Efectos biológicos de las radiaciones

Transcripción

1 Estudio de la serie de procesos que se producen después de la absorción de la energía, por parte de los seres vivos, procedentes de las radiaciones ionizantes, de los esfuerzos del organismo para compensar los efectos de esa absorción de energía y de las lesiones que se pueden producir en el organismo. Modificaciones provocadas por la absorción de las radiaciones ionizantes por los seres vivos: Absorción de la radiación Modificación bioquímica elemental Modificación molecular Modificación celular Modificación tisular Modificación del organismo 1

2 Características de la interacción La interacción con las células se produce al azar, pudiendo o no producirse daño La absorción o depósito de la energía es muy breve (10-16 s) La interacción dentro de la célula no es selectiva. Los daños producidos por las radiaciones ionizantes no son exclusivos Los cambios biológicos derivados de las interacciones tienen un tiempo de latencia variable (minutos, semanas, años). Interacción Directa Indirecta Radiólisis del agua H 2 O + H + + OH 2

3 Efectos de las radiaciones ionizantes sobre el ADN El resultado es la alteración del código genético del gen afectado, lo que comunmente se llama MUTACIÓN. Debemos saber también que muchas de las alteraciones que producen las radiaciones ionizantes en el ADN son convenientemente reparadas por la célula y, por tanto, nunca llegan a manifestarse. Si la lesión producida es grande, los daños cromosómicos reciben el nombre de ABERRACIONES O ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS, que podrán ser compatibles o no con la vida del ser. Las lesiones cromosómicas se ven influidas por, entre otros, dos factores dependientes de la radiación: La dosis total suministrada. A mayor cantidad total de radiación ionizante suministrada, mayor es la incidencia de mutación o aberraciones. La tasa de dosis. Es la cantidad de radiación administrada por unidad de tiempo. La misma cantidad suministrada a dos personas en tiempos distintos, el daño será mayor en la que fue suministrada en menor tiempo ya que a la célula no le da tiempo a recuperarse del daño recibido. 3

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5 Radiosensibilidad Modificación de las condiciones celulares como consecuencia de la irradiación de la célula Ley de Bergonie y Tribondeau (1906) > Radiosensibilidad > actividad reproductiva > porvenir cariocinético funciones menos diferenciadas Ley de Ancel y Vitemberger (1925) Susceptibilidad similar, aparición de daño según condiciones (stress,..) 5

6 Dosis letales para diversas especies Especie Dosis letal (DL 50/30 ), Gy Bacterias >1000 Algunos peces 20 Pollo 6 Mono 4 Dosis letal: la que mata a una determinada proporción de individuos en un período determinado de tiempo DL 50/30, dosis que mata al 50% de individuos en 30 días (3-4 Gy en humanos) 6

7 (SIA) Síndromes principales (I) Síndrome hematopoyético. Destrucción de la médula ósea (1-10 Gy) Síndrome gastrointestinal Lesión gastrointestinal (fundamentalmente I. delgado); Gy Síndrome del sistema nervioso central >100 Gy. Solapamiento de los síndromes en los valores más altos de cada intervalo de dosis Evolución: pródromos, latencia y manifestación 7

8 (SIA) Síndromes principales (II) Síndrome hematopoyético. Destrucción de la médula ósea. Latencia: días-semanas (DL 50/30, Gy). Destrucción de células madre conlleva pancitopenia Síndrome gastrointestinal Pródromos en pocas horas, período de latencia desde el 2-5 días. Lesiones mixtas hematopoyéticas y digestivas Tiempo de supervivencia 3 días-2 sem. Síndrome del sistema nervioso central Dosis >5 Gy. provocan muerte en 2-3 días. Pródomos dependen de dosis (min-horas). Latencia de horas. 8

9 Clasificación de los efectos de las radiaciones ionizantes EFECTOS CAUSAS EJEMPLO ESTOCÁSTICO o ALEATORIO Cuando la probabilidad de que se presente es proporcional a la dosis recibida, no existiendo una dosis umbral, por debajo de la cual no se presente el efecto. La probabilidad de que aparezca leucemia en un sujeto irradiado es tanto más grande cuanto mayor sea la dosis recibida y puede aparecer aunque la dosis recibida sea casi despreciable. NO ESTOCÁSTICO o DETERMINISTAS Es aquel cuya intensidad (no su aparición o no aparición) es tanto mayor cuanto mayor sea la dosis recibida, existiendo una dosis umbral para la aparición del mismo. La aparición de alopecia (calvicie) radioinducida es tanto más intensa cuanto mayor es la dosis pero no aparecerá nunca si la dosis es inferior a 20 Sv. 9

10 Efectos estocásticos 10

11 Efectos deterministas 11

12 EFECTOS DE LA RADIACIÓN PARA DIVERSAS DOSIS 2,4 msv fondo natural DOSIS EFECTO ALEATORIO Mutaciones genéticas naturales. Del 0.1 al 2 % de todas las enfermedades hereditarias. 2.5 msv; fondo natural + actividades humanas Idem 1 msv; límite legal para el público. 3 muertes/10000 personas en 50 años; 0.65 casos de efectos hereditarios graves en 2 genera. 50 msv, límite legal para el personal profesionalmente expuesto 3 muertes/1000 personas en 50 años; 6.5 casos de efectos hereditarios graves en 2 genera. 12

13 EFECTOS DE LA RADIACIÓN PARA DIVERSAS DOSIS DOSIS EFECTO DETERMINÍSTICO 3-4 Sv, dosis local 3-6 Sv, dosis local 2-9 Sv, dosis local depilación eritema Opacidad cristalino Sv, dosis cuerpo entero mortalidad 50 % en menos de 60 d. 10 Sv, dosis cuerpo entero mortalidad 100 % en menos de 10 d. 13

14 Efectos inmediatos y diferidos de las radiaciones Inmediato Efecto Muerte Eritrema Esterilidad Dosis Dosis o tasa de dosis muy alta, general o en piel Diferido Cancer Defectos hereditarios Alteraciones no malignas Alteraciones del desarrollo Cualquier dosis o tasa de dosis. Probabilidad función de la dosis. Aparece años más tarde Dosis muy alta Irradiación del feto 14

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