Efeitos biológicos da radiação

 Efeitos biológicos da radiação

Os efeitos decorrentes do uso das radiações ionizantes sobre o organismo varia de dezenas de minutos até dezenas de anos, dependendo dos sintomas. As alterações químicas provocadas pela radiação podem afetar uma célula de várias maneiras, resultando em: morte prematura, impedimento ou retardo de divisão celular ou modificação permanente que é passada para as células de gerações posteriores.

A reação de um indivíduo à exposição de radiação depende de diversos fatores como:

• ·         quantidade total de radiação recebida;
• ·         quantidade de radiação recebida anteriormente pelo organismo, sem recuperação;
• ·         textura orgânica individual;
• ·         dano físico recebido simultaneamente com a dose de radiação ( queimadura, por exemplo ) ;
• ·         intervalo de tempo durante o qual a quantidade total de radiação foi recebida.

                É bom salientar que o efeito biológico constitui a resposta natural de um organismo, ou parte dele, a um agente agressor ou modificador. O surgimento destes efeitos não significam uma doença. Quando a quantidade de efeitos biológicos é pequena, o organismo pode recuperar, sem que a pessoa perceba. Por exemplo, numa exposição à radiação X ou gama, pode ocorrer uma redução de leucócitos, hemácias e plaquetas e, após algumas semanas, tudo retornar aos níveis anteriores de contagem destes elementos no sangue. Isto significa que, houve a irradiação, ocorreram efeitos biológicos sob a forma de morte celular e, posteriormente, os elementos figurados do sangue foram repostos por efeitos biológicos reparadores, operados pelo tecido hematopoiético.

                Por outro lado, quando a quantidade ou a freqüência de efeitos biológicos produzidos pela radiação começa a desequilibrar o organismo humano ou o funcionamento de um órgão, surgem sintomas clínicos denunciadores da incapacidade do organismo de superar ou reparar tais danos, que são as doenças. Assim, o aparecimento de um tumor cancerígeno radioinduzido, significa já quase o final de uma história de danos, reparos e propagação, de vários anos após o período de irradiação. A ocorrência de leucemia nos japoneses, vítimas das bombas de Hiroxima e Nagasaki, teve um máximo de ocorrência cinco anos após. As queimaduras originárias de manipulação de fontes de Ir 192, em acidentes com irradiadores de gamagrafia, aparecem horas após. Porém , os efeitos mais dramáticos, como a redução de tecido, ou possível perda dos dedos, podem levar até seis meses para,acontecer.
                Os efeitos radioinduzidos podem receber denominações em função do valor da dose e forma de resposta, em função do tempo de manifestação e do nível orgânico atingido. Assim, em função da dose e forma de resposta, são classificados em estocásticos e determinísticos; em termos do tempo de manifestação, em imediatos e tardios; em função do nível de dano, em somáticos e genéticos ( hereditários ).

Efeitos,estocásticos
                São efeitos em que a probabilidade de ocorrência é proporcional à dose de radiação recebida, sem a existência de limiar. Isto significa, que doses pequenas, abaixo dos limites estabelecidos por normas e recomendações de radioproteção, podem induzir tais efeitos. Entre estes efeitos, destaca-se o câncer. A probabilidade de ocorrência de um câncer radioinduzido depende do número de clones de células modificadas no tecido ou órgão, uma vez que depende da sobrevivência de pelo menos um deles para garantir a progressão. O período de aparecimento ( detecção ) do câncer após a exposição pode chegar até 40 anos. No caso de leucemia, a freqüência passa por um máximo entre 5 e 7 anos, com período de Latência de 2 anos

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Efeitos,determinísticos
                São efeitos causados por irradiação total ou localizada de um tecido, causando um grau de morte celular não compensado pela reposição ou reparo, com prejuízos detectáveis no funcionamento do tecido ou órgão. Existe um limiar de dose, abaixo do qual a perda de células é insuficiente para prejudicar o tecido ou órgão de um modo detectável. Isto significa que, os efeitos determinísticos, são produzidos por doses elevadas, acima do limiar, onde a severidade ou gravidade do dano aumenta com a dose aplicada. A probabilidade de efeito determinístico, assim definido, é nula para valores de dose abaixo do limiar, e 100% acima.

Exemplos de efeitos determinísticos na pele, são: eritema e descamação seca para dose entre 3 e 5 Gy, com sintomas aparecendo após 3 semanas; decamação úmida acima de 20Gy, com bolhas após 4 semanas; necrose para dose acima de 50Gy, após 3 semanas. Como outros exemplos citamos como efeitos determinísticos, a esterilidade temporária ou permanente, a opacidade das lentes, catarata, e depressão do tecido hematopoiético para exposições única e fracionada.

Efeitos,somáticos
                Surgem do dano nas células do corpo e o efeito aparece ns própria pessoa irradiada. Dependem da dose absorvida, da taxa de absorção da energia da radiação, da região e da área do corpo irradiada.

Efeitos,genéticos,ou,hereditários
                São efeitos que surgem no descendente da pessoa irradiada, como resultado do dano produzido pela radiação em células dos órgãos reprodutores, as gônadas. Tem caráter cumulativo e independe da taxa de absorção da dose.

Efeitos,imediatos,e,tardios
                Os primeiros efeitos biológicos causados pela radiação, que ocorrem num período de poucas horas até algumas semanas após a exposição, são denominados de efeitos imediatos, como por exemplo, a radiodermite. Os que aparecem depois de anos ou mesmo décadas, são chamados de efeitos retardados ou tardios, como por exemplo o câncer.
Se as doses forem muito altas, predominam os efeitos imediatos, e as lesões serão severas ou até letais. Para doses intermediárias, predominam os efeitos imediatos com grau de severidade menor, e não necessariamente permanentes. Poderá haver, entretanto, uma probabilidade grande de lesões severas a longo prazo. Para doses baixas, não haverá efeitos imediatos, mas há possibilidade de lesões a longo prazo.
                Os efeitos retardados, principalmente o câncer, complicam bastante a implantação de critérios de segurança no trabalho com radiações ionizantes. Não é possível, por enquanto, usar critérios clínicos porque, quando aparecem os sintomas, o grau de dano causado já pode ser severo, irreparável e até letal. Por enquanto, utilizam-se hipóteses estabelecidas sobre critérios físicos, extrapolações matemáticas e comportamentos estatísticos.

Efeitos Biológicos das Radiações Ionizantes

Introdução

            Todos nós estamos sujeitos à exposição às radiações , e para a maioria das pessoas a própria natureza é uma das principais fonte de radiação. A radiação cósmica atinge a atmosfera da Terra , proveniente do Sol e fontes de energia de nossa galáxia. Aquelas emitidas pelo Sol são mais intensas durante as explosões solares , mas outras apesar de menos intensas ,são bastante constantes em número. A Terra tem como blindagem natural a sua atmosfera , que retém parte da radiação , e a distribuição da dose de radiação recebida pelas pessoas aumenta com a latitude e altitude. A média global de dose de radiação devido à radiação cósmica ao nível do mar é da ordem de 0,26 mSv/anoDa mesma forma , a Crosta da Terra é feita de alguns materiais que são naturalmente radioativos, o urânio e tório, por exemplo, está contido nas rochas, no solo, muitas vezes em baixa concentração. Tais materiais são matéria prima para construção de casas, edifícios , e assim as radiações gama emitidas por esses elementos são fontes de exposição para nosso corpo, dentro de casa como fora dela. A dose de radiação varia de acordo com as áreas de extração das rochas e solo, porém representam em média anual uma dose de 0,07 mSv/ano, assim podemos citar outras fontes de radiação natural que o ser humano está sujeito desde que nasceu e que convive por toda sua existência, como o radom, gás radioativo dispersado na atmosfera, responsável por uma dose média anual de 0,20 mSv/ano ; materiais radioativos presentes nos alimentos e na água ,como Potássio-40 , responsável por uma dose anual de 0,40 mSv/ano , radiação devido à precipitação de elementos na atmosfera ( fall-out radioativo) responsável por uma dose anual de 0,01 mSv/ano; indústria nuclear que libera pequenas quantidades de uma larga variedade de materiais radioativos sob a forma de líquidos e gases,responsáveis por uma dose anual de 0,008 mSv/ano; acidentes que liberam materiais radioativos para a atmosfera , tal como Chernobyl * na Ucrânia responsável por uma dose anual de 15 mSv. Sendo assim a média anual de dose devido a todas essas fontes de radiação ao qual estamos sujeitos é aproximadamente 3,60 mSv.

Os efeitos das radiações sobre o ser humano são classificados em dois grupos:

Efeitos Estocásticos

            São aqueles que podem ocorrer com qualquer nível de dose sem nenhum limiar, como por exemplo efeitos hereditários , e seu grau de severidade é dependente da dose de exposição ;

Efeitos Determinísticos (não-estocásticos)

            São aqueles que ocorrem a partir de um limiar de dose e cuja gravidade aumenta com a dose, como por exemplo catarata, danos celulares e outros.

            Em poucas palavras, é reconhecido que exposições do ser humano a altos níveis de radiação pode causar dano ao tecido exposto , e os efeitos podem ser clinicamente diagnosticado no indivíduo exposto , que são chamados de efeitos determinísticos em razão de que uma vez a dose de radiação acima do limiar relevante tenha sido recebida, os efeitos ocorrerão e o nível de severidade dependerá da dose.

Efeitos das radiações sobre as células:

            As radiações interagem com as células produzindo ionização e excitação dos átomos que constituem as mesmas. As moléculas podem receber diretamente a energia das radiações ( ação direta ) ou por transferência de outra molécula (ação indireta ).Como sabemos, as células possuem 80% de água, assim a radiólise (decomposição da molécula de água por ação da radiação) produz água oxigenada ou (Peróxido de Hidrogênio, elemento tóxico para as células) , e radicais livres de oxigênio que podem formar outras substâncias nocivas às células.

Como ação direta e indireta sobre as células tem respectivamente:

Ação sobre o DNA: é o DNA que reponde pela descendência dos indivíduos, e assim a interação da radiação pode provocar alterações e mutações genéticas.

Ação sobre a membrana celular: a radiação pode provocar mudanças na estrutura química da membrana celular provocando alteração na sua capacidade de permeabilidade seletiva.

Efeitos somáticos

            Para a irradiação de partes do corpo, com doses de radiação localizadas, os efeitos também tendem a ser localizados, ao contrário da irradiação do corpo todo onde os efeitos comprometem todo o organismo.

Irradiação de Partes do Corpo:

Pele:
            Após irradiação intensa há destruição das células, resultando numa eritematose e numa ulceração inflamatória superficial (radiodermite) , com limiar de dose acima de 3 Gy. A cicatrização se efetua pela multiplicação celular nas regiões vizinhas não irradiadas. Uma irradiação que tenha lesado também a derma, produz uma radiodermite profunda, com dificuldades de cicatrização com doses acima de 15 Gy e necrose (morte celular) com doses acima de 20 Gy.

Tecidos Hematopoiéticos (medula óssea):

            Os tecidos hematopoiéticos são tecidos responsáveis por pela produção de glóbulos brancos e vermelhos do sangue, sob a ação da radiação sofrem uma diminuição da produção desses elementos, ou, dependendo da dose , uma total incapacidade de produção , ficando o indivíduo exposto ao risco de infecções, sem defesa às doenças. O limiar da síndrome nesses tecidos é estimado em 1 Gy , aparecendo sintomas de febre, leucopenia em 2 a 3 semanas.

Sistema Vascular:

As irradiações produzem lesões nos vasos sangüíneos , surgindo hemorragias. Sistema gastrointestinal (intestinos):

            Reações inflamatórias, descamação do epitélio, resultando ulcerações no sistema. O limiar da síndrome no sistema gastro-intestinal é aproximadamente 3 Gy , com período de latência de 3 a 5 dias, ocasionando sintomas como vômitos, diarréia , desidratação , anorexia.

Sistema Reprodutor:

            No órgão reprodutor masculino, a irradiação pode provocar esterilidade temporária ( doses da ordem de 3 Gy ) ou esterilidade permanente ( doses da ordem de 6 Gy) .

            No sistema reprodutor da mulher, os ovários são mais sensíveis às radiações , e podem provocar esterilidade com doses da ordem de 1,7 Gy que aparece aos 90 dias , podendo perdurar de 1 a 3 anos e doses acima de 3 Gy , esterilidade permanente.

Irradiação de Corpo Inteiro:

            De um modo geral , a irradiação no corpo todo de forma aguda ,com doses acima de 0,25 Gy, podem provocar: Anorexia, náusea , vômito , prostração , diarréia , conjuntivite , eritema , choque , desorientação , coma e morte. Tais sintomas são denominados como Síndrome Aguda da Radiação (SAR) .

A exposição externa de corpo todo, de forma aguda , S.A.R ,consiste nos seguintes:

Fase inicial: É a fase onde os efeitos físicos provocados pela exposição , se processam.

Período latente: É a fase em que as reações químicas, provocadas pela exposição são processadas.

Fase Crítica: É a fase onde o indivíduo apresenta a sintomatologia dos efeitos da exposição.

            Efeitos a longo prazo podem ser observados quando indivíduos são expostos a doses baixas por um longo período de exposição , manifestando-se anos mais tarde. É necessário enfatizar que nenhuma enfermidade é associada ou caracterizada como "doença da radiação" , o que se verifica é um aumento da probabilidade do aparecimento de doenças já conhecidas e existentes.

            Podemos classificar ainda, alguns órgãos e algumas células quanto a sua radiosensibilidade. Constando em literaturas e normas de radioproteção podemos encontrar, por exemplo, a classificação de órgãos mais radiosensíveis como: Gônadas, Cristalino, Medúla Óssea e Tireóide.