Fonte: SEARES , Marcelo Costa; FERREIRA, Carlos Alexsandro. A importância do conhecimento sobre radioproteção pelos profissionais da radiologia. CEFET/SC Núcleo de Tecnologia Clínica, Florianópolis, Brasil.
Para os profissionais que atuam na área de radiologia médica, é de extrema importância o conhecimento sobre radioproteção. Pacientes, público em geral, meio ambiente e o próprio profissional de radiologia estão sujeitos aos riscos inerentes à radiação ionizante. Para tanto, buscou-se revisar a literatura específica e referenciar pontos essenciais para alcançar o objetivo do presente artigo. Historicamente sabe-se que logo após Wilhelm Conrad Röntgen descobrir os raios-x, em 8 de novembro de 1895, os raios-x foram utilizados também por fotógrafos, até surgirem os seus primeiros efeitos danosos e verificar-se a necessidade de estudos mais profundos sobre os raios de Röntgen. A radiobiologia surgiu para estudar aqueles efeitos, desmistificando e trazendo à luz da ciência os efeitos determinísticos, estocásticos e o risco fetal.
A partir desse conhecimento fez-se necessário criar princípios de proteção radiológica. Já os princípios de radioproteção fornecem diretrizes básicas para as atividades operacionais que utilizam radiação ionizante. São eles: Justificativa, Otimização e Limitação da dose, todos baseados no princípio fundamental conhecido como ALARA acrômio para As Low As reasonable Achievable, que significa: tão baixo quanto possivelmente exequível. Em consonância com esses princípios, desenvolveram-se formas de radioproteção baseadas no Tempo de exposição, Distância da fonte de radiação e Blindagem com a finalidade de reduzir ao máximo os efeitos deletérios da radiação.
Efeitos biológicos da radiação
Em 1895, descobriram-se os raios-X e em 1896, a radioatividade natural. Logo em seguida, ficou evidente que tecidos biológicos eram afetados de maneira danosa pelas radiações ionizantes. Inicialmente, observaram-se danos na pele das mãos dos médicos radiologistas e queda de cabelo de pacientes irradiados. O primeiro relato associando a exposição às radiações à indução de câncer foi publicado em 1902. Logo em seguida, foi descoberto que a irradiação do tecido germinativo de plantas e animais resultava em efeitos nos descendentes. Entretanto, também foram detectados precocemente os benefícios do uso da radiação no diagnóstico e no tratamento médico (cura de tumores). Evidenciou-se a importância do estudo dos efeitos biológicos das radiações ionizantes, a fim de minimizar os seus efeitos prejudiciais no homem e em outras espécies e maximizar os benefícios do seu uso.
Radiobiologia
Após estudos realizados, verificou-se que moléculas importantes, como o DNA, poderiam ser danificadas pela produção de íons (radicais livres) e deposição da energia. Além disso, foi constatado que a quantidade do dano biológico produzido depende da energia total depositada, ou seja, a dose de radiação. Os efeitos das radiações são descritos através dos estudos de radiobiologia, em que são estabelecidas relações de dose / efeito. Considerando-se que as funções metabólicas ocorrem no citoplasma e as informações genéticas são encontradas no núcleo das células, as radiações podem induzir a quebra da molécula do DNA, ou causar um dano em uma seção dessa molécula, do qual resultará um dano somático no próprio indivíduo ou genético nos seus descendentes.
A molécula de DNA carrega o código necessário para o metabolismo celular, o qual é exatamente duplicado quando a célula se divide. Freqüentemente o dano causado pela radiação é reparado pelas próprias células, que apresentam sistemas de reparo específicos, mediados por enzimas, para diferentes tipos de lesão. Entretanto, quando isso não ocorre, há três alternativas: morte celular; incapacidade de reprodução ou modificação celular permanente, devido à alteração das sequências gênicas responsáveis pelo controle da multiplicação celular normal. A transformação celular é a primeira de uma série de etapas que pode levar a formação de um câncer. As unidades hereditárias (genes) são segmentos da molécula de DNA, que determinam as características das células, portanto, a mudança do código genético (mutação) de células germinativas pode afetar gerações futuras.
Os seres humanos são constituídos de células germinativas, que estão envolvidas na reprodução humana, e de células somáticas. A divisão das células reprodutivas é referida como meiose e a mitose representa a divisão de células somáticas. Os estágios dessa divisão incluem a pró-fase e a metáfase, que são as fases mais sensíveis às radiações. Quando células são submetidas a elevadas taxas de radiação, pode ocorrer a morte celular, definida como a perda da capacidade reprodutiva. As células com hipóxia são mais sensíveis à radiação e, portanto, a medula óssea, o esperma e os tecidos linfáticos são mais sensíveis do que o tecido nervoso. O mecanismo de interação da radiação com a célula pode ser de dois tipos: do tipo direto no DNA ou, mais comumente, o tipo indireto, quando há a formação de radicais livres que ionizam o citoplasma e afetam o DNA.
Efeitos determinísticos
Na maioria dos órgãos e tecidos do corpo há um processo continuo de perda e substituição de células. A radiação aumenta a destruição celular, mas esta pode ser fisiologicamente compensada por um aumento na taxa de reposição, sem maiores conseqüências para o organismo. Quando a redução do numero de células impede a função normal do órgão ou tecido, aparecem os efeitos clínicos. Alguns efeitos são de natureza funcional e podem ser reversíveis (distúrbios glandulares, efeitos neurológicos, danos vasculares). Quando o dano provocado pela exposição à radiação é grande e atinge um tecido vital, o individuo pode morrer. “A imediata relação “causa e efeito”, entre a exposição de um organismo a uma alta dose de radiação ionizante e os sintomas atribuídos à perda das funções de um tecido biológico, caracterizam o que se chama de “efeitos determinísticos”” (BIRAL, 2002, p.121).
Ao menos que a dose de radiação seja muito alta, a maioria das células não morre imediatamente, mas continua funcionando até tentar se dividir. Em tecidos com alta taxa de divisão celular, como os tecidos de revestimento, medula óssea e células germinativas, os danos ao DNA muitas vezes impedem a reposição do tecido lesado. Estes tecidos são os mais afetados apos irradiações agudas, apresentando efeitos precoces. Em tecidos constituídos principalmente por células nervosas, ósseas, tecido muscular e células hepáticas, as divisões celulares são pouco freqüentes e algumas lesões no genoma podem ocorrer sem maiores conseqüências. Nestes tecidos os efeitos determinísticos são observados menos freqüentemente e aparecem mais tardiamente. Por outro lado, tecidos diferenciados apresentam menor grau de recuperação quando seriamente danificados.
Os efeitos determinísticos apresentam um limiar de dose. O efeito é clinicamente observável apenas quando a dose da radiação é acima deste limiar. A magnitude do limiar depende da taxa de dose, do órgão irradiado e do efeito clínico. O intervalo para o aparecimento dos sintomas, sua natureza e severidade também dependem destes fatores, assim como da natureza da radiação. O limiar é diferente entre diferentes indivíduos devido à diferença de sensibilidade entre os mesmos. A probabilidade de ocorrência (números de indivíduos afetados) aumenta rapidamente com doses crescentes, acima do limiar, até que 100% das pessoas expostas apresentem os efeitos.
A severidade do dano é proporcional à dose, a partir do limiar. Por exemplo, os efeitos na pele são: eritema (de 3 a 5 Gy), descamação úmida (20 Gy) e necrose (50Gy). A morte após exposições agudas, não ocorre com doses inferiores a 1 Gy. Outros efeitos determinísticos têm limiares de dose superiores a 0,5Gy. “Para doses maiores do que 0,5 Gy (50 rad) o efeito da radiação é chamado determinístico ou mais comumente, não estocástico. Esse tipo de efeito geralmente resulta na morte celular”. (Dimenstein et al, 2001, p. 63). Para efeitos determinísticos, as principais fontes de informação no homem vêm de estudos sobre os efeitos: colaterais da radioterapia, nos radiologistas pioneiros, das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki e de graves acidentes nucleares. São usadas ainda informações obtidas a partir de estudos com microorganismos, células isoladas crescidas in vitro ou animais.
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