Aula radiação ionizante

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• Os fenômenos associados à interação da

radiação com a matéria são absolutamente

gerais no que diz respeito aos elementos

químicos que formam o material irradiado,

seja biológico ou não. Destas interações

surgem os efeitos biológicos das radiações,

que são as conseqüências posteriores à

exposição.

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• Em uma interação, a radiação cede a uma molécula certa quantidade de

energia, esta energia pode ser suficiente para arrancar um elétron

orbital e conferir-lhe energia cinética, provocando assim a ionização.

Em outros casos a radiação não tem energia suficiente para provocar

ionização, mas consegue promover o elétron a um nível energético

superior, acarretando a excitação ou ativação. Existem também

situações em que a energia é muito baixa e apenas aumenta a

velocidade de rotação, translação ou de vibração da molécula.

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Efeitos biológicos das radiações

não ionizantes

• Radiações que não são capazes de ejetar os elétrons da camada

eletrônica para os elementos considerados (C, H, O, N) são ditas não

ionizantes (no contexto biológico). Os efeitos dessas radiações nos

organismos não são menos perigosos pelo fato de não provocarem

ionizações, pois elas não atuam só em nível atômico, como acontece

com radiações ionizantes, mas também em nível molecular, como

acontece com a radiação ultravioleta (UV) quando interage com a

molécula de DNA (ácido desoxirribonucléico).

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Radiação Ultra-Violeta

• Os raios ultravioleta, que são emitidos pelo

Sol e por lâmpadas junto com o espectro

visível, são classificados pelo seu

comprimento de onda (Tabela 2).

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• Os efeitos das radiações sobre os seres vivos são muitos e complexos.

As pesquisas sobre estes efeitos visam, em geral, correlacionar fatores

tais como dose recebida, energia, tipo de radiação, tipo de tecido,

órgãos atingidos etc. Diferentes tecidos reagem de diferentes formas às

radiações. Alguns tecidos são mais sensíveis que outros, como os do

sistema linfático e hematopoiético (medula óssea) e do epitélio

intestinal, que são fortemente afetados quando irradiados, enquanto

outros, como os musculares e neuronais, possuem baixa sensibilidade

às radiações.

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• No contexto biológico os elementos

químicos relevantes que formam os tecidos

e órgãos dos seres vivos são o carbono,

oxigênio, nitrogênio e hidrogênio. Com

relação às interações com estes elementos,

as radiações são primeiramente

classificadas como ionizantes ou não

ionizantes.

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• Dentre as radiações não ionizantes, a ultravioleta tem papel

preponderante. O DNA, portador da informação genética na célula,

devido à sua estrutura molecular, absorve radiações na faixa do UV. O

máximo de absorção se dá em torno de comprimentos de onda da

ordem de 260 nm (UVC), diminuindo para comprimentos de onda

maiores (UVB e UVA), sem absorção na faixa do visível. Os raios UV

interagem, portanto, diretamente com o DNA, podendo provocar sérias

alterações nos seres vivos (eritemas, bronzeamento, diminuição da

resposta imunológica, indução do câncer de pele etc.)

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• Os raios UVC (germicidas), os mais danosos aos seres vivos, são

completamente absorvidos na estratosfera pela camada de ozônio. Os

UVB e UVA, entretanto, atingem a superfície terrestre. A interação

com o UVB e UVA tem também conseqüências benéficas e mesmo

essenciais à sobrevivência, tais como a síntese da provitamina D e a

prevenção de distúrbios no metabolismo do cálcio e fósforo, que

podem gerar má formação óssea e redução na defesa do organismo.

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• A maior parte dos danos induzidos por

radiação impede a transcrição da

informação genética no RNA mensageiro e

bloqueia a replicação semiconservativa. Em

células desprovidas de qualquer mecanismo

de reparação das lesões um único dano no

DNA pode acarretar a inativação celular.

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• A radiação nuclear não é algo que

passou a existir nos últimos 150 anos.

Ela faz parte de nossa vida. A luz solar

é uma fonte natural radioativa. Está na

areia da praia, na louça doméstica, nos

alimentos, na televisão quando está

ligada. Por ano, um ser humano

absorve entre 110 milirem a 150 milirem

de radiação de fontes diversas.

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• Qualquer ser humano submetido a um

exame de concentração de possíveis

elementos radioativos em seu corpo,

obterá um resultado de concentração

de potássio radioativo, que foi

acumulado pelo consumo de batata. (O

cigarro apresenta chumbo e polônio

radioativos.)

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• Em uma explosão nuclear ou em certos

acidentes com fontes radioativas, as

pessoas expostas recebem radiações

em todo o corpo, mas, as doses

absorvidas podem ser diferentes em

cada tecido. Cada órgão reage de uma

certa forma, apresentando tolerâncias

diferenciadas em termos de exposição

à radiação.

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Tabela 2. Classificação da radiação ultravioleta segundo o

comprimento de onda em nanometros - 10-9 m)

UVA 380 a 320

UVB 320 a 290

UVC 290 a 200

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• Os principais produtos gerados pelo UVC a partir de sua interação com

o DNA são os dímeros de pirimidinas (especialmente de timina),

hidratos de bases pirimidínicas, ligações cruzadas entre bases

pirimidínicas e aminoácidos. Os produtos da interação com o UV

longo (UVA e UVB) são análogos aos causados pelas radiações

ionizantes e germicidas, embora com eficiências diferentes e através de

mecanismos distintos. Assim dímeros de pirimidinas, timina-glicóis e

roturas de cadeia polinucleotídicas são observadas em preparações de

DNA expostas ao UV longo. As roturas no DNA são dependentes de

oxigênio e mediadas por oxidações induzidas por fótons que conduzem

a formação de espécies ativadas de oxigênio (OH

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• Os cuidados com as radiações solares são de suma importância na

prevenção de doenças como o câncer de pele (não melanoma). Deve-se

evitar os raios solares entre 10:00 h e 16:00 h ou, caso inevitável,

utilizar protetor solar com fator de proteção elevada e agir com

cuidado ao manusear frutas como o limão e figo (que contém

furocumarinas) sob o Sol pois podem ocorrer queimaduras gravíssimas

e até fatais.

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• Portanto a energia transferida pelo UV longo na célula ocasiona

formação de radicais livres, espécies químicas altamente reativas, e

excitações moleculares, que posteriormente reagem quimicamente no

meio. Reações de fotoadição também podem ser promovidas pelo UV

longo, entre elas são importantes as que ocorrem com as

furocumarinas. Estas, quando expostas a radiações de comprimento de

onda entre 320nm e 380nm interagem com ácidos nucléicos ou com

proteínas, causando eritemas, pigmentação da pele, a inibição da

biossíntese de macromoléculas, a inativação celular e a mutagênese.

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• As células quando expostas à radiação

sofrem ação de fenômenos físicos,

químicos e biológicos. A radiação causa

ionização dos átomos, que afeta

moléculas, que poderão afetar células,

que podem afetar tecidos, que poderão

afetar órgãos, que podem afetar a todo

o corpo.

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• No entanto, tende-se a avaliar os

efeitos da radiação em termos de

efeitos sobre células, quando na

verdade, a radiação interage somente

com os átomos presente nas células e

a isto se denomina ionização. Assim, os

danos biológicos começam em

conseqüência das interações ionizantes

com os átomos formadores das células.

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• O corpo humano é constituído por cerca

de 5 x 1012 células, muitas das quais

altamente especializadas para o

desempenho de determinadas funções.

Quanto maior o grau de especialização,

isto é, quanto mais diferenciada for a

célula, mais lentamente ela se dividirá.

Uma exceção significativa a essa lei

geral é dada pelos linfócitos, que,

embora só se dividam em condições

excepcionais, são extremamente

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• Em geral, a radiação refere-se a ondas ou partículas de alta energia

emitidas por fontes naturais ou artificiais (produzidos pelo homem). A

lesão tissular pode ser causada pela breve exposição a níveis elevados

de radiação ou pela exposição prolongada a níveis baixos. Alguns

efeitos adversos da radiação duram apenas pouco tempo; outros

causam doenças crônicas. Os efeitos iniciais de doses altas de radiação

tornam-se evidentes minutos ou dias após a exposição. Os efeitos

tardios podem tornar-se evidentes apenas semanas, meses ou mesmo

anos mais tarde. As mutações do material genético celular dos órgãos

sexuais podem tornar-se evidentes somente quando uma pessoa

exposta à radiação tiver filhos com defeitos genéticos.

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Causas

• No passado, as fontes nocivas de radiação eram os raios X e os

materiais radioativos naturais (p.ex., urânio e radônio). Atualmente, os

raios X utilizados em exames diagnósticos produzem muito menos

efeitos radioativos que os utilizados no passado. As fontes mais

comuns de exposição a altos níveis de radiação são os materiais

radioativos produzidos pelo homem utilizados em muitos tratamentos

médicos, em laboratórios científicos, na indústria e em reatores de

energia nuclear.

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• Ocorreram grandes vazamentos acidentais de reatores nucleares, como

na usina de Three Mile Island, na Pensilvânia em 1979 e na usina de

Chernobyl, na Ucrânia em 1986. O acidente de Three Mile Island não

provocou uma grande exposição exposição radioativa. De fato, as

pessoas que viviam em um raio de 1,5 km da usina receberam uma

quantidade de radiação um pouco menor que a quantidade de raios X

que uma pessoa recebe, em média, em 1 ano. No entanto, as pessoas

que viviam perto de Chernobyl foram expostas a uma quantidade

consideravelmente maior de radiação. Mais de 30 pessoas morreram e

muitas outras sofreram lesões. A radiação desse acidente chegou até a

Europa, a Ásia e os Estados Unidos.

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• No total, a exposição à radiação gerada por

reatores nos primeiros 40 anos de uso da

energia nuclear, excluindo Chernobyl,

provocou 35 exposições graves com 10

mortes, mas nenhum caso foi associado às

usinas de energia. Nos Estados Unidos, os

reatores de energia nuclear devem cumprir

padrões federais rigorosos que limitam a

quantidade de material radioativo liberado a

níveis extremamente baixos.

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• A radiação é medida em várias unidades diferentes. O roentgen (R)

mede a quantidade de radiação no ar. O gray (Gy) é a quantidade de

energia que realmente é absorvida por qualquer tecido ou substância

após uma exposição à radiação. Como alguns tipos de radiação podem

afetar uns organismos biológicos mais que outros, o sievert (Sv) é

utilizado para descrever a intensidade dos efeitos que a radiação

produz sobre o corpo para quantidades equivalentes de energia

absorvida.

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• Os efeitos prejudiciais da radiação

dependem da quantidade (dose), da duração

da exposição e do grau de exposição. Uma

única dose rápida de radiação pode ser fatal,

mas a mesma dose total aplicada ao longo

de semanas ou meses pode produzir efeitos

mínimos. A dose total e o grau de exposição

determinam os efeitos imediatos sobre o

material genético das células.

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• A dose é a quantidade de radiação que uma pessoa é exposta durante

um determinado período de tempo. A dose da radiação ambiental que é

inevitável é baixa, em torno de 1 a 2 miligrays (1 miligray é igual a

1/1.000 gray) por ano e não produz efeitos detectáveis sobre o

organismo. Os efeitos da radiação são cumulativos, isto é, cada

exposição é adicionada às anteriores para determinar a dose total e seus

possíveis efeitos sobre o organismo. À medida que a dose ou a dose

total aumenta, a probabilidade de efeitos detectáveis também aumenta

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• O quadro clínico apresentado por um

irradiado em todo o corpo depende da

dose de radiação absorvida. A unidade

para expressar a dose da radiação

absorvida pela matéria é o Gray (Gy),

definido como a quantidade de radiação

absorvida, correspondente a 1 Joule

por quilograma de matéria.

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• Os efeitos da radiação também dependem da porcentagem do corpo que é

exposta. Por exemplo, uma radiação maior que 6 grays geralmente pode causar

a morte da pessoa exposta quando a radiação é distribuída por toda a superfície

corpórea.

• No entanto, quando ela é limitada a uma área pequena, como no tratamento

contra o câncer (radioterapia), essa quantidade pode ser aplicada 3 a 4 vezes

sem que sejam produzidos lesões graves no organismo. A distribuição da

radiação no organismo também é importante.

• As partes do corpo em que as células se multiplicam rapidamente (p.ex.,

intestinos e medula óssea) são lesadas mais facilmente pela radiação que as

partes em que as células se multiplicam mais lentamente (p.ex., músculos e

tendões). Durante a radioterapia contra o câncer, é feito o máximo possível

para se proteger as partes mais vulneráveis do corpo, de modo que doses altas

possam ser utilizadas.

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Sintomas

• A exposição à radiação produz dois tipos de

lesão: a lesão aguda (imediata) e a lesão

crônica (tardia). As síndromes de radiação

aguda podem afetar diferentes órgãos.

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• Doses da ordem de 100 Gy produzem

falência do sistema nervoso central, de

que resultam: desorientação espaço-

temporal, perda de coordenação

motora, distúrbios respiratórios,

convulsões, estado de coma e,

finalmente, morte, que ocorre algumas

horas após a exposição ou, no máximo,

um ou dois dias mais tarde.

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• A síndrome cerebral ocorre quando a dose

total de radiação é extremamente alta (mais

de 30 grays). É sempre fatal. Os primeiros

sintomas, náusea e vômito, são seguidos por

agitação, sonolência e, algumas vezes,

coma. É muito provável que esses sintomas

sejam causados pela inflamação cerebral.

Em poucas horas, ocorrem tremores,

convulsões, incapacidade de andar e a

morte.

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• Quando a dose absorvida numa

exposição de corpo inteiro é de

dezenas de grays, observa-se síndrome

gastrointestinal, caracterizada por

náuseas, vômito, perda de apetite,

diarréia intensa e apatia. Em seguida

surgem desidratação, perda de peso e

infecções graves. A morte ocorre

poucos dias mais tarde.

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• A síndrome gastrointestinal ocorre devido a doses totais menores,

mas ainda elevadas, de radiação (4 grays ou mais). Os sintomas são a

náusea, o vômito e a diarréia graves, acarretando uma desidratação

intensa. Inicialmente, a síndrome é causada pela morte de células que

revestem o trato gastrointestinal. Os sintomas são perpetuados pela

destruição progressiva das células que revestem o trato e por infecções

bacterianas. Finalmente, as células que absorvem os nutrientes são

completamente destruídas e ocorre um extravasamento freqüentemente

intenso de sangue para o interior dos intestinos. Novas células podem

crescer, em geral, quatro a seis dias depois da exposição à radiação.

Mas mesmo se ocorrer esse desenvolvimento celular, é provável que as

pessoas com essa síndrome venham a morrer de falência da medula

óssea, que habitualmente ocorre duas ou três semanas mais tarde.

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• Doses da ordem de alguns grays

acarretam a síndrome hematopoiética,

decorrente da inativação das células

sanguíneas (hemácias, leucócitos e

plaquetas) e, principalmente, dos

tecidos responsáveis pela produção

dessas células (medula).

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• A síndrome hematopoiética afeta a medula óssea, o baço e os

linfonodos (os principais locais de hematopoiese [produção de células

do sangue]). A síndrome ocorre após a exposição de 2 a 10 grays de

radiação, começando com anorexia (perda de apetite), apatia, náusea e

vômito. Esses sintomas são mais graves 6 a 12 horas após a exposição,

podendo desaparecer por completo, aproximadamente de 24 a 36 horas

após a exposição. Durante esse período assintomático, as células

produtoras de sangue (células hematopoiéticas) dos linfonodos, do

baço e da medula óssea começam a morrer, acarretando uma

diminuição acentuada de eritrócitos e leucócitos. A falta de leucócitos,

que combatem as infecções, freqüentemente resulta em infecções

graves.

Page 51: Aula radiação ionizante

• A doença aguda da radiação ocorre em

uma pequena porcentagem de pacientes

após um tratamento radioterápico,

especialmente do abdômen. Os sintomas

incluem a náusea, vômito, diarréia,

inapetência, cefaléia, mal-estar generalizado

e aumento da freqüência cardíaca. Os

sintomas geralmente desaparecem em

algumas horas ou dias. A sua causa

permanece desconhecida.

Page 52: Aula radiação ionizante

• A exposição prolongada ou repetida a baixas doses de radiação de

implantes radioativos ou fontes externas pode causar amenorréia

(interrupção da menstruação), redução da fertilidade em homens e

mulheres, diminuição da libido (impulso sexual) nas mulheres, catarata

e anemia (redução da quantidade de eritrócitos), leucopenia (redução

da quantidade de leucócitos) e trombocitopenia (redução da quantidade

de plaquetas). Doses muito elevadas em áreas limitadas do corpo

causam perda de cabelo, descamação da pele e formação de úlceras,

calos, aranhas vasculares (pequenas áreas avermelhadas constituídas

por vasos sangüíneos dilatados localizados imediatamente abaixo da

superfície cutânea). Com o passar do tempo, essa exposição pode

causar câncer de pele (carcinoma epidermóide). Pode ocorrer a

formação de tumores ósseos anos após a ingestão de determinados

compostos radioativos (p.ex., sais de rádio).

Page 53: Aula radiação ionizante

Diagnóstico e Prognóstico

• Suspeita-se de lesão causada pela radiação quando uma pessoa adoece

após ser submetida à radioterapia ou após ser exposta à radiação em

um acidente. Não existem exames específicos para diagnosticar a

condição, embora possam ser utilizados muitos exames diferentes para

detectar um edema ou uma disfunção orgânica. O prognóstico depende

da dose, da quantidade de radiação e da distribuição no corpo. Os

exames de sangue e da medula óssea podem fornecer informações

adicionais sobre a gravidade da lesão.

Page 54: Aula radiação ionizante

Diagnóstico e Prognóstico

• Quando uma pessoa apresenta a síndrome cerebral ou gastrointestinal,

o diagnóstico é evidente e o prognóstico é muito ruim. A síndrome

cerebral pode ser fatal em algumas horas ou poucos dias e a síndrome

gastrointestinal geralmente é fatal em 3 a 10 dias, embora algumas

pessoas sobrevivam algumas semanas. Freqüentemente, a síndrome

hematopoiética causa a morte em 8 a 50 dias. A morte pode ser

decorrente de uma infecção avassaladora em 2 a 4 semanas ou por uma

hemorragia intensa em 3 a 6 semanas após a exposição à radiação.

Page 55: Aula radiação ionizante

Diagnóstico e Prognóstico

• O diagnóstico de lesões crônicas causados pela radiação é difícil ou

impossível quando a exposição é desconhecida ou passa

desapercebida. Quando o médico suspeita de uma lesão causada pela

radiação, ele investiga possíveis exposições ocupacionais, podendo

consultar os arquivos de instituições estatais ou federais que mantêm

registros das exposições radioativas.

• O médico também pode examinar periodicamente os cromossomos,

que contêm o material genético celular, em busca de determinadas

anomalias que podem ocorrer após uma exposição significativa à

radiação. No entanto, os resultados desses exames podem ser

inconclusivos. Quando os olhos são expostos à radiação, eles devem

ser examinados periodicamente em busca de cataratas.

Page 56: Aula radiação ionizante

• Um organismo complexo exposto às

radiações sofre determinados efeitos

somáticos, que lhe são restritos e

outros, genéticos, transmissíveis às

gerações posteriores. Os fenômenos

físicos que intervêm são ionização e

excitação dos átomos. Estes são

responsáveis pelo compartilhamento da

energia da radiação entre as células.

Page 57: Aula radiação ionizante

• Nem todas as células vivas têm a mesma sensibilidade à

radiação. As células que tem mais atividade são mais sensíveis

do que aquelas que não são, pois a divisão celular requer que o

DNA seja corretamente reproduzido para que a nova célula

possa sobreviver. Assim são, por exemplo as da pele, do

revestimento intestinal ou dos órgãos hematopoiéticos. Uma

interação direta da radiação pode resultar na morte ou mutação

de tal célula, enquanto que em outra célula o efeito pode ter

menor consequência.

Page 58: Aula radiação ionizante

• Assim, as células vivas podem ser classificadas segundo suas

taxas de reprodução, que também indicam sua relativa

sensibilidade à radiação. Isto significa que diferentes sistemas

celulares têm sensibilidades diferentes.

Linfócitos (glóbulos brancos) e células que

produzem sangue estão em constante reprodução e

são as mais sensíveis.

Células reprodutivas e gastrointestinais não se

reproduzem tão rápido, portanto, são menos

sensíveis.

Células nervosas e musculares são as mais lentas e,

portanto, as menos sensíveis.

Page 59: Aula radiação ionizante

• As células têm uma incrível capacidade de reparar danos. Por

isto, nem todos os efeitos da radiação são irreversíveis. Em

muitos casos, as células são capazes de reparar qualquer dano

e funcionarem normalmente.

• Em alguns casos, no entanto, o dano é sério demais levando

uma célula à morte. Em outros casos, a célula é danificada,

mas ainda assim consegue se reproduzir. As células filhas terão

falta de algum componente e morrerão. Finalmente, a célula

pode ser afetada de tal forma que não morre e é modificada. As

células modificadas se reproduzem e perpetuam a mutação, o

que poderá significar o começo de um tumor maligno.

Page 60: Aula radiação ionizante

• Os efeitos somáticos classificam-se em imediatos e retardados

com base num limite, adotado por convenção, de 60 dias. O

mais importante dos efeitos imediatos das radiações após

exposição do corpo inteiro a doses relativamente elevadas é a

Síndrome Aguda de Radiação (SAR). O efeito retardado de

maior relevância é a cancerização radioinduzida, que só

aparece vários anos após a irradiação.

Page 61: Aula radiação ionizante

• Doses muito elevadas, da ordem de

centenas de grays, provocam a morte

em poucos minutos, possivelmente em

decorrência da destruição de

macromoléculas e de estruturas

celulares indispensáveis à manutenção

de processos vitais.

Page 62: Aula radiação ionizante

• Para doses inferiores a 10 Gy, as

possibilidades de uma assistência

médica eficiente são maiores.

Page 63: Aula radiação ionizante

• As radiações, como diversos agentes

químicos, também têm efeito

teratogênico, isto é, provocam

alterações significativas no

desenvolvimento de mamíferos

irradiados quando ainda no útero

materno.

Page 64: Aula radiação ionizante

• Inquestionavelmente, as radiações

ionizantes são um agente mutagênico,

conclusão válida para espécies animais

e vegetais, com base em resultados

obtidos ao longo de seis décadas de

experimentação.

Page 65: Aula radiação ionizante

• Na espécie humana, a detecção de tais

alterações é bastante difícil. Mesmo

entre os sobreviventes de Hiroshima e

Nagasaki, a maior população irradiada

até hoje e também a mais intensamente

estudada, a ocorrência de mutações

radioinduzidas não foi satisfatoriamente

demonstrada.

Page 66: Aula radiação ionizante

Sensibilidade Orgânica à

Radiação

• A sensibilidade dos órgãos do corpo humano está relacionada

ao tipo de células que os compõem. Por exemplo, se as células

formadoras do sangue são as mais sensíveis devido a sua taxa

de reprodução ser rápida, os órgãos formadores do sangue são

os mais sensíveis à radiação. As células musculares e nervosas

são relativamente mais resistentes à radiação e, portanto, os

músculos e o cérebro são menos afetados.

Page 67: Aula radiação ionizante

Sensibilidade Orgânica à

Radiação

• A taxa de reprodução das células que

formam um órgão não é o único critério

para determinar a sensibilidade geral. A

importância relativa do órgão para o

bem estar do corpo também é

importante.

Page 68: Aula radiação ionizante

Sensibilidade Orgânica à

Radiação

• Um exemplo de sistema celular muito sensível é um tumor

maligno. A camada externa de células se reproduz rapidamente

e também tem um bom suprimento de sangue e oxigênio. As

células são mais sensíveis quando estão se reproduzindo e a

presença de oxigênio aumenta a sensibilidade à radiação.

Células com oxigênio insuficiente tendem a ser inativas, tais

como as células localizadas no interior do tumor maligno.

Page 69: Aula radiação ionizante

Sensibilidade Orgânica à

Radiação

• Quando o tumor é exposto à radiação, a camada externa de

células que estão se dividindo é destruída, fazendo com que o

tumor diminua de tamanho. Se o tumor receber uma alta dose

para destruí-lo completamente, o paciente também poderá

morrer. Assim, é aplicado uma dose baixa no tumor a cada dia,

possibilitando que o tecido são tenha chance de se recuperar

de qualquer dano enquanto, gradualmente, diminui o tumor

altamente sensível.

Page 70: Aula radiação ionizante

Sensibilidade Orgânica à

Radiação

• O embrião em desenvolvimento

também é composto de células que se

dividem muito rapidamente, com bom

suprimento de sangue e rico em

oxigênio. Assim como a sensibilidade

de um tumor, um embrião sofre

consequências com a exposição que

diferem dramaticamente.

Page 71: Aula radiação ionizante

• A sensibilidade à radiação do corpo

inteiro depende dos órgãos mais

sensíveis, que por sua vez, depende

das células mais sensíveis. Como já

visto, os órgãos mais sensíveis são

aqueles envolvidos com a formação do

sangue e o sistema gastrointestinal.

Page 72: Aula radiação ionizante

• Os efeitos biológicos no corpo inteiro

dependerão de vários fatores, listados

abaixo. Se uma pessoa já é suscetível

a uma infecção e receber uma alta dose

de radiação pode ser mais afetado por

ela do que uma pessoa saudável.

Page 73: Aula radiação ionizante

• São estes os fatores: dose total, tipo de

célula, tipo de radiação, idade do

indivíduo, estágio da divisão celular,

parte do corpo exposto, estado geral da

saúde, volume de tecido exposto e

intervalo de tempo em que a dose é

recebida.

Page 74: Aula radiação ionizante

Efeitos de Altas Doses

• Toda exposição aguda não resulta em morte. Se um grupo de

pessoas é exposto a doses de radiação, os efeitos acima

podem ser observados. A informação desta tabela foi retirada

da NCRP Report No. 89, "Guidance on Radiation Received in

Space Activities," 1989. Na tabela, os valores de dose são o

limiar para início do efeito observado em pessoas mais

sensíveis à exposição.

Page 75: Aula radiação ionizante

Efeitos de Altas Doses

Dose (Rad) Efeitos Observados

15--25 Mudança na contagem sanguínea do grupo

50 Mudança na contagem sanguínea de um indivíduo

100 Vômito (limiar)

150 Morte (limiar)

320--360 DL 50/30* com cuidado mínimo

480--540 DL 50/30* com cuidados médicos

1.100 DL 50/30* com cuidados médicos intensivos

(transplante de medula)

*DL 50/30 é a dose letal em que 50% dos expostos àquela

dose morrerão dentro de 30 dias.

Às vezes é difícil entender por que algumas pessoas

morrem, enquanto outras sobrevivem depois de serem

expostas a mesma

Page 76: Aula radiação ionizante

• Às vezes é difícil entender por que

algumas pessoas morrem, enquanto

outras sobrevivem depois de serem

expostas a mesma dose de radiação. A

principal razão para isto é a saúde dos

indivíduos quando expostos e quais são

suas capacidade individuais em

combater os efeitos incidentais da

exposição à radiação, bem como suas

sensibilidades à infecções

Page 77: Aula radiação ionizante

Além da morte, há outros efeitos de dose de alta radiação.

• Perda de Cabelo (epilação) é similar aos efeitos na pele e

ocorre depois de doses agudas de cerca de 500 Rad.

• Esterilidade pode ser temporária ou permanente em homens,

dependendo da dose. Em mulheres, é geralmente permanente,

mas para isto requer-se doses altíssimas, da ordem de 400 Rad

nas células reprodutivas.

• Cataratas (turvamento da lente do olho) surgem para um limiar

de dose de 200 Rad. Os nêutrons são especialmente

relacionados com as cataratas, devido ao fato do olho conter

água e esta ser absorvedora de nêutrons..

Page 78: Aula radiação ionizante

Além da morte, há outros efeitos de dose de alta radiação.

• Síndrome Aguda de Radiação Se vários tecidos importantes e

órgãos são danificados, pode-se produzir uma reação aguda.

Os sinais iniciais e sintomas de SAR são náusea, vômito, fadiga

e perda de apetite. Abaixo de 150 Rad, estes sintomas que são

diferentes daqueles produzidos por uma infecção viral podem

ser a única indicação externa de exposição à radiação. Acima

de 150 Rad, uma das três síndromes de radiação se

manifestam dependendo do nível da dose

Page 79: Aula radiação ionizante

Síndrome Órgãos Afetados Sensibilidade

Hematopoiética Órgãos formadores do sangue Altamente sensível

Gastrointestinal Sistema Gastrointestinal Muito sensível

Sistema Nervoso Central Cérebro e Músculos Menos sensível

Page 80: Aula radiação ionizante

Resposta Biológica à Doses de Radiação

< 5 RadNenhum efeito imediato é observado

5--50 Rad Ligeira variação na contagem do sangue

50--150 Rad Ligeira variação na contagem do sangue e sintomas

de náusea, vômito, fadiga, etc.

150--1.100 Rad Severas mudanças no sangue serão notadas e os sintomas

aparecem imediatamente. Aproximadamente 2 semanas depois, algumas

pessoas expostas morrem. Aqueles expostos a 300-500 Rad, até a

metade morrerão dentro de 30 dias sem tratamento médico intensivo.

A morte ocorre devido a destruição dos órgãos formadores do sangue.

Sem glóbulos brancos, as infecções aparecem. Na margem inferior desta

faixa de dose, o isolamento, antibióticos e transfusões podem ajudar a

medula a gerar novas células e o paciente poderá se recuperar totalmente.

Na margem superior desta faixa, é necessário um transplante de medula.

Como visto, nada pode ser feito se a dose

Page 81: Aula radiação ionizante

1.000--2.000 Rad A probabilidade de morte aumenta para 100% dentro

de 1 ou 2 semanas. Os sintomas iniciais aparecem imediatamente. Poucos

dias depois, há uma piora drástica, devido à destruição do sistema

gastrointestinal. Uma vez que o sistema gastrointestinal pára de funcionar,

nada pode ser feito e o tratamento médico é apenas um paliativo para a dor.

> 2.000 Rad A morte é uma certeza. Em doses acima de 5.000 Rad, o

sistema nervoso central (cérebro e músculos) não consegue mais controlar

as funções corporais, como respiração e circulação sanguínea. A morte ocorre

dentro de dias ou horas. Nada pode ser feito.

Page 82: Aula radiação ionizante

Efeitos da Exposição à Baixas

Doses de Radiação

• Há três categorias gerais para os efeitos resultantes à

exposição à baixas doses de radiação.

• Efeitos Genéticos --sofrido pelos descendentes da pessoa

exposta

• Efeitos Somáticos --primariamente sofrido pelo indivíduo

exposto. Sendo o câncer o resultado primário, diz-se muitas

vezes Efeito Carcinogênico.

• Efeitos In-Utero --Alguns erradamente consideram estes como

uma conseqüência genética da exposição à radiação, porque o

efeito é observado após o nascimento, embora tenha ocorrido

na fase embrionária/fetal. No entanto, trata-se de um caso

especial

Page 83: Aula radiação ionizante

Efeitos Genéticos: mutação da células reprodutivas transmitidas

aos descendentes de um indivíduo exposto

• Os efeitos genéticos atingem especificamente as células

sexuais masculinas e femininas, espermatozóides e óvulos. As

mutações são transmitidas aos descendentes dos indivíduos

expostos.

• A radiação é um agente mutagênico físico. Há também agentes

químicos, bem como agentes biológicos (vírus) que causam

mutações.

• Um fato importante a lembrar é que a radiação aumenta a taxa

de mutação espontânea, mas não produz quaisquer novas

mutações. Entretanto, uma possível razão para que os efeitos

genéticos resultantes de exposição a baixas taxas de d

Page 84: Aula radiação ionizante

Efeitos Genéticos: mutação da células reprodutivas transmitidas

aos descendentes de um indivíduo exposto

• Dose não tenham sido observados é que as células

reprodutivas podem espontaneamente absorver ou eliminar

estas mutações nos primeiros estágios da fertilização.

• Nem todas as mutações são letais ou prejudicam o indivíduo,

porém é mais prudente considerar que todas as mutações são

ruins, e assim, pela norma NRC (10 CFR Part 20), a exposição

à radiação deve ser a mínima absoluta ou As Low As

Reasonably Achievable (ALARA). Isto é particularmente

importante, pois qualquer que seja a dose sempre haverá um

efeito proporcional à ela, sem haver um limiar para início dos

efeitos.

Page 85: Aula radiação ionizante

Efeitos Somáticos em

Indivíduos Expostos

• O resultado primário é o câncer.

• Os efeitos somáticos (carcinogênicos) são, de uma perspectiva

ocupacional de risco, os mais significativos, principalmente para

os trabalhadores da área que podem ter conseqüências na sua

saúde, a saber, o câncer.

• A radiação é um exemplo de agente físico carcinogênico,

enquanto o cigarro é um exemplo de agente químico que causa

câncer e os vírus, agentes biológicos.

• Diferente dos efeitos genéticos da radiação, o câncer

radioinduzido é bem documentado. Muitos estudos foram

realizados que indicam a relação entre radiação e o câncer.

Alguns indivíduos estudados e os cânceres induzidos:

Page 86: Aula radiação ionizante

Efeitos Somáticos em

Indivíduos Expostoscâncer de pulmão--trabalhadores de minas de urânio

câncer dos ossos--pintores de mostrador de relógio

à base de rádio

câncer de tiróide--pacientes em terapia

câncer de seio--pacientes em terapia

câncer de pele--radiologistas

leucemia--sobreviventes de explosões de bombas,

exposição intra-uterina, radiologistas, pacientes em

terapia

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Page 90: Aula radiação ionizante

Efeitos In-Utero em

Embriões/Fetos

• Os efeitos podem sermorte intrauterina

retardamento no crescimento

desenvolvimento de anormalidades

cânceres na infância

Page 91: Aula radiação ionizante

• Os efeitos intrauterinos envolvem a produção de mal formações

em embriões em desenvolvimento. A radiação é um agente

físico teratogênico. Há muitos agentes químicos (como a

talidomida) e muitos agentes biológicos (como os vírus que

causam sarampo) que também podem produzir mal formações

enquanto o bebê ainda está no estágio de desenvolvimento

embriônico ou fetal.

• Os efeitos da exposição in-utero podem ser considerados como

subconjunto de uma categoria geral de efeitos somáticos. As

mal formações produzidas não indicam um efeito genético, pois

quem está sendo exposto é o embrião e não as células

reprodutivas dos pais.

• Os efeitos da exposição intruterina dependerão do estágio de

desenvolvimento fetal.

Page 92: Aula radiação ionizante

Semanas após a concepção Efeito

0-1 (pré-implantação) morte intrauterina

2-7 (organogênese) retardamento no crescimento/desenvolvim

ento de anormalidades/câncer

8-40 (estágio fetal) o mesmo acima com menor risco,

associado com possíveis anomalias funcionais

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Page 99: Aula radiação ionizante

TRATAMENTO

• A pele contaminada por materiais radioativos deve ser lavada

imediatamente com grandes quantidades de água e com uma solução

destinada a essa finalidade, quando disponível. Os pequenos

ferimentos puntiformes devem ser limpos vigorosamente para que

sejam removidas todas as partículas radioativas, apesar do processo de

escovação poder causar dor. Quando uma pessoa ingeriu material

radioativo recentemente, deve ser feita a indução ao vômito. As

pessoas que foram expostas a radiação excessiva podem ser

controladas com exames do ar expirado e de urina em busca de sinais

de radioatividade.

Page 100: Aula radiação ionizante

TRATAMENTO

• Como a síndrome cerebral aguda é sempre

fatal, o tratamento visa evitar o sofrimento,

aliviando a dor, a ansiedade e a dificuldade

respiratória. Também são administrados

sedativos para controlar as convulsões.

Page 101: Aula radiação ionizante

TRATAMENTO

• Os sintomas da doença da radiação,

causados pela radioterapia sobre o

abdômen, podem ser reduzidos através da

administração de medicamentos

antieméticos (que combatem a náusea e o

vômito) antes da radioterapia.

Page 102: Aula radiação ionizante

TRATAMENTO

• A síndrome gastrointestinal pode ser

aliviada com antieméticos, sedativos e uma

dieta leve. Os líquidos são repostos de

acordo com a necessidade. São

administradas várias transfusões de sangue

e antibióticos para ajudar a manter a pessoa

viva durante 4 a 6 dias posteriores à

exposição à radiação, até que novas células

comecem a crescer no trato gastrointestinal.

Page 103: Aula radiação ionizante

TRATAMENTO

• Para a síndrome hematopoiética, as células sangüíneas são repostas por

meio de transfusões. As medidas para prevenir a infecção incluem a

antibioticoterapia e o isolamento para manter a pessoa afastada de

pessoas que possam ter microorganismos patogênicos (que causam

doenças). Algumas vezes, é realizado um transplante de medula óssea,

mas a taxa de sucesso é baixa, exceto quando existe um gêmeo

fraterno como doador.

Page 104: Aula radiação ionizante

TRATAMENTO

• No tratamento dos efeitos tardios da exposição crônica, o primeiro

passo consiste na remoção da fonte de radiação. Certas substâncias

radioativas (p.ex., rádio, tório e o estrôncio) podem ser removidas do

organismo com medicamentos que se aderem a essas substâncias,

sendo, em seguida, excretados na urina. No entanto, essas drogas são

mais úteis quando administradas logo após a exposição. As úlceras e

os cânceres são removidos ou reparados cirurgicamente. O tratamento

da leucemia provocada pela radiação é o mesmo que para qualquer

caso de leucemia, a quimioterapia. As células sangüíneas podem ser

repostas por meio de transfusões, mas esta medida é apenas

temporária, porque é muito pouco provável que a medula óssea lesada

pela radiação se regenere. Não existe tratamento que reverta a

esterilidade, mas o funcionamento anormal dos ovários e dos

testículos, que acarreta concentrações baixas dos hormônios sexuais,

pode ser tratado com a reposição hormonal.

Page 105: Aula radiação ionizante

ACIDENTE

TRABALHO

Page 106: Aula radiação ionizante

• RELATÓRIO SOBRE ACIDENTE DO TRABALHO COM CÉSIO

137

• 1. INTRODUÇÃO

• Em 09 de abril de 1986, por volta das 10:00 horas, o PE-

DSA.G.01, "Procedimento Referente a Assistência Médica e

Hospitalar em Acidentes de Radiação", foi acionado com vistas

a se prestar atendimento especializado a dois funcionários da

Manobra Engenharia de Manutenção e Participações Ltda.,

auxiliares técnicos de proteção radiológica, e prestando

serviços à Seção de Proteção Radiológica - SAPR.N.

Page 107: Aula radiação ionizante

• O primeiro dos pacientes (A.S.A. - 21

anos) acidentou-se em 08.04.86, por

volta das 16:30 horas, ao manusear

fonte líquida de césio 137 (137 Cs),

utilizada para calibração de

instrumentos de detecção. Já o

segundo (M.C.L.- 22 anos) contaminou-

se com instrumental anteriormente

manipulado pelo outro empregado.

Page 108: Aula radiação ionizante

• . ATENDIMENTO MÉDICO

• Ambos os pacientes foram inicialmente descontaminados pela

equipe de proteção radiológica na Usina e, em seguida,

transferidos para o Centro Médico de Emergência Nuclear -

CMEN.G, localizado em Mambucaba, onde chegaram, em

ambulância especialmente protegida para evitar o

espalhamento de contaminação radiológica, acompanhados de

auxiliar de enfermagem treinado em Higiene e Medicina das

Radiações Ionizantes.

Page 109: Aula radiação ionizante

• avaliação dos acidentados

• 2.1.1. A.S.A. - paciente lúcido,

clinicamente estável, sem quaisquer

ferimentos ou traumatismos;

apresentava contaminação externa (da

pele), mensurada pelo contador Geiger

Müller RM-14, distribuída conforme a

tabela abaixo:

Page 110: Aula radiação ionizante

LOCALIZAÇÃO CONTAGEM (K dpm)

Face e couro cabeludo 50

Regiões pubiana, escrotal e peniana 25

Primeiros quirodáctilos >500

Demais quirodáctilos 300

Obs.: a radiação natural (bkg), isto é, normalmente

existente no local, é em torno de 1 K dpm.

Page 111: Aula radiação ionizante

• M.C.L. - paciente lúcido, clinicamente

estável, sem quaisquer ferimentos ou

traumatismos; apresentava contaminação

externa (da pele), também avaliada pelo

GM RM-14, na face, couro cabeludo e mãos

(ver item 2.2).

Page 112: Aula radiação ionizante

• descontaminação

• Os pacientes foram descontaminados no CMEN.G, utilizando-

se, em ordem seqüencial, os seguintes processos: lavagem

com água morna e sabão líquido, escovação, emprego de pasta

de dióxido de titânio, uso de permanganato de potássio

(KMnO4) a 4% em solução de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,2N, com

lavagem posterior com hiposulfato de sódio (NaHSO3) a 5%.

Page 113: Aula radiação ionizante

• M.C.L. foi também descontaminado

através da utilização de lixa para as

unhas dos dedos da mão e fita adesiva

para os dedos.

Page 114: Aula radiação ionizante

• Ao encerrar-se a primeira bateria de

processos de descontaminação

externa, os pacientes apresentavam as

seguintes contagens:

Page 115: Aula radiação ionizante

A.S.A.

LOCALIZAÇÃO CONTAGEM (K dpm)

Região frontal E 6

Regiões pubiana, escrotal e peniana 3

1° Quirodáctilo D 300

2° e 3° Quirodáctilo D 150

1° Quirodáctilo E 500

M.C.L.

Page 116: Aula radiação ionizante

• onduta médica adicional

• Tendo em vista haver, face a extensão

corporal contaminada possibilidade de

contaminação interna concomitante e,

em virtude de não ser possível, pela

contaminação externa ainda existente,

avaliar os pacientes no contador de

corpo inteiro (WBC), de modo a

estabelecer-se, com certeza, se houve

ou não e em que quantidade,

Page 117: Aula radiação ionizante

• EVOLUÇÃO

• O paciente M.C.L. obteve alta do CMEN.G em 10.04.86, isto é,

no dia seguinte à sua admissão, apresentando leitura nos três

primeiros dedos da mão D de cerca de 8 K dpm, não

transferível para a luva de pano que utilizou como forma de

testar-se a possibilidade disso ocorrer. Assim sendo, a sua

liberação realizou-se com segurança, tanto para o trabalho

quanto para o convívio social. Em 15.04.86 teve alta do

acidente de trabalho, já estando a contagem de sua mão D

totalmente normal.