Efeitos biológicos das radiações (1)

SEQUÊNCIA DOS

ACONTECIMENTOS NO

DESENVOLVIMENTO DE LESÃO

INDUZIDA POR RADIAÇÃO

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES

RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIA- FUNDAMENTOS.

LUIZ TAHUATA, IVAN SALATI, RENATO DI PRINZIO ANTONIETA DI PRINZIO

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES SEQUÊNCIA DOS ACONTECIMENTOS NO DESENVOLVIMENTO

DE LESÃO INDUZIDA POR RADIAÇÃO

ESTÁGIO 1- TEMPO GASTO: 10-16 A 10-12 S

PROCESSO FÍSICO DE ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO IONIZANTE; IONIZAÇÃO E EXCITAÇÃO DOS ÁTOMOS.

ESTÁGIO 2 – TEMPO GASTO: ATÉ MILISSEGUNDOS

REAÇÕES QUÍMICAS INICIAIS.

ESTÁGIO 3: TEMPO GASTO: SEGUNDOS A HORAS

ALTERAÇÕES DE MOLÉCULAS BIOLOGICAMENTE IMPORTANTES.

ESTÁGIO 4: TEMPO GASTO: HORAS A ANOS

FENÔMENOS BIOLÓGICOS: MUTAÇÕES, EFEITOS NÃO LETAIS; EFEITOS LETAIS.

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES SEQÜÊNCIA DOS ACONTECIMENTOS NO DESENVOLVIMENTO

DE LESÃO INDUZIDA POR RADIAÇÃO

MEDICINA NUCLEAR-bases

Antonio F. G. da Rocha

RADIAÇÕES IONIZANTES DE IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA

TIPO

DESCRIÇÃO

PRODUÇÃO

MODO DE INTERAÇÃO *

ALCANCE EM TECIDO MOLE*

RAIS X

ONDAS ELETROMAGNÉTICAS DE ALTA ENERGIA (SEM CARGA)

TUBOS DE RAIOS X

TRANSFERÊNCIAS DE ENERGIA PRODUZINDO EJEÇÃO DE ELÉTRONS DE ALTA VELOCIDADE

CENTÍMETROS

RAIOS GAMA

ONDAS ELETROMAGNÉTICAS DE ALTA ENERGIA (SEM CARGA)

DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA

TRANSFERÊNCIAS DE ENERGIA PRODUZINDO EJEÇÃO DE ELÉTRONS DE ALTA VELOCIDADE

CENTÍMETROS

PARTÍCULAS BETA (ELÉTRONS, PÓSITRONS)

EMISSÕES DE PARTÍCULAS; CARREGADAS; LEVES.

DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA; ACELERADORES.

INTERAÇÃO DIRETA COM ELÉTRONS ORBITAIS

MILÍMETROS

PARTÍCULAS ALFA

EMISSÕES DE PARTÍCULAS; CARREGADAS; PESADAS.

DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA; ACELERADORES.

INTERAÇÃO DIRETA COM ELÉTRONS ORBITAIS

MICRÔMETROS

PRÓTONS, DÊUTERONS NÚCLEOS PESADOS.

EMISSÕES DE PARTÍCULAS; CARREGADAS; PESADAS.

ACELERADORES

INTERAÇÃO DIRETA COM ELÉTRONS ORBITAIS

MICRÔMETROS

NÊUTRONS

EMISSÕES PARTICULADAS; SEM CARGA; PESADAS.

ACELERADORES

INTERAÇÃO COM NÚCLEOS ATÔMICOS LEVES

CENTÍMETROS

MÉSONS PI (ÍONS) NEGATIVOS

EMISSÕES PARTICULADAS; CARREGADAS; MAIS PESADAS QUE BETAS E MAIS LEVES QUE PRÓTONS.

ACELERADORES

INTERAÇÃO DIRETA COM ELÉTRONS ORBITAIS.

CENTÍMETROS

RADIAÇÕES IONIZANTES DE IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES

MOLÉCULAS

EFEITOS DA RADIAÇÃO

POSSÍVEL EFEITO CELULAR

DNA

RUPTURA DA DISPOSIÇÃO LINEAR DAS BASES PELA SUBSTITUIÇÃO, DELEÇÃO OU ADIÇÃO DE BASE; LIGAÇÕES CRUZADAS; RUPTURA ÚNICA DA CADEIA; RUPTURA DUPLA DA CADEIA.

INIBIÇÃO TEMPORÁRIA OU PERMANENTE DA SÍNTESE DE DNA; SÍNTESE INCORRETA DE DNA; INIBIÇÃO OU PREVENÇÃO DA MITOSE; SÍNTESE INCORRETA DE PROTEÍNA.

ENZIMAS

ALTERAÇÃO NA ESTRUTURA TERCIÁRIA DA MOLÉCULA PELA ALTERAÇÃO DA ROTURA DE LIGAÇÕES QUÍMICAS.

INIBIÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA COM CONSEQÜENTE ALTERAÇÃO DO METABOLISMO CELULAR.

LIPÍDIOS ESTRUTURAIS

COMPONENTES DAS MEMBRANAS CELULARES.

RUPTURA DAS LIGAÇÕES MOLECULARES.

PERMEABILIDADE AUMENTADA PARA K+, NA+, ETC., COM CONSEQÜENTE ALTERAÇÃO NO AMBIENTE NORMAL INTRACELULAR/EXTRACELULAR.

EFEITOS DAS RADIAÇÕES SOBRE ALGUMAS

MOLÉCULAS CELULARES IMPORTANTES

AÇÃO DAS RADIAÇÕES

IONIZANTES NA

MOLÉCULA DE DNA

ALTERAÇÕES NAS MOLÉCULAS DE DNA

NOUAILHETAS, Y.; ALMEIDA, C.E.B.;

PESTANA,S. Apostila Educativa-CNEN

NOUAILHETAS, Y.; ALMEIDA, C.E.B.;

PESTANA,S. Apostila Educativa-CNEN

ALTERAÇÕES NAS MOLÉCULAS DE DNA

EFEITO INDIRETO-MODIFICAÇÕES NA

MOLÉCULA DA ÁGUA

NOUAILHETAS, Y.; ALMEIDA, C.E.B.;

PESTANA,S. Apostila Educativa-CNEN

HAUATA,L.; SALATI, I.P.A.;PRINZIO, R.Di.; PRINZIO, M.A.R.R.Di.

Radioproteção e dosimetria: Fundamentos-2003-IDR/CNEN

NÍVEL DE ORGANIZAÇÃO

TIPO DE LESÃO

EFEITOS IMPORTANTES

CÉLULA

ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS E

MUTAÇÕES.

MORTE CELULAR; INIBIÇÃO DA

DIVISÃO CELULAR; TRANSFORMAÇÃO PARA ESTADO

MALIGNO.

TECIDO

HIPOPLASIA; TRANSFORMAÇÃO DE CÉLULAS PARA ESTADO

MALIGNO.

ROTURA NA FUNÇÃO TISSULAR; MORTE; INDUÇÃO DE CÂNCER.

CORPO INTEIRO

LESÃO DOS SISTEMAS HEMATOPOÉTICO,

GASTRINTESTINAL, NERVOSO CENTRAL.

TRANSFORMAÇÃO DO TECIDO

PARA ESTADO MALIGNO

ÓBITO

___________________

CÂNCER

EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO EM ESTRUTURAS

COM DIFERENTES NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES

RADIOSSENSIBILIDADE RELATIVA

TIPO CELULAR

CARACTERÍSTICAS

ELEVADA

CÉLULAS PRIMORDIAIS

HEMATOPOÉTICAS, ESPERMATOGÔNIAS; CÉLULAS

DAS CRIPTAS INTESTINAIS.

VIDA CURTA,

INDIFERENCIADA, DIVIDE-SE REGULARMENTE.

POUCO ELEVADA

CÉLULAS PRECURSORAS DA

SÉRIE HEMATOPOÉTICA

DIVIDE- SE UM NÚMERO

LIMITADO DE VEZES; DIFERENCIADA ATÉ CERTO

GRAU

MÉDIA

CÉLULAS ENDOTELIAIS,

FIBROBLASTOS.

DIVIDE-SE IRREGULARMENTE,

PERÍODO DE VIDA MUITO VARIÁVEL.

POUCO BAIXA

CÉLULAS EPITELIAIS DO

FÍGADO, RIM, GLÂNDULA SALIVAR, ETC.

VIDA LONGA; NÃO SE DIVIDE

FREQUENTEMENTE; GRAU VARIÁVEL DE DIFERENCIAÇÃO.

BAIXA

NEURÔNIOS, ERITRÓCITOS, CÉLULAS MUSCULARES, ETC.

NÃO SE DIVIDE; ALTAMENTE

DIFERENCIADA.

RADIOSSENSIBILIDADE RELATIVA DE CÉLULAS DE MAMÍFEROS * BASEADO EM RUBIN E CASARETT,1968.

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES

RADIOSSENSIBILIDADE TISSULAR RELATIVA

SENSIBILIDADE RELATIVA

TECIDO

ELEVADA

EPITÉLIO LINFÓIDE, HEMATOPOÉTICO,

ESPERMATOGÊNICO, EPITÉLIO INTESTINAL.

POUCO ELEVADA

EPITÉLIO ESTRATIFICADO OROFARÍNGEO, EPITÉLIO

EPIDÉRMICO.

MÉDIA

TECIDO CONJUNTIVO INTERSTICIAL, VASCULAR

DELGADO, CARTILAGEM OU OSSO EM CRESCIMENTO.

POUCO BAIXA

CARTILAGEM OU OSSO MADURO, EPITÉLIO

HEPÁTICO, EPITÉLIO RENAL, EPITÉLIO PANCREÁTICO, TIRÓIDEO E SUPRA-RENAL.

BAIXA

TECIDO MUSCULAR, NEURONAL.

ASPECTOS

SÍNDROME AGUDA NA RADIAÇÃO DE CORPO INTEIRO _______________ SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SÍNDROME SCN)

SÍNDROME AGUDA NA RADIAÇÃO DE CORPO INTEIRO ________________ SÍNDROME GASTRINTESTINAL

SÍNDROME AGUDA NA RADIAÇÃO DE CORPO INTEIRO ________________ SÍNDROME HEMATOPOÉTICA

PRINCIPAL ÓRGÃO DETERMINANTE

CÉREBRO

INTESTINO DELGADO

MEDULA ÓSSEA

LIMIAR DA SÍNDROME

2.000 R

500 R

100 R

LATÊNCIA DA SÍNDROME

¼ DE HORA ATÉ 3 H

3 A 5 DIAS

2 A 3 SEMANAS

LIMIAR DO ÓBITO

5.000 R

1.000 R

200 R

TEMPO DE ÓBITO

DENTRO DE 2 DIAS

3 A 14 DIAS

3 A 8 SEMANAS

SINAIS E SINTOMAS CARACTERÍSTICOS

LETARGIA, TREMORES, CONVULSÕES, ATAXIA.

MAL- ESTAR, ANOREXIA,NÁUSEAS, VÔMITOS, DIARRÉIA, DISFUNÇÃO GI, FEBRE, DESIDRATAÇÃO, PERDA DE ELETRÓLITOS, COLAPSO CIRCULATÓRIO.

MAL-ESTAR, FEBRE, DISPNÉIA DE ESFORÇO, FADIGA, LEUCOPENIA, TROMBOPENIA, PÚRPURA.

A SÍNDROME DE IRRADIAÇÃO AGUDA APÓS EXPOSIÇÃO DE CORPO INTEIRO

* BASEADO EM RUBIN E CASARETT,1968.

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES

QUEIMADURAS INDUZIDAS PELA RADIAÇÃO IONIZANTE

RADIOPROTEÇÃO

NORMAS APARECEM NA DÉCADA DE 1920 – RAIOS X NA MEDICINA

ORGANIZAÇÕES NACIONAIS E INTERNACIONAIS

• 1928 – A PARTIR DO 2º CONGRESSO INTERNACIONAL DE RADIOLOGIA (ESTOCOLMO) –

FUNDADA A COMISSÃO INTERNACIONAL DE PROTEÇÃO RADIOLÓGICA – ICRP.

• 1934 - 1AS REGRAS A PARTIR DE EXPERIÊNCIAS COM ANIMAIS E NA MEDICINA

ICRP (COMISSÃO INTERNACIONAL DE PROTEÇÃO RADIOLÓGICA).

• AGÊNCIA INTERNACIONAL DE ENERGIA ATÔMICA – IAEA.

• NO BRASIL, A COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR – CNEN.

IRRADIAÇÃO NATURAL

AUMENTO DA DOSE PROVOCA CÂNCER

CÂNCER EM RATOS INDUZIDO PELA INALAÇÃO DE PLUTÔNIO

IRRADIAÇÃO TOTAL DO CORPO EM HIROSHIMA E NAGASAKI INDUZIU LEUCEMIA

APLICAÇÕES MÉDICAS

QUAIS OS PRINCÍPIOS DA RADIOPROTEÇÃO

FILOSOFIA BÁSICA FUNDAMENTA-SE EM DUAS PREMISSAS:

QUALQUER EXPOSIÇÃO À RADIAÇÃO PODE SER PERIGOSA E, CONSEQUENTEMENTE, TODAS AS DOSES DEVEM SER MINIMIZADAS.

EXPOSIÇÃO DE GRANDE NÚMERO DE PESSOAS A PEQUENAS QUANTIDADES DE RADIAÇÃO PODE PRODUZIR OS MESMOS EFEITOS GENÉTICOS, NUMA POPULAÇÃO, QUE A EXPOSIÇÃO DE UM PEQUENO NÚMERO DE PESSOAS A GRANDES DOSES DE RADIAÇÃO.

DOSE TÃO BAIXA QUANTO RAZOAVELMENTE ALCANÇÁVEL.

SUPRIMIR TODA EXPOSIÇÃO INÚTIL.

MENOR EXPOSIÇÃO X CUSTO/BENEFÍCIO

PRINCÍPIOS DA PROTEÇÃO RADIOLÓGICA

• PROTEÇÃO DE INDIVÍDUOS

OCUPACIONALMENTE EXPOSTOS

• ATIVIDADES DE CONTROLE DE ÁREA

• DISPOSIÇÃO DOS REJEITOS

CONTRIBUIÇÃO DE DIFERENTES FONTES À RADIAÇÃO DE

FUNDO PRESENTE EM TODO O PLANETA

DENSIDADE DE FORMAÇÃO DE ÍONS EM UM MEIO

MATERIAL

HAUATA,L.; SALATI, I.P.A.;PRINZIO, R.Di.; PRINZIO, M.A.R.R.Di.

Radioproteção e dosimetria: Fundamentos-2003-IDR/CNEN

EVOLUÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS

HAUATA,L.; SALATI, I.P.A.;PRINZIO, R.Di.; PRINZIO, M.A.R.R.Di.

Radioproteção e dosimetria: Fundamentos-2003-IDR/CNEN

CONTROLE DE EXPOSIÇÃO INTERNA E

EXTERNA

• BACKGROUND

• FONTES INTERNAS

• FONTES EXTERNAS

• CONTROLE DA EXPOSIÇÃO INTERNA

• INALAÇÃO

• INGESTÃO

• PELE

CONTROLE DA EXPOSIÇÃO EXTERNA

O TEMPO

A DISTÂNCIA

A BLINDAGEM

• MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO INTERNA

– CONTADOR DE CORPO INTEIRO

– EXAMES DE SANGUE, URINA, FEZES E CABELO

• DESCONTAMINAÇÃO

• IODO ESTÁVEL

• AGENTES QUE PROVOQUEM VÔMITO E DIARRÉIA (LAVAGENS ESTOMACAIS)

• DOSES MÁXIMAS PERMISSÍVEIS

CONTROLE DE EXPOSIÇÃO INTERNA E

EXTERNA

USO DE ABSORVEDORES

• Aplicação de Argamassa Baritada, Aplicação de

lâminas de chumbo, Instalação de Vidros Plumbíferos,

Instalação de portas blindadas, Instalação de

divisórias blindadas e biombos.

HAUATA,L.; SALATI, I.P.A.;PRINZIO, R.Di.; PRINZIO, M.A.R.R.Di.

Radioproteção e dosimetria: Fundamentos-2003-IDR/CNEN

COMO MENSURAR?

GARCIA, E.A.C., BIOFÍSICA,1998

UNIDADES DE MEDIDA DAS RADIAÇÕES

ANTIGA NOVA SÍMBOLO RELAÇÃO

DOSE rad Gray = energia transferida/Kg

Gy 1 rad=cGy

DOSE EQUIVALENTE

rem Sievert= Gy . Q Sv 1 rem=0,01 Sv

RADIOATIVIDADE Ci Bequerel = 1 decaimento/ segundo

Bq 1Ci = 3,7 x 1010 Bq

SÍNDROME DA IRRADIAÇÃO AGUDA E DOSE

HAUATA,L.; SALATI, I.P.A.;PRINZIO, R.Di.; PRINZIO, M.A.R.R.Di.

Radioproteção e dosimetria: Fundamentos-2003-IDR/CNEN

LIMIARES DE DOSE

HAUATA,L.; SALATI, I.P.A.;PRINZIO, R.Di.; PRINZIO, M.A.R.R.Di.

Radioproteção e dosimetria: Fundamentos-2003-IDR/CNEN

HAUATA,L.; SALATI, I.P.A.;PRINZIO, R.Di.; PRINZIO, M.A.R.R.Di.

Radioproteção e dosimetria: Fundamentos-2003-IDR/CNEN

COMPARANDO

DOSES