Aula - Efeitos

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Física das Radiações
EFEITOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
QUAIS OS EFEITOS?
A extensão dos danos causados depende basicamente:
	 Do tipo de radiação;
	 Do tempo de exposição;
	 Da forma de exposição;
	 Do órgão irradiado;
	 Intervalo entre irradiações;
Interação da radiação com o tecido celular
	Formas e tipos de radiação
	Única
	Exames radiológicos
	Fracionada 
	Tomografia
	Periodica
	Tratamento radioterápico
*
EFEITOS DIRETOS E INDIRETOS DAS RADIAÇÕES
E interage com moléculas 
	 vizinhas
E 
interage diretamente no DNA
Água
Ácidos nucleicos
Proteínas
Lipídeos
Carboidratos 
2.bin
Fatores que influenciam o efeito da radiação
dose
taxa de dose
fracionamento da dose
exposição aguda ou crônica
tipo de radiação
		
estado proliferativo
fase do ciclo celular
estado fisiológico ou metabólico
constituição genética da célula
FATORES FÍSICOS
FATORES QUÍMICOS
agentes modificadores
FATORES BIOLÓGICOS
agentes modificadores
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS
 Estágio físico:
 Ocorre para tempos  10-14 segundos 
 Estágio de absorção e deposição de energia 
 Excitação e ionização dos compostos.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS
 Estágio físico-químico:
 Ocorre para tempos de 10-14 a 10-12 segundos 
 Quebra de ligações 
Começa o dano químico - radicais livres começam a reagir.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS
 Estágio químico:
 Ocorre para tempos de 10-12 a 10-7 segundos 
 Continua a reação dos radicais livres 
Começam os danos ao RNA e DNA 
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS
 Estágios químico e biológico coincidem:
 Ocorre para tempos de 10-3 a 10 segundos 
 Muitas reações bioquímicas são interrompidas 
 Começa o reparo do DNA 
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS
 Estágio biológico:
 Ocorre para tempos de 10 segundos a 10 horas 
 Completa-se a maioria das reações 
São bloqueadas as reações bioquímicas 
 Rompimento de membrana celular.
EFEITOS B DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
 A radiação perde energia para o meio provocando ionizações 
 Os átomos ionizados podem gerar:
Alterações moleculares
Danos em órgãos ou tecidos
Manifestação de efeitos biológicos
*
EFEITOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
 Possibilidades da radiação incidindo em uma célula:
 Passar sem interagir 
 Atingir uma molécula:
 Não produzir dano 
 Produzir dano.
EFEITOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
Possibilidades da radiação incidindo em uma célula:
 Atingir uma molécula:
 Produzir dano:
 Reversível 
 Irreversível 
Pode ou não levar à indução de efeito biológico 
 morte celular 
 reprodução - perpetuação do dano.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
MECANISMOS DE AÇÃO
 A cada possibilidade está associada uma probabilidade diferente de zero 
 O fenômeno da indução de efeitos biológicos pela interação da radiação com organismos vivos é de natureza PROBABILÍSTICA.
EFEITOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
RADIOSENSIBILIDADE
Os diferentes tecidos e órgãos possuem diferentes sensibilidades à radiação.
Sistema hematopoiético
Sistema gastrointestinal
Sistema nervoso
Reversibilidade, Transmissividade e Fatores de Influência 
	Reversibilidade 
	É o poder que a célula tem de se reparar 
	Transmissividade
	“Um dano produzido numa pessoa não se transmite”, o que eventualmente pode acontecer é a transmissão de células modificadas
	Fatores de Influência
	A idade, o sexo e o estado físico
*
EFEITOS BIOLÓGICOS
	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 freqüência ou quantidade de pequenos danos biológicos;
 
 Ex.: câncer é o estágio final de um dano biológico ao longo de anos;
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
 Classificam-se conforme sua variação quanto:
 ao tempo de manifestação 
 ao tipo de célula atingida 
 à quantidade de energia depositada 
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
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.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
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.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
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 
Exemplos: câncer, catarata.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO AO 
TIPO DE CÉLULA ATINGIDA:
 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.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO À 
QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA:
 Efeitos Estocásticos:
 Ocorrem com doses pequenas de radiação 
 Não apresentam um limiar de dose para sua ocorrência 
 A probabilidade de ocorrência aumenta com o aumento da exposição
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO À 
QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA:
 Efeitos Estocásticos:
 A gravidade do efeito independe da dose. 
Exemplo: câncer
Por menor que seja a dose, está sempre associada uma probabilidade diferente de zero para a ocorrência deste tipo de efeito.
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO À 
QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA:
 Efeitos Determinísticos (não-estocásticos):
 Ocorrem com doses elevadas de radiação 
 Apresentam um limiar de dose para sua ocorrência 
 A gravidade do efeito aumenta com o aumento da dose.
 Exemplos: eritema, catarata.
EFEITOS DETERMINÍSTICOS (há limiar)
De acordo com o UNSCEAR (1993), o limiar é cerca de:
- INDUÇÃO DE ESTERILIDADE (para indivíduos sadios):
No homem
temporária
permanente
0,15 Gy (exposições agudas)
0,4 Gy/ano (exposições crônicas)
3,5 - 6 Gy (exposições agudas)
2 Gy/ano (exposições crônicas)
- INDUÇÃO DE CATARATA 
2 - 10 Gy 
1 - 2 Gy 
0,15 Gy/ano 
exposições agudas
Na mulher
permanente
2,5 - 6 Gy (exposições agudas)
0,2 Gy/ano (exposições crônicas)
exposição crônica
Depressão na formação do sangue
eritema e descamação
necrose nos tecidos
50 Gy após 3 semanas de exposição
3 - 5 Gy com aparecimento de sintomas cerca
 de 3 semana após exposição
0,4 Gy/ano
- EXPOSIÇÕES NA PELE
- DECRÉSCIMO NO NÚMERO DE CÉLULAS SANGUÍNEAS
período sensível
(0,12 a 0,2 Gy)
8–15 semanas após a concepção (período de organogênese)
uma dose de 1 Sv
- RETARDO MENTAL (exposição intra – uterina)
retardo mental severo em cerca de 40% dos indivíduos 
						expostos
Hematopoiético: 2 – 10 Gy ( morte dentro de 10 – 30 dias)
Gastrointestinal: 10 –100 Gy (morte dentro de 3 – 5 dias)
Sistema nervoso central: 100 – 1000 Gy (morte dentro de 1 – 2 dias)
- SÍNDROME AGUDA DA RADIAÇÃO (IRRADIAÇÃO DE CORPO INTEIRO)
- MORTE CELULAR INDIVIDUAL efeito estocástico
- MORTE DE UM GRANDE NÚMERO D ECÉLULAS efeito determinístico 						(disfunção do órgão ou tecido) 
SÍNDROME DE RADIAÇÃO AGUDA (SAR)
	São sintomas que indicam alteraçõesprofundas no organismo humano devido à exposições que resultam em doses absorvidas elevadas em partes do corpo ou em sua totalidade;
	Ex.: vômitos, diarréia, insuficiência respiratória, coma; 
	 Contaminação interna por radionuclídeos;
	Exposição a feixes externos de radiação;