Proiect Igiena Radiatiilor

IGIENA RADIATIILOR

Radiatiile, constituienti permanenti ai mediului ambiental natural sau

antropic, reprezinta o categorie importanta de factori de conditionare a starii de

sanatate a comunitatilor umane.

Prin interactiunea cu organismul uman, radiatiile pot determina efecte

sanogene sau patogene, dar de aceasta potentialitate dispun numai radiatiile

absorbite. Intensitatea efectelor biologice determinate la nivelul diferitelor structuri

ale organismului uman este dependenta, in primul rand, de energia radiatiilor.

Din punct de vedere fizic, radiatiile se caracterizeaza prin trei parametri:

energie

frecventa

lungime de unda (invers proportionala cu frecventa).

Intensitatea actiunii biologice specifice asupra structurilor vulnerabile este

dependenta de frecventa radiatiilor si implicit de energia acestora (cu cat

frecventa este mai mare, cu atat cuanta de energie purtata este mai ridicata).

RADIATIILE IONIZANTE

Caracterizarea radiatiilor ionizante

Expunerea organismului uman la actiunea radiatiilor ionizante poate fi urmata de

aparitia unor efecte biologice dependente de caracteristicile acestora: capacitatea

de penetratie, respectiv de capacitatea de ionizare.

Capacitatea de penetrare a radiatiilor ionizante

Radiatiile ionizante corpusculare au o capacitate de penetratie redusa:

radiatiile a pot strabate doar distante foarte mici, aproximativ 0,1

mm in aer sau tesuturi, cea mai mare parte dintre ele fiind retinute in

stratul cornos al pielii;

radiatiile b au o capacitate de penetrare care nu depaseste de

regula 2 cm ( doar cele din categoria b dure pot penetra pana la cca.

8 cm), astfel ca majoritatea lor pot produce leziuni doar la nivelul

tesutului cutanat.

Spre deosebire de radiatiile corpusculare, radiatiile ionizante electromagnetice au

o foarte mare capacitate de penetratie, ele pot strabate intreg corpul, si ca

urmare pot fi retinute in diferite tesuturi in functie de densitatea acestora.

Riscurile biologice generate de expunerea la radiatiile ionizante:

radiatiile a si radiatiile b au nocivitate maxima in contextul iradierii

interne (patrunderea radionuclizilor in organism prin inhalare sau ingestie);

radiatiile electromagnetice ionizante (X si g) determina efecte nocive

de intensitate maxima in situatia iradierii externe, prin expunerea partiala

sau totala a corpului la radiatia exterioara.

Sursele de radiatii ionizante

Sursele de radiatii ionizante sunt clasificate in doua mari categorii:

NATURALE si ANTROPICE, care determina iradierea naturala sau iradierea

antropica a factorilor ambientali si a organismului uman. 0rganismul uman poate

recepta variate doze de radiatii ionizante prin iradiere externa (de la surse

dinafara corpului uman - aer, sol) sau prin iradiere interna (de la radionuclizii

patrunsi in organism prin inhalare sau ingestie).

Sursele naturale de radiatii ionizante sunt reprezentate de radiatiile

cosmice si de radiatiile telurice (terestre). Acestea pot determina iradierea

externa (radiatiile gamma terestre) sau iradierea interna, in cazul patrunderii in

organismul uman prin inhalarea sau ingestia unor radionuclizi naturali ambientali.

Sursele de expunere la radiatii ionizante

Radiatiile cosmice

Din punctul de vedere al iradierii populatiei, in contextul situational

cotidian, radiatiile cosmice nu constituie un factor de risc major deoarece nivelul

expunerii este de aproximativ 27 x 10-5 sievert pe an (in medie 10-12% din

fondul radioactiv natural).

Eventuale riscuri pentru sanatate pot fi generate de zborurile la foarte

mare altitudine, inclusiv cele cosmice.

Utilizarea mijloacelor de transport aeriene, in functie de latitudinea,

altitudinea si durata croazierei, poate determina cresterea moderata a dozei de

radiatii ionizante cosmice receptate de organismul uman, dar de regula aceasta

nu depaseste cateva zeci de micro gray .

Riscul expunerii la doze mai mari de radiatii cosmice este mentionat in

zborurile cosmice, mai ales in momentul traversarii centurilor Van Allen.

Centurile Van Allen (interioara si exterioara) sunt zone circulare care

inconjoara Pamantul, in care intensitatea radiatiilor ionizante cosmice este

deosebit de mare datorita retinerii protonilor si a neutronilor sub actiunea

campului magnetic terestru. Centura interioara, a carei localizare variaza de la

cateva sute la cateva mii de km, este formata din protoni, iar cea exterioara,

extinsa de la 20 000 la 60 000 km, este alcatuita din electroni.

Radiatiile terestre

Toate formatiunile geologice de pe Pamant contin cantitati variate de

substante radioactive naturale (radionuclizi naturali) a caror varsta corespunde

varstei geologice a Pamantului.

Acesti radionuclizi pot actiona asupra organismului uman prin doua circumstante

de expunere: iradiere externa si iradiere interna

IRADIEREA EXTERNA este produsa de radiatiile gamma emise in timpul

dezintegrarii radionuclizilor primordiali sau a descendentilor acestora. Intensitatea

expunerii depinde de concentratia elementelor radioactive din scoarta terestra,

fiind mai mare in teritoriile in care exista depozite naturale mai mari de uraniu si

thoriu, unde predomina rocile bazaltice si sisturile.

IRADIEREA NATURALA INTERNA este consecinta patrunderii in

organismul uman a elementelor radioactive din sol pe doua cai:

prin ingestia radionuclizilor primordiali telurici prin intermediul

apei sau a alimentelor. Amploarea riscului datorat consumarii produselor

alimentare (cereale, legume radacini, lapte, carne, peste) poate fi

amplificat prin concentrarea elementelor radioactive in urma parcurgerii

verigilor lantului trofic;

prin inhalarea gazelor radioactive - radon si thoron - provenite

din sol, a caror concentratie este crescuta indeosebi in minele de minereu

radioactiv sau cele de mare adancime, dar si locuintele si cladirile situate

deasupra pivnitelor sau spatiilor tehnice insuficient ventilate. Concentratia

atmosferica a radonului din asemenea spatii limitate depaseste pe cea din

atmosfera libera.

In organismul uman radionuclizii telurici se distribuie inegal:

cei patrunsi pe calea digestiva se acumuleaza cu predilectie in

tesutul osos

in timp ce gazele radioactive si produsii lor de filiatie se cumuleaza

in tesutul pulmonar.

O varianta a iradierii naturale o constituie iradierea naturala modificata

tehnologic, reprezentata de iradierea provocata de materialele naturale supuse

unor prelucrari tehnologice care le-au crescut radioactivitatea:

arderea carbunelui pentru producerea de energie

cenusa de la centralele termoelectrice utilizata la fabricarea

cimentului si a betonului

arderea petrolului in centralele electrice

folosirea rocilor fosfatice de origine sedimentara pentru

obtinerea ingrasamintelor complexe

Pentru populatie, riscul iradierii suplimentare apare prin

consumarea produselor alimentare cultivate pe terenurile fertilizate cu

ingrasaminte chimice fosfatice sau datorita depozitarii fosfogipsului (deseu

rezultat in urma procesului de obtinere a ingrasamintelor fosfatice,

caracterizat printr-un continut de radiu-226 de 10-15 ori mai mare decat in

sol);

utilizarea apelor geotermale pentru incalzirea locuintelor, ca

apa menajera, in unele procese semiindustriale (topitul inului si a canepei)

sau ca factor terapeutic balneoclimateric.

Sursele antropice de radiatii ionizante

Utilizarea radiatiilor ionizante in numeroase activitati industriale, medicina

sau cercetare stiintifica a determinat cresterea radioactivitatii factorilor de mediu

si a riscurilor pentru sanatatea comunitatilor umane.

In functie de circumstantele de expunere, IRADIEREA ANTROPICA poate

fi :

ocupationala (profesionala)

non-ocupationala (neprofesionala).

Expunerea ocupationala

Expunerea ocupationala se produce in anumite activitati profesionale care

implica contactul cu diferite surse de radiatii ionizante:

industrie - extragerea minereurilor radioactive, obtinerea

combustibilului nuclear si a energiei electro-nucleare, producerea fertilizantilor

fosfatici, extractia titeiului si a gazelor naturale, arderea combustibililor fosili,

densimetria si defectoscopia non-distructiva, extragerea apei de la foarte mare

adancime, tratarea sau reciclarea deseurilor radioactive, sistemele de

semnalizare non-electrica;

medicina - imagistica (radioscopii, radiografii, tomografie

computerizata), medicina nucleara (diagnostic cu izotopi radioactivi), radioterapia

afectiunilor neoplazice, sterilizarea produselor hematologice;

cercetare - obtinerea markerilor radioactivi, fizica atomica, analize prin

activare radioactiva, tehnici de datare cu carbon-14 sau potasiu-40 (pentru

determinarea varstei unor materiale sau specii biologice).

Expunerea non-ocupationala

Pentru comunitatile umane, principalele modalitati de expunere la radiatiile

ionizate sunt iradierea medicala in scop diagnostic sau terapeutic, unele aparate

sau instalatii de uz casnic si poluarea radioactiva a factorilor de mediu.

Pentru populatie, cea mai importanta sursa de expunere este iradierea

medicala. Marimea riscului datorat procedeelor medicale care implica surse de

radiatii este conditionata de intensitatea dozei receptate (mai mare in timpul

radioscopiilor), zona iradiata (maduva hematopoetica si gonadele au

radiosensibilitate mai mare), varsta (mai mare la copii) sau starea fiziologica

(riscul este mai mare in perioada de sarcina).

Dintre aparatele de uz casnic care pot constitui surse de expunere non-

ocupationala la radiatiile ionizante cele mai frecvente sunt: receptoarele TV si

unitatile display ale computerelor personale (datorita excitarii cu electroni a

ecranului); detectoarele de fum; becurile de iluminat cu perioada de utilizare

indelungata sau arderea combustibililor fosili pentru incalzire sau prepararea

alimentelor.

Alte posibile modalitati de contaminare radioactiva a factorilor ambientali, inclusiv

a surselor de apa si alimentelor, sunt experimentarea armelor nucleare si

accidentele de la centralele atomo-electrice.

Efectele biologice ale radiatiilor ionizante

Interactiunea radiatiilor ionizante cu materia vie, prin transferul energiei

substratului iradiat, determina aparitia unor structuri chimice ionizate, care

genereaza variate efecte biologice.

Mecanismele producerii efectelor biologice

Pentru explicarea mecanismului de producere a efectelor biologice ale radiatiilor

ionizante, au fost propuse doua teorii, respectiv teoria tintei si teoria radicalilor

liberi.

Teoria tintei (teoria actiunii directe) postuleaza ca exista anumite elemente,

eventual structuri celulare, asupra carora actioneaza radiatiile ionizante,

producand lezarea sau chiar distrugerea celulei. Studiile de radiobiologie

sugereaza ca elementele cu cea mai mare sensibilitate sunt acizii nucleici.

Se estimeaza ca, pentru afectarea celulei, sunt necesare minimum 15-20 ionizari

la nivelul structurilor sensibile, fenomenul fiind mai evident in timpul mitozei

nucleului celular.

Teoria radicalilor liberi (teoria actiunii indirecte) considera ca efectele radiatiilor

ionizante nu sunt consecinta interactiunii lor nemijlocite cu structurile sensibile, ci

sunt intermediate de radicalii liberi rezultati in urma radiolizei apei (radicalul

hidroxil HO si hidroxiperoxidic HO2). Efectele biologice apar in conditiile

depasirii eficientei sistemelor fiziologice de neutralizare a radicalilor liberi

(superoxid dismutaza si sistemul reducator glutation-peroxidaza), iar intensitatea

lor depinde de cantitatea de radicali liberi formati.

Din punct de vedere al radiosensibilitatii diferitelor structuri ale organismului, cele

mai vulnerabile sunt celulele caracterizate printr-o rata de multiplicare mare si un

grad mic de diferentiere (celulele limfoide, mieloide, epiteliale, de reproducere),

dar si celulele foarte diferentiate (celulele nervoase).

In functie doza de radiatii ionizante receptata de structurile biologice si efectul

biologic rezultat, cercetarile de radiobiologie au evidentiat doua tipuri de relatii

posibile: relatia liniara si relatia tip sigmoidal.

Relatia liniara (doza fara prag) postuleaza urmatoarele:

orice doza de radiatii ionizante poate produce leziuni celulare;

intensitatea efectelor nocive este proportionala cu doza receptata;

sunt excluse orice posibilitate de reparare a leziunilor.

Aceasta relatie explica aparitia lezarea celulelor somatice (aparitia degenerarilor

celulare maligne) si a celulelor germinale (efecte asupra descendentilor).

Relatia tip sigmoidal (doza cu prag) conform careia:

lezarea structurilor iradiate apare numai dupa depasirea unei anumite

doze („doza prag”), sub care nu apare nici un efect nociv;

sunt posibile si eficiente fenomene reparatorii a leziunilor produse;

dozele receptate ulterior se cumuleaza partial.

Relatia „doza cu prag„ explica aparitia modificarilor radiobiologice din boala de

iradiere acuta si cronica (efectele somatice conturate).

Forme de manifestare a efectelor biologice

Interactiunea radiatiilor ionizante cu materia vie poate genera consecinte

variate, care pot fi clasificate in doua mari categorii de manifestari: precoce si

tardive.

Manifestarile precoce sunt reprezentate de efectele somatice care apar

dupa dupa un interval scurt de la iradiere. Intereseaza numai persoana expusa si

aparitia lor poate fi anticipata in functie de doza receptata de organismul sau

tesutul iradiat. Deoarece sunt expresia efectelor tip sigmoidal (doza cu prag),

intensitatea si gradul de reversibilitate sunt dependente de marimea dozei

absorbite.

Manifestarile tardive apar dupa intervale de timp variabile, de cateva luni

pana la cativa ani, de la expunere. Sunt considerate efecte stochastice, care se

produc intamplator, iar probabilitatea statistica a frecventei de manifestare scade

odata cu doza receptata.

Efectele somatice precoce sunt manifestari generate de expunerea

externa la doze unice sau repetate la repetate in timp scurt, care difera in functie

de marimea zonei iradiate - iradierea intregului corp sau iradierea anumitor zone

corporale.

Iradierea externa a intregului corp cu doze sub 2 Gy produce astenie,

stare generala de rau si greturi, care apar la 3-6 ore de la expunere, insotite de

modificari hematologice (leucopenie prin lezarea seriei limfoide si mieloide). In

general, tulburarile se remit dupa 24 ore.

Expunerea organismului, intr-un timp scurt, la doze mai mari de 2 Gy

determina boala acuta de iradiere cu evolutie in trei faze:

faza prodromala caracterizata prin adinamie, inapetenta, stare

generala alterata, eventual obnubilare;

faza de remisiune a carei durata este invers proportionala cu

marimea dozei receptate de organism;

perioada de stare care, in functie de doza, are trei forme de

manifestare (sindroame): sindrom hematologic in cazul expunerii la doze de 2-10

Gy; sindrom gastrointestinal la iradieri egale sau mai mici de 4 Gy si sindrom

nervos central, daca doza absorbita este mai mare de 10 Gy.

Sindromul hematologic debuteaza cu anorexie, greturi, varsaturi si stare

de apatie, simptome care ating apogeul in 6-12 ore. Urmeaza faza de remisiune

de 24 pana la 36 ore in care simptomele dispar complet. In timpul perioadei de

aparenta sanatate debuteaza procesul de distrugere, uneori ireversibila, a

sistemului hematopoetic mieloid si limfoid. Se manifesta prin limfopenie,

neutropenie, anemie si trombocitopenie, urmate de hemoragii, dezechilibre

electrolitice si cresterea susceptibilitatii la infectii.

Uneori, prin lezarea marcata a timusului si a placilor Payer apare

imunosupresia grava, care poate contura sindromul imunologic asociat.

Sindromul gastrointestinal este dominat de greturi, varsaturi si diaree care

produc deshidratarea marcata, reducerea volumului plasmatic si colaps vascular

si moarte.

Initial, sindromul gastrointestinal este consecinta toxemiei datorate

necrozei tisulare, pentru ca ulterior sa fie perpetuat prin atrofia progresiva a

mucoasei tractului gastrointestinal. In stadiile avansate, denudarea vilozitatilor

intestinale determina plasmoragie masiva in lumenul intestinal.

Decesul survine in 3-10 zile prin plasmoragie si septicemie cu flora

intestinala proprie, probabilitatea acestuia fiind proportionala cu doza receptata:

sub 2 Gy mai redusa, sub 4 Gy aproape 50% din persoanele iradiate decedeaza,

iar la iradieri de 5-10 Gy sansa de supravietuire este practic nula.

Sindromul nervos central (neuropsihic) apare in cazul expunerii

organismului intr-un timp scurt la doze extrem de mari (peste 10 Gy), conditie

intalnita numai in situatii speciale cum sunt accidentele nucleare majore.

Asemenea contexte situationale vizeaza operatorii si formatiunile de

interventie (pompieri si „lichidatori „) din unitatile nucleare si numai arareori

grupuri populationale din imediata vecinatate a unitatii nucleare implicate (de

exemplu bombardamentele de la Hiroshima si Nagasaki sau accidentul de la

Cernobal din 1986).

Sindromun nervos central debuteaza printr-o perioada prosromala cu

greturi, varsaturi, apatie si somnolenta care evolueaza spre prostratie datorate

focarelor inflamatorii nonbacteriene cerebrale sau produsilor toxici radio-indusi. In

scurt timp se instaleaza tremor, convulsii, ataxie, iar decesul survine in cateva

ore.

Iradierea externa localizata

Manifestarile patologice induse de radioexpunerea externa a unor zone

corporale limitate sunt in functie de regiunea expusa si zona iradiata. Apar

accidental, in cazul manipularii necorespunzatoare a unor surse de radiatii, sau in

urma iradierii medicale in scop terapeutic (radioterapia unor afectiuni).

In cazul iradierii externe localizate, pentru exprimarea leziunilor sunt

necesare doze mult mai mari decat in cazul iradierii intregului corp.

1. Radiodermitele acute sunt leziuni cutanate de tip eritematos localizate

la nivelul mainilor si degetelor. Apar precoce, la cateva ore de la iradiere.In

functie de doza absorbita, radiodermita poate imbraca diferite forme de

manifestare:

4 Gy dermita cu disparitia temporara a pilozitatii;

16-20 Gy epilare definitiva;

6-12 Gy radiodermita eritematoasa sau exudativa;

peste 25 Gy radiodermita atrofica cu ulceratii si necroza.

2. Leziunile oculare sunt localizate la nivelul cristalinului, care in cazul

iradierii cu doze mai mari de 2 Gy se opacifiaza (cataracta radioindusa),

probabilitatea lezarii cristalinului crescand cu doza absorbita: aproximativ 10% la

subiectii expusi la doze de pana la 5 Gy, de 50% la cei care recepteaza doze

intre 5-10 Gy, respectiv cca. 90% in cazul iradierii mai mari de 10 Gy.

3. Leziunile gonadelor. Iradierea zonelor ovariene sau testiculare,

datorita radiosensibilitatii celulelor germinale, poate determina amenoree sau

azospermie, a caror frecventa si reversibilitate este dependenta de doza

receptata (tabelul 10 si 11).

In cazul sexului feminin, probabilitatea suprimarii functiei ovulatorii prin

iradierea ovarelor este conditionata atat de doza cat si de varsta persoanei

iradiate (dupa U.S. Nuclear Regulatori Commision, Report NUREG CR-4214,

Rev.1. Part II. Washington, D.C. NRC: 1989).

Tabelul 10

Efectele iradirerii zonei ovariene

Doza

(Gy)

Probabilitatea afectarii functiei ovariene

Perioada fertila (15-40 ani) Peste 40 ani

£ 0,6 fara efecte decelabile

0,6-

1,5

risc minor

2,5-

5,0

60% suprimare definitiva a

ovulatiei

40% amenoree temporara

100% suprimare

definitiva a ovulatiei

riscul menopauzei

radioinduse

5-8

60-70% suprimarea definitiva a

ovulatiei

30-40% amenoree temporara

date insuficiente

³8 100% suprimarea ovulatiei

Tabelul 11

Efectele iradierii gonadelor la sexul masculin

Doza (Gy) Efecte

0,1-0,3 oligospermie pasagera

0,3-0,5

azospermie temporara dupa 4-12 luni de la iradiere

recuperare completa in 48 luni

0,5-1


recuperarea completa incepe dupa 8-38 luni

1-2


recuperarea completa incepe dupa 11-20 luni

2-3

azospermie permanenta dupa 1-2 luni de la iradiere

dupa 40 luni nu s-au observat semne de recuperare

4. Efectele asupra embrionului uman. Iradierea accidentala,

ocupationala sau medicala, chiar cu doze mici de ordinul 0,1 Gy, in primele 3 luni

de sarcina poate afecta procesul de organogeneza al produsului de conceptie

determinand malformatii congenitale. Localizarile mai frecvente sunt la nivelul

creierului (anecefalie, hidrocefalie, atrofie cerebrala), ochiului (anoftalmie,

microoftalmie, retinoblastom) sau scheletului (nanism, craniostenoza, spina

bifida, malformatii ale membrelor).

Iradierea produsului de conceptie dupa a 90-a zi de viata intrauterina

creste riscul leziunilor sistemului nervos manifestate prin diferite grade de

oligofrenie si dezvoltare neuropsihica deficitara.

Manifestarile tardive sunt de tip stocastic (care apar aleator) care pot

avea exprimare somatica (intereseaza persoana iradiata) sau genetica

(manifestarile apar la descendenti).

Efectele somatice tardive

1. Carcinogeneza (cancerul radioindus)

Procesul biologic de transformare maligna are la baza relatia de tip liniar

(fara prag), manifestarea aparand de la cativa ani, pana la zeci de ani de la

iradiere. Desi, datorita etiologiei multifactoriale a cancerului, estimarea rolului

radiatiilor ionizante in cancerogeneza este dificila, pentru unele forme de cancer

exista suficiente date care permit stabilirea corelatiilor etiologice (tabelul 12).

Tabelul 12 : Principalele localizari ale cancerului radioindus*

LocalizareaModalitatea de

expunere

Perioada de

latenta

Cancer cutanat iradiere externa localizata 12-50 ani

Leucemie acuta (toate

formele)

Leucemie cronica

granulocitara

iradiere externa

radiodiagnostic cu

thorotrast2-10 ani

Cancer tiroidian iradiere externa sau

interna cu 131I

10-17 ani

Cancer de san

iradiere externa

accidentala

radiodiagnostic sau

radioterapie

10-30 ani

(in medie 25

ani)

Cancer pulmonar

iradiere externa

iradiere interna (Radon)10-25 ani

Cancer osos iradiere interna (saruri de

Radiu)2-4 ani

*modificat dupa Rodica Tulbure, Irina Marinescu, Cristina May – Efecte asupra sanatatii in expunerea umana la radiatii in Radioactivitatea artificiala in Romania,

Bucuresti,1994Pe plan mondial, expunerea la doza medie anuala de 2,4 mSv (valoarea

medie a radioactivitatii naturale pe Pamant) determina, pentru intreaga durata a

vietii, un risc teoretic de moarte prematura prin malignitate indusa de

radioactivitatea naturala de aproximativ1%.

2. Radiodermitele cronice, manifestate prin fenomene de atrofie

cutanata, ulceratii, keratoze, telangectazii si cresterea riscului de malignizare, la

care se poate asocia alopecie, apar dupa expuneri partiale relativ intense cum

sunt cele din radioterapie.

3. Cataracta este consecinta iradierii cristalinului indeosebi cu neutroni.

Procesul de opacifiere debuteaza la nivelul polului posterior al cristalinului dupa o

perioada de latenta variabila de la 6 luni pana la cativa ani de la expunere

4. Scurtarea duratei medii de viata, probabil prin deteriorarea capacitatii

imunobiologice a organismului, a fost observata la unele categorii de personal

expus la radiatii ionizante in cadrul activitatii profesionale. Pe baza studiilor

epidemiologice, care au vizat personalul medico-sanitar din serviciile de

radiologie din SUA, se estimeaza ca expunerea indelungata la doze de 0,01Gy

poate reduce speranta de viata cu 1-5 ani.

5. Alte efecte somatice tardive semnalate in cazul expuneri prelungite

sau repetate la doze mici sunt:

scaderea fertilitatii la ambele sexe;

diminuarea libidoului la femei;

amenoree;

anemie, leucopenie, trombocitopenie.

6. Efecte somatice post-radioterapie (iradierea medicala terapeutica) in

afectiuni tumorale maligne sunt:

leziuni renale - reprezentate de disfunctii glomerulare si tubulare - pot

pare in urma iradierii rinichilor cu doze de 20 pana la 30 Gy. Dupa o

perioada de latenta de 6-12 luni se manifesta prin proteinurie, insuficienta

renala in variate grade de severitate, anemie si hipertensiune;

leziuni miocardice - pericardita si miocardita - in caz de iradiere

mediastinala extinsa;

leziuni medulare - mielopatie severa pana la aplazie medulara prin

iradierea segmentara a coloanei vertebrale cu doze mai mari de 50 Gy ;

leziuni intestinale - ulceratii cronice, fibroze sau perforatii intestinale

- in radioterapia metastazelor limfatice abdominale din seminomul

testicular, carcinomul ovarian sau limfoame.

Efectele genetice

Efectele genetice radioinduse sunt manifestari tardive, de tip stocastic,

care apar datorita iradierii celulelor germinale. Afectarea materialului ereditar prin

actiunea mutagena a radiatiilor ionizante determina defecte genetice (mutatii

perpetuate prin procreere) care se manifesta la descendentii persoanelor expuse.

Asemenea dezordini genetice ereditare pot fi: aberatii cromozomiale grave care

pot impiedica formarea oului sau viabilitatea embrionului; mutatii letale sau

neletale cu caracter predominant recesiv.

Desi la descendentii persoanelor expuse ocupational la radiatii ionizante

nu au fost observate defecte genetice semnificative, se estimeaza ca cel putin o

treime din toate defectele genetice pot fi consecinta iradierii naturale.

Masurile de radioprotectie

Deoarece diferitele surse antropice de radiatii ionizante sau modalitati de

expunere au o deosebita importanta economica, medicala sau stiintifica, masurile

de radioprofilaxie au ca obiectiv principal reducerea expunerii la limite rational

posibile, in conditiile obtinerii de beneficii maxime cu minim de risc.

Aceste limite sunt reprezentate de doza maxima admisa (doza receptata

de intregul organism, de un organ sau tesut, si care, in lumina cunostintelor

actuale, in iradierea externa sau interna, nu produce efecte somatice decelabile

pe toata durata vietii sau efecte genetice la descendenti).

Masurile de radioprotectie din tara noastra sunt cuprinse in Normele

republicane de radioprotectie (Ordinul MS nr.51/1983) prin care este stabilita

doza maxima admisa pentru 3 grupe de populatie in functie de contextul

expunerii:

50 mSv pe an pentru populatia expusa profesional (iradiere interna sau

externa a intregului corp, gonadelor, capului, trunchiului, a organelor

hematopoietice si a cristalinului);

5 mSv pe an pentru persoanele din populatie, reprezentand grupul de

populatie care locuieste sau lucreaza permanent in vecinatatea unor obiective

nucleare;

0,02 Sv pe 30 ani doza genetica maxima admisa pentru populatia in

ansamblul ei.

Pentru prevenirea efectelor somatice tardive, Comisia internationala de

radioprotectie (ICRP, 1991) recomanda urmatoarele doze maxime admise (cu

exceptia iradierii prin fondul radioactiv natural sau proceduri de radiodiagnostic):

sub 70 mSv pe intreaga durata a vietii;

exceptional cel mult 5 mSv pe an;

doza medie pe 5 ani mai mica de 1 mSv pe an.

In vederea reducerii riscului de iradiere interna, echivalentul dozei efectiv

generat prin ingestia apei sau inhalarea aerului trebuie sa fie de cel mult 0,5

mSv pe an (1/10 din doza acceptata pentru persoane din populatie).

RADIATIILE ULTRAVIOLETE

Radiatiile ultraviolete sunt radiatiile electromagnetice care au lungimea de unda cuprinsa intre 100-400nm. Energie cuantica a radiatiilor ultraviolete este insuficienta pentru a produce ionizarea

substratului asupra caruia actioneaza, dar destul de mare pentru a provoca excitarea atomilor si produce reactii fotochimice.

Clasificarea radiatiilor ultraviolete

In functie de efectul biologic predominant radiatiile ultraviolete (RUV) pot fi clasificate in trei benzi:

radiatiile ultraviolete A (RUV-A) reprezentate de banda cu

lungimea de unda intre 320-400nm. Prin interactiunea cu

structurile tegumentare au efect predominant pigmentogen;

radiatiile ultraviolete B (RUV-B) reprezentate de banda cu

lungimea de unda intre 280-320 nm. Asupra tegumentelor au

efect predominant eritematogen;

radiatiile ultraviolete C (RUV-C) ), reprezentate de banda cu

lungimea de unda intre 200-280 nm, au efect predominant

bactericid.

Componentele cu lungimea de unda mai mica de 200 nm nu au importanta biologica, deoarece in aer sunt absorbite foarte repede

(de aceea sunt denumite radiatii ultraviolete de vid).

Sursele de radiatii ultraviolete

Sursele naturale.

Principala sursa naturala este Soarele, care emite radiatii ultraviolete cu lungimea de unda cuprinsa intre 10-7-10-8 m.

Cantitatea si intensitatea radiatiilor ultraviolete solare care ajung pana la suprafata terestra sunt dependente de:

1. Integritatea stratului de ozon stratosferic (dispus la altitudinea de 15-35 km sub forma unei paturi cu grosimea medie de aproximativ 20 km) care retine radiatiile ultraviolete in functie de lungimea lor de unda:

2. Angulatia soarelui (unghiul soarelui) fata de axa Pamantului, respectiv unghiul sub care radiatiile ultraviolete traverseaza atmosfera.

3. Altitudinea - intensitatea radiatiilor ultraviolete creste pe masura cresterii altitudinii, astfel ca expunerea comunitatilor din zonele

montane este mai mare decat a celor din zonele de ses.

4. Difuzia in straturile atmosferice inferioare, datorita unor fenomene meteorologice (norii, ceata sau bruma) sau poluarii cu particule in suspensie, poate diminua cantitatea de radiatii ultraviolete de la nivelul solului, generand in situatii extreme, carenta de ultraviolete.

5. Reflexia de catre diferite suprafete poate amplifica intensitatea radiatiilor ultraviolete si implicit potentialele riscuri: majoritatea suprafetelor naturale (diferitele structuri geologice si apa) reflecta aproape 10% din radiatiile ultraviolete incidente, iarba reflecta in medie 3%, suprafetele de nisip cca.10-25%, iar zapada proaspata aproximativ 80%.

Sursele antropice

Pentru populatia din mediul non-ocupational principalele surse antropice de expunere la radiatiile ultraviolete sunt:

sistemele de iluminat cu becuri (tuburi) fluorescente sau de cuart tungsten-halogen de mare intensitate.

instalatiile de bronzare artificiala (lampile sau paturile solare) din saloanele de cosmetica sau infrumusetare. Tuburile

fluorescente din aceste instalatii emit cu precadere radiatii ultraviolete din banda A (l 320-400 nm, cele mai importante pentru

pigmentogeneza, respectiv bronzarea tegumentelor), dar si cantitati reduse de radiatii ultraviolete B nocive;

„lumina neagra” - black light - folosita in discoteci pentru realizarea unor efecte luminoase speciale.

In mediul ocupational cele mai frecvente surse antropice de radiatii ultraviolete pot fi:

sursele industriale, respectiv corpurile incalzite la temperaturi ce depasesc 15000 C, instalatiile de fotopolimerizare, dezinfectie si sterilizare, aparatele de sudura, arcurile voltaice si utilizarea

lasser-ului;

sursele medicale, reprezentate de aplicatiile diagnostice si terapeutice (in fizioterapie) ale radiatiilor ultraviolete si lampile cu

ultraviolete folosite pentru dezinfectia laboratoarelor de microbiologie, virusologie sau a blocurilor operatorii;

sursele comerciale reprezentate de detectoarele de bancnote false si documente cu regim special.

Particularitatile radiatiilor ultraviolete

Energia radiatiilor ultraviolete

Desi radiatiile ultraviolete se caracterizeaza prin nivele energetice reduse, aceastea sunt suficient de mari pentru a determina

ruperea unor legaturi chimice sau trecerea atomilor in stare de excitatie, ceea ce poate initia variate procese fotochimice sau fotobiologice. Asemenea procese sunt mai pronuntate in cazul

RUV-B si RUV-C, care, datorita energiilor de pana la 3,9 eV, pot interactiona cu proteinele celulare sau cu acizii nucleici (ADN).

Amploarea leziunilor celulare generate depinde de intensitatea si, in principal de lungimea de unda a radiatiilor, lungimile de unda

mici provocand cele mai intense distructii celulare.

Astfel, prin comparatie cu radiatiile ultraviolete care au lungimea de unda mai mare de 300 nm, potentialul nociv al RUV cu

lungimea de unda de 290 nm este de 1000-10000 de ori mai mare. De aceea, chiar nivelele reduse de RUV-B care, in conditii

normale, ajung pana la suprafata Pamantului pot produce lezarea acizilor nucleici, arsuri solare, cataracta, cancer cutanat si posibil

efecte asupra raspunsului imunitar (IACR - International Association of Cancer Registries -1992).

Actiunea germicida

Actiunea germicida (efectul bactericid), respectiv proprietatea radiatiilor ultraviolete de a distruge microorganismele, este consecinta transferului energiei radiatiilor ultraviolete catre

structurile celulare ale microorganismelor. Daca dozele de radiatii ultraviolete receptate sunt suficient de mari, acestea, prin excitarea atomilor, pot initia aparitia unor reactii fotochimice cu producerea

de radicali liberi, cu mare reactivitate, care determina intense leziuni celulare si consecutiv distrugerea germenilor. In acelasi

timp, radicalii liberi formati pot altera materialul genetic si implicit capacitatea de reproducere a microorganismelor.

Efectul germicid este caracteristic radiatiilor ultraviolete din banda B si C (RUV-B si RUV-C), dar se manifesta cu intensitate maxima in cazul lungimii de unda de 253,7 nm (limitele fiind in intervalul

250-280 nm).

Proprietatea radiatiilor ultraviolete de a distruge microorganismele are o deosebita importanta practica in procesul de autopurificare a factorilor de mediu natural (aer, apa, sol), dezinfectia apei potabile

sau a aerului din unitatile sanitare sau laboratoarele de microbiologie sau virusologie.

Actiunea fotochimica

Deoarece radiatiile ultraviolete reprezinta o modalitate de propagare a energiei, ele pot initia sau cataliza o serie de reactii

fotochimice prin care se formeaza noi compusi: fotosinteza vitaminei D3, fotosinteza clorofiliana, fotopolimerizarea unor

monomeri s.a.

Pe de alta parte radiatiile ultraviolete pot contribui la degradarea unor structuri complexe prin fotoliza.

Efectele biologice ale radiatiilor ultraviolete

Efectele biologice ale radiatiilor ultraviolete pot fi clasificate in efecte asupra organismului uman si efecte ecologice.

Efectele asupra organismului uman

Asupra organismului uman, radiatiile ultraviolete determina efecte generale (respectiv asupra metabolismului) si efecte locale

(reprezentate de efectele asupra tegumentelor si asupra ochiului).

Efectele asupra metabolismului

Datorita rolului radiatiilor ultraviolete in sinteza vitaminei D, indispensabila absorbtiei intestinale a calciului, principalul efect metabolic benefic este efectul asupra metabolismului mineral

fosfo-calcic. Prin iradierea tegumentelor cu radiatii ultraviolete, 7-dehidrocolesterolul (provitamina D3) existent in piele, in compozitia subumului secretat de glandele sebacee, este izomerizat, printr-o reactie fotochimica, in colecalciferol (vitamina D3 naturala) care

regleaza absorbtia calciului in intestinul subtire si ulterior depunerea in structurile dense.

Deoarece provitamina D3 este fotolabila, expunerea excesiva la radiatiile solare determina fotoliza acesteia in fotoproduse inerte

biologic, respectiv lumisterol si tachisterol. Faptul ca rata izomerizarii 7-dehidrocolesterolul in colecalciferol este limitata la 5-15% din cantitatea totala existenta in tegumente, denota ca efectul

benefic antirahitic al radiatiilor ultraviolete nu este mai intens in cazul expunerilor ce depasesc anumite limite.

Dupa fotosinteza colecalciferolului la nivelul tegumentelor, acesta este transportat pe cale sangvina in ficat, unde este metabolizat in

25-hidroxicolecalciferol. Daca in perioada premergatoare expunerilor ulterioare la radiatiile ultraviolete, colecalciferolul nu patrunde in circulatia sangvina, acesta poate fi degradat, relativ

repede, in produsi lipsiti de activitate biologica (suprasterol 1, suprasterol 2 si 5,6-transcolecalciferol).

De aceea, expunerea excesiva la radiatiile solare, si implicit la ultraviolete, poate anula efectul benefic antirahitic. Se admite ca,

pentru populatia din teritoriile situate sub 600 latitudine, expunerea tegumentara partiala zilnica de aproximativ 15 minute, intre orele 9-16, asigura sinteza nevoilor biologice de vitamina D3 (iradiere

echivalenta cu 1/8 - 1/10 din doza eritem).

Radiatiile ultraviolete, pe langa abilitatea de polimerizare fotochimica a 7-dehidrocolesterolului, sunt capabile sa

regularizeze productia in tegumente atat de provitamina D3 cat si de vitamina D3.

Pe langa acest efect principal, expunerea organismului uman la doze moderate de radiatii ultraviolete induce o serie de reactii

benefice de stimulare generala a proceselor metabolice:

cresterea metabolismului bazal;

intensificarea oxidarilor celulare datorita stimularii tiroidiene;

cresterea schimburilor gazoase;

stimularea metabolismului intermediar glucidic, protidic si lipidic;

stimularea proceselor imunologice;

stimularea hematopoezei;

cresterea capacitatii de efort fizic;

diminuarea colesterolemiei.

Efectele asupra tegumentelor

Datorita penetrabilitatii reduse, intreaga energie a radiatiilor ultraviolete este eliberata la nivelul celulelor epidermice, ceea ce

determina o serie de reactii fotochimice in urma carora rezulta histamina si alte substante vasoactive, radicali liberi, distrugerea lizozomilor cu eliberarea enzimelor lizozomale proteolitice s.a.

Efectele tegumentare pot fi precoce (eritemul actinic, pigmentatia si fotosensibilizarea) sau tardive (elastoza solara, nevii pigmentari

si cancerul cutanat).

Eritemul actinic

Formele de manifestare ale eritemului actinic, generat in special de radiatiile ultraviolete B, sunt dependente de doza receptata si

de unii factori individuali dintre care mai importanti sunt pigmentatia naturala si suprafata tegumentara expusa.

Eritemul actinic, bine delimitat, apare la 2-3 ore de la expunere, perioada necesara eliberarii de mastocite a unor amine vasoactive

histaminice si prostaglandine. Este acompaniat de usturime si

durere locala, si, mai rar, de fenomene generale: cefalee, vertij, hiperexcitabilitate, frisoane. Atinge intensitatea maxima intre 8-24

ore de evolutie, dupa care se estompeaza treptat, in cateva zile (in medie 24-72 ore), lasand pigmentatie.

Expunerea tegumentelor la doze mari de radiatii ultraviolete produce fenomene de necroza celulara, cu aparitia flictenelor, care

se vindeca greu lasand pigmentatie definitiva.

Pigmentatia tegumentara

Pigmentatia (sau bronzarea) este consecinta formarii melaninei printr-un proces biochimic, catalizat fotochimic de radiatiile

ultraviolete (mai ales de RUV-A), de transformare a promelaninei din celulele melanoblastice si melanofore, situate in stratul bazal al

epidermului, respectiv al dermului.

Se considera ca pigmentatia tegumentelor este un mecanism natural de protectie a pielii impotriva agresivitatii radiatiilor

ultraviolete datorita efectului de ecranare a tegumentelor de catre pigmentii melanici, dar si prin ingrosarea stratului cornos

tegumentar expus.

Prin expunerea la radiatiile ultraviolete se produc doua tipuri de pigmentatie (bronzare):

pigmentatia precoce, prin care tegumentele devin mai inchise la culoare dupa cateva minute de la expunere, datorita efectului fotocatalitic de transformare a promelaninei preexistente im pigment melanic. La cateva ore dupa intreruperea expunerii

fenomenul se atenueaza progresiv, astfel ca dispare complet in cel mult 36 ore.

pigmentatia tardiva se produce pe parcursul a catorva zile (in medie trei) datorita neoformarii de promelanina, respectiv

melanina, proces denumit neomelanogeneza. Aceasta pigmentatie poate persista de la cateva saptamani pana la cateva luni.

Fotosensibilizarea

La un numar limitat de persoane, expunerea la radiatiile solare poate induce aparitia unor manifestari tegumentare de tip alergic,

respectiv fenomene de fotosensibilizare, datorita reactiilor

fotochimice dintre radiatiile ultraviolete si unele molecule fotosensibilizante.

In functie de formele de manifestare si mecanismul de producere, fotosensibilizarea poate fi primara sau secundara.

Fotosensibilizarea primara este consecinta unei sensibilitati excesive la radiatiile solare datorita, probabil, limitarii eficacitatii

sistemelor de protectie tegumentara. In declansarea fenomenelor de fotosensibilizare primara, rolul principal il au radiatiile

ultraviolete solare, dar acestea pot fi determinate si de radiatiile ultraviolete antropice cu lungimea de unda 320-400 nm (RUV-A).

Se manifesta prin eruptii polimorfe pruriginoase, uzual papulo-veziculare, mai rar leziuni exematiforme sau placarde urticariene,

localizate pe zonele tegumentare expuse.

Fotosensibilizarea secundara se manifesta prin leziuni exematiforme care afecteaza zone tegumentare neexpuse radiatiilor solare, care apar la persoane deja sensibilizate la

anumite molecule fotosensibilizante, radiatiile ultraviolete reprezentand factorul de initiere sau exacerbare a reactiilor

fotoalergice.

Din categoria celor mai cunoscute substante fotosensibilizante fac parte:

unii agenti topici, dintre care mai recunoscuti sunt unii componenti din parfumuri sau produse cosmetice (uleiul de bergamote extras din Citrus bergamia, moscul, ambra, acidul para-aminobenzoic

prezent in creme-ecran solare);

psoralenii din unele plante (in special Umbelliferae: telina, marar, patrunjel, morcovi, aghelica). Psoralenii patrunsi in tesutul cutanat,

dupa fotoactivarea lor de catre radiatiile ultraviolete naturale cu lungime de unda mare, determina reactii de fotosensibilizare care

se manifesta prin leziuni liniare pruriginoase;

unele medicamente: tetracicline, thiazide, fenotiazine, retinoizi, anti-inflamatoare, sulfonamide, agenti antimicrobieni s.a.

unii coloranti: albastru de metil, eosina, fluoresceina;

porfirinele din stari patologice ca lupus eritematos sistemic si porfirie.

Elastoza solara cutanata

Elastoza solara cutanata este o afectiune dermatologica care apare in contextul expunerii cronice la radiatiile ultraviolete. Se manifesta prin pierderea elasticitatii naturale a tegumentelor,

datorita degenerescentei fibrelor de elastina si colagen din dermul profund, ca urmare a interactiunii acestor structuri cu radiatiile ultraviolete, si in special cu componenta UVA. In final, pielea

devine ridata, sbarcita si flasca.

Fenomenul de imbatranire a pielii

Accentuarea si extinderea modificarilor elastozice, la care se asociaza si alte efecte dermatologice datorate expunerii la

radiatiile ultraviolete, dintre care mai frecvente sunt uscarea pielii, decolorarea in placarde (corespunzatoare ruperii capilarelor

sangvine), inmultirea ridurilor, confera pielii un aspect imbatranit, caracteristic.

– Nevii pigmentari –

Nevii pigmentari desi sunt tumori benigne ale melanocitelor, care se dezvolta initial in straturile profunde ale epidermului si doar mult mai tarziu in derm. Prezenta lor este asociata unui risc crescut de

melanom malign. Leziunile sunt frecvente la persoanele cu ten deschis la culoare, iar localizarea de electie este in zonele

tegumentare expuse intermitent radiatiilor solare.

Proiect Igiena Radiatiilor

Documents

Transcript of Proiect Igiena Radiatiilor