conceitos basicos de ecologia e etc

 RADIAÇÃO E CONTAMINAÇÃO CELULAR

Grandes doses de radiação podem causar morte celular, e doses mais baixas podem interferir nos sistemas de reparo molecular endógeno, na homeostase e na proliferação celular. Os danos a esses e outros componentes celulares podem resultar em hipoplasia progressiva, atrofia e, com o tempo, fibrose dos tecidos.

A radiação pode provocar basicamente dois tipos de danos ao corpo, um deles é a destruição das células com o calor, e o outro consiste numa ionização e fragmentação(divisão) das células.

EXPOSIÇÃO À RADIAÇÃO

Para que uma pessoa seja contaminada, o material radioativo deve entrar em contato com ou penetrar o corpo. Quando uma pessoa é exposta a certos tipos de radiação, essa energia pode penetrar o corpo. Quando uma pessoa faz uma radiografia, ela é exposta à radiação, mas não é contaminada.

Bactérias e fungos, incluindo bolores e leveduras, são onipresentes no meio ambiente e são capazes de rapidamente colonizar e florescer no rico meio de cultura de células. Seu pequeno tamanho e rápidas taxas de crescimento tornam esses micróbios os contaminantes da cultura de células mais comumente encontrados.

Tipos de radiação

A radiação inclui

• Ondas eletromagnéticas de alta energia (raios-X, raios gama)

• Partículas (partículas alfa, beta, nêutrons)

As partículas alfa são emitidas pelo núcleo do hélio por vários radionucleotídeo com altos números atômicos (p. ex., plutônio, radio, urânio) que não podem penetrar na pele além de uma profundidade rasa (< 0,1 mm).

As partículas beta são elétrons de alta energia emitidas pelo núcleo de átomos instáveis (p. ex., césio-137, iodeto-131). Tais partículas podem penetrar mais profundamente na pele (1 a 2 cm) e causar dano epitelial e subepitelial.

Os nêutrons são partículas eletricamente neutras projetadas pelo núcleo de alguns radionucleotídeo (p. ex., califórnio-252) e produzidas em reações nucleares (p. ex., em reatores nucleares); sua profundidade de penetração no tecido varia de poucos milímetros a dezenas de centímetros, dependendo da sua energia. Colidem com os núcleos dos átomos estáveis, resultando em emissão de prótons energéticos, partículas alfa e beta e radiação gama.

Radiação gama e raios-X são radiações eletromagnéticas de alta energia (fótons) e alta frequência que podem penetrar a pele por vários centímetros. Enquanto alguns fótons depositam toda sua energia no corpo, outros podem somente depositar uma fração de sua energia e outros podem, ainda, passar completamente pelo corpo sem nenhuma interação.

Devido a essas características, as partículas alfa e beta causam maior dano quando os elementos radioativos que as emitem estão dentro (contaminação interna) ou, no caso de emissores beta, diretamente no corpo; somente tecidos em contato próximo ao elemento são afetados. Raios-X e raios gama podem causar danos a grandes distâncias de sua fonte e são tipicamente responsáveis por síndromes radioativas agudas. As síndromes de radiação agudas podem ser causadas por uma dose suficiente de alguns radionuclídeos depositados internamente amplamente distribuídos nos tecidos e órgãos e têm alta atividade específica. Por exemplo, o polônio-210 (Po-210) tem atividade específica de 166 terabecquerels por g (TBq/g) e 1 mcg (tamanho de um grão de sal) de Po-210 libera uma dose no corpo inteiro de 50 Sv (~ 20 vezes a dose letal mediana).

Medição da radiação

Unidades de medida convencionais compreendem roentgen, gray e sievert. O roentgen (R) representa a intensidade de radiação X ou gama no ar. O gray (Gy) é a quantidade daquela energia absorvida por unidade de massa. Devido ao fato de o dano biológico por Gy variar com o tipo de radiação (mais alto para nêutrons e partículas alfa), a dose em Gy é corrigida por um fator de qualidade; a dose equivalente resultante é o roentgen equivalente em man (rem). Fora dos EUA e na literatura científica, utilizam-se unidades SI (Sistema Internacional); nesse sistema, o rad é substituído pelo gray (Gy) e o rem pelo sievert (Sv); 1 Gy = 100 rad e 1 Sv = 100 rem. O rad e rem (portanto Gy e Sv) são essencialmente iguais (o fator de qualidade é igual a 1) quando descrevem radiações gama ou beta.

A quantidade (volume) de radioatividade é expressa em termos do número de desintegrações nucleares (transformações) por segundo. O becquerel (Bq) é a unidade do SI da radioatividade; um Bq é 1 desintegração por segundo (dps). Em unidades convencionais, às vezes ainda utilizadas nos EUA, um curie corresponde a 37 bilhões de Bq.

Tipos de exposição

A exposição à radiação pode envolver

• Contaminação

• Irradiação

Contaminação radioativa é o contato e a retenção de material radioativo, geralmente na forma de líquido ou poeira. A contaminação pode ser de dois tipos

• Externa

• Interna

Contaminação externa ocorre em pele ou roupas, de onde pode cair ou ser retirada por atrito, contaminando outras pessoas e objetos. A contaminação interna é o material radioativo dentro do corpo, o qual pode entrar por ingestão, inalação ou através de lesões na pele. Uma vez no corpo, o material radioativo pode ser transportado para vários locais (p. ex., medula óssea), onde continua liberando radiação até ser removido ou se desintegrar. A contaminação interna é mais difícil de ser removida. Embora a contaminação interna com qualquer radionucleotídeo seja possível, historicamente, a maioria dos casos nos quais a contaminação representava um risco significativo ao paciente envolvia um número relativamente pequeno de radionucleotídeo, como fósforo-32, cobalto-60, estrôncio-90, césio-137, iodo-131, iodo-125, radio-226, urânio-235 e 238, plutônio-238 e 239, polônio-210 e amerício-241.

Irradiação é a exposição à radiação, mas não a material radioativo (nenhuma contaminação envolvida) A exposição à radiação pode ocorrer sem que a fonte da radiação (p. ex., material radioativo, equipamento de raios-X) entre em contato com a pessoa. Quando a fonte da radiação é removida ou desligada, a exposição termina. A irradiação pode envolver todo o corpo e, se a dose é alta o suficiente, pode resultar em sintomas sistêmicos e síndromes radioativas, ou envolver uma pequena parte do corpo (p. ex., de radioterapia), que pode resultar em efeitos locais. As pessoas não emitem radiação (i. e., não se tornam radioativas) após a irradiação.

Fontes de exposição

As fontes podem ser de ocorrência natural ou artificial (ver tabela Média anual de exposição à radiação nos EUA).

As pessoas estão constantemente expostas a baixos níveis de radiação natural, ou seja, radiação do ambiente. A radiação ambiental compreende a radiação cósmica e elementos radioativos presentes no ar, água e solo. A radiação cósmica é concentrada nos polos pelo campo magnético da Terra e atenuada pela atmosfera. Portanto, a exposição é maior em pessoas que vivem em grandes altitudes e durante voos de avião. Fontes terrestres de exposição à radiação externa decorrem principalmente da presença de elementos radioativos com meias-vidas comparáveis à idade da Terra (~ 4,5 bilhões de anos). Em particular, o urânio 238 e o tório 232, juntamente com várias dezenas de seus descendentes radioativos e um isótopo radioativo do potássio (K-40) existem em muitas rochas e minerais. Pequenas quantidades desses radionuclídeos estão nos alimentos, na água e no ar e, assim, contribuem para a exposição interna visto que estes radionuclídeos são invariavelmente incorporados ao corpo. A maior parte da dose de radionuclídeos incorporados internamente é de radioisótopos do carbono (C-14) e potássio (K-40) e, como esses e outros elementos (formas estáveis e radioativas) são constantemente repostos no corpo pela ingestão e inalação, há cerca de 7.000 átomos submetidos a decaimento radioativo por segundo.

A exposição interna da inalação de isótopos radioativos do gás nobre radônio (Rn-222 e Rn-220), que também são formados da série de decaimento do Urânio 238, é responsável pela maior parte (73%) da média per capita da dose de radiação que ocorre naturalmente na população dos EUA. A radiação cósmica responde por 11%, os elementos radioativos no corpo por 9% e radiação terrestre externa por 7%. Nos EUA, a dose média efetiva que as pessoas recebem é de cerca de 3 mSv/ano de fontes naturais e produzidas pelo homem (variação de ~0,5 a 20 mSv/ano). No entanto, em algumas partes do mundo, as pessoas recebem > 50 mSv/ano. As doses de radiação natural em segundo plano são muito baixas para causar lesões por radiação; elas podem resultar em pequeno aumento do risco de câncer, embora alguns especialistas pensem que não há aumento do risco.

Nos EUA, as pessoas recebem uma média de 3 mSv/ano de fontes produzidas pelo homem, a maioria delas envolvendo testes de imagem. Em uma análise per capita, a contribuição da exposição proveniente de exames clínicos por imagem é maior para tomografia computadorizada (TC) e exames de cardiologia nuclear. Contudo, procedimentos diagnósticos raramente transmitem doses suficientes para causar danos, embora haja, teoricamente, um aumento do risco de câncer. Exceções incluem certos procedimentos intervencionistas guiados por fluoroscopia (p. ex., reconstrução intravascular, embolização vascular, ablação por radiofrequência cardíaca e de tumores), os quais têm causado lesões na pele e tecidos subjacentes. A radioterapia também pode causar danos a tecidos normais que ficam perto do tecido alvo.