy.
- Depende da dose absorvida,
da taxa de absorção, da região
e da área do corpo irradiada.
- Alterações provocadas pela
interação da radiação
ionizante com células dos
ossos e dos músculos
Efeitos Somáticos
EM FUNÇÃO DO NIVEL DO DANO
- São aqueles que apresentam um tempo de latência muito curto e são
consequências de uma exposição aguda a radiação (dose alta recebida
num curto espaço de tempo).
• IMEDIATOS
- São aqueles que apresentam um tempo de latência muito longo,
alguns efeitos demoram dezenas de anos para se manifestar.
• TARDIOS
Efeitos Somáticos
EM FUNÇÃO DO NIVEL DO DANO
• Podem ser transmitidos aos descendentes e são consequências de
alterações nos cromossomos (DNA) dos gametas (óvulos e
espermatozoides) do individuo irradiado.
• Podem ocorrer a partir de qualquer valor de dose absorvida.
• São efeitos que surgem no descendente da pessoa irradiada.
• É o resultado de um dano produzido pela radiação em células dos
órgãos reprodutores
• Tem caráter cumulativo.
Efeitos Genéticos (hereditários)
EXPOSIÇÃO E DOSE
Rad e Rem: São unidades de dose (energia
absorvida pelo tecido)
O gray (Gy): é a quantidade de energia
realmente absorvida por qualquer tecido ou
substância após uma exposição a radiação.
EXPOSIÇÃO E DOSE
Dose Biológica Equivalente – Rem
-Rem = dose (rads) X fator de qualidade
- 1 Sievert (Sv) = 100 rems
Radiation Absorbed Dose - Rad
- Dose absorvida de uma radiação ionizante
- 1 Gray (Gy) é a absorção de 1 J de radiação por 1 Kg de matéria
- 1 Gray (Gy) = 100 rads = 1 joule/kg
Unidade de Exposição Radiológica – (R) Roentgen
- Quantidade de ionização produzida por uma radiação
Exposição local
• As lesões mais severas em altas doses são:
• Lesões na pele
Sintomas Doses (Gy)
Eritema (vermelhidão) precoce 3- 10
Epiderme Seca 10- 15
Queda nos pelos e cabelo
Radiodermite
Necrose
15-25
• Lesões nas Gônadas (homem)
Sintomas Doses (Gy)
Esterilidade temporária 0,3
Esterilidade definitiva 5
Sintomas Doses (Gy)
Ocorre acima 2
• Lesões nos olhos
Exposição local
Exposição de corpo Inteiro
A sensibilidade de cada órgão
depende de:
•
• O volume do órgão irradiado
• O tempo da exposição 
• Taxa de dose
Fatores
Sintomas e sinais 
Classificação
De acordo com as doses em
todo o corpo pode distinguir
três maneiras
• Síndrome Hematopoiética
• Síndrome Gastrointestinal
• Síndrome Neurovascular
Síndrome Hematopoiética
• Absorção 1Gy : náuseas transitória ou 
nenhum sintoma.
• Entre 2-3 Gy: Síndrome hematopoiético
• Diminuição máxima de leucócitos é 
observada às 3 semanas
• Absorção de 4-6 Gy: síndrome grave. O 
efeito máximo no sangue é atingido dentro 
de 2 a 3 semanas
• 6 a 10 Gy: grau extremamente grave.
• Mais de 10 Gy: Morte.
Síndrome Hematopoiética.
Náuseas transitorias o
Asintomática
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Síndrome hematopoietico
( Gy)
Síndrome severo
Extremadamente 
severo
Muerte
Caracteriza-se por:
• Deficiência de glóbulos brancos,
linfócitos e plaquetas
• Aumento de complicações infecciosas
• Hemorragias
• Anemia
• Cicatrização prejudicadas
• O pico de incidências de mortes
humanas a partir desse dano ocorrem
em cerca de 30 dias após a exposição,
porém as mortes continuam por até 60
dias.
Síndrome Gastrointestinal
- Pode apresentar-se com doses de 4-5 Gy.
- Requer mais de 10 Gy.
Se caracteriza por:
Náuseas; Vómitos e diarrea; Desitradação 
;Hipovolemia; Choque e morte. 
- Caracterizada por lesões nas células 
intestinais
- Bactérias ganham livre acesso ao corpo
- Perda de capacidade de absorção intestinal
Fase Sintoma Tempo de Início
Prodrômica Náusea, vômito e diarréia Imediato – horas
Sub- aguda Vômito e diarréia Horas – dias
Aguda Diarréia e septicemia Dias – semanas
Crônica Fibrose, sangramento e 
fístula
Meses – anos
• A Síndrome Gastrointestinal se distingue da
Síndrome Hematopoiética pelo início imediato e
rápido de náuseas e vômitos
Síndrome Gastrointestinal
Síndrome Neurovascular
-
• Efeitos nos Neurônios
• Efeitos em células Gliais
• Efeitos nas Substâncias branca e cinzenta
• Obstrução de vasos
Distúrbios Neurológicos intensos como:
• Coma e Convulsões
• Vômitos e diarréia com sangue
• Morte em poucas horas
ACIDENTES
Acidente em Goiânia
Césio 137
Queimadura produzida pela
exposição à radiação.
Vítima após amputação
de membro superior.
Detalhe de Radiodermite.
Perda de cabelo.
Acidente em Goiânia
Césio 137
Radiodermite localizada
Acidente em Goiânia
Césio 137
Bibliografia
• www.cnen.gov.br
• Tauhata, Radioproteção e Dosimetria-Fundamentos
• Relatório do Grupo de Fiscalização e Segurança 
Nuclear (Brasília- 2006)
OBRIGADO!