RADIAÇÕES IONIZANTES
Centro Universitário Franciscano
Curso de Fisioterapia
Disciplina de Biofísica
Prof: Valnir de Paula Histórico das radiações ionizantes
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Roteiro
Conceitos e Interação das Radiações Ionizantes
com a matéria
Interação das Radiações Ionizantes com o meio
biológico.
1ª Parte:
Histórico das
1895:
Wilhem Conrad Röentgen descobre os Raios X enquanto fazia experimentos com raios catódicos.
1º Aparelho de RX 1ª Radiografia
1896: Antoine Henri Becquerel constatou que um sal de urânio
produzia manchas numa chapa fotográfica, mesmo no escuro e embrulhado em papel negro.
Essa descoberta foi chamada de radioati-vidade e os elementos que apresentam essa propriedade foram chamados de elementos radioativos. Radioatividade,
Registro obtido por Becquerel em chapa fotográfica de radiações emitidas naturalmente →
1898: Descoberta do Rádio e Polônio
Pierre e a sua mulher, Marie Curie, estudando os componentes do minério de urânio,
encontram fontes radiativas muito mais fortes que o próprio elemento.
Desse modo, descobriram novos elementos químicos, como o Rádio , o Tório e o Polônio foi assim batizado em homenagem à Marie Curie, por ser polonesa.
A Braquiterapia*
Na sua tese de doutoramento em 1904, Madame Curie descreveu um experimento biológico em que ela colocava uma cápsula
contendo rádio no braço do seu esposo e deixava-a por várias
horas. Ela disse que era produzido uma ferida que levava um mês para sarar.
Esta ferida não era uma "queimadura" superficial; a
avaria era muito mais profunda. A possibilidade de usar rádio para destruir o câncer foi reconhecida quase que imediatamente.
* Tratamento de radioterapia em que o material radioativo fica em contato com o tecido que está sendo tratado.
1º de março de 1896: o jornal português O Século publicou, em primeira página, extenso artigo intitulado: “A Photographia
Atravez dos Corpos Opacos”.
Uso “terapêutico” dos raios X
• À época do descobrimentos dos Raios X, a eletroterapia era utilizada como tratamento da dor.
• Pouco depois da descoberta dos raios X, um eletroterapeuta americano iniciou pesquisas, irradiando uma mulher com câncer de mama.
• Os raios X também passaram a ser utilizados em lesões de pele. • Algumas clínicas francesas e americanas passaram a utilizar os raios X para depilação.
“Radium faz menina cega enxergar. Expressivos
resultados são obtidos com o novo metal e os raios-X.”
Exageros sensacionalistas da época
Exageros sensacionalistas da época
“Radium e raios-X usados para o embelezamento.”
“ Os homens serão beneficiados com as novas descobertas”
“Os raios-x transformam um negro em branco. Imagine um
etíope transformado em um caucasiano.”
Exageros sensacionalistas da época
Entre os problemas informados associados com Radiografias estavam: vermelhidão, entorpecimento, depilação, infecção, descamação, e dor severa.
Possíveis causas (hipóteses): ozônio gerado por máquinas estáticas, calor excessivo e umidade, superexposição a
eletricidade, e “alergia de Radiografia”
Assento roentgenológico” (1898),
Oferecia ao profissional e ao paciente uma condição confortável para o exame fluoroscópico e uma ausência completa de
proteção.
Raios-X nas ruas
"Meninas do rádio"
escrevem um capítulo
trágico na história de
uma pequena cidade.
Elas pintavam mostradores de
relógio com rádio, umedecendo o pincel na boca.
Mihran Kassabian (1870-1910) notou e fotografou as suas mãos durante necroses progressivas e amputações consecutivas,
esperando que os dados coletados pudessem ser úteis para a ciência após sua morte.
Evolução temporal das principais descobertas
• 1895 - Descoberta dos raios X (W.C. Roentgen) • 1895 - Primeiro registro radiográfico.
• 1896 - Descoberta da radioatividade (H. Becquerel)
• 1898 - Descoberta do rádio e do polônio (Pierre e marie Curie) • 1898 – Descoberta das partículas α e β (Rutherford)
• 1898 - Descoberta dos raios γ (Paul Villard)
• 1902 - Suspeita da indução de doenças de pele: eritema. • 1912 - Descoberta dos raios cósmicos (Hess)
O conhecimento e o domínio do núcleo atômico possibilitou ao homem a fabricação da bomba atômica.
Os efeitos maléficos da radiação são estudados até hoje, com a população e suas gerações, vítimas das bombas.
2ª Parte:
A Interação da Radiação
com a Matéria
A interação das radiações com a matéria consiste na
transferência de energia da radiação para o meio
Tipos de Radiações
Radiações corpusculares
PARTÍCULA ALFA: 2 prótons e 2 Nêutrons (Núcleo do Hélio) Carga +, Alta Ionização
PARTÍCULA BETA: é um elétron nuclear (+ ou -)
OBS: Como possuem carga elétrica, estas partículas podem ser desviadas por campos magnéticos.
Radiações eletromagnéticas
Não possuem massa nem carga elétrica.
Não são desviadas por campos magnéticos
Possuem alto poder de penetração na matéria
Radiações Ionizantes do Espectro Eletromagnético
Ionização
Quando um feixe de radiação de alta energia atinge a matéria, os elétrons podem ser removidos do átomo, resultando elétrons
livres de alta energia e íons positivos. Quando ocorrem quebras de ligações químicas, resultam na formação de radicais livres. A radiação portanto chama-se ionizante quanto possui energia maior que a energia de ligação do elétron no átomo.
Radiações Ionizantes
Portanto, as radiações são denominadas de ionizantes
quando produzem íons, radicais e elétrons livres na
matéria que sofreu a interação.
Sob o ponto de vista dos sentidos humanos, as
radiações ionizantes são:
GRAY (Gy) Unidade de Dose Absorvida
1Gy = 1 J/kg
Dose absorvida
É uma grandeza que mede a energia total absorvida por unidade de massa (E/m).
Unidade de medida das radiações
3ª Parte:
Interação das Radiações
Ionizantes com as Células
Os Radicais Livres
Quando a radiação ioniza os átomos das células, formam-se radicais livres, que são entidades químicas, altamente reativas em decorrência da presença de átomos cuja última camada não apresenta o número de elétrons que conferiria estabilidade à estrutura.
Exemplos:
superóxido (O
2-),
peróxido de hidrogênio (H
2O
2),
radicais hidroxila (OH
-).
Radicais livres (cont.)
Grande parte dos radicais livres são produzidos pelas células,
durante o processo de combustão do oxigênio, utilizado para
converter os nutrientes dos
Fatores externos (além dos fatores metabólicos), que podem contribuir para o aumento da formação dessas moléculas: - Poluição ambiental - Radiações Ionizantes - Tabagismo - Alcoolismo - Resíduos de pesticidas - Estresse
- Consumo excessivo de gorduras
Radicais livres (cont.)
A Radiólise da Água
Como a água representa o maior conteúdo de nosso corpo, os efeitos da radiação nesse meio são muito importantes.
Quando a radiação interage com uma molécula de água, um elétron é ejetado, resultando uma molécula ionizada de água (H2O+ ).
A molécula de água ionizada pode reagir com a outra molécula de água, formando um radical hidroxila.
Danos ao DNA pela Radiação
A radiólise da água pode ocorrer no citoplasma da célula, de forma que os radicais livres produzidos causem reações em cascata, atingindo o DNA.
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Como o DNA forma o cromossomo, este pode sofrer alterações, como
aberrações cromossômicas. Isto interfere na
reprodução celular, o que pode gerar uma neoplasia.
Através de experiências com populações celulares em divisão, verificou-se que as células são mais sensíveis à radiação quando estão em mitose, ou seja, durante a reprodução celular.
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Sensibilidade das Células à Radiação
Isto significa que as células que se reproduzem mais (como a células sanguíneas) são mais sensíveis aos efeitos da radiação.
Os neurônios e células ósseas e
musculares são mais resistentes por se reproduzirem menos.
A diferenciação celular
Lei de Bergonnié e Tribondeau
A radiossensibilidade dos tecidos às radiações ionizantes foi descrita por J. Bergonnié e L. Tribondeau, cujo princípio que rege a radiossensibilidade tecidual diz o seguinte:
A sensibilidade das células à irradiação é diretamente
proporcional à sua capacidade reprodutiva e inversamente proporcional ao seu grau de diferenciação.
Referências
ALPEN, E. D. Radiation Biophysics. 2.ed. San Diego: Academic Press, 1998.
HALL, E. J.. Radiobiology for the Radiologist. 5.ed. New York: Williams & Wilkins, 2000.
TUBIANA, M., BERTIN, M. Radiobiologia e Radioproteção. Edições 70 , 1990. 103 p.
SIQUEIRA V.. Síndrome de Down: Translocação Robertsoniana. Saúde e Ambiente. Universidade Unigranrio
