EFECTOS BIOLOGICOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

Dr. Carlos Arteaga VélezTraumatología y Ortopedia

INTRODUCCIÓN

• Gray : cantidad de energía absorbida en un tiempo determinado expresada en joules sobre 1kg de masa o tejido

• mgray: milésima parte de un gray, unidad de radiación absorbida.

• rem: Unidad de absorción de radiaciones ionizantes que tiene en cuenta el efecto biológico.

INTRODUCCION• SI acepto el rem y mrem

como unidades de uso universal.

• Los efectos de la radiación son:

1. Deterministicos2. Estocásticos

INTRODUCCION

• Roentgen descubrió Rx (1895).

• Becquerel descubre la radioactividad (1896).

FUENTES DE RADIACION

• Existen algunas unidades de medición

RoentgenRad

Gray (Gy)Rem

Sievert

1 Roentgen 1 rad

1 mgray (mGy) 100 milirems (mrem)

100 milirems (mrem)

1 milisievert (mSv)

UNIDADES DE MEDICION DE RADIACION

FUENTES DE RADIACION

• Anualmente el promedio de exposición a RI360 mrem/ persona

(83% ambiente)(17% radiaciones como Rx)

FUENTE EXPOSICION PROMEDIO ANUAL

mrem

Cósmica (externa) 27

Terrestre (externa) 26

Radón (interna) 200

Alimento y agua (interna)

40

Nuclear 1

Total promedio 300

• Daños en el material biológico.

• Este daño a las macromoléculas como DNA

RADICAL LIBRE

• Es un átomo que posee un electrón desapareado.

• Al aparear su electrón libre, se convierte en radical libre, iniciándose una reacción que destruye las células.

EFECTOS BIOLOGICOS

• La curva dosis-respuesta representa la relación entre la dosis de radiación que recibe una persona y la respuesta celular a dicha exposición.

EFECTOS DE LA EXPOSICION A LA RADIACION IONIZANTE

DETERMINISTICOSExpresa que existe un limite de exposición en un momento determinado que podría ocasionar algún efecto.

ESTOCASTICOSExpresa el daño causado acumulativo con el paso de los años

EFECTOS BIOLOGICOS

• Cambios en e ADN que alteran la función celular y puede causar la muerte de la célula

RADIOSENSIBILAD CELULAR

• Es la respuesta o sensibilidad que tienen los diferentes tejidos y células a las radiaciones ionizantes.

Células somáticas vs células genéticas

• Hay 2 tipos de células en el cuerpo:

• Células somáticas: células del cuerpo que son irradiadas, solo la persona expuesta será la afectada.

• Células genéticas: son las reproductivas. Y si son irradiadas el descendiente del individuo puede ser afectado

EFECTOS EN LA PIEL• Las células mas RS son la del

estrato basal de la epidermis.• Los efectos son: Eritema : 1 a 24h tras una radiación

(3-5 Gy) Alopecia : con 5Gy es reversible

(>20 irreversible) Pigmentación : reversible, aparece

8 días después de la radiación. Descamación seca o húmeda:

traduce hipoplasia epidérmica (dosis > 20Gy)

Efectos tardíos: telangiectasia, fibrosis

REACCIONES DE LA PIELDAÑO DOSIS UMBRAL EN PIEL SEMANAS APARICIONEritema transitorio temprano 2 <1Depilación temporal 3 3Eritema principal 6 1,5Depilación permanente 3 3Descamación seca 10 4Fibrosis invasiva 10Atrofia dérmica 11 >14Telangiectasia 12 >52Descamación húmeda 15 4Eritema tardío 15 6-10Necrosis dérmica 18 >10Ulceración secundaria 20 >6

EFECTOS EN EL OJO

EFECTO Sv para exposición única corta

Sv/año para exposición tiempo largo

Opacidades detectables

0,5-2,0 >o.1

Daño visual (catarata)

5.0 >0.15

• El cristalino es altamente RS.

• La coagulación de las proteínas aparece para dosis > 2Gy.

• Hay 2 efectos básicos

Efectos en periodo de concepción

ETAPA PRE IMPLANTACIONAL: DIAS 0 A 14 DE EDAD GESTACIONAL

Implantación del blastocitoRadiación produce efecto “todo –

nada”Dosis de 5000 a 10000 mrem

inducen 1-2% de letalidad

Efectos en periodo de concepciónORGANOGÉNESIS : DÍA 8- 105 DE EDAD

GESTACIONALFenómenos de proliferación y

diferenciación celular .

Sensible a alteraciones por teratógenos (interrumpen cadena formación embrión)

Anomalías esqueléticas, oculares y genitales

Efectos en periodo de concepción

DESARROLLO Y MIGRACIÓN NEURONAL RÁPIDA: DÍAS 56 –

105Eventos de diferenciación,

proliferación, migración, apoptosis.

Muy vulnerable a los efectos de la radiación .

Puede existir: retraso mental severo

Efectos en periodo fetal

• PERIODO FETAL TARDÍO: DÍA 105 HASTA TERMINO

Riesgo de contraer cáncer

Aumento de probabilidad de cáncer 1,5 veces (tumores infantiles)

EFECTOS DE LA RADIACIÓN DURANTE EL DESARROLLO PRENATAL

Etapa gestacional Días de fecundación

DOSIS FETAL (mrem)

Efecto observado

Preimplantacional 0-14 5000-10000 mrem Muerte pre natal

Organogénesis 8-56 20000-25000 mrem Retardo de crecimiento

14-105 20000-25000 mrem Cáncer- microcefalia

Migración neuronal 56-105 >10000 mrem Retardo mental

Fetal tardía 105 a termino >10000 mrem Cáncer

>50000 mrem Retardo mental severo

PROCESO POR IRRADIACION

Exponer de forma intencional a la acción de las radiaciones a un material, con el objeto de provocar en el , un efecto especifico, físico, químico, biológico o cualquiera de sus combinaciones

MEDICION DE LA EXPOSICION A RADIACION IONIZANTE

• Formas de monitoreoDosímetros

termoluminiscentes (TLD´s)

Dosímetros de bolsillo y de película

Cámaras ionizantesotros

MEDICION DE LA EXPOSICION A RADIACION IONIZANTE

Terminología

• Dosis absorbida: cantidad de energía que se deposita por unidad de masa. (mide en Gy)

• Tasa de absorción:Cantidad de energía absorbida en un tiempo determinado (expresa Gy por h/min)

• Dosis de entrada a la piel:Medición de la radiación absorbida por donde entra el rayo a la piel

• Kerma :Cantidad de energía transferida desde el rayo incidente ala carga de partículas del medio irradiado

AGENCIAS DE CONTROL

• Las principales organizaciones son:o NCRP (National council on Radiation Protection and

measurements)

o NRC (The Nuclear Regulatory commission)

o ICRP (The International Commission on Radiological Protection)

o NRPB (Nacional Radiological Protection Board)

GRACIAS