RADIOBIOLOGIA

RADIOBIOLOGIADEFINITIEeste un domeniu tiinific interdisciplinar, care studiaz efectul radiaiilor ionizante asupra organismelor viiproblemele de baz ale radiobiologiei sunt urmtoarele:explicarea, la nivel molecular a efectului radiaiilot ionizante asupra organismelor;efectele iradierii;stabilirea dozelor maxime pe care le pot suporta fiinele vii, fr s apar efecte negative i elaborarea pe aceast baz a regulilor de lucru cu substane radioactive

studierea actiunii radiatiilor ionizante asupra organismelor tine cont de:caracterul fizic al radiatiilor : natura si energia radiatiilor, de doza aplicata si de factorul timpstructura organismelor : celule, tesuturi, organe, diferentierea morfo-functionala, factorii de integrare (sistemul circulator, sistemul nervos, sistemul limfatic), diferentieri ontogenetice si filogeneticeeste necesara distinctia dintre procesele care apar in zona iradiata (reactii locale) de reactiile care se produc la nivelul intregului organism, chiar si in afr regiunii iradiate (reactii generale)

Clasificare:Radiobiologia generalaRadiobiologia medicala sau clinica

RADIATII IONIZANTERADIATIA IONIZANTARadiatia ionizanta este emisa de atomi radioactiviUn atom se compune dintr-un nucleu (incarcat pozitiv) in jurul caruia orbiteaza electroni (incarcati negativ)In mod normal, numarul protonilor (+) este egal cu numarul electronilor (-) din jurul nucleului si atomul este neutru din punct de vedere electricDaca un electron (-) este expulzat de pe orbita atomului, rezulta un electron negativ liber si un ion incarcat pozitiv= > Radiatia ionizanta este radiatia care are suficienta energie pentru ca in urma interactiei sale cu un atom sa poata expulza un electron de pe orbita atomului, formand ioni

ATOMI RADIOACTIVIIn nucleul atomului se gasesc neutroni si protoni.Toti atomii aceluiasi element au acelasi numar de protoni; numarul de neutroni poate insa diferi. Atomii aceluiasi element care au un numar diferit de neutroni se numesc izotopiIn unii atomi, nucleul este instabil; asta inseamna ca el are un exces de energie. Acestia sunt atomii radioactivi. Ei elibereaza surplusul de energie prin dezintegrare. Dupa eliberarea intregului surplus de energie, atomii devin stabili si nu mai sunt radioactivi

CASIFICAREdou tipuri:

a) radiaii corpusculare: alfa, beta, neutroni, protoni, deuteroni

b) radiaii electromagnetice: raze x, gama

RADIATII ALFAreprezint nuclee de heliu, alctuite din 2 protoni (+) i 2 neutronicnd particulele alfa traverseaz un material solid, ele interacioneaz (cedeaz energia) cu muli atomi pe o distan relativ mic, dnd natere la ioni (este suficient de o folie de hrtie pentru a reine majoritatea particulelor alfa)principalul efect asupra sanatatii este cand materialele alfa-emitatoare sunt ingerate sau inhalate iar energia particulelor alfa afecteaza tesuturile interne, cum ar fi plamaniiParcursul in aer este de cca 3-4 m

RADIATII BETAsunt electroni (-) sau pozitroni (+) care provin din nucleu n urma dezintregrrii acestuiaparticulele beta penetreaz orice corp pe o distan mai mare dect particula alfa. Este suficient o barier din lemn de grosimea medie, sau plastic pentru a opri majoritatea particulelor betaefectele asupra sanatatii se manifesta in principal atunci cand materialele beta-emitatoare sunt ingerate sau inhalateparcursul in aer sub 10 m

NEUTRONII:particule farea sarcina electrica care intra in alcatuirea nucleului atomuluifoarte penetrante (penetrarea este oprit prin bariere din beton, ap i substane bogate n bor i hidrogen)PROTONIIDEUTERONIIRADIATII Xsunt de natura electromagnetica (radiatiile electromagnetice sunt produse prin oscilatia sau acceleratia unei sarcini electrice)rezultante ale interaciei particulelor ncrcate cu materiaAplicatii medicale:RadiografiaFluoroscopiaRadioterapia unor cancereciva mm de folie din plumb rein cu uurin razele X

RADIATII GAMAse prezinta sub forma de unde electromagnetice sau fotoni emisi din nucleul unui atompot traversa complet corpul uman (sunt oprite de: apa, beton si, in special, de materiale dense ca uraniu si plumbu, care sunt folosite ca protectie impotriva expunerii la acest tip de radiatie)

SURSE DE RADIATIISurse naturale: radiatie cosmica *radiatie terestra se datoreaza materialelor radioactive care exista in roci si solradon poate fi emanat de materialele de construcie folosite la cldiriradiatia naturala din interiorul organismelor noastre patrund in organism prin lantul alimentar si prin respiratieSurse artificiale:expunerea medicala - din radiografiile medicale si dentare cu raze X, tratamentele prin iradiere cu cobalt sau injectii cu iod radioactivdiverse alte surse - producerea de energie electrica in instalatiile clasice si nucleare, transportul si depozitarea materialelor nucleare, fumatul, arderea gazului pentru incalzire si gatit, utilizarea fosfatilor ca fertilizatori etc

*particulele de energie inalta si razele gamma bombardeaza Pamantul. Atmosfera planetei actioneaza ca un scut, absorbind o mare parte din energia radiatiei cosmice. Din acest motiv, cei care locuiesc aproape de nivelul marii sunt expusi la o daza de radiatii cosmice mai mica decat cei care locuiesc la munte. 20DOZIMETRIA RADIATIILORExist dou sisteme de evaluare:

unul evalund sursa i efectele fizice ale radiaiilor ionizante

altul va evalua efectele acestora asupra sistemelor biologice

DOZIMETRIA FIZICARadiatia ionizanta nu poate fivazuta, auzita sau simtita

Cantitatea de radiatie emisa de un material radioactiv se masoara in unitatea numita activitatea sumei : Bequerel (Bq). 1 Bq inseamna o dezintegrare pe secunda

pe masura ce radiatia trece prin material, inclusiv prin tesuturi vii, ea interactioneaza cu atomii, transferand o parte din energia sa. Energia pierduta de radiatia ionizanta este absorbita de materialul sau tesutul viu pe care il traverseaza. Energia cedata unei anumite cantitati de tesut se numestedoza absorbita - se exprima inGray (Gy)radiatiile au capacitati diferite de a produce defecte tesuturilor. Pentru a lua in considerare acest lucru, doza absorbita se multiplica cu un factor f =>doza echivalenta - se exprima inSievert (Sv)f = 1 pentru radiatii beta si gammaf= 20 pentru radiatii alfa

EFECTELE BIOLOGICE ALE RADIATIILOR IONIZANTE1. efecte directe energia radiatiei este cedata direct unei molecule biologice*2. efecte indirecteenergia radiaiei este transferat unei macromolecule biologice prin intermediul unei alte molecule care a interacionat direct (n general o molecula de apa)

*Interactioneaza cu acizi nucleici, enzime sau hormoni, n urma careia se modific structura spatiala macromoleculelor

24Legea Bergoni- TribondeauO celula este cu att mai radiosensibila cu ct intensitatea proceselor sale de cretere este mai mare (cu ct n ea au loc mai multe mitoze), cu ct este mai puin difereniata i cu ct este ntr-un stadiu mai timpuriu al procesului de diviziune celular.Efecte deterministe (efecte biologice pe termen scurt) - aceste efecte apar doar daca se atinge/depaseste un nivel de prag al dozei absorbite => simptomele apar cu atat mai repede si sunt cu atat mai severe cu cat doza de radiatie a fost mai mare (eriteme, cataract, modificri hematologice, scderea fertilitii)

Efecte stocastice (efecte biologice intarziate) a caror probabilitate de aparitie depinde de doza totala absorbita si de obicei apar dupa un timp (mai multi ani sau chiar zeci de ani) dupa un incident sau o expunere masiva => cresterea riscului de cancer si boli ereditare.

PRINCIPALELE EFECTEScurtarea nespecifica a vietiiCancerogenezaAnomalii geneticeAnomalii ale fatului si embrionuluiMoartea

METODE DE PROTECTIERadioprotectia prezinta 3 modalitati de aplicare:

FizicaChimicaBiologica

RADIOPROTECTIA FIZICAdistanta mare fata de sursa si actionarea ei de la distantareducerea la minim a timpului de expunereprotejarea locului de munca prin atenuarea cu ecrane protectoare specifice radiatiei folositeRADIOPROTECTIA CHIMICAmecanismul este acela de a neutraliza toxinele ce apar sub actiunea radiatiilor in organism sau de intensificare a activitatii enzimelorse realizeaza prin administrarea unor substante chimice (ex. cistamina) inainte sau imediat dupa iradiere

RADIOPROTECTIA BIOLOGICAeste legata de acei produsi care actioneaza direct asupra evolutiei functiei celulare spre radiorezistenta, acestia fiind administrati inainte de iradiereradioprotectorilor biologici : aminoacizi, hormoni, vitamine care asigura o mai buna supravietuire a indivizilor iradiati.poate fi realizata prin transplantul de celule viabile n mduv care au un rol hematoformator, sau folosirea unor preparate sau macromolecule biologice (snge, plasma, etc.) care administrate imediat dup iradiere, ajuta la refacerea celular