Radiación ionizante

Radiactividad. Efectos biológicos perjudiciales. Piel. Médula ósea. Ojos

  • Enviado por: Sabueso
  • Idioma: castellano
  • País: Colombia Colombia
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Enfermedad por radiación, enfermedad causada por la exposición del organismo o de una parte de éste a dosis altas de radiación ionizante (radiación que altera los átomos sobre los que incide). Los síntomas aparecen por lo general debido a la exposición intensa a una radiación externa, como la producida por los rayos X o los rayos gamma, pero también pueden originarse por la absorción interna de materiales radiactivos (como el radiocesio) o por ambas causas.
La enfermedad por radiación se caracteriza por una sensación súbita de anorexia (pérdida de apetito) o náuseas a las que sigue, en un periodo de tiempo corto, vómitos y, en ocasiones, diarrea. La enfermedad progresa apareciendo síntomas por lesiones más graves debido a la afectación de otros tejidos, como la médula ósea, que provoca una disminución progresiva del número de células sanguíneas, lo que conduce a un aumento de la susceptibilidad del organismo a las infecciones. Las dosis elevadas de radiación pueden producir también esterilidad permanente como consecuencia de la lesión de los órganos reproductores, lesiones graves en otros órganos, e incluso la muerte con o sin tratamiento médico. También pueden existir otros síntomas dependiendo de la dosis, de la frecuencia de exposición, y del área del organismo sometida a la radiación. Éstos pueden consistir, a corto plazo, en caída del cabello, quemaduras cutáneas o hemorragias, y, a largo plazo, en un aumento del riesgo de desarrollar cáncer.

Enfermedad por radiación aguda
En una exposición aguda (durante segundos, minutos, horas) se puede producir la muerte. El efecto biológico principal es la lesión celular, cuya intensidad depende del tipo de tejido afectado. Las células pluripotenciales de recubrimiento del sistema gastrointestinal, que son muy sensibles, en particular las del estómago e intestino delgado, liberan serotonina (5-hidroxitriptamina, 5HT3) en el torrente sanguíneo. Esta sustancia estimula el centro del vómito localizado en el cerebro y otros receptores para la 5HT3 presentes en otras partes del organismo. Se acompaña de un aumento de la motilidad intestinal (movimiento) que puede estar producido por la acción de las sales biliares sobre la mucosa lesionada. Estos síntomas pueden variar dependiendo de la susceptibilidad individual y de que en la mayoría de las situaciones no controladas la dosis de radiación recibida por las diferentes personas afectadas no es la misma. En la radioterapia, en la que las exposiciones son controladas y repartidas en varias sesiones para permitir que los tejidos normales sensibles se recuperen, las náuseas y vómitos se presentan de manera habitual sólo cuando se realiza una irradiación corporal total a dosis elevadas, por ejemplo, tras la extirpación (extracción quirúrgica) de la médula ósea para un trasplante ulterior de médula ósea. Es normal la administración de fármacos antieméticos, como el ondansetrón, el cual contrarresta los efectos de la 5HT3, reduciendo estos efectos colaterales de la radioterapia. Todos estos efectos pueden aumentar en intensidad por la lesión debida a la radiación de otras líneas celulares, en especial las de la médula ósea.
El gray (Gy) es la unidad de dosis absorbida, cuando la energía por unidad de masa aplicada a la materia por la radiación ionizante es de 1 julio por kilogramo. La unidad que se utilizaba antes, el rad, es equivalente a 10-2 Gy. Con dosis superiores a 1 Gy se produce una reducción significativa del número de células sanguíneas como consecuencia de la disminución de la médula ósea, lo que conduce a un aumento de la susceptibilidad a las infecciones, la presencia de hemorragias y anemia. En las zonas en las que existe una exposición directa intensa o una contaminación superficial con materiales radiactivos, pueden aparecer quemaduras cutáneas, lo que incrementa la pérdida de líquidos corporales y el riesgo de infección. A veces, los síntomas agudos aparecen de forma simultánea y se conocen como síndrome de radiación aguda. Las lesiones combinadas tienen un pronóstico peor, lo que se debe tener en cuenta para el tratamiento médico. Una dosis aguda de aproximadamente 4 Gy producirá la muerte de manera probable en el 50% de las personas en un periodo de 60 días si no reciben tratamiento médico. Las dosis superiores a 10 Gy pueden producir la muerte de manera más temprana, incluso con tratamiento médico. Dosis similares recibidas durante un periodo de tiempo más prolongado (días, semanas) pueden producir diferentes síntomas, pero la muerte es menos probable, ya que las células y los tejidos tienen tiempo para reparar las lesiones.
La experiencia obtenida tras las explosiones de las bombas atómicas en Hiroshima y Nagasaki, y tras otros accidentes con fuentes radiactivas, pruebas con armas nucleares y plantas que emplean energía nuclear, ha permitido obtener conclusiones importantes. En la actualidad se pueden calcular el tiempo que transcurre desde la exposición hasta la aparición de los síntomas, el Porcentaje de población afectada y la duración de la enfermedad por radiación. Sin embargo, en la mayoría de los casos resulta extremadamente complicado calcular la dosis de radiación con precisión.
Las cifras que se aportan a continuación son orientativas en el caso de los adultos. Puede aparecer anorexia en el 5% de las personas expuestas a 0,4 Gy y en el 95% si la dosis recibida es de 3 Gy; náuseas en el 5% con 0,5 Gy y en el 95% con 4,5 Gy; vómitos en el 5% con 0,6 Gy y 100% con 7 Gy, y diarrea en el 5% con dosis de 1 Gy y por encima del 20% con 8 Gy. Si el tiempo transcurrido entre la exposición y la aparición de cualquiera de los síntomas mencionados es inferior a una hora, es probable que la dosis recibida sea superior a 3 Gy; si es superior a 3 horas, menos de 1 Gy, y si es superior a 24 horas, es probable que la dosis haya sido inferior a 0,6 Gy. Estas referencias generales pueden ser útiles para el personal sanitario a la hora de hacer la selección de los pacientes (priorizar el tratamiento según el grado de afectación) antes de poder llevar a cabo estimaciones más precisas.
Los efectos de una prueba de explosión termonuclear realizada por Estados Unidos en las islas Marshall en 1954, afectaron a la población local, que recibió una dosis corporal total estimada de 1,75 Gy. No se produjeron fallecimientos, pero aparecieron alteraciones de diferente intensidad, con enfermedad de inicio temprano y diarrea en cerca del 10% de la población y un descenso del número de células sanguíneas. La contaminación superficial del organismo por el accidente originó quemaduras y ulceraciones cutáneas en el 20% de los afectados.
En el desastre nuclear de la planta de Chernobil en Ucrania en 1986, un total de 203 personas afectadas por el accidente presentaron una enfermedad aguda por radiación. En el grupo con mayor exposición (6 a 16 Gy) el primer síntoma fueron los vómitos, que aparecieron entre 15 y 30 minutos después de la exposición, seguidos de una diarrea intensa. Este grupo, que incluía bomberos, también se vio afectado de forma aguda por la inhalación de materiales radiactivos y sustancias tóxicas, así como por otras lesiones convencionales. A pesar de un tratamiento intensivo en centros especializados, 20 de los 22 componentes de este grupo fallecieron. También contribuyeron a estas muertes los efectos de la radiación sobre la médula ósea y las quemaduras por la radiación externa por contaminación con isótopos radiactivos que emiten radiación beta. Al disminuir la dosis, los signos y síntomas eran menos graves. En las personas que habían recibido dosis entre 1 y 2 Gy los vómitos aparecieron más tarde y, aunque algunas personas también presentaron contaminación cutánea, ninguna de ellas falleció.

Enfermedad por radiación crónica
En los casos de exposición crónica (medida en días, semanas o meses) a la radiación, los síntomas suelen ser menos llamativos. Un hallazgo habitual es la sensación de malestar general, con síntomas similares a la gripe, fiebre y, en ocasiones, diarrea y vómitos. Es muy difícil diagnosticar estos casos que se han producido por exposición inadvertida a una fuente de radiación industrial o a un equipo de tratamiento médico, en ocasiones obtenido o manipulado de manera ilegal. En un caso ocurrido en Estonia, donde la fuente de radiación se había trasladado a una casa, el diagnóstico de exposición a la radiación se realizó después de que un miembro anciano de la familia falleció y otros comenzaron a presentar malestar general.

*Efectos biológicos de la radiación, consecuencias de la acción de una radiación ionizante sobre los tejidos de los organismos vivos. La radiación transfiere energía a las moléculas de las células de estos tejidos. Como resultado de esta interacción las funciones de las células pueden deteriorarse de forma temporal o permanente y ocasionar incluso la muerte de las mismas. La gravedad de la lesión depende del tipo de radiación, de la dosis absorbida, de la velocidad de absorción y de la sensibilidad del tejido frente a la radiación. Los efectos de la radiación son los mismos, tanto si ésta procede del exterior, como si procede de un material radiactivo situado en el interior del cuerpo.
Los efectos biológicos de una misma dosis de radiación varían de forma considerable según el tiempo de exposición. Los efectos que aparecen tras una irradiación rápida se deben a la muerte de las células y pueden hacerse visibles pasadas horas, días o semanas. Una exposición prolongada se tolera mejor y es más fácil de reparar, aunque la dosis radiactiva sea elevada. No obstante, si la cantidad es suficiente para causar trastornos graves, la recuperación será lenta e incluso imposible. La irradiación en pequeña cantidad, aunque no mate a las células, puede producir alteraciones a largo plazo.

Trastornos graves
Dosis altas de radiación sobre todo el cuerpo, producen lesiones características. La radiación absorbida se mide en grays (1 gray equivale a 1 julio de energía absorbido por kilogramo de material; su símbolo es Gy). Una cantidad de radiación superior a 40 Gy produce un deterioro severo en el sistema vascular humano, que desemboca en edema cerebral, trastornos neurológicos y coma profundo. El individuo muere en las 48 horas siguientes. Cuando el organismo absorbe entre 10 y 40 Gy de radiación, los trastornos vasculares son menos serios, pero se produce la pérdida de fluidos y electrolitos que pasan a los espacios intercelulares y al tracto gastrointestinal. El individuo muere en los diez días siguientes a consecuencia del desequilibrio osmótico, del deterioro de la médula ósea y de la infección terminal. Si la cantidad absorbida oscila entre 1,5 y 10 Gy, se destruye la médula ósea provocando infección y hemorragia. La persona puede morir cuatro o cinco semanas después de la exposición. Los efectos de estas radiaciones poco intensas, son los que pueden tratarse de forma eficaz. La mitad de las personas que han recibido una radiación de 3 a 3,25 Gy y que no hayan recibido tratamiento, pierden la médula ósea.
La irradiación de zonas concretas del cuerpo (radiaciones accidentales) produce daños locales en los tejidos. Se lesionan los vasos sanguíneos de las zonas expuestas alterando las funciones de los órganos. Cantidades más elevadas, desembocan en necrosis (zonas de tejido muerto) y gangrena.
No es probable que una irradiación interna, cause trastornos graves sino más bien algunos fenómenos retardados, que dependerán del órgano en cuestión y de su vida media, de las características de la radiación y del comportamiento bioquímico de la fuente de radiación. El tejido irradiado puede degenerar o destruirse e incluso desarrollar un cáncer.

Efectos retardados
Las consecuencias menos graves de una radiación ionizante se manifiestan en muchos órganos, en concreto en la médula ósea, riñones, pulmones y el cristalino de los ojos, debido al deterioro de los vasos sanguíneos. Como consecuencias secundarias aparecen cambios degenerativos y funciones alteradas. No obstante, el efecto retardado más importante comparándolo con personas no irradiadas, es el aumento de la incidencia de casos de cáncer y leucemia. El aumento estadístico de leucemia y cáncer de tiroides, pulmón y mama, es significativo en poblaciones expuestas a cantidades de radiación relativamente altas (más de 1 Gy). En animales de experimentación se ha observado una reducción del tiempo de vida, aún no se ha demostrado en seres humanos.

Radiación no ionizante
La frecuencia de radiación de redes o tendidos eléctricos, radares, canales o redes de comunicación y hornos de microondas, no es ionizante. Durante mucho tiempo se ha creído que este tipo de radiación era perjudicial sólo en cantidad elevada, y que producía quemaduras, cataratas, esterilidad temporal, etc. Con la proliferación de este tipo de mecanismos, comienzan a ser materia de investigación científica las posibles consecuencias de una exposición prolongada a pequeñas cantidades de radiaciones no ionizantes. Aunque se han observado algunas consecuencias biológicas poco importantes, se desconoce por el momento qué repercusión tienen sobre la salud.

CÁNCER

El cáncer es una enfermedad que altera la división normal de las células, por lo que se producen tumores. El crecimiento descontrolado del tumor altera el funcionamiento normal del órgano en que se encuentra y puede causar la aparición de nuevos tumores en otros órganos. El factor causal del cáncer no es conocido, sin embargo, la evidencia científica indica que la producción de mutaciones en el ADN de las células desempeña un papel importante en su inicio. Como vimos en el capítulo IV, los virus, algunas sustancias químicas y la radiación ionizante, son agentes capaces de producir mutaciones.

El cáncer ocupa un lugar muy importante entre las causas de enfermedad y muerte en nuestro siglo. En México, de las 360 000 muertes que ocurren cada año, se reporta que 35 000 se deben a algún tipo de cáncer. Estos datos estadísticos indican que la probabilidad natural de muerte por cáncer en México es aproximadamente del 10 por ciento.

Altas dosis de radiación, superiores a 100 rems, pueden producir cáncer. Este efecto está bien comprobado. En el cuadro 2 se encuentra una lista de algunos de los estudios que han demostrado la asociación entre la exposición a altas dosis de radiación y el cáncer. La mayoría de estos casos ocurrieron antes que se conociera la capacidad carcinogénica de la radiación, pues actualmente ya no se realizan estas actividades o bien se encuentran reguladas por organismos de seguridad radiológica.

¿Cómo prevenir los efectos nocivos de las radiaciones electromagnéticas?

Aunque los efectos nocivos de las radiaciones electromagnéticas no están contundentemente demostrados, tampoco está demostrado que sean inofensivos. Por lo tanto, lo mejor es evitarlos prudentemente. Esto significa evitar, siempre que sea posible, exponerse a radiaciones por encima de 4 mGauss (esta cifra podría variar en base a futuros estudios, pero es la que hoy día se considera segura). ¿Cómo hacerlo? A veces, es posible identificar la causa de la contaminación y eliminarla, pero esto es a veces imposible. Las emisiones electromagnéticas atraviesan con facilidad una pared de mampostería. No está probado que haya plantas, minerales o símbolos que sean capaces de desviarlos y lo más probable es que estos remedios no sean de mucha utilidad. Tampoco está probado que ciertas flores de Bach mitiguen sus efectos, aunque el estado físico y anímico de la persona expuesta es muy importante: no todas las personas tienen la misma sensibilidad a estas radiaciones.

¿Qué efectos nocivos pueden producir estas radiaciones?

De entre los muchos efectos descriptos, los mejor documentados son los que se refieren a la leucemia infantil, el cáncer de mama y los tumores cerebrales (en el caso de teléfonos celulares). Es justo aclarar que el tema, desde el punto de vista médico, es controvertido: no todos están de acuerdo en que estas radiaciones sean así de peligrosas. Por eso mismo, tampoco están claros todavía los límites de exposición y hay muy pocas normativas al respecto. También es justo aclarar que hay grandes intereses económicos detrás: en Suiza (uno de los pocos países con legislación sobre campos electromagnéticos y radiofrecuencias), cuando se modificó el límite de exposición de100 a 10 mGauss, se generó un costo (por la modificación del tendido de cables de alta tensión y la posición de antenas emisoras) de 600 millones de dólares.

EFECTOS EN EL ORGANISMO

Después de esta revisión de los efectos en órganos aislados, vamos a referirnos a las consecuencias de exposiciones en que todo el cuerpo resulte irradiado. A las pocas horas de ocurrida una exposición excesiva a la radiación, el individuo afectado puede presentar dolor de cabeza, náuseas, falta de apetito, vómito, diarrea, pereza, disminución en la cuenta sanguínea y mala coagulación. Posteriormente puede sobrevenir la pérdida del pelo. Estas alteraciones son reversibles si la dosis es menor de 100 rads. Si la dosis es mayor, la severidad de estas alteraciones aumenta y la recuperación del individuo se dificulta. Con una sola dosis de 400 a 500 rads el 50% de los individuos expuestos muere por alteraciones en la sangre. La probabilidad de que sobrevivan dependerá de la efectividad con que se les administre el tratamiento adecuado.

Si se incrementa la dosis más allá de los 700 rads, disminuyen las esperanzas de sobrevivir y cambia el mecanismo de muerte. Así, cuando la dosis es de 1 000 rads se puede producir la perforación del intestino en uno o varios sitios, lo que hace que el contenido intestinal pase a la cavidad del abdomen llamada peritoneal, produciéndose una infección e inflamación conocida como peritonitis, que es sumamente grave. En estas condiciones es fácil que la infección pase a la sangre y cause la llamada septicemia, que todavía en la actualidad es un cuadro extraordinariamente grave que conduce a la muerte de un gran número de enfermos. Cuando la dosis alcanza los 5 000 rads hay shock nervioso, edema y hemorragia en el sistema nervioso central y la muerte viene en unas cuantas horas.

EFECTOS EN ÓRGANOS VITALES

La piel fue el primer tejido que se estudió al analizar las alteraciones producidas por la radiación. Dosis cercanas a los 100 rads producen reacciones de eritema (enrojecimiento de la piel) transitorio, que desaparecen al cabo de una semana, y que pueden dejar pigmentación transitoria en la zona irradiada. Cuando la dosis es mayor, varios cientos de rads, las células de la epidermis se destruyen y se forma una zona denudada, en la cual aparecen lesiones semejantes a una quemadura. Dosis de miles de rads producen necrosis (muerte del tejido) que puede curarse si el área afectada es pequeña, ya que es posible la migración de células vecinas a la zona dañada. Si el area irradiada es amplia, la herida necrótica no cicatrizará y solamente un injerto de piel repondrá la parte dañada.

La médula ósea es un tejido ubicado en el interior de los huesos y se encarga de producir las células sanguíneas. Estas son los glóbulos rojos y los glóbulos blancos. Los rojos están encargados de transportar al oxígeno desde los pulmones hasta cada una de las células del organismo. Los blancos protegen al individuo de las infecciones y participan en la defensa contra cualquier agresión, incluyendo los tumores malignos. En la sangre también existen corpúsculos denominados plaquetas, de gran importancia en los procesos de coagulación sanguínea.

Cuando se observa el daño agudo causado por radiación en sangre periférica, manifiestado por alteraciones en la cuenta sanguínea, se debe aislar a la persona irradiada para evitar infecciones, en caso necesario transfundir plaquetas y, para casos severos, el único tratamiento posible será el transplante de médula ósea.

Todos estos componentes sanguíneos tienen una vida limitada y son formados continuamente en la médula ósea por células progenitoras. Son estas células las más sensibles a la radiación. Cuando ocurre una exposición seria (superior a 100 rads), parte de las células circulantes resultan dañadas y el número de glóbulos blancos disminuye de inmediato. Éste es uno de los primeros síntomas que aparecen cuando hay una exposición muy por encima de los valores ambientales. Las células progenitoras pueden resultar dañadas por la exposición y, entonces, bajará la producción de nuevos glóbulos rojos y blancos, lo que será evidente algunas semanas después de la irradiación. Una baja en el número de plaquetas impide la coagulación sanguínea y en estas condiciones cualquier hemorragia podría resultar fatal. La escasez de células sanguíneas puede provocar la muerte del individuo. Se ha advertido que después de 60 días, con dosis entre 300 y 600 rads, se puede producir la muerte de un ser humano.

El pulmón es el órgano intratorácico más sensible a la radiación. Después de una irradiación del pulmón con dosis cercanas a 2 000 rads, se produce el adelgazamiento y pérdida de la permeabilidad de la pared alveolar debido a la muerte de células alveolares, y aparece una secreción que favorece el desarrollo de infecciones pulmonares. En estos casos, el tratamiento consiste en ayudar a desalojar las secreciones, evitar el desarrollo de infecciones y propiciar la recuperación de los tejidos dañados. Todo esto se logra con el empleo de medicamentos adecuados y por medio del suministro de aire u oxígeno a presión al pulmón. Como efectos tardíos, 3 o 4 meses después de la sobreexposición, se puede desarrollar una neumonitis caracterizada por alteraciones en los tejidos, colapso del equilibrio osmótico en los capilares, expansión irregular de las paredes del pulmón y paso de sangre al alveolo. Cuando se sobrevive la fase de la neumonitis, por lo general se presenta una fibrosis pulmonar que puede conducir a la falla respiratoria y ocasionalmente a la muerte.

La médula espinal es el conjunto de nervios ubicado en el interior de la columna vertebral que conecta al cerebro con el resto del cuerpo. El tejido nervioso de la médula espinal consta de células nerviosas y células de sostén. Un primer efecto de la irradiación de la médula con dosis mayores de 500 rads es la pérdida de la mielina que cubre las prolongaciones de las células nerviosas, lo que causa a las pocas semanas de la irradiación pérdida de insensibilidad y adormecimiento de las extremidades. Si la médula recibe dosis cercanas a 2 000 rads, se produce la parálisis, un daño irreversible. La pared interna del intestino está recubierta de células que se renuevan continuamente. Como respuesta inmediata a la irradiación se reduce el número de estas células y se deteriora el proceso de absorción que normalmente ocurre en él. Si el daño es limitado (menos de 100 rads) es posible que después de leves trastornos intestinales (náusea y diarrea) el organismo repare el daño y regrese a la normalidad. Esto no sucede si la dosis es superior a 700 rads. En este caso se producen ulceraciones en la pared interior, con riesgo de infección, pudiendo presentarse perforación intestinal y severas hemorragias. El tratamiento en estos casos consiste pnncipalmente en el equilibrio hidroelectrolítico y de proteínas, tratando de controlar las posibles infecciones. En las situaciones de mayor gravedad es indispensable la cirugía para remover los tejidos dañados. Este procedimiento resulta muy peligroso por la limitada capacidad de coagulación causada por la destrucción de las plaquetas y la reducida capacidad de defensa debida a la falta de glóbulos blancos, así como por el estado anémico en que seguramente se encuentrará el paciente. Estas complicaciones causan la muerte por irradiación a los pocos días, cuando la dosis sobrepasa los 700 rads.