Efectos Biologicos De La Radiacion 1l6539

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE ODONTOLOGIA CATEDRA DE RADIOLOGIA “EFECTOS BIOLOGICOS DE LA RADIACION” JAIME MARTIN LARCO ZURITA SEGUNDO “B” QUITO – ECUADOR 2009-2010

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

1

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

1. INTRODUCCION El daño biológico producido por las radiaciones ionizantes se conoce desde hace mucho tiempo. El primer caso de lesión ocurrida en seres humanos fue dado a conocer poco después de anunciar Roentgen, en 1895, el descubrimiento de los rayos-X. Ya en 1902, la literatura describió el primer caso de cáncer inducido por los rayos-X. Cuando discutimos los efectos biológicos producidos por las radiaciones, es importante que reconozcamos ciertos hechos básicos: El efecto biológico JAIME MARTIN LARCO ZURITA

2

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR observado para un tipo de radiación, puede ser desarrollado por cualquier otro tipo de radiación Con excepción de las mutaciones beneficiosas, que son muy contadas, la radiación produce siempre lesión en las células o en los tejidos. No se ha obtenido, hasta ahora, la denominada "dosis estimulante". Los únicos efectos estimulantes observados, bien pueden ser producto de la reacción misma de la lesión o de la destrucción de las substancias inhibidoras, que dan como resultado un crecimiento anormal del tejido no inhibido.

2. PROBLEMA EFECTOS BIOLOGICOS NOCIVOS DE LA RADIACION

3. OBJETIVOS DE TRABAJO  Investigar, diferenciar los diferentes efectos biológicos de la radiación y sus diferentes causas para contraer los mismos  Determinar las medidas de prevención para la radiación  Difundir el conocimiento adquirido en el presente trabajo sobre los efectos nocivos de la radiación.

4. DESARROLLO 4.1 MECANISMOS DE ACCIÓN BIOLÓGICA DE LAS RADIACIONES IONIZANTES Para comprender el efecto biológico de las radiaciones ionizantes, se han invocado dos teorías que lejos de ser contradictorias, se complementan perfectamente. Teoría de Acción Directa o Teoría del Blanco. Vincula el efecto biológico y la importancia del mismo con la responsabilidad biológica del •

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

3

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR blanco (diana) alcanzado y del número de dianas impactadas. Si tenemos en cuenta que en cualquier modelo biológico y, más concretamente, en las células humanas la posibilidad de reproducción de las mismas y el adecuado cumplimiento del código genético está vinculado al genoma, es decir, a los cromosomas del núcleo celular, o lo que es lo mismo a la integridad del ácido desoxirribonucleico (ADN), el daño celular será proporcional a la lesión inducida en el ADN. Si esta lesión es irreversible y por tanto no reparable, la consecuencia será la muerte reproductiva de la célula alcanzada. Si por el contrario la lesión radioinducida es reparada, tendremos un ADN capacitado para ir hacia mitosis sucesivas, pero con la posibilidad de transmitir alteraciones en la línea genética, mutaciones sumadas a las propias de la generación en la que le corresponda actuar como gen dominante. Esta teoría explica el efecto biológico que se produce en el momento y en el lugar de la cesión de energía con capacidad ionizante y los efectos tanto somáticos como genéticos. Teoría de Acción Indirecta o Teoría de los Radicales libres. Se complementa con la anterior, puesto que explica la serie de fenómenos biológicos que se producen incluso fuera del momento y del lugar del depósito de energía ionizante. •

Es bien conocido el componente de volumen agua en las células del ser humano normalmente hidratado, estimado en un 70%. El efecto de la ionización en las moléculas de agua es lo que se conoce como "radiólisis del agua". Se produce una ruptura de la molécula con la liberación de los radicales que la componen, H+ y OH-. Estos radicales adquieren una rápida tendencia a recombinarse pudiendo dar lugar a la formación de nuevas moléculas de agua o, lo que es más frecuente, a agua oxigenada que presenta una elevada toxicidad para el medio biológico en donde se forma. Se consigue por tanto intoxicar el medio biológico, intra y extracelular, lo que complica la vida del mismo.

4.2 INTERACCION DE LAS MATERIAL BIOLÓGICO.

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

RADIACIONES

IONIZANTES

CON

EL

4

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes, son la serie de sucesos que se producen después de la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes, de los esfuerzos del organismo para compensar los efectos de esa absorción de energía y de las lesiones que pueden producirse en el organismo. Cuando se habla de los cambios que suceden en el material biológico después de una interacción con las radiaciones ionizantes, es importante tener presente las siguientes generalizaciones: • La interacción de la radiación con las células, es una función de probabilidad, una cuestión de azar, es decir, puede o no interaccionar y si se produce la interacción, puede o no producir daño. • El depósito inicial de energía ocurre muy rápidamente, en un período de aproximadamente 10-17 segundos. • La interacción de la radiación con una célula no es selectiva: la energía procedente de la radiación ionizante se deposita de forma aleatoria en la célula; la radiación no “elige” ninguna zona de la célula. • Los cambios visibles producidos en las células, tejidos y órganos, como resultado de una interacción con radiaciones ionizantes, no son específicos, es decir, no se pueden distinguir de los daños producidos por otros traumas. • Los cambios biológicos que resultan de las radiaciones se producen solo cuando ha transcurrido un determinado período de tiempo (período de latencia), que depende de la dosis inicial, y que puede variar desde unos minutos, hasta semanas o incluso años. La acción de la radiación sobre la célula, se puede clasificar en directa o indirecta, según el lugar en donde se produzcan esas interacciones. La ACCION DIRECTA, ocurre cuando una partícula ionizante, o una radiación en general, interacciona y es absorbida por una macromolécula biológica como el ADN, el ARN, las proteínas estructurales y enzimáticas o cualquier otra macromolécula de la célula, que se traduce en cambios de su estructura o de su función. Así, el daño se produce por la absorción directa de energía y por la subsecuente ionización de una macromolécula biológica de la célula. La ACCION INDIRECTA, implica absorción de radiación ionizante por el medio en el cual están suspendidas las moléculas. El medio de la acción indirecta es fundamentalmente el agua, dando lugar a la formación de iones y de radicales libres Los efectos de los radicales libres en la célula se potencian por su capacidad de iniciar reacciones químicas y, por lo tanto, para producir lesiones en lugares distantes de la célula. Aunque en la interacción de la radiación con el agua, ocurren muchas otras reacciones y se forman otros productos, se cree que JAIME MARTIN LARCO ZURITA

5

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR los radicales libres son un factor fundamental en la producción de lesiones celulares (un radical libre se caracteriza porque contiene un solo electrón orbital no emparejado que le hace fuertemente activo, debido a la tendencia del electrón no emparejado a emparejarse con otro electrón). El daño originado por las radiaciones ionizantes, depende no solo de la cantidad de energía absorbida, sino también de la velocidad de absorción y del mecanismo seguido por ésta. Dicho mecanismo es un proceso complejo y los distintos efectos que van a tener lugar en la célula, dependerán de la importancia relativa que representa para la célula aquella parte que haya sido afectada. Así por ejemplo, el efecto es distinto si la radiación actúa sobre cualquier molécula proteica, que sí actúa sobre el ADN; en este caso, el efecto podría ser letal. 4.3 CANTIDAD TOTAL DE RADIACIÓN ABSORBIDA La palabra "dosis" es sinónima de la cantidad de radiación absorbida. Tal como ocurre con la mayoría de los agentes farmacológicos, existe una relación cuantitativa entre la extensión del daño y su dosis La cantidad total de radiación absorbida en un tejido, es función de muchas variables, entre las que mencionaremos el tipo de radiación, su energía, la substancia a irradiar. En la mayoría de las aplicaciones biológicas, la radiación alfa y beta es completamente absorbida por el tejido, mientras que los rayos-X y ganima lo son en forma parcial. En general, para un tipo dado de radiación, cuanto mayor es su energía, mayor su penetración. Sin embargo, para los diferentes tipos de radiación, puede haber una variación enorme en la profundidad de penetración (por ejemplo: una radiación X de 250 kV es mucho más penetrante que una radiación alfa de 3 MeV) . Generalmente el alcance de una radiación cualquiera, es inversamente proporcional a la densidad del material absorbente.

4.4. VELOCIDAD DE ABSORCIÓN La velocidad con que se istra o absorbe la radiación, es de gran importancia cuando se quiere determinar sus efectos. Puesto que hay un grado considerable de recuperación en los efectos agudos de radiación, una dosis total cualquiera producirá un efecto menor que el agudo, si la damos dividida en subdosis (en lugar de una sola exposición). Sin embargo, en razón de los efectos a largo plazo, probablemente la velocídad de absorción no es importante.

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

6

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR 4.5. CLASIFICACIÓN DE LOS EFECTOS PRODUCIDOS POR LAS RADIACIONES IONIZANTES Son muchas las posibles clasificaciones que se podrían realizar sobre los efectos de las radiaciones ionizantes. Sin embargo, nos vamos a referir aquí a aquella que más frecuentemente se utiliza en protección radiológica y que hace referencia a la transmisión celular de los efectos y a su relación con la dosis. En primer lugar, los efectos pueden clasificarse en: Somáticos y genéticos, en función de si son inducidos sobre las células de la línea somática o germinal. El daño somático se manifiesta durante la vida del individuo irradiado, mientras que los efectos genéticos son inducidos sobre su descendencia. Los efectos somáticos se dividen a su vez en inmediatos y tardíos, en función del tiempo transcurrido desde su irradiación. A su vez y en función de la incidencia que tiene la radiación sobre los efectos, éstos se clasifican en deterministas y en estocásticos. Los efectos estocásticos se pueden presentar tanto en el individuo expuesto (efectos estocásticos somáticos, como sería en caso de la carcinogénesis), como también en la descendencia (efectos estocásticos hereditarios).

4.5.1. CLASIFICACION DE LOS EFECTOS SOMATICOS  Los efectos somáticos inmediatos aparecen en la persona irradiada en un margen de tiempo que va desde unos días hasta unas pocas semanas después de la exposición. Se trata de efectos deterministas y se pueden manifestar en un tejido concreto o sobre el cuerpo considerado como un todo, bajo un síndrome de denominación específica (por ejemplo, síndrome hematológico, gastrointestinal, etc.), y su severidad varía considerablemente con la dosis, tipo de energía de la radiación, así como la parte del cuerpo irradiada. Para estos efectos somáticos inmediatos, se supone que existe en cierta medida, un proceso de recuperación celular como, por ejemplo, en el caso de la fibrosis pulmonar debida a una dosis excesiva de radiación o los eritemas de la piel.  Los efectos somáticos tardíos son aquéllos que ocurren al azar dentro de una población de individuos irradiados. Son, por tanto, estocásticos, no siendo posible en ningún caso, establecer para ellos una relación dosis-efecto individual. La relación entre la inducción de una malignidad (leucemia, tumor, etc.) y la dosis, sólo podemos establecerla sobre JAIME MARTIN LARCO ZURITA

7

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR grandes grupos de población irradiada, como un incremento en la probabilidad de que ocurra una enfermedad determinada por encima de su incidencia natural. Decimos que son tardíos cuando el efecto se manifiesta entre 10 y 40 años después de la exposición. Por ejemplo, es frecuente encontrar períodos de latencia de 20-26 años para cánceres inducidos por radiación y de 10-15 años en el caso de leucemias. EFECTOS BIOLOGICOS SOMATICAS:

DE

LA

RADIACION

EN

LAS

CELULAS

- EPITELIO: Existen efectos biológicos de la radiación en etapas: Las manifestaciones clínicas por efectos nocivos de la radiación se van complicando de acuerdo a la absorción recibida de Rayos X y son las siguientes.  DERMATITIS POR RADIACION  ERITEMA POR RADIACION.- Son manchas rojisas con prurito acompañado  QUERATOSIS POR RADIACION.- Son placas color café que se produce en personas expuestas a la radiación  CARCINOMA POR RADIACION.- Amputación del órgano

-

-

-

Caída del pelo y vellos folículos pilosos.- ALOPESIA GLOBO OCULAR.- La radiación provoca desprendimiento de la retina, ya que afecta a la mácula la cual constituye la parte central del globo ocular y esta va fijada en la retina lo que nos permite observar las imágenes. TEJIDO SANGUINEO.- Los rayos X afectan a la médula ósea causando trastornos como destrucción de la célula madre hematopoyética permitiendo que no exista diferenciación de las células sanguíneas y por lo tanto cause una anemia aplástica y posteriormente leucemia. TIROIDES.- La radiación puede provocar alteraciones en la tiroides como enanismo y gigantismo FOLICULO DENTARIO.- La radiación acelera la calcificación radicular. En el momento inicial que se está formando el folículo dentario y la raíz se encuentra en proceso de inicio de crecimiento y se da el cierre paulatino del ápice por efecto de la radiación se cierra totalmente el ápice y va a provocar un enanismo radicular. La radiación provoca la calcificación paulatina y prematura de las raíces, cámaras pulpares sumamente gigantes y coronas dentarias grandes.

SENSIBILIDAD DE LOS TEJIDOS

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

8

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR La respuesta de un tejido u órgano a una dosis de radiación depende primariamente de dos factores: la sensibilidad inherente de las células, consideradas individualmente, y la cinética de la población, considerando al conjunto de sus células. Desde 1906, es decir, sólo diez años después de los primeros datos respecto a fuentes de radiación rayos X y elementos radiactivos naturales, dos autores ses, Bergonie y Tribondeau, emitieron sus enunciados respecto a las diferente radiosensibilidad de las células y tejidos vivos. De manera prácticamente exclusiva vinculan la rápida e intensa respuesta de los tejidos a la capacidad reproductora de las células que los componen, es decir, de forma directamente proporcional al índice de mitosis. Por otra parte ya era sabida la individualización, no sólo de cada tejido respecto a las mitosis presentes en el mismo (índice mitótico), sino también la situación individual de cada célula en el seno del tejido en diferente momento de su vida (asincronía celular). El efecto biológico dependerá por tanto, no sólo del elevado número de mitosis, sino también del momento de su ciclo vital en que se encuentre cada célula. En el caso del ser humano podríamos poner dos ejemplos ilustrativos; uno en cada extremo, es decir, máxima frente a mínima radiosensibilidad. El tejido cuya reproducción es necesariamente elevada es aquel donde se encuentran los precursores de las células de la sangre. Es el tejido hematopoyético, presente en la médula ósea, considerado como el más radiosensible y el más crítico frente a la radiaciones. En el otro extremo, baja radiosensibilidad, se encuentra el tejido humano más especializado, con bajísima capacidad reproductiva y con predominio de células adultas, maduras, es el tejido nervioso.

4.5.2. EFECTOS GENÉTICOS DE LA RADIACION La radioactividad afecta a los seres sin signos clínicos aparentes a los gametos, pueden provocar mutaciones que se manifiestan en la descendencia como son abortos, deformaciones, o a veces incluso a muy largo plazo, por acción acumulativa, en la especie entera. También en la salud de un individuo se puede manifestar de las siguientes formas: a) Disminuyen las defensas inmunitarias del organismo haciéndolo más vulnerable a las enfermedades

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

9

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR b) Ciertos isótopos radiactivos se fijan en el organismo y lo someten de manera permanente a una radiación que se agrega a la que recibe del exterior. c) Puede desencadenar múltiples formas de leucemia y cáncer, aunque la dosis de radiación sea débil, sobre todo en ciertos sujetos especialmente sensibles. La radiación en el material genético de las células reproductores provoca mutaciones cuyos efectos no comienzan a aparecer sino en los descendientes del sujeto irradiado después de una o varias generaciones. Estos efectos aparecen al irradiarse las gònadas Las glándulas sexuales son sumamente radiosensibles, los testículos en mayor grado que los ovarios. Dosis sobre las gónadas de 30 rems en el hombre y 300 rems en la mujer pueden ocasionar alteraciones transitorias de la fertilidad; y 600 rems sobre el testículo y 800 rems sobre el ovario causan esterilidad permanente. Con dosis menores aparecerán mutaciones. Si ésta tiene un efecto dominante, como en el enanismo acondroplástico on la paraplejía espática, el efecto aparecerá en el hijo o hija del individuo expuesto, aproximadamente en la mitad de los casos. Si el gene mutante tiene un efecto recesivo, como en la fenilcetonuria, será necesaria su presencia en dosis doble para manifestarse, lo cual puede suceder sólo después de muchas generaciones. La magnitud del riesgo genético dependerá fundamentalmente: 1) De la dosis recibida 2) Del tiempo transcurrido desde la exposición a la procreación 3) Del sexo de la gónada expuesta a la radiación Estos dos últimos factores dependen de las diferentes características de la espermatogénesis y ovogénesis.

Se ha comprobado que las radiaciones naturales ejercen efectos nocivos sobre las poblaciones, pero es indiscutible que una exposición suplementaria habrá de aumentar esos efectos. 5. RIESGOS DERIVADOS RADIACIONES IONIZANTES

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

DE

LA

EXPOSICIÓN

PRENATAL

10

A

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Hay tres factores que deben tenerse en cuenta para poder hacer una adecuada valoración del riesgo: la dosis absorbida, la distribución de ésta en el tiempo, es decir, si se ha recibido en un corto espacio de tiempo o no, y finalmente la edad gestacional, así como la edad de la gestante. A menor dosis absorbida, menor es el riesgo, y para una determinada dosis, si se recibe en un período largo de tiempo, el riesgo es mucho menor que si se recibe en exposición única. Esto tiene un especial significado en el caso de trabajadoras expuestas a radiaciones ionizantes, ya que, las dosis que habitualmente reciben estas profesionales son muy bajas y , además no se suelen recibir en exposición única. 5.1 ETAPA DE PREIMPLANTACIÓN. A partir de estudios realizados en animales de experimentación se ha estimado que, en la etapa de la preimplantación, dosis equivalentes en el intervalo de 100 a 200 mSv recibidas por el embrión, inducen entre un 1 y un 2% de casos de muerte embrionaria. Hay que tener en cuenta que, en esta fase gestacional, la incidencia de abortos espontáneos es muy alta, aproximadamente el 30% (1), incluyendo en estos abortos espontáneos, aquéllos que no son conocidos por la mujer embarazada. Otros autores indican incidencias del 10% y 15% (2), (3). 5.2 ETAPA DE ORGANOGÉNESIS La estimación de riesgo en esta etapa, se basa también en estudios realizados en animales de experimentación, describiéndose anomalías esqueléticas, oculares, genitales y retraso en el crecimiento. La dosis mínima requerida para causar un incremento de malformaciones en estos animales, es del orden de 500 mSv. Se ite, con carácter conservador, que en humanos la dosis umbral, por debajo de la cual no se produciría ningún efecto de este tipo, está en el intervalo de 100 a 200 mSv.

5.3 EFECTOS DIRECTOS SOBRE EL EMBRIÓN Si una mujer embarazada se expone a la radiación existe una probabilidad relativamente alta de causar serios daños al embrión que podrían llevarlo hasta la muerte y, subsecuentemente, ocasionar un aborto, o bien la aparición de malformaciones en el recién nacido (efecto llamado teratogénesis). Los estudios con animales han demostrado que la radiación produce disminución en el tamaño de la cabeza (microcefalia) y alteraciones en la formación del esqueleto del ser irradiado in utero. Los estudios en aquellos sobrevivientes que se JAIME MARTIN LARCO ZURITA

11

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR encontraban in utero durante las explosiones de Hiroshima y Nagasaki han mostrado que tienen menor estatura, alcanzan un peso menor y sus diámetros cefálicos son inferiores a los del grupo testigo no irradiado. Se sabe con certeza que el embrión es más sensible a los efectos teratogénicos de los virus, de algunas sustancias químicas y de la radiación, durante ciertas etapas de su desarrollo uterino. Había 22 individuos que se encontraban antes de su 18ª semana de gestación al ser irradiados en las cercanías de Hiroshima y Nagasaki. De ellos, 13 nacieron con microcefalia y 8 sufrieron retraso mental. La dosis estimada en todos estos casos fue superior a los 150 rems. Para dosis inferiores a 50 rems no se encontraron malformaciones en el grupo estudiado. 5.4 PERÍODO FETAL TEMPRANO El efecto más importante detectado en este período es el retraso mental, motivado por el rápido desarrollo de las células madre del Sistema Nervioso Central, y que puede ir, desde una disminución del coeficiente intelectual, hasta un retraso mental severo cuando la irradiación se produce desde la octava hasta la decimoquinta semana. En el caso de retraso mental severo la dosis umbral, por debajo de la cual no se manifiesta este efecto, está comprendida entre 120 y 200 mSv. bip Entre la semana décimosexta y la semana vigésimoquinta de embarazo, también se han observado los dos efectos anteriores, pero con un riesgo mucho menor, ya que el umbral de retraso mental severo en este estadío del embarazo se estima, aproximadamente, en 500 mSv, según datos obtenidos en supervivientes de Hiroshima embarazadas en aquel momento 5.5 PERÍODO FETAL TARDÍO Durante el último trimestre de la gestación, no se espera la incidencia de malformaciones o retraso mental radioinducido, no obstante, puede verse incrementada la probabilidad de incidencia de cáncer o de leucemia en los niños que han sido irradiados durante el embarazo, así como un aumento de la morbilidad peri o postnatal. El aumento de esta probabilidad cancerígena, puede producirse hasta los 19 años. Dosis absorbida por el embrión/feto Probabilidad de que el niño NO tenga malformaciones 6. CÁNCER El cáncer es una enfermedad que altera la división normal de las células, por lo que se producen tumores. El crecimiento descontrolado del tumor altera el funcionamiento normal del órgano en que se encuentra y puede causar la aparición de nuevos tumores en otros órganos. El factor causal del cáncer no es conocido, sin embargo, la evidencia científica indica que la producción de mutaciones en el ADN de las células desempeña un papel JAIME MARTIN LARCO ZURITA

12

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR importante en su inicio. Como vimos en el capítulo IV, los virus, algunas sustancias químicas y la radiación ionizante, son agentes capaces de producir mutaciones. El cáncer ocupa un lugar muy importante entre las causas de enfermedad y muerte en nuestro siglo. En México, de las 360 000 muertes que ocurren cada año, se reporta que 35 000 se deben a algún tipo de cáncer. Estos datos estadísticos indican que la probabilidad natural de muerte por cáncer en México es aproximadamente del 10 por ciento. Altas dosis de radiación, superiores a 100 rems, pueden producir cáncer. Este efecto está bien comprobado. En el cuadro 2 se encuentra una lista de algunos de los estudios que han demostrado la asociación entre la exposición a altas dosis de radiación y el cáncer. La mayoría de estos casos ocurrieron antes que se conociera la capacidad carcinogénica de la radiación, pues actualmente ya no se realizan estas actividades o bien se encuentran reguladas por organismos de seguridad radiológica.

7. DESCRIPCIÓN DE LAS ALTERACIONES SISTÉMICAS 7.1 SISTEMA HEMATOPOYÉTICO Como consecuencia de la elevada radiosensibilidad de los precursores hematopoyéticos, dosis moderadas de radiaciones ionizantes pueden provocar una disminución proliferativa de las células, lo que se traduce al cabo de un corto período de tiempo en un descenso del número de células funcionales de la sangre. La pérdida de leucocitos conduce, tras la irradiación, a una disminución o falta de resistencia ante los procesos infecciosos. Por otra parte, la disminución del número de plaquetas indispensables para la coagulación sanguínea provoca una marcada tendencia a las hemorragias, que sumado a la falta de producción de nuevos elementos sanguíneos de la serie roja, puede provocar una grave anemia.

7.2 SISTEMA DIGESTIVO El intestino delgado es la parte más radiosensible del tubo digestivo. Está constituido por un revestimiento formado por células que no se dividen, sino que se desescaman diariamente hacia la luz del tubo y son sustituidas por nuevas células. Al igual que ocurre en la médula ósea, en esta región existe un

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

13

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR compartimento de células cepa, que se dividen activamente, y que tienen una elevada sensibilidad. La radiación puede llegar a inhibir la proliferación celular y, por tanto, el revestimiento puede quedar altamente lesionado, teniendo lugar una disminución o supresión de secreciones, pérdida de elevadas cantidades de líquidos y electrolitos. 7.3 PIEL Después de aplicar dosis de radiación moderadas o altas, se producen reacciones tales como inflamación, eritema y descamación seca o húmeda de la piel. 7.4 SISTEMA REPRODUCTOR. 7.4.1 TESTÍCULO Como consecuencia de la irradiación de los testículos se puede producir la despoblación de las espermatogonias, lo que se traduce en la disminución de nuevos espermatozoides, aunque la fertilidad puede mantenerse durante un período variable atribuible a los radiorresistentes espermatozoides maduros. A este período le sigue, finalmente, otro de esterilidad temporal o permanente según la dosis recibida. 7.4.2 OVARIO Después de irradiar los ovarios con dosis moderadas, existe un período de fertilidad debido a los relativamente radiorresistentes folículos maduros, que pueden liberar un óvulo. A este período fértil le puede seguir otro de esterilidad temporal o permanente, como consecuencia de las lesiones en los folículos intermedios al impedirse la maduración y expulsión del óvulo. Posteriormente, puede existir un nuevo período de fertilidad como consecuencia de la maduración de los óvulos, que se encuentran en los folículos pequeños y radiorresistentes. Las dosis necesarias para producir esterilización varían en función de la edad, dado que a medida que se aproxima la edad de la menopausia el número de ovocitos primarios disminuye y, por tanto, la dosis esterilizante es más baja. 8. ENVENENAMIENTO POR RADIACIÓN

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

14

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Símbolo de peligro radiactivo Es el daño causado al cuerpo humano (o de otros animales) por una exposición excesiva a la radiación ionizante. El término se usa generalmente para referirse a problemas agudos debidos a una dosis grande de radiación absorbida en un período corto de tiempo. Muchos de los síntomas del envenenamiento por radiación ocurren cuando la radiación ionizante interfiere en el proceso de división celular. Esta interferencia causa especiales problemas a las células con alta tasa de renovación, células que en condiciones normales se reproducirían rápidamente. Por ejemplo, las células que cubren la parte interna del tracto gastrointestinal o las células hematopoyéticas de la médula osea. 8.1 UNIDADES PARA LA MEDIDA DE RADIACIÓN El Roentgen (R) es la medida de la carga eléctrica producida por las radiaciones X (ionización) o gamma depositada en aire seco en condiciones estandar. Definida como la carga eléctrica depositada por 1 gramo de radio-226 medido a una yarda de distancia en una hora, se sustituyó por la unidad X (C/kg) incluida en el sistema internacional de unidades, pero sin un nombre definido todavía, con lo que sigue siendo más popular para esta magnitud la unidad antigua. El rad (acrónimo de radiation absorbed dose) es una unidad de dosis absorbida en términos de energía depositada en la materia. El rad se definió como una dosis absorbida de 100 ergios de energía por gramo de materia. La unidad más reciente de la dosis absorbida, usada en el sistema internacional de unidades es el gray, que se define como 1 joule de energía depositada por kilogramo de materia. La equivalencia entre ambas unidades es de 1 Gy = 100 rad. En el sistema internacional de unidades la "eficacia biológica relativa" de la radiación se mide en sieverts (Sv), que es igual a 100 rems. Para las partículas alfa la "eficacia biológica relativa" puede llegar a valer 20, de modo que un rad sería equivalente a 20 rems. Lo mismo es aplicable a la

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

15

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR radiación de neutrones. En cambio para las partículas beta, los rayos x y los gamma, la "eficacia biológica relativa" se valora como 1 por lo que en dichos tipos de radiación el rad y el rem serían equivalentes. 8.2 SÍNTOMAS Y EFECTOS Los síntomas de la enfermedad de la radiación se convierten en más serios (y la posibilidad de supervivencia disminuye) cuando se incrementa la dosis de la radiación. La exposición crónica a la radiación ionizante puede causar leucemia y otros cánceres. La capacidad de la radiación de impedir la división celular es también usada en el tratamiento del cáncer (radioterapia). Otros síntomas que produce el envenenamiento por radiación son pérdida de pelo, diarreas, fatiga, náusea, vómitos, desmayos, quemaduras de piel, y a altas dosis, la muerte. Una dosis de radiación extremadamente alta para el cuerpo entero, como 100 Sv (10.000 rems) causa en un período corto inconsciencia y muerte, ya que se destruyen las células nerviosas. Una dosis menor (pero todavía alta) causaría una enfermedad severa inmediata, después de la cual la víctima parecerá que se recupera, sólo para morir unos días después, cuando las células intestinales que se dividen rápidamente fallen. El envenenamiento por radiación puede resultar por la exposición accidental a fuentes de radiación naturales o industriales. Las personas que trabajan con materiales radiactivos a menudo llevan dosímetros para controlar su exposición total a la radiación. Estos aparatos son más adecuados que los contadores Geiger para determinar los efectos biológicos, ya que miden la exposición acumulativa en el tiempo, y son calibrados para cambiar de color o proporcionar algún tipo de señal que avisa al antes de que la exposición alcance niveles inseguros. La radiactividad causó la enfermedad y muerte después de los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki a aproximadamente el 1% de las personas expuestas que sobrevivieron a las explosiones iniciales. La tasa de mortalidad debida a la radiación fue más elevada en Hiroshima, porque aunque Fat Man (el nombre de la bomba usada en Nagasaki) tenía un rendimiento más alto que Little Boy (el nombre de la bomba usada en Hiroshima), Fat Man era un arma de plutonio, la cual para el mismo rendimiento fue mucho menos radiactiva que un arma de uranio. El envenenamiento por radiación continúa siendo una de las mayores preocupaciones después del accidente del reactor nuclear de Chernobyl. De los 100 millones de curies (4 exabecquerels) de material radiactivo liberado, los isótopos radiactivos de xenón-133 y yodo-131 fueron inicialmente los más JAIME MARTIN LARCO ZURITA

16

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR peligrosos. Debido a su corta vida media actualmente han decaído, dejando a los productos de vida media más larga (como el cesio-137 y el estroncio-90) como los más peligrosos en este momento. 8.3 TABLA DE NIVELES DE EXPOSICIÓN Y SÍNTOMAS Las dosis-equivalentes se indican en sieverts. Los síntomas corresponden a una irradiación de todo el cuerpo con una dosis promedio igual al valor indicado. •

• •

•

•

•

•

0,05 a 0,2 Sv: sin síntomas. Algunos autores consideran que existe riesgo potencial de cáncer o alteraciones genéticas, aunque no hay consenso en este tema. 0,2 a 0,5 Sv: no aparecen síntomas sensibles. El número de glóbulos rojos disminuye temporalmente. 0,5 a 1 Sv: enfermedad por radiación leve produciendo dolor de cabeza y mayor riesgo de infección. Puede producir esterilidad masculina temporal. 1 a 2 Sv: envenenamiento ligero por radiación, mortandad del 10% después de 30 días (DL 10/30). Los síntomas típicos incluyen náuseas suaves a moderadas (probabilidad del 50% con 200 rad), con vómitos ocasionales, comenzando de 3 a 6 horas después de la irradiación y pudiendo durar hasta un día. Esto es seguido por un anastasis de 10 a 14 días, después de la cual surgen síntomas como malestar general, anorexia y fatiga (probabilidad del 50% con 200 rad). El sistema inmune permanece deprimido, con riesgo elevado de infección. Es común la esterilidad masculina temporal. 2 a 3 Sv: envenenamiento severo por radiación, mortandad del 35% después de 30 días (DL 35/30). Son comunes las náuseas (100% con 300 rad), con un riesgo del 50% de probabilidad de producir vómitos con 280 rad. El inicio de los síntomas se produce entre 1 y 6 horas después de producida la irradiación y dura de 1 a 2 días. Después de eso, se produce un anastasis de 7 a 14 días, después de lo cual aparecen los siguientes síntomas: pérdida de pelo por todo el cuerpo (probabilidad del 50% con 300 rad), fatiga y malestar general. Se produce una pérdida masiva de leucocitos, aumentando enormemente el riesgo de infección. Se puede producir esterilidad femenina permanente. La convalecencia puede llevar de uno a varios meses. 3 a 4 Sv: envenenamiento severo por radiación, mortandad del 50% después de 30 días (DL 50/30). Con dosis de 200 a 300 rad puede producir hemorragias en boca, bajo la piel y los riñones (probabilidad del 50% con 400 rad) en el periodo post anastasis. 4 a 6 Sv: envenenamiento agudo por radiación, mortandad del 60% después de 30 días (DL 60/30). La mortandad aumenta desde el 60% con 450 rad hasta el 90% con 600 rad (a menos que exista un cuidado médico intensivo). Los síntomas comienzan a la hora y media o dos horas después de comenzada la irradiación y duran hasta 2 días. Después de esto, se produce un anastasis de 7 a 14 días, después de lo cual aparecen los mismos síntomas producidos por exposiciones a

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

17

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

•

•

•

irradiaciones de 300 a 400 rad, con intensidad aumentada. La esterilidad femenina es común en este punto. El periodo de convalecencia puede durar de varios meses a un año. Las causas primarias de muerte (generalmente de 2 a 12 semanas después de producida la irradiación) son las infecciones y las hemorragias internas. 6 a 10 Sv: envenenamiento agudo por radiación, mortandad del 100% después de 14 días (DL 100/14). La supervivencia depende de los cuidados médicos intensivos recibidos. La médula se destruye parcial o totalmente, por lo que se hace necesario un trasplante de médula. El tejido gástrico e intestinal se ve seriamente dañado. Los síntomas comienzan de 15 a 30 minutos después de la irradiación y duran hasta 2 días. Posteriormente, se produce un anastasis de 5 a 10 días, después de lo cual la persona afectada fallece de una infección o hemorragia interna. La recuperación tomaría varios años y probablemente nunca sería completa. 10 a 50 Sv: envenenamiento agudo por radiación, mortandad del 100% después de 7 días (DL 100/7). Una dosis de este nivel conduce a síntomas espontáneos después de 5 a 30 minutos. Después de una gran fatiga e inmediatas náuseas causadas por la activación directa de los receptores químicos del cerebro por la irradiación, hay un periódo de varios días de bienestar. Después de esto, la muerte de las células de los tejidos intestinales y gástricos, causando diarrea masiva, hemorragias internas y pérdida de agua, conduce al desequilibrio aguaelectrolito. La muerte se produce con delirios y coma debido a la interrupción de la circulación. La muerte es inevitable (con el nivel de conocimientos en medicina actual); el único tratamiento que se puede ofrecer es la terapia del dolor. 50 a 80 Sv: se produce desorientación y coma inmediato en segundos o minutos. La muerte se produce a las pocas horas por colapso total del sistema nervioso

9. MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA LAS RADIACIONES IONIZANTES Las medidas de protección radiológica contra las radiaciones ionizantes están recogidas en su mayor parte en el RD 783/2001 y se basan en el principio de que la utilización de las mismas debe estar plenamente justificada con relación a los beneficios que aporta y ha de efectuarse de forma que el nivel de exposición y el número de personas expuestas sea lo más bajo posible, procurando no sobrepasar los límites de dosis establecidos para los trabajadores expuestos, las personas en formación, los estudiantes y los del público. Estas medidas consideran los siguientes aspectos: Evaluación previa de las condiciones laborales para determinar la naturaleza y magnitud del riesgo radiológico y asegurar la aplicación del principio de optimización. •

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

18

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Clasificación de los lugares de trabajo en diferentes zonas, considerando la evaluación de las dosis anuales previstas, el riesgo de dispersión de la contaminación y la probabilidad y magnitud de las exposiciones potenciales. • Clasificación de los trabajadores expuestos en diferentes categorías según sus condiciones de trabajo. • Aplicación de las normas y medidas de vigilancia y control relativas a las diferentes zonas y las distintas categorías de trabajadores expuestos, incluida, si es necesaria, la vigilancia individual. • Vigilancia sanitaria. •

LIMITACIÓN DE DOSIS La observación de los límites anuales de dosis constituye una medida fundamental en la protección frente a las radiaciones ionizantes. Los límites de dosis son valores que nunca deben ser sobrepasados y que pueden ser rebajados de acuerdo con los estudios de optimización adecuados y se aplican a la suma de las dosis recibidas por exposición externa e interna en el periodo considerado. Los límites de dosis actualmente en vigor, están referidos a un periodo de tiempo de un año oficial y diferencian entre trabajadores expuestos, personas en formación o estudiantes y del público. También están establecidos límites y medidas de protección especial para determinados casos, como mujeres embarazadas y en período de lactancia y exposiciones especialmente autorizadas. DOSIS EFECTIVA (1)

Trabajadores 100 mSv/5 años oficiales consecutivos (máximo: 50 mSv/cualquier año oficial) (2)

Personas profesionalmente expuestas

Aprendices y estudiantes (entre 6 mSv/año 16 y 18 años) (3) oficial Personas Público, profesionalmente aprendices no estudiantes

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

1 mSv/año y oficial

19

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR expuestas

(menores de 16 años) (4) Trabajadores Cristalino

150 mSv/año oficial

Piel (5)

500 mSv/año oficial

Manos, antebrazos, y tobillos

pies 500 mSv/año oficial

Personas profesionalmente Aprendices y estudiantes (entre 16 expuestas y 18 años)

DOSIS EQUIVALENTE

Cristalino

50 mSv/año oficial

Piel (5)

150 mSv/año oficial

Manos, antebrazos, y tobillos

pies 150 mSv/año oficial

Público, aprendices y estudiantes (menores de 16 años) Personas profesionalmente Cristalino no expuestas Piel (5)

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

15 mSv/año oficial 50 mSv/año oficial

20

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

CASOS ESPECIALES

Embarazadas (feto)

Debe improbable superar

ser

Lactantes

No debe haber riesgo de contaminación radiactiva corporal

1 mSv/embarazo

Sólo trabajadores profesionalmente expuestos de categoría A: en casos excepcionales las autoridades EXPOSICIONES competentes pueden autorizar exposiciones ESPECIALMENTE individuales superiores a los límites establecidos, AUTORIZADAS siempre que sea con limitación de tiempo y en zonas delimitadas.

10. CONCLUSIONES.  Conforme la radiación sea recibida de acuerdo a la dosis, dependiendo el lugar expuesto, el sexo de la persona y su edad, la radiación puede afectar gravemente el organismo, hasta causar una necrosis  Un profesional odontólogo debe tener muy en claro los efectos nocivos de la radiación por lo que está obligado a conocer los medios de prevención.

11. RECOMENDACIONES.  Para finalizar con éxito el presente trabajo cada estudiante debe mantener muy en claro lo que puede producir la radiación sin los medios de protección por lo que está obligado a conocer de los mismos.  Exigir capacitaciones sobre la radiación así no sea alumno referente a la salud, ya que este peligro es muy constante en la sociedad.

12. BIBLIOGRAFIA.  Behrens, G. F. Atomic Medicine (Medicina Atómica). 2nd Ed.; Baltimore: Willíams & Wilkins Co. 1953

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

21

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR  BUSHONG, C. Manual de Radiología para Técnicos, 5ta edición, Mosby Editores, España , 1993.

 Biological Effects of Atomic Radia tion -Summary Reports “Efectos Biológicos dé la Radiación Atómica-Informes Sumariors”. Washington, D.C.: National Acaderny of Sciences-National Research Council. 1960.

 COMISIÓN INTERNACIONAL DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA. 1995, ICRP - 60 Recomendaciones, España, 1990.  FREITAS DE AGUINALDO, “Radiación Odontológica”, Sao Paulo-Brasil, Ed. Artes Médicas. Primera Edición, 2002, Pp. 70-78

 WUEHRMANN A. “Radiología Dental”. Barcelona-España, Ed. Salvat, Editores S. A. 1971, Pp. 70-75

 http://www.escuelayogaclasico.cl/antena-23.htm  http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_nuclear

JAIME MARTIN LARCO ZURITA

22