RADIAÇÃO
Efeitos em tecidos vivos
Andre Luis da Silva
RADIAÇÃO IONIZANTE
Durante a I Guerra Mundial foi desenvolvida uma
tinta a base de rádio e fósforo que passou a ser
usada em ponteiros de relógio.
As mulheres costumavam afinar o traço passando a essa
tinta no rosto, após 2 anos as mulheres passaram a
morrer de anemia acompanhada por lesões na boca a na
mandíbula.
Assuntos referentes à prevenção e proteção radiológicas
não eram assunto de governo até que as armas atômicas
foram desenvolvidas.
Células expostas à radiação sofrem fenômenos físicos,
químicos e biológicos. A ionização dá-se o nome da
interação da radiação com átomos presentes nas células.
Os fenômenos sucedem aos físicos e provocam rupturas
de ligações entre os átomos formando radicais livres.
Os fenômenos biológicos são responsáveis pela alteração
das funções específicas das células.
A radiação também é responsável pelas variações
morfológicas, responsáveis pela alteração de funções
essenciais ou morte celular.
EFEITOS BIOLÓGICOS
Lei de BERGONIE e TRIBONDEAU
A sensibilidade das células à radiação é diretamente
proporcional à sua atividade reprodutora e inversamente
proporcional ao seu grau de especialização.
a) As células cancerosas se dividem rapidamente e não
são especializadas.
b) As células nervosas se dividem mais lentamente e são
altamente especializadas.
c) As crianças são especialmente vulneráveis à radiação,
mais susceptíveis antes do nascimento.
Efeitos somáticos e efeitos hereditários
Os efeitos hereditários ou genéticos são aqueles
que ocorrem nos cromossomos das células encarregadas
da reprodução na espécie humana, nos ovócitos e
espermatócitos.
Os efeitos somáticos resultam de danos nas
células do corpo e aparecem na própria pessoa irradiada.
Exposição crônica e aguda.
Sensibilidade dos tecidos:
mais sensíveis: medula óssea, tecido linfóide, dos
órgãos genitais e do sistema gastrointestinal.
sensibilidade média: pele e pulmões.
menos sensíveis: músculos e ossos
Efeitos imediatos: queimadura, náusea, vômitos,
depilação, perda de apetite, indisposição, garganta
dolorida, diarréia, emagrecimento, morte.
Efeitos retardados ou tardios: úlcera, câncer, cataratas,
anemia, leucemia, esterilidade, envelhecimento precoce.
EFEITOS DA RADIAÇÃO
Nas células, a ionização pode conduzir a alterações
moleculares e à formação de espécies químicas de um tipo
tal que são danosas para a célula.
A radiação pode provocar:
a) inibição da divisão celular;
b) deterioração das funções da célula;
c) alterações na estrutura genética das células
reprodutoras;
d) morte da célula.
ROENTGEN - É uma unidade de exposição à radiação baseada
na capacidade de causar ionização. Ela é igual a 2,5x10-4
Coulomb por kg no ar. Geralmente uma exposição de 1
roentgen resulta numa dose absorvida no tecido biológico de
cerca de 1 rad.
REM (Roentgen Equivalent Man) - É a unidade de dose
absorvida efetiva de radiação por tecido (tecido biológico),
sendo o produto entre a dose em rads e o fator de qualidade.
Em unidades do SI (Sistema Internacional) usa-se o sievert
(Sv) que é igual a 100 rem.
RAD - É uma unidade de dose absorvida de radiação que
equivale a 0,01 Joules por kg. Atualmente usa-se o gray (Gy)
para expressar dose absorvida no sistema internacional (SI),
que é igual a 100 rads.
CURIE, Ci - É a unidade na qual, para uma quantidade de
material radioativo, 3,7x1010 núcleos desintegram em cada
segundo. Originalmente ela era a atividade de 1 grama de
radio-226. Esta unidade foi substituída pelo bequerel (Bq) que
é igual a 1 desintegração por segundo.
Normalmente um indivíduo recebe 200 mrem por ano.
30% são provenientes dos raios cósmicos
20% vêm do potássio radioativo em nossos corpos
50% são provenientes de radiografias, alimentos e
do radônio (gás nobre que se forma pela desintegração do
rádio na crosta terrestre meia vida 3,8 dias).
RAIOS ULTRAVIOLETA
Comprimentos de onda menores que 400nm.
Componentes mais ativos (energéticos) da luz
solar.
Importante na fotossíntese e na síntese de
vitamina D (ajuda no tratamento de
raquitismo: banhos de sol e ingestão de
vitamina D).
Aplicações: bactericida, detecção de fraudes.
Radiação UV x Camada de Ozônio.
RAIOS UV-A
Comprimentos de 320 a 400nm.
Componente mais energético da luz solar.
95% do espectro ultravioleta.
Fotoenvelhecimento.
Potencializa ação dos raios UV-B.
RAIOS UV-B
Comprimentos de 280 a 320nm.
Maior incidência entre 10:00 e 16:00hs.
5% do espectro ultravioleta.
Queimaduras
cataratas.
solares,
câncer
de
pele
e
RAIOS UV-C
Comprimentos de 280 a 100nm.
Absorvido pela camada de ozônio.
Podem estar relacionados com morte
transformações celulares malignas.
e
UV-C: não passam pela camada de
ozônio
UV-B: 30%
é refletida pela camada
esterna da pele e 70% penetra sendo
absorvido pelo queratinócitos e
melalina
UV-A: 80% alcança a derme e 20%
atinge a derme profunda
ÍNDICE ULTRAVIOLETA
(IUV)
Prognóstico da quantidade de UV recebida pela
Terra.
Baseado na relação entre posição do sol,
medições de ozônio na atmosfera, latitude,
altitude e radiação UV.
Valores expressos em HectoJoules por metro
quadrado (HJ/m2), numa escala de 0 a 16.
ÍNDICE ULTRAVIOLETA
(IUV)
Índice Ultravioleta
Nível de Risco
0-2
Mínima
3-4
Baixa
5-6
Moderada
7-9
Alta
10-16
Muito Alta
Fonte: Sociedade Brasileira de Dermatologia.
VARIAÇÕES NOS NÍVEIS DE UV
Fator determinante: altura do sol no céu, que
depende:
da hora do dia,
da estação do ano,
da latitude.
Fatores secundários: altitude e cobertura de
nuvens.
OUTRAS FONTES DE UV
Diversos
tipos
fluorescentes;
de
lâmpadas,
Equipamentos de solda;
Lâmpadas especiais de radiação UV;
Lâmpadas halogênicas de tungstênio.
inclusive
Filtros Solares / Fotoprotetores
Na hora de escolher um fator de proteção solar lembrar
que:
FPS 15 - protege contra 87% da radiação solar
FPS 30 - protege contra 96% da radiação solar
FPS 45 - protege contra 98% da radiação solar
FPS 64 - protege contra aproximadamente 98% da
radiação solar
O aumento do FPS não significa um aumento substancial
na sua eficácia.
TIPO
COR
SENSIBILIDADE
REAÇÂO
I
Branca-Clara
Muito sensível
Sempre queima,
nunca pigmenta
II
Branca
Muito sensível
Sempre queima,
pigmenta pouco
III
Morena-Clara
Sensível
IV
Morena-Escura
Pouco sensível
Queima pouco,
sempre pigmenta
V
Parda
Pouquíssimo
sensível
Nunca queima,
sempre pigmenta
VI
Preta
insensível
Nunca queima,
sempre pigmenta
Queima e pigmenta
moderadamente
Efeitos Adversos à Saúde Humana
A radiação UV-B pode exercitar ações
biológicas adversas na pele humana que não
estiver protegida.
Os efeitos mais citados na literatura são o
câncer de pele e a supressão do sistema
imunológico.
Mutações induzidas por raios UV
A luz UV induz a condensação de dois grupos
etilenos para formar um anel ciclobutano. Nas
células, o principal fotoproduto são os dímeros
ciclobutano de pirimidina (DCP’s) - 65% a 90%
das lesões.
A radiação ultravioleta possui o potencial de
distorção estrutural do DNA, formando dímeros
de pirimidinas.
Danos ao DNA induzidos por
radiação UVA
Genotoxidade dos raios UVA são raros quando
comparados com estudos com os raios UVC e
UVB.
A lesão do DNA induzida por raios UVA separa
o DNA de fita dupla tornando-o de fita simples
e/ou também rompe as fitas provocando uma
nova “organização” do DNA.
Câncer
A radiação solar ultravioleta é conhecida por
constituir um fator de risco para o câncer de pele.
O que é um Câncer?
O principal agente causador dos tumores de pele têm
sido os raios UVB.
Risco de câncer aumenta em proporção direta à dose de
radiação recebida e também quando a exposição dos
indivíduos à radiação aconteceu na infância.
Tecidos mais vulneráveis: Hematopoético, tiroidiano,
mamário e o ósseo
Exposição excessiva à radiação
solar
A radiação ultravioleta natural, proveniente do sol, é
o maior agente etiológico (causador) do câncer de
pele.
UVA, UVB e UVC carcinogênios (causadores de
câncer).
Observações
1) Apenas os raios UVB causam queimaduras solares
portanto, o fato do indivíduo não ter ficado “vermelho”,
não significa que a sua pele não sofreu a ação danosa da
radiação UV.
2) A quantidade de UVA emitida por uma câmara de
bronzeamento pode chegar a ser 10 vezes maior que a da
luz solar.
3) O FPS (fator de proteção solar) representa apenas a
proteção contra o UVB.
Doses de Radiação:
0,077 rem: Raios X médico e odontológico.
0,082 rem/ano: Radiação natural de fundo (raios
cósmicos, radônio, etc).
0,14 rem/ano: dose normal ao nível do mar, proveniente
dos raios cósmicos e da radiação natural das rochas.
0,5 rem/ano: moradores em vizinhança de usina nuclear.
5 rem/ano: trabalhador de usina nuclear.
25~50 rem: morte de células, especialmente do tecido
linfático. A exposição a radiação ionizante, limita os
astronautas ao máximo de 25 rem por mês e 50 rem por
ano, não podendo exceder 400 rem durante sua vida.
50 rem: Dose típica para uma expedição de 2,5 anos a
Marte, fora da magnetosfera da Terra. Mas o corpo pode
se curar ao longo do tempo. Esse nível de radiação
aumenta o risco de câncer em 1% por ano,
aproximadamente como fumar por esse período.
100 rem: Após 03 horas aparece a embriagues de
radiação, caracterizada por: insônia, cansaço, fraqueza
geral, falta de apetite, enjôo, instabilidade psíquica,
vômitos, dores de cabeça, diminuição de pressão
sangüínea, diarréia, leucemia moderada, devido à
diminuição da capacidade da medula óssea produzir
células sangüíneas.
75~200 rem em 30 dias. O corpo não é capaz de
reparar os danos de maneira tão rápida. O enjôo da
radiação (vômitos, fadiga, queda de cabelo, defeitos em
crianças devido a doses durante a gestação,
desenvolvimento de câncer no futuro).
400 rem: Dose letal média, que provoca a morte de 50%
da população exposta em 60 dias. Duas horas após a
exposição tem-se:atrofia do baço, produção de bolhas e
úlceras na pele, hemorragias, infecções, perda de cabelo,
leucemia.Terapia: transfusões de sangue e antibióticos.
500 rem: Dose fatal. 100% de morte em 02 dias, pois há
a destruição total da mucosa intestinal. Grandes
explosões solares. Pode chegar a mais de 2.000
rems/hora.
1 roentgen é equivalente a cerca 50 radiografias de raio
X. Durante a vida de um ser humano, os tecidos profundos
suportam uma exposição de 100 a 400 rem, os olhos 400
rem e a epiderme pode suportar até 600 rem.
Dose letal para 50% dos indivíduos em 30 dias (rem):
Carneiro= 250, Cachorro= 350, Homem= 450,
Camundongo= 600, Rato= 700, Coelho= 800, Caracol=
20.000, Mosca de frutas= 80.000, Ameba= 100.000.
O organismo mais resistente à radiação no
mundo
Resistência de ’superbactéria’ deve-se a seu genoma
estruturado em forma de anel
Suportar cerca de mil vezes
mais radiação do que qualquer
habitante da Terra e três mil
vezes mais do que um ser
humano. A superbactéria
Deinococcus radiodurans. Ela
suporta até 1,5 milhões de rads
(sigla em inglês para ’dose
absorvida de radiação’).
Radiação Não-Ionizante
Como o próprio nome já diz, são radiações que não
produzem ionizações, ou seja, não possuem energia capaz
de produzir emissão de elétrons dos átomos ou moléculas
com as quais interagem.
As radiações eletromagnéticas com comprimento de onda
maiores que 200 nm são consideradas não-ionizantes
Efeitos Térmicos
Aquecimento de camadas internas do corpo, onde não há
sensores térmicos. Por isso, este tipo de lesão
(queimadura) não é percebido imediatamente.
O aquecimento depente da Taxa de Absorção Específica.
Esta grandeza é importante na determinação dos limites
básicos de exposição às radiações eletromagnéticas.
Taxa de Absorção Expecífica ou Specific Absoption Rate
(SAR): É a variação de energia absorvida num elemento
de volume dV, de massa dm e densidade ρ
Catarata: Pode ser causada pelo
aquecimento do cérebro. Consite na
opacidade da lente (cristalino) do olho,
causando cegueira.
Efeitos Não Térmicos: São efeitos
bioquímicos ou eletroquímicos causados
diretamente pelos campos
eletromagnéticos induzidos, não
dependendo do aumento de temperatura.
Afetam os sistemas nervoso,
cardiovascular e imunológico, assim como
metabolismo e fatores hereditários
Exemplo:
Fluxo de Íons: Efeitos que foram claramente
demonstrados incluem a alteração no fluxo de íons
através das membranas das células afetando
principalmente as propriedades eletrofisiológicas das
células nervosas, alteração na mobilidade dos íons de
cálcio (particularmente nos tecidos do cérebro), alteração
na síntese de DNA e na transcrição de RNA (alteração no
tempo de resposta).
Barreira Cérebro-Sangue: Uma
barreira funcional que existe entre o sistema vascular e o
cérebro, protegendo a passagem para dentro e para fora
do cérebro. Alterações no fluxo de íons de cálcio nesta
barreira sugerem um efeito não-termico
Radiação do celular pode acelerar divisão
de células, diz pesquisa publicada na
revista New Scientist
A pesquisa, analisou a exposição de
células humanas e de ratos à
radiação eletromagnética emitida à
freqüência similar a de um telefone
celular, mas a um décimo de sua
potência.
Cinco minutos depois, os cientistas observaram sinais da
enzima ERK1/2, que estimula a divisão celular. Porém a parte
importante foi perceber, através de vários testes, que a
divisão celular não era provocada pelo aquecimento.
OBRIGADO...