BIOLOGIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES

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BIOLOGIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES 
EFEITOS EM ÁTOMOS E MOLÉCULAS 
 
O primeiro efeito real da radiação ocorre 
quando a energia da radiação ionizante (por ex., 
os raios X) é depositada dentro das substâncias 
químicas que formam o tecido vivo (biológico), 
quando essa é energia é depositada dentro de 
um átomo ou moléculas, dois efeitos podem 
ocorrer: excitação e ionização, que podem 
resultar em danos à molécula. 
 
EXCITAÇÃO 
 
A excitação ocorre quando um fóton de 
raios X interage com um elétron externo de um 
átomo, fazendo com que o elétron vibre 
momentaneamente e uma energia mais alta. 
Essa vibração, causa modificação na força que 
une os átomos em moléculas. 
 
IONIZAÇÃO 
 
Quando um átomo ionizado (íon) não é 
mais eletricamente neutro e torna-se mais reativo 
à medida que tenta encontrar um elétron para 
substituir aquele que foi perdido. 
 
RADIÓLISE DA ÁGUA – INTERAÇÃO DA 
RADIAÇÃO COM H2O) 
 
A água constitui cerca de 80% do peso 
corporal, assim, a interação do fóton de raios X 
com a água é um fator importante na produção 
do dano precoce pela radiação. Essas 
interações são chamadas de radiólise da água. 
Os fótons de raios X removem elétrons das 
moléculas de água contidas no corpo humano. 
 A interação entre um fóton de raios X e 
uma moléculas de água cria um par iônico 
consistindo de um elétron ejetado e uma 
molécula de água com um elétron orbital 
externo defeituoso denomina radical livre. 
 Esses radicais livres, produzem 
combinações químicas indesejáveis dentro da 
célula, que podem provocar dano biológico. A 
radiólise da água é extremamente complexa; 
contudo, a água é em grande parte convertida 
em radicais livres de hidrogênio (H*) e hidroxila 
(OH*). 
 
EFEITOS BIOLÓGICOS 
 
Os efeitos biológicos são o resultado do 
dano a moléculas biologicamente ativas. Esses 
efeitos podem ser de dois tipos: efeitos diretos ou 
indiretos. 
EFEITO DIRETO: Quando partículas 
ionizantes transferem sua energia para moléculas 
biologicamente ativas como DNA, RNA, proteínas 
ou enzimas. 
EFEITO INDIRETO: Quando uma molécula 
biologicamente ativa específica, como o DNA, 
sofre a ação de radicais livres previamente 
produzidos pela interação da radiação com 
moléculas de água, a ação destrutiva da 
radiação ionizante sobre a molécula 
biologicamente ativa é indireta no sentido de 
que o depósito da energia da radiação não foi a 
causa imediata do dano à molécula 
biologicamente ativa. 
 
PERÍODO DE LATÊNCIA 
 
 Intervalo entre a irradiação e o 
desenvolvimento do efeito biológico observável. 
É importante lembrar que quase todas as 
células são capazes de reparar o dano 
provocado pela radiação. Quanto menor a dose 
de radiação à célula, maior a capacidade dessa 
célula reparar o dano. 
 
FATORES DA RADIAÇÃO 
 
TIPO DE RADIAÇÃO: Radiações 
esparsamente ionizantes, como os raios X e os 
gama, depositam sua energia em eventos de 
depósitos de energia bastante separados 
quando comparados com as radiações 
densamente ionizantes. 
TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA LINEAR: 
Quantidade de energia transferida para o tecido 
pela distância viajada naquele tecido. 
DOSE TOTAL: Quanto maior a quantidade 
de energia depositada em um tecido, mais grave 
o efeito radiobiológico. 
PODER DE PENETRAÇÃO DA RADIAÇÃO 
(QUALIDADE DO RAIO): Quanto mais penetrante 
(maior energia) for a radiação ionizante, mais 
grave o efeito radiobiológico será sobre os 
tecidos que estiverem nas partes mais profundas 
do corpo. 
EXPOSIÇÃO AGUDA VERSUS CRÔNICA: Uma 
exposição aguda a uma radiação ionizante 
ocorre quando toda a energia é fornecida em 
um período muito curto. Dose por dose, uma 
exposição aguda produz efeitos radiobiológicos 
mais graves do que exposições crônicas. A 
exposição crônica ocorre quando uma pequena 
quantidade de radiação é fornecida por um 
período prolongado. 
 
EFEITOS CUMULATIVOS DA RADIAÇÃO: 
Sempre que um tecido biológico é exposto a 
radiação, vai ocorrer alguma lesão que será 
reparada em seguida. Estudos radiobiológicos 
indicam que os processos de reparo existem em 
humanos em todos os níveis de reparo ou 
substituição celular. Uma vez que o reparo de 
cada célula provavelmente nunca é 
substancialmente completado, pode 
permanecer uma lesão residual dentro do DNA 
ou do citoplasma; exatamente como uma 
pequena cicatriz.