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Acidente de Goiânia (1987)Acidente de Hanford (1962)
Bender e Cooch, 1966Ramalho e Nascimento, 1991
INCIDENTES RADIOLÓGICOS
Grandezas Físicas
Exposição: Quantidade de carga elétrica produzida por ionização no ar, por unidade de massa do ar.
Unidade: C/kg
Dose Absorvida : D = dE / dmUnidade: J / kg , que recebe o nome de gray (Gy)
LET
A resposta das células de um tecido ou órgãovai depender do tipo e da média de energia daradiação (dE) que é depositada na matéria porunidade de comprimento (dl), definida comoTransferência Linear de Energia (LET).
LET = dE / dlUnidade: keV / µm
TRANSFERÊNCIA LINEAR DE ENERGIA (LET)
(A)
(B) x x x x x x x
x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
(A) Alto LET = partícula alfa, íons pesados(B) Baixo LET = raios X, gama, beta
TIPOS DE RADIAÇÃO
Alfa – Radiação Corpuscular, baixo poder de penetraçãoBeta – Radiação Corpuscular, alcance 10 x maior que alfaGama – Radiação Eletromagnética, alto poder de penetração
Eficiência Biológica Relativa (RBE)
Se a dose teste (Dt), dada como um tipoescolhido de radiação, produz um efeitobiológico particular, e o mesmo efeitobiológico é produzido pela dose de referência(Dref), o RBE da radiação de escolha é dadapela relação
RBE = Dref / Dt
Conceito de Dose em Proteção Radiológica
Fator de Ponderação da Radiação (wR)Dose Equivalente: HT = Σ wR . DT,R
Fator de Ponderação do Tecido (wT)Dose Efetiva: E = Σ wT . HT
Unidade: sievert (Sv)
ÁCIDO DESOXIRIBONUCLÉICO
Alvo da Proteção Radiológica.
Estrutura de dupla-hélice de DNA carrega o código genético da célula.
A alteração da molécula de DNA pela radiação ionizante pode levar à:
Morte celularReparo do danoCâncer
DANO AO DNA
ACÚCAR
QUEBRA DE PONTES DE
HIDROGÊNIO
AÇÚCAR
PERDA DA BASE
QUEBRA DA FITA DUPLA
QUEBRA DA FITA SIMPLES
DÍMERO DEPIRIMIDINA
EFEITO INDIRETO
Presença de O2
e- + O2 O2-
O2- + H2O2 OH- + HO2 (radical peroxila)
H + O2 HO2
HO2 + H H2O2
OH + H2O2 H2O+ + HO2
R + O2 RO2 (peróxido orgânico)
Potencializa o Efeito
LESÕES NO DNA vs DOSE
Tipo de lesão Lesões por Gy
Quebra fita dupla (dsb) 40Quebra simples fita (ssb) 500 – 1000Dano na base 1000 – 2000Dano no acúcar 800 – 1600ligações cruzadas (crosslinks) DNA – DNA 30ligações cruzadas DNA – proteínas 150Sítos álcali – lábeis 200 - 300
FATORES QUE INFLUENCIAM NO EFEITO BIOLÓGICO
Tipo de radiação (LET)DoseTaxa de doseFracionamento da doseExposição aguda ou crônica
Teor hídrico Presença de O2 (Efeito O2)
Estado proliferativo (Lei de Bergonie e Tribondeau)Fase do ciclo celularEstado fisiológico ou metabólicoConstituição genética da célula
FATORES FÍSICOS
FATORES QUÍMICOSagentes modificadores
FATORES BIOLÓGICOS
LEI DE BERGONIÉ E TRIBONDEAU
• Quanto mais diferenciada for a célula, maior é a sua resistência à radiação;
• Quanto mais jovem for o tecido ou órgão, mais radiosensível ele será;
• Quanto maior a atividade metabólica, maior a radiosensibilidade;
• Quanto maior a taxa de proliferação celular, maior a radiosensibilidade.
TECIDOS MAIS SENSÍVEIS
Entre os tecidos mais sensíveis no homem estão:
ováriostestículos
cristalino dos olhosmedula óssea
tecido sanguíneo (linfócitos)tecido gastrointestinal
NOS TESTÍCULOS
Ø 10 cGy - diminuição na contagem espermatogônica (12 meses)
Ø 250 cGy - esterilidade temporária (2 - 3 anos ou mais)
Ø 400-600 cGy ou 1500 cGy fracionada (10 dias)- esterilidade
permanente
EFEITOS DA IRRADIAÇÃO AGUDA
NOS OVÁRIOS
Ø 150 a 200 cGy - (dose única) - ambos ovários
esterilidade temporária
supressão da menstruação (12 a 36 meses)
Ø 300-800 cGy ou 1000/2000 cGy fracionada ( poucos dias) -
esterilidade permanente com alteração hormonal
EFEITOS DA IRRADIAÇÃO AGUDA NA PELE
l danos nos tecidos da epiderme, derme e subcutâneol local de maior danos: camada germinativa da epidermel local de resposta rápida: rede capilar da derme
epiderme derme subcutâneo
α
β
γ
SÍNDROME DA RADIAÇÃO AGUDA
Estágio 1 Estágio 2 Estágio 3 Estágio 4
PeríodoProdrômico
Latência Manifestação da Doença-Síndrome Hematológica-Síndrome Gastrintestinal-Síndromed o SNC
Recuperação oumorte
Fase Dose
(Gy)
Tempo de
sobrevida (dias)
Sinais Clínicos e Sintomas
Prodrômica > 1 --------------- Náusea, vômito e diarréia
Latente 1 - 100 --------------- Nenhum
Hematológica 2 - 10 10 – 60 Náusea, vômito, diarréia, anemia,
leucopenia, hemorragia, febre, infecção
Gastrintestinal 10 - 50 4 – 10 O mesmo da hematológica, mais
desequilíbrio eletrolítico, letargia, fadiga
e choque
Sistema Nervoso
Central
> 50 0 – 3 O mesmo da gastrointestinal, mais ataxia,
edema, vasculite, meningite
Radioproteção
• O uso da Energia Nuclear é uma tecnologiasegura, se houver observância quanto àsnormas de Radioproteção
– Tempo
– Distância
– Blindagem
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
• Dose e forma de resposta
• Tempo de manifestação
• Nível de dano
DOSE E RESPOSTA
• Estocásticos– Resposta estatística
• (loteria)
• Determinísticos– Ocorrerá sempre,
proporcional a dose• (poupança)
TEMPO DE MANIFESTAÇÃO
• Efeitos Imediatos
– Síndrome da Irradiação Aguda
• Efeitos Tardios (ou retardados)
– Câncer
Linfócito T (G0)
PHAMitose
Nowell et al. (1960)
Linfócitos T (CD4 e CD8)Linfócitos B
AGENTES MITÓGENOS
Linfócitos T de medula óssea
Maturação
Timo
linfocinas
Linfócito T (ativados)
Complexo antígeno MHC
Expansão clonal
Linfócitos Tcitotóxico
Macrófago apresentador de antígenoCélula danificada
Linfócito T helper
Linf. T supressor
Linf. T memória
DIVISÃO CELULARInterfase
Prófase Prometáfase
Metáfase Anáfase Telófase Citocinese
Aberrações Cromossômicas MicronúcleosColchicina
Citocalasina B
REARRANJOS INTRACROMOSSÔMICOSM
ET
ÁFA
SEIN
TE
RFA
SE
NORMAL DELEÇÃOTERMINAL
INVERSÃO PERICÊNTRICA
DELEÇÃO INTERSTICIAL
ANEL ACÊNTRICO
ANEL CÊNTRICO
Lloyd e Dolphin, 1977
REARRANJOS INTERCROMOSSÔMICOSM
ET
ÁFA
SEIN
TE
RFA
SE
NORMAL DICÊNTRICO + FRAGMENTO TRANSLOCAÇÃO
Lloyd e Dolphin, 1977
Formação de dicêntricos
Dicêntrico
Fragmento acêntrico
Formação de anéis
Anel
Fragmento acêntrico
Fragmento acênctrico
Gamma rays, X-rays acute
exposure(Low LET)
Gamma raysX-rays chronic exposure
(Low LET)
α particlesFast neutrons
(High LET)
Dose
Dice
ntric
yie
ld
Y = c + αD + βD2Y = c + αD
Y = c + αD Effe
ct
DOSIMETRIA BIOLÓGICA
DNA
REPARO
Radiação Ionizante DANODANO NÃOREPARADO
Morte celularMutaçãoCâncer
TÉCNICAS (EM NÍVEL CELULAR)
Aberrações cromossômicasCitogenéticas Micronúcleos
Troca entre cromátides irmãs
Bioquímicas Cometa
Moleculares Hibridização in situ
Dosimetria biológica
Genética toxicológica
Biomonitoramento
Instabilidade genômica
IDENTIFICAÇÃO DE ALTERAÇÕES CELULARES OU MUTAÇÕES
BIODOSIMETRIAAcidente Nuclear: - Informação sobre o “dano
biológico”.
Efeitos Determinísticos (> 1 Gy aguda):
- Alerta os médicos quanto ao prognóstico.
- Auxilia os médicos no planejamento da terapia.
Efeitos Estocásticos(< 1Gy):
- Avaliar o provável risco de “câncer”.
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