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Q.F. LUIS JOSE TORRES SANTILLAN LESIONES POR AGENTES FISICOS RADIACIONES IONIZANTES Q.F. LUIS JOSE TORRES SANTILLAN DOCENTE DE TOXICOLOGIA

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Q.F. LUIS JOSE TORRES SANTILLAN

LESIONES POR AGENTES FISICOS RADIACIONES IONIZANTES

Q.F. LUIS JOSE TORRES SANTILLANDOCENTE DE TOXICOLOGIA

Q.F. LUIS JOSE TORRES SANTILLAN

Q.F. LUIS JOSE TORRES SANTILLAN

INTRODUCCIÓN

Nuestro conocimiento sobre los efectos de este tipo de radiaciones sobre los seres vivos tiene aún importantes lagunas, sobre todo en lo que respecta a sus efectos a largo plazo tras la exposición a dosis muy bajas, pero continuas. No obstante, probablemente sea la radiación el agente físico nocivo más estudiado y conocido. 

Las diferentes formas de radiación ionizante varían en su origen natural, energía, frecuencia y penetrabilidad.

Uno de los problemas fundamentales es que la mayor parte de los estudios en humanos proceden de accidentes laborales; Hiroshima y Nagasaki (explosión de bombas atómicas).

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1.¿QUÉ ES LA RADIACIÓN?

Radiación: Energía en tránsito, ya sean partículas u ondas electromagnéticas.

Existen DOS tipos de radiación: Ionizante – Puede remover electrones desde los

átomos, convirtiéndolos en iones. No ionizante – No tiene la energía suficiente

para remover electrones desde los átomos.

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Espectro electromagnético

Alta frecuencia Espectro electromagnético Baja frecuencia

Cósmicos Gama Rayos X Ultravioleta Luz Visible Infrarrojo Microondas Radio

Radiación Ionizante Radiación NO Ionizante

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Radiación Ionizante

Rayos CósmicosRayos Cósmicos Rayos GammaRayos Gamma Rayos XRayos X

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Radiación Ionizante

La radiación ionizante se produce desde el interior de los átomos y está formada por partículas y ondas de alta energía.

Cuando comúnmente se habla de radiación uno se refiere a la radiación ionizante.

Ejemplo – Néon-20

ElectronesEl Núcleo contiene neutrones y protones

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Á T O M O

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2. TIPOS DE RADIACIÓN IONIZANTE Y GRADO DE PENETRACIÓN

Alfa

Beta

Rayos X y Gama

Neutrones

PapelPapel PlásticoPlástico PlomoPlomo ConcretoConcreto

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Radiaciones cósmicas Es una gran variedad de

partículas altamente energéticas que bombardean constantemente la Tierra desde el espacio exterior.

Esta radiación es más intensa en la alta atmósfera y en las latitudes más cercanas a los polos, ya que la atmósfera nos protege de ellas.

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ORÍGEN DE LAS RADIACIONES IONIZANTES Radiactividad natural. átomos presentes en la Naturaleza (uranio, torio, etc), Radiactividad incorporada en alimentos , bebidas, etc. Los crustáceos y

moluscos marinos. Procedimientos médicos (radiografías, etc). Son la fuente principal. "Basura nuclear". Los materiales de desecho nuclear, los hospitales y los

centros de investigación. Radón. Gas procedente del uranio, que se encuentra de forma natural en la

tierra. Exposición profesional. En España se incluyen en esta categoría unas 60.000

personas. El 95 % recibe dosis diez veces por debajo del límite permitido. Explosiones nucleares. Accidentales, bélicas o experimentales.

Radón55%

Cósm ica8%

Terrestre8%

Interna11%

Productos de consum o

< 3%

M edicina nuclear

4%

Rayos X m édicos

11%

Otros0.3%

Radioactividad Artificial< 18%

Radioactividad Natural82%

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3. EFECTOS DE LA RADIACION:

TIPO DE LESIONES RADIOINDUCIDASLesión letal: Es irreversible e irreparable, que conduce necesariamente a la muerte de la célula. Lesión subletal: En circunstancias normales puede ser reparada en las horas siguientes a la irradiación, salvo que la inducción de nuevas lesiones subletales por sucesivas fracciones de la dosis determine letalidad. Lesión potencialmente letal: Es una lesión particular que está influida por las condiciones ambientales del tejido irradiado durante y después de la irradiación.

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3.1. CLASIFICACION:

4.1.1. Según el tiempo de apariciónPrecoces: Aparecen en minutos u horas: eritema cutáneo, náuseas. Tardíos: Aparecen meses u años después de la exposición, por ejemplo cáncer radioinducido4.1.2. Desde el punto de vista biológicoEfectos somáticos: Sólo se manifiestan en el individuo que ha sido sometido a la exposición de radiaciones ionizantes por ejemplo el eritema. Efecto hereditario: No se manifiestan en el individuo que ha sido expuesto a la radiación, sino en su descendencia.4.1.3. Según la dependencia de la dosisEfecto estocástico: No necesitan una dosis umbral determinada para producirse. Se cree que el único efecto estocástico es el cáncer radioinducido y las mutaciones genéticas. Efecto no estocásticas: Se necesita una dosis umbral para producirlos, por debajo de la cual, la probabilidad de aparición de los mismos es muy baja..

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HIROSHIMA Y NAGASAKI

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3.2. DOSIS RECIBIDAS Y DOSIS LIMITE:

El intervalo de tiempo que transcurre entre la exposición, y la aparición del efecto de la radiación se denomina periodo de latencia

La dosis umbral, para cada determinado efecto biológico, es la dosis mínima de radiación que produce el efecto.

La dosis máxima, permisible es la máxima dosis que, en el estado actual de nuestros conocimientos, no se espera que cause ninguna lesión apreciable en la persona irradiada en ningún momento de su existencia.

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Límites de radiaciónactuales en el mundo En 1990, la Comisión Internacional para la

Protección Radiológica publicó el ICRP 60 que recomienda modificar los límites a los siguientes: Trabajadores expuestos : 20 mSv/año

(promediado en 5 años) En caso de mujeres embarazadas:

No sobrepasar 2 mSv/período de gestación, con máximo de 0,5 mSv /mes.

Público general : 1 mSv/año

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3.3. LA RADIACION COMO FACTOR DE RIESGO:

Por término medio, una persona recibe aproximadamente 360 mrem cada año, la mayor parte de ella, a partir de fuentes naturales de radiación.

Es poco probable que un ciudadano normal pueda recibir dosis de más de 5 rem por año, por lo que las estimaciones del riesgo de la radiación suelen basarse más en los aumentos de la frecuencia de las neoplasias que en las muertes debidas directamente a la radiación,asi como también de sustancias químicas.

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3.4. MECANISMO DE LOS DAÑOS POR RADIACION:

A bajas dosis, las células reparan el daño con bastante rapidez. A dosis muy elevadas, las células pueden ser incapaces de reparar los

desperfectos, y pueden sufrir daños permanentes, o aún la muerte.4.4.1. Etapa física: Es una respuesta inmediata que ocurre entre billonésimas y millonésimas

de segundo.

La acción directa de la radiación es consecuencia de ionizaciones que se producen en los átomos que forman la molécula del ADN, fenómeno dominante en radiaciones con alta transferencia lineal de energía (LET) como las partículas alfa, beta y neutrones, que inciden directamente sobre los átomos de las moléculas. La acción indirecta de la radiación es la interacción del haz de radiación con otros átomos y moléculas de la célula como el agua, produciéndose radicales libres que al difundir hasta la molécula de ADN, la dañan de manera indirecta.

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Etapa Química:Radicales libres: Un radical libre es cualquier átomo o molécula

capaz de existir independientemente, que posee en su capa electrónica externa un electrón no pareado. La mayor parte de los iones formados por el efecto de la radiación, lo son a partir de moléculas de agua, pues no en vano el agua es la molécula más abundante del organismo.

Cuando la molécula de oxígeno Cuando la molécula de oxígeno adquiere un electrón, aparece un adquiere un electrón, aparece un radical llamado superóxido, radical llamado superóxido, representado por O 2.-. Es representado por O 2.-. Es probablemente el más abundante de probablemente el más abundante de los radicales libres de oxígeno, los radicales libres de oxígeno, aunque no el más reactivo. aunque no el más reactivo. El radical libre hidroxilo HO-. es El radical libre hidroxilo HO-. es una de las substancias químicas más una de las substancias químicas más reactivas. El radical hidroxilo es el reactivas. El radical hidroxilo es el responsable de la mayor parte del responsable de la mayor parte del daño ocasionado al DNA celular y a daño ocasionado al DNA celular y a las membranas causado inicialmente las membranas causado inicialmente por las radiaciones ionizantes. por las radiaciones ionizantes. 

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. Etapa biológica: La etapa biológica se inicia con la activación de reacciones

enzimáticas para reparar el daño producido por las radiaciones. La respuesta de los tumores a la radioterapia. Los efectos secundarios agudos y tardíos asociados a la

radioterapia. Desarrollo de neoplasias radioinducidas a largo plazo por

mutaciones en células somáticas. Desarrollo de malformaciones genéticas en la descendencia por

mutaciones en células germinales 4.4.3.1 Apoptosis:4.4.3.1 Apoptosis: Otro mecanismo por el que la radiación puede Otro mecanismo por el que la radiación puede ocasionar daño tisular es la inducción de apoptosis. ocasionar daño tisular es la inducción de apoptosis. Este mecanismo no excluye al anterior, y hay Este mecanismo no excluye al anterior, y hay evidencias de que puede ser desencadenado por la evidencias de que puede ser desencadenado por la formación previa de radicales libres que lesionen el formación previa de radicales libres que lesionen el material genético. El término apoptosis (del griego material genético. El término apoptosis (del griego apoapo, aparte, y , aparte, y ptosisptosis,caído -,caído -como cae la lluviacomo cae la lluvia) fué ) fué acuñado en 1972 por Kerr y cols. para designar un acuñado en 1972 por Kerr y cols. para designar un tipo de muerte celular que difiere de la necrosis. tipo de muerte celular que difiere de la necrosis. Otros autores lo han denominado también "muerte Otros autores lo han denominado también "muerte celular programada".celular programada".

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EVALUACIÓN DE LA DOSIS RECIBIDA:  De la clínica descrita en el síndrome agudo se deduce que el

establecimiento de la dosis recibida por el sujeto es crucial para el pronóstico.

6.1.DOSIMETRÍA QUÍMICA:  El más utilizado es el basado en una

preparación de agar-alanina, que sometida a resonancia paramagnética del espín electrónico (ESR) permite averiguar la dosis de radiación recibida por el dosímetro, y por extensión, por el sujeto.

6.2.DOSIMETRÍA BIOLÓGICA:  Se han hecho considerables esfuerzos para encontrar dosímetros biológicos, es decir, cambios detectables en el individuo que hayan mostrado estrecha correlación con la dosis y con el pronóstico posterior. 

Hasta la fecha, no hay ninguno que sea perfecto, pero algunos de ellos han sido evaluados en los últimos desastres relacionados con la radiación, y se han encontrado relativamente útiles. 

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. Cuantificación de los micronúcleos: 

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 Recuento dinámico de neutrófilos:  Con buenos resultados en el desastre de Chernobyl es el

recuento dinámico de neutrófilos en los días que subsiguen a la exposición. Se han descrito dos índices, relacionados con la dosis en sendas ecuaciones de regresión. E l primero es el día en que el recuento de neutrófilos desciende por debajo de la cifra de 500/µL, y el segundo, el día en que el recuento de neutrófilos alcanza el mínimo. 

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 Recuento dinámico de linfocitos: 

6.2.4. Otros métodos:  se ha utilizado en el laboratorio la evaluación de la aparición de mutaciones linfocitarias a partir de la glicoforina A, un método que no pudo ser utilizado todavía en Chernobyl. y la resonancia del spin electrónico del esmalte dentario,no depende del tiempo que haya durado la exposición, y tiene un umbral de sensibilidad muy bajo, del orden de 0.1 Gy, y de una importante estabilidad durante años, lo cual lo hace estar cercano al indicador biológico ideal. 

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TRATAMIENTO: El tratamiento del enfermo irradiado debe empezar por una investigación

para evaluar el tipo de radiación predominante implicado en el accidente, y si se trata de irradiación de cuerpo entero o de la afectación solamente de una región corporal, si existe o no contaminación o riesgo de incorporación de material radiactivo, o de si existen otros datos sobreañadidos a la radiación, como heridas, traumatismos o quemaduras.

7.1. TRATAMIENTO PREHOSPITALARIO: El tratamiento prehospitalario irá dirigido fundamentalmente a la selección

de las prioridades de los afectados, maniobras de descontaminación, tratamiento de las quemaduras y de las condiciones de riesgo vital, y evacuación escalonada según se haya decidido en el triage. 

 

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Idealmente debe hacerse en lugares preparados Recogida de las aguas residuales que evite la incorporación de estas

al sistema general de alcantarillado o al subsuelo. La tarea de descontaminación debe ser realizada por el propio

sujeto, si ello es posible, o por operarios debidamente protegidos. Deben eliminarse todas las ropas del individuo, y ser almacenadas en

contenedores especiales Hacer especial énfasis en la limpieza y descontaminación del pelo,

que debe ser afeitado, los pliegues, las uñas, y los dedos de las manos y de los pies.

El proceso debe ser monitorizado por contadores de radiación, y solamente finalizará cuando la radiación emanada del sujeto se haya reducido al mínimo.

 TRATAMIENTO HOSPITALARIO: Tras la llegada al hospital, se reevaluará en primer lugar el estado de

contaminación de cada enfermo, y si es preciso, se someterá de nuevo a este a un proceso de limpieza de las zonas contaminadas. Si no se hubieran instituido las anteriores medidas para eliminar contaminantes externos, ingeridos o incorporados, se comenzarán en cuanto sean posibles. Entonces se le dará el cuidado necesario con medicamentos e inclusive someterlo a operaciones quirúrgicas según sea la gravedad del un tipo especifico de radiación.

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TERAPÉUTICA EN EXPERIMENTACIÓN:

En el momento actual no existe ninguna terapéutica contrastada que sea capaz de evitar los efectos directos de la radiación sobre el organismo. No obstante, el hecho de que una gran parte al menos de las lesiones sean originadas por la formación de radicales libres ha hecho que se hayan efectuado bastantes trabajos de experimentación con substancias antioxidantes, algunos de los cuales parecen prometedores. Muchas drogas, fundamentalmente aquellas con grupos sulfhidrilo, administradas a animales de experimentación en el periodo previo a la irradiación, han logrado mejorar la supervivencia. También se ha demostrado su actividad protectora en cultivos celulares irradiados con neutrones, que han sido protegidos por N-acetilcisteína o por captopril, dos drogas frecuentemente utilizadas en clínica, con capacidad donadora de grupos sulfhidrilos. Sin embargo, esta misma mejoría no ha podido demostrarse en humanos

La administración de quelatos de elementos metálicos esenciales como el Fe, Mn, Cu y Zn parecen haber evitado la muerte en ratones irradiados con dosis habitualmente letales. Se cree que su acción se ejercería mediante la facilitación de la síntesis de enzimas dependientes de estos metaloelementos, cuyo papel es clave en impedir la acumulación de radicales libres, o para la reparación del daño causado por estos. 

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8.1 Radioterapia: consiste en el tratamiento de pacientes oncológicos mediante radiaciones. Su principal objetivo es depositar una dosis adecuada en el tumor para su control minimizando la dosis en los tejidos sanos circundantes.

Una de sus modalidades de la Radioterapia es la Teletarapia, en la que la fuente de radiación es externa al paciente

Irradiar el tejido enfermo para depositar una dosis (energía / masa) uniforme y minimizar la dosis en el tejido sano circundante En la fotografía vemos la disposición típica de estos tratamientos con el paciente inmovilizado en una mesa siendo el acelerador capaz de girar isocéntricamente sobre él para, utilizando múltiples direcciones, concentrar la radiación en la zona tumoral.

TRATAMIENTO CON RADIACIONES IONIZANTESTRATAMIENTO CON RADIACIONES IONIZANTES

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Tratamiento de próstata con 7 campos concentrando la dosis en ella y minimizándose en el resto.

 Clasificación:

TELETERAPIA : Haces de electrones y rayos X, haces de Co-60, fuera de paciente

BRAQUITERAPIA :Fuentes radiactivas dentro paciente

Nuestro estudio se basará en la teleterapia.Dentro de la Teleterapia y según las fuentes utilizadas se clasifican:

  Terapia de alto voltaje (Ortovoltaje) Terapia con fuentes de Cs-137 Cobaltoterapia Terapia con fotones de acelerador lineal Terapia con electrones de acelerador lineal

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RADIACIÓN IONIZANTEComentario final

La vida en la Tierra se ha desarrollado siempre con la radiación natural de fondo. La utilización de la radiación como un elemento de ayuda para las actividades humanas, tanto en exámenes médicos (Diagnóstico por imagen) o en actividades industriales debe hacerse considerando que su uso debe cumplir con las regulaciones en cuanto a los límites establecidos de dosis máximas permisibles. Dentro de esos límites la radiación nos entregará sus beneficios como lo ha hecho hasta el momento.

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RADIACIÓN IONIZANTE – DIAGNÓSTICO POR IMAGEN

DIAGNÓSTICO POR IMÁGEN

RADIODIAGNÓS-TICO CLÁSICO

TOMOGRAFÍA COMPUTALIZADA

(TC)

RESONANCIA MAGNÉTICA

MEDICINA NUCLEAR

TOMOGRAFÍA DE EMISIÓN

DE POSITRONESECOGRAFÍA

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APLICACIONES TERPÉUTICAS (RMN)

HTA DOLOR ABDOMINAL

DOLOR OSEO Y

MUSCULAR.

disnea

Dispepsia no

ulcerosa

Dolor toráxico

Litiasis renal

TRASTORNOS

ENDOCRINOS

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