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INTRODUÇAO As células quando expostas à radiação sofrem ação de fenômenos físicos, químicos e biológicos, por isso 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, enquanto outros possuem baixa sensibilidade às radiações.

Além destas alterações funcionais os efeitos biológicos caracterizam-se também pelas ariações morfológic Entendem-se como v OF21 certas funções essen is Swipe view nent page dano na estrutura cel podem ser modificad s alterações em a da célula, isto é, ções metabólicas rder sua capacidade de efetuar as sínteses necessárias à sua sobrevivência. As radiações, quando em quantidades elevadas, são perigosas aos seres vivos, sendo nocivas aos tecidos, destruindo-os. Por outro lado, quando convenientemente dosadas, são utilizadas para tratamento de diversas doenças.

No final do século XIX, com a utilização das radiações ionizantes em benefício do homem, logo seus efeitos na saúde humana ornaram-se evidentes. Ao longo da história, estes efeitos foram identificados e descritos, principalmente, a partir de situações nas quais o homem encontrava-se exposto de forma aguda (acidentes e uso médico). Os efeitos que porventura pudessem decorrer de exposiçó Swipe to next exposições às radiações em condições naturais foram pouco estudados e pouco entendidos.

Recentemente um esforço no sentido de melhor se entender o papel destas radiações junto à vida tem sido desenvolvido e a expectativa é que possam ser emitidos novos conceitos a respeito dos efeitos biológicos das radiações ionizantes. Na espécie humana, a detecção de tais alterações é bastante diffcil. 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.

Radiaçao O primeiro a observar os efeitos das radiações nucleares pode ter sido Niepce de Saint-Victor, em 1867. Ele percebeu uma emulsão de cloreto de prata era velada quando posta em presença de sais de urânio. Depois, Becquerel (1896) repetiu o experimento e acabou por descobrir a radioatividade do urânio e, dois anos mais arde, Pierre Curie e Marie Sklodowska Curie (1898) descreveram o rádio e o polônio como elementos dotados de radioatividade natural. Tipos de radiações Rutherford, estudando as emanações radioativas do urânio, concluiu, em 1899, que existem dois tipos de radiações, as quais denominaram alfa e beta.

Em 1900, Curie e Villard descobriram um terceiro tipo de radiação, os raios gama. Estes tinham natureza eletromagnética e não sofriam desvio provocado por um campo elétrico. A figura 17. 2 (anexo) mostra o desvio provocado por um campo elétrico, nas trajetórias das partículas alfa e beta. O maior efeito sobre a trajetória das beta ocorre em virtude de ela possuírem menor mas 21 maior efeito sobre a trajetória das beta ocorre em virtude de ela possuírem menor massa do que as partículas alfa.

A inexistência de desvio na trajetória das radiações gama sugere que elas não transportam carga elétrica, sendo, por isso, insensíveis ao campo. Os raios gama pertencem à família das radiações eletromagnéticas. Ela inclui desde ondas longas de calor até os raios cósmicos (tabela 17. 1). Os raios gama diferem dos raios x, no entanto, por ser provenientes do núcleo atômico. A emissão gama nunca é um efeito primário, pois geralmente está precedida por uma emissão alfa ou beta.

Uma exceção a essa regra ocorre quando o átomo decai por captura k, fenômeno que será estudado adiante. Rutherford encerrou radônio numa ampola de vidro de paredes muito finas e conseguiu coletar, no meio exterior, as partículas alfa emitidas pelo gás radioativo. A análise dessas partículas mostrou que tratava de estruturas semelhantes ao núcleo do hélio. Por outro lado, os estudos com a deflexão das radiações eram constituídos por elétrons dotados de elevada velocidade. Estas radiações comportam-se de diferentes formas quando submetidas à ação de campos magnéticos.

Um elemento radioativo natural, ao emitir os três tipos de radiação terá: partículas nnpouco desviadas pelo campo; partículas n bastante desviadas pelo campo, com deflexão oposta à das partículas C]; e raios CID, que nao sofreram desvio. Este comportamento foi observado pela primeira vez por Mme. Curie em sua Tese de Doutorado, publicada em 1904. 1904. Efeitos da radiação A extensão dos danos biológicos causados por radiação depende de fatores como o tipo e energia da radiação, as aracterísticas da pessoa irradiada (idade, estado de saúde, etc. e os órgãos do corpo atingidos pela radiação. Diferentes órgãos do organismo apresentam diferentes sensibilidades às radiações. Mudanças do DNA de uma célula podem levar a mutações genéticas. Uma vez que o DNA é uma molécula cujas ligações químicas podem ser rompidas pela radioatividade através da transferência de energia. Pois quanto maior a energia radioativa, maior será a possibilidade de ocorrerem mutações celulares. As radiações provocam efeitos significativos sobre as células e forte atividade biológica, envolvidas em divisão celular.

O que explica porque pessoas em fase de crescimento são mais sensíveis às radiações. Células muito diferenciadas praticamente não se dividem, logo são mais resistentes aos efeitos das radiações. Células formam tecidos, e estes formam órgãos, deste modo, podemos dizer que os órgãos são responsáveis pela reprodução; metabolismo, e são mais sensveis às radiações do que os músculos e nervos, onde a divisão celular é muito menos vigente. Estas células que são mais resistentes às radiações, ao serem estruídas por transferência de energia radioativa nao mais se regeneram.

Neste caso, a perda das células resultará em um comprometimento irreversível das funções a elas destinadas. Os efeitos biológicos da radiação são classificados em somáticos e hereditários. Os efeitos somáticos afetam apenas a pessoa receptora de 4 21 classificados em somáticos e hereditários. Os efeitos somáticos afetam apenas a pessoa receptora de irradiação, enquanto os efeitos hereditários, afetam seus descendentes além de afetarem a própria pessoa irradiada. Os efeitos somáticos dependem da dose de radiação a que Indivíduo foi exposto.

Quanto maior a dose, menor será o intervalo de tempo entre a exposição e o aparecimento do efeito. A leucopenia que é a diminuição da presença de glóbulos brancos no sangue, o câncer, uma doença crônica e lesões degenerativas são exemplos de efeitos somáticos. Nos danos hereditários, se um óvulo ou um espermatozóide danificado, ou seja, que tenham sido expostos a radiação, uma vez usado na concepção, todas as células do novo organismo terão o defeito em sua carga genética. Os efeitos resultantes da mutação original podem passar para futuras gerações.

Algumas mutações causam a morte do feto antes mesmo do nascimento. Outras podem produzir deficiências físicas ou mentais e ainda, diminuir a resistência do organismo. Trata-se de um efeito cumulativo, pois quanto maior a quantidade de radiação a qual a pessoa for exposta, maior será o número de mutações. Utilização na medicina Na medicina, as aplicações da radiação são feitas em um campo genericamente denominado Radiologia, que por sua vez compreende a radioterapia, a radiologia diagnóstica e a Medicina nuclear. Radioterapia A radioterapia utiliza a radiação no tratamento de tumores, rincipalmente os malignos, e baseia-se na destruição de tumor pela absorção de energia da radiação. O princípio básico utilizado maximiza o dano no tum absorção de energia da radiação. O principio básico utilizado maximiza o dano no tumor e minimiza o dano em tecidos vizinhos normais, o que se consegue irradiando o tumor de várias direções. Quanto mais profundo o tumor, mais energética deve ser a radiação a ser utilizada.

Tubos de raios x convencionais podem ser utilizados no tratamento de câncer de pele. A chamada bomba de cobalto nada mais é que uma fonte adioativa de cobalto-60, utilizada para tratar câncer de órgãos mais profundos. As fontes de césio-137, do tipo que causou o acidente de Goiânia, já foram bastante utilizadas na radioterapia, mas estão sendo desativadas, pois a energia da radiação gama emitida pelo césio-137 é relativamente baixa. A nova geração de aparelhos de radioterapia são os aceleradores lineares.

Eles aceleram elétrons até uma energia de 22 MeV, que, ao incidirem em um alvo, produzem raios x com energia bem mais alta que os raios gama do césio-1 37 e mesmo do cobalto-60 e são, hoje m dia, bastante utilizados na terapia de tumores de órgãos mais profundos como o pulmão, a bexiga, o útero etc. Na radioterapia, a dose total absorvida pelo tumor varia de 7 a 70 Gy, dependendo do tipo de tumor. Graças à radioterapia, muitas pessoas com câncer são curadas hoje em dia, ou se não, tem a qualidade de vida melhorada durante o tempo que lhes resta de vida. Radiologia diagnóstica A radiologia diagnóstica consiste na utilização de um feixe de raios x para a obtenção de imagens do interior do corpo em ema chapa fotográfica, ou em uma tela fluoroscópica, ou ainda em ma tela de W. O médico, ao examinar uma chapa, pode ve tela fluoroscópica, ou ainda em uma tela de TV. O médico, ao examinar uma chapa, pode verificar as estruturas anatômicas do paciente e descobrir a existência de qualquer anormalidade.

Essas imagens podem ser tanto estáticas quanto dinâmicas, vistas na TV em exames, por exemplo, de cateterismo para verificar o funcionamento cardíaco. Em uma radiografia convencional, as imagens de todos os órgãos são superpostas e projetadas no plano do filme. As estruturas normais podem mascarar ou interferir na imagem de tumores ou regiões anormais. Além disso, enquanto a distinção entre o ar, o tecido mole e o osso pode ser feita facilmente em uma chapa fotográfica, o mesmo não ocorre entre os tecidos normais e anormais que apresentam uma pequena diferença na absorção de raios x. ara visualizar alguns órgãos do corpo é necessário injetar ou ingerir o que se chama contraste, que pode absorver mais ou menos raios x que os tecidos vizinhos. Os contrastes mais comuns são o ar, compostos de iodo e de bário. O ar é um pobre absorvedor de raios x, e é usado como contraste em pneumoencefalograma e pneumopelvigrafia. Compostos de odo são injetados no fluxo sanguíneo para se obterem imagens de artérias e compostos de bário são tomados para radiografar o trato gastrintestinal, esôfago e estômago.

Logicamente esses contrastes não são e não se tornam radioativos. A tomografia computadorizada causou uma grande revolução na área de radiologia diagnóstica desde a descoberta dos raios k Ela foi desenvolvida comercialmente a partir de 1972 pela firma inglesa EMI e faz a reconstrução tridimensional da imagem por computação, p de 1972 pela firma inglesa EMI e faz a reconstrução tridimensional da imagem por computação, possibilitando a isualização de uma fatia do corpo, sem a superposição de órgãos. ? como se a gente fizesse, por exemplo, um corte transversal em uma parte do corpo em pé e o Visse de cima. Este sistema produz imagens com detalhes que não são visualizados em uma chapa convencional de raios X. Detectores de estado sólido substituem as chapas fotográficas em tomógrafos, mas a radiação utilizada ainda é a X. Os valore de exposição (44), na entrada da pele em um paciente “padrão” para diferentes radiografias, por chapa, estão na tabela 11. 1 . A diferença entre os valores de exposição é devida ? ondição do equipamento e técnica utilizada por clínica de radiologia.

Em muitos casos, a dose no paciente pode ser reduzida sem perda de filme e de informação diagnóstica. No caso de uma tomografia cerebral, a exposição na entrada da pele no plano da imagem é da ordem de 2. 00 a 3. 000 mR. – Medicina Nuclear A Medicina nuclear usa radionuclídeos e técnicas da Física nuclear na diagnose, tratamento e estudo de doenças. A principal diferença entre o uso de raios X e o de radionuclídeos na diagnose está no tipo de informação obtida. No primeiro caso, a informação está mais relacionada com a anatomia e no segundo aso com o metabolismo e a fisiologia.

Para o mapeamento da tireóide, por exemplo, os radionuclídeos mais usados são o iodo-131 eo iodo-123 na forma de iodeto de sódio, e o tecnécio-99 metastável na de pertecnetato de sódio. Os mapas podem fornecer informações sobre o funcionamento de tireóide, seja ela hi pertecnetato de sódio. Os mapas podem fornecer informações sobre o funcionamento de tireóide, seja ela hiper, normal ou hipofuncionante, além de detectar tumores. Hoje em dia, o tecnécio-99 metastável é um radioisótopo bastante usado. Sua forma química depende da finalidade.

Para estudos dinâmicos cardíaco e cerebral, por exemplo, usa-se o pertecnetato de sódio; microesferas ou macroagregados de albumina humana marcados com tecnécio-99 metastável são usados para a obtenção de imagens dos pulmões; e colóides de enxofre marcados com tecnécio-99 metastável, para a análise de medula óssea, fígado e baço. Com o desenvolvimento de aceleradores nucleares como o ciclotron, e de reatores nucleares, radionuclídeos artificiais têm sido produzidos e um grande número deles é usado na marcação de compostos para estudos biológicos, bioquímicos e médicos.

Muitos produtos do cíclotron possuem meia-vida física curta e são de grande interesse biológico, pois acarretam uma dose baixa no paciente. Entretanto, a possibilidade de utilizar radionuclídeos de meia-vida curta requer a instalação de cíclotron dentro das dependências do próprio hospital. É o caso do oxigênio-1 5, nitrogênio-13, carbono-11 e flúor-18, com meia- vidas físicas respectivas de aproximadamente 2, 10, 20 e 110 min. Os radionuclídeos que emitam pósitron são utilizados também na obtenção de imagens com a técnica de tomografia por emissão de pósltron (PET).

Para o estudo do metabolismo da glicose, por exemplo, incorpora-se o flúor-18 a essa molécula. Mapeamentos das áreas cerebrais são feitos com essa substância que se concentra na região de mai concentra na região de maior atividade cerebral. Dessa forma é até possível delimitar regiões cerebrais para cada idioma conhecido pelo paciente e até a zona de ideogramas das línguas japonesa e chinesa. A dose de radiação devida a um exame de Medicina nuclear, geralmente, não é uniforme no corpo todo, uma vez que os radionuclídeos possuem tendência de se concentrar em certos órgãos.

E é quase impossível medir a dose em cada órgão de uma pessoa. Entretanto, os cálculos teóricos feitos para o “homem referência” permitem determinar essas doses. A tabela 1 1. 2 (45) fornece a atividade de radionuclídeo administrado a um paciente, as doses calculadas para o órgão mais atingido em um dado tipo de exame, assim como as doses nas gônadas para as estimativas de possíveis efeitos hereditários. Outra aplicação de Medicina nuclear é na terapia de certos tipos de tumores que usa, Justamente, a propriedade que certos radionuclídeos possuem de se acumular em determinados tecidos. ?? o caso do uso de iodo-131 na terapia de tumores malignos da tireóide. Após a eliminação do tumor cirurgicamente, faz-se o mapeamento de todo o corpo para verificar a existência de metástases, que são células tumorais espalhadas pelo corpo. Em caso positivo, é administrado o iodo-131 , com atividade bem maior que a usada para mapeamento, agora para fins terapêuticos. A principal diferença entre a radioterapia e a terapia na Medicina nuclear refere-se ao tipo de fontes radioativas usadas. No primeiro caso, usam-se fontes seladas nas quais o material radioativo não entra em contat 0 DF 21