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1 EFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL GICOS DE LAS GICOS DE LAS GICOS DE LAS GICOS DE LAS GICOS DE LAS GICOS DE LAS GICOS DE LAS GICOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESA lmudena Real GallegoDra Ciencias Biol gicasMaster de F sica Biom dica. Facultad CC. F sicas- UCMI ndustriaMedicinaProducci n de energ aAgroalimentaci nConservaci n del patrimonioMedio ambienteAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACI N IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL GICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACI N IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTELas RADIACIONES IONIZANTES tienen muchas aplicaciones beneficiosas.
2 Pero pueden producir EFECTOS perjudiciales para la salud de las personas y el medio importante conocer, tan en detalle como sea posible, todos los EFECTOS producidos por la radiaci n que se descubrieron los rayos X en 1895, se observ que stos pod an producir EFECTOS nocivos para la BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL GICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACI N IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTELa ionizaci n altera la estructura electr nica de la materia y por tanto sus radiaci n ionizante puede desplazar un electr n de un nEn los tejidos vivos la ionizaci n produce cambios qu N DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACI N CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIALos EFECTOS biol gicos de la
3 Radiaci n derivan del da o que stas producen en la estructura qu mica de las c lulas: de GolgiRet culo endopl smico lisoMicrot bulosCentriolosPeroxisomaLisosomaMicrofi lamentosMitocondriasRet culo endopl smico rugosoPoros nuclearesMembrana plasm ticaNucleolosEnvuelta nuclearCromatinaRet culo endopl smico rugosoRibosomasRadiaci n ionizanteN cleo (ADN)INTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACC IINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCI N DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACI N CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAD oble h lice ADNC romosomaN cleoC lula en metafaseEl ADN contiene toda la informaci n necesaria para el control de las funciones celulares (crecimiento, proliferaci n, diferenciaci n).INTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCII NTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCI N DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACI N CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIALa informaci n contenida en el ADN se transmite a las c lulas N DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACI N CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAR ayos-X y gamma.
4 35% da o directo y 65% indirectoAcci n IndirectaAcci n DirectaOH HHO2 nm4 nmLESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNALESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNALESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNALESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNALESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNALESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNALESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNALESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL DNAR otura de la doble hebraUni n cruzada DNA-DNAUni n cruzada DNA-prote naD meros de basesP rdida de basesCambio de basesRotura de puentes de hidr genoRotura de la hebra sencillaLas lesionesque la radiaci n ionizante puede inducir en el ADN son muy diversas: roturas, cambios en las bases, uniones cruzadas algunos casos, las lesiones en el ADN se traducen en aberraciones cromos micas, cuyo recuento puede ser utilizado para estimar la dosis absorbida (Dosimetr a biol gica)Lesiones complejas agrupadasDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMET RDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETR A BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOL GICAGICAGICAGICAGICAGICAGICAGICAC uantificaci n de aberraciones cromos micas: - Inestables: dic ntricos, micron Estables.
5 TranslocacionesPreparaciones de metafasesLinfocitos de horas en cultivoColcemidaFijaci nContaje de aberraciones cromos micasAnilloDic ntricoMicron cleoTinci nDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMET RDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETR A BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOL GICAGICAGICAGICAGICAGICAGICAGICAM icron cleosFISH (Fluorescence In Situ Hybridization)SKY (Spectral Karyotyping) EFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL GICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACI NNNNNNNNAcci n directaRadiaci n ionizanteAcci n indirectaRadicales libresDa o al DNADa o subletalMecanismos de reparaci nC lula transformadaC lula normalEfecto estoc sticoDa o letalEfecto deterministaDa o letalMuerte celularEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL GICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSE fectos estoc sticosEfectos deterministasAparici nGravedadMecanismoNaturalezaDosis umbraldosis-efectoRelaci nIndependiente de
6 DosisDependiente de dosisLesi n subletaluna o pocas c lulasLesi n letalmuchas c lulasSom ticos o heredablesSom ticosNoS Tard aInmediata o tard aLinealLineal-cuadr ticaMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesDosis absorbida:Energ a absorbida por unidad de ; Gray(Gy).Dosis equivalente:Dosis absorbida ponderada por el factor de ponderaci n de la radiaci ; Sievert(Sv).Dosis efectiva:Dosis equivalente ponderada por el factor de ponderaci n de tejido. Julio/kilogramo; Sievert(Sv).Tipo celularMuerte implicaDosisC lulas diferenciadasC lulas que se dividenP rdida de funci nP rdida capacidad de divisi n1001 EFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL CELULARD efinici n de muerte celular: en funci n del tipo celular EFECTOS deterministas se producen por la muerte de un n mero elevado de c lulasde un tejido u rgano: La gravedad del efecto aumenta con la dosis de radiaci n.
7 Existe una dosis umbral para que ocurra el tras exposici n a dosis relativamente altasde radiaci QUE INFLUYEN LA RESPUESTA FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA CELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACI NNNNNNNNLa respuesta celular a la radiaci n est influida por diversos factores f sicos(LET, tasa de dosis), biol gicos(ciclo celular, reparaci n) y qu micos(ox geno).Tasa de dosisDosisTasa de dosis baja (10 rads/min)Tasa de dosis alta(100 rads/min)0,0110,1 Fracci n de supervivenciaEFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULARPROLIFERACI NDIFERENCIACI NC lulas diferenciadascon potencial proliferativoOrganizaci n flexibleSensibilidad inherente de las c lulas tica de la poblaci n como lulas cepaC lulas en proliferaci n y maduraci nC lulas funcionales madurasOrganizaci n jer rquicaRADIOSENSIBILIDADDIFERENCIACI NEjemplos:Epidermis, mucosa intestinal, sistema hematopoy ticoEjemplos.
8 Endotelio o par nquima de ri n e h gadoEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTAS Eritema: transitorio <1Gy; 3-6 Gy (cr nico 30 Gy) Quemaduras: 5-10 Gy (cr nico 35 Gy) Alopecia: reversible con 4 Gy; irreversible con 7Gy Descamaci n; atrofia; EFECTOS retardados(teleangiectasia, fibrosis): 10 Gy (cr nico 40Gy)PIELRS: capa basal de epidermis> 0,155,0 Cataratas> 0,10,5-2,0 OpacidadesSv/a o (cr nica)Sv (aguda)EfectoLa lente del ojo es muy RS y est rodeada de c lulas muy umbral (cataratas): 0,5 GyEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTAS- Primeros cambios en el epitelio delintestino delgado(vellosidades). - Da o del intestino grueso:p rdida de funci n (l quido, electrolitos, diarrea).
9 TRACTO GASTROINTESTINALSISTEMA HEMATOPOY TICO-Pancitopenia- infecciones - Hemorragias- AnemiaDosis umbral: 0,5 Gy(10-14Gy)(2,0 Gy EFECTOS severos)Dosis umbral: 2,0 Gy(45 Gy) (5,0 Gy EFECTOS severos)El efecto final depende de la dosis, tasa de dosis y edad. 2 Gy produce esterilidad permanente en mujeres >40 a os pero esterilidad temporal en mujeres de <35. EFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTAS RGANOS REPRODUCTORES FEMENINOSD osis umbral: 3,0-6,0 Gy esterilidad permanente0,6 Gy esterilidad temporal RGANOS REPRODUCTORES MASCULINOS- C lulas madre y espermatogonias son muy radiosensibles. - Fraccionamiento de dosis o irradiaci n cr nica son m s efectivas en producir esterilidad umbral: 3,5-6,0 Gy esterilidad permanente 0,15 Gy esterilidad temporalEs muy resistente a los EFECTOS de la radiaci n.
10 S lo dosis muy altas producen EFECTOS Gy producen da o en la m dula espinal: se engrosan los vasos, disoluci n de la materia blanca y DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASSISTEMA nervioso CENTRALOTROS RGANOSPulm n:Neumonitis aguda 18 Gy (4-6 meses). Dosis muy altas pueden producir fibrosis, acumulaci n de fibrina en los alv olos y sepsis (6 meses-1 a o post-irradiaci n).Ri n: Nefrosclerosis, nefritis, hipertensi n y fallo renal (2-3 a os; 30 Gy) Infecci n Sistemahematopoy ticoSistema InmuneSistema gastrointestinalPielTest culoOvarioPulm nCristalinoTiroidesSistema nerviosocentralInfeccionesHemorragiasEst erilidadInmunosupresi nsist micaDeshidrataci nDesnutrici nEscamaci nEsterilidadNeumon aCataratasDeficienciasmetab licasEncefalopat as ymielopat as2 semanasAlgunas horas1 semana3 semanas2 meses< 1 mes3 meses> 1 a o< 1 a oMuy variableseg n dosis0,52,00,11,02,05,03,010,00,23,00,53 ,08,010,00,25,05,010,015,030,0 LeucopeniaPlaquetopeniaLinfopeniaLesi n del epiteliointestinalDa o en la capabasalAspermia celularMuerte interf sicadel oocitoFallos en la barreraalveolarFallos en lamaduraci nHipotiroidismoDemielinizaci n yda o vascularTejidoEfectoPeriodo delatenciaaproximadoUmbralaproximado(Gy) DosisefectosseverosCausaEFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS.
