Biofísica

1. BIOFÍSICA
CONTENIDO:
 EFECTO BIOLÓGICO DE LA RADIACIÓN
IONIZANTE
LIC. KARLA MARTINEZ A.

2. RADIACIÓN
ES LA PROPAGACIÓN DE ENERGÍA EN FORMA DE ONDAS
ELECTROMAGNÉTICAS O PARTÍCULAS SUBATÓMICAS A TRAVÉS
DEL VACÍO O DE UN MEDIO MATERIAL.
IÓN
ES UN PARTÍCULA (ÁTOMO O MOLÉCULA) CARGADA
POSITIVAMENTE (CATIÓN) O NEGATIVAMENTE (ANIÓN).

3. RADIACIÓN IONIZANTE
LA RADIACIÓN IONIZANTE, POR SU PROPIA NATURALEZA,
PRODUCE DAÑOS EN LOS SERES VIVOS. DESDE EL
DESCUBRIMIENTO DE LOS RAYOS X POR ROENTGEN EN 1895 Y
DE LA RADIACTIVIDAD POR BECQUEREL, EN 1896, LOS
CONOCIMIENTOS SOBRE SUS EFECTOS HAN IDO AVANZANDO A
LA PAR QUE LOS ESTUDIOS SOBRE LAS PROPIAS RADIACIONES
Y SOBRE LA ESENCIA DE LA MATERIA MISMA, NO SIEMPRE SIN
EPISODIOS DESGRACIADOS.
EL PROPIO BECQUEREL SUFRIÓ DAÑOS EN LA PIEL CAUSADOS
POR LA RADIACIÓN DE UN FRASCO DE RADIO QUE GUARDÓ EN
SU BOLSILLO. MARIE CURIE MERECEDORA EN DOS OCASIONES
DEL PREMIO NOBEL POR SUS INVESTIGACIONES SOBRE LAS
PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS RADIACTIVAS, FALLECIÓ
VÍCTIMA DE LEUCEMIA, SIN DUDA A CAUSA DE SU EXPOSICIÓN A
LA RADIACIÓN.

4. CONCEPTO: SON RADIACIONES QUE TIENEN LA ENERGÍA SUFICIENTE DE ARRANCAR
ELECTRONES DE LOS ÁTOMOS. CUANDO UN ÁTOMO QUEDA CON UN EXCESO DE
CARGA ELÉCTRICA YA SEA POSITIVA O NEGATIVA SE CONVIERTE EN UN IÓN LO CUAL
PROVOCAN REACCIONES Y CAMBIOS QUÍMICOS CON EL MATERIAL CON EL CUAL
INTERACTÚAN. SON EJEMPLOS DE RADIACIÓN IONIZANTE LAS PARTÍCULAS ALFA,
PARTÍCULAS BETA, RAYOS GAMMA, RAYOS X Y NEUTRONES
CAPACIDAD DE PENETRACIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE RADIACIÓN
LA MEDIDA DE LA ENERGÍA DEPOSITADA EN EL MEDIO, ES LA DOSIS. PARA EFECTOS
PRÁCTICOS SE DEFINEN DOS MAGNITUDES BÁSICAS:
DOSIS ABSORBIDA: MIDE LA CANTIDAD DE ENERGÍA ABSORBIDA POR UNA UNIDAD DE
MASA DE MATERIAL IRRADIADO. SE MIDE EN GRAY, GY (1J/KG)
DOSIS EQUIVALENTE: MIDE EL DAÑO BIOLÓGICO PRODUCIDO POR LA RADIACIÓN EN UN
TEJIDO, POR TANTO DEPENDE DEL TIPO DE RADIACIÓN. SE MIDE EN SIEVERT, SV.

5. RADIACIONES NATURALES: NO PRODUCIDAS POR EL HOMBRE. MAS
DEL 80% DE LAS RADIACIONES PROVIENEN DE LA FUENTE
NATURALEZA.
RADIACIONES ARTIFICIALES: PRODUCIDOS MEDIANTE CIERTOS
APARATOS O MÉTODOS DESARROLLADOS POR EL HOMBRE, COMO
POR EJEMPLO LOS APARATOS UTILIZADOS EN RADIOLOGÍA, EN
RADIOTERAPIA, ETC.

6. UTILIZACIÓN DE LAS RADIACIONES IONIZANTES:
TIENE APLICACIONES MUY IMPORTANTES EN CIENCIAS, INDUSTRIAS, MEDICINA.
EN LA INDUSTRIA, LAS RADIACIONES IONIZANTES PUEDEN SER ÚTILES PARA LA
PRODUCCIÓN DE ENERGÍA, PARA LA ESTERILIZACIÓN DE ALIMENTOS, PARA
CONOCER LA COMPOSICIÓN INTERNA DE DIVERSOS MATERIALES Y PARA
DETECTAR ERRORES DE FABRICACIÓN Y ENSAMBLAJE. EN EL CAMPO DE LA
MEDICINA, SE PUEDEN REALIZAR UNA GRAN VARIEDAD DE ESTUDIOS
DIAGNÓSTICOS (MEDICINA NUCLEAR Y RADIOLOGÍA) Y TRATAMIENTOS
(RADIOTERAPIA)
CÁMARA DE BURBUJAS CÁMARA DE IONIZACIÓN

7. ¿DÓNDE ENCONTRAMOS LA RADIACIÓN EN LA VIDA DIARIA?
. PANTALLAS DE TV
. RADIO
. CELULARES
. MICROONDAS
. LUZ VISIBLE
. RAYOS X
. RAYOS GAMMA (ENERGÍA NUCLEAR)
BENEFICIO DE LA RADIACIÓN IONIZANTE
. RADIO VACUNAS
. RADIOFÁRMACOS
. ESTUDIOS HÍDRICOS

8. EXPOSICIÓN A LAS RADIACIONES IONIZANTES EN LOS HUMANOS:
LOS SERES VIVOS ESTÁN EXPUESTOS A NIVELES BAJOS DE RADIACIÓN
IONIZANTE PROCEDENTE DEL SOL, LAS ROCAS, EL SUELO, FUENTES
NATURALES DEL PROPIO ORGANISMO, RESIDUOS RADIACTIVOS DE PRUEBAS
NUCLEARES EN EL PASADO, DE CIERTOS PRODUCTOS DE CONSUMO Y DE
MATERIALES RADIACTIVOS LIBERADOS DESDE LOS HOSPITALES Y DESDE
PLANTAS ASOCIADAS A LA ENERGÍA NUCLEAR Y A LAS DE CARBÓN.
LOS TRABAJADORES EXPUESTOS A MAYOR CANTIDAD DE RADIACIONES SON
LOS ASTRONAUTAS (DEBIDO A LA RADIACIÓN CÓSMICA), EL PERSONAL
MÉDICO O DE RAYOS X, LOS INVESTIGADORES, LOS QUE TRABAJAN EN UNA
INSTALACIÓN RADIACTIVA O NUCLEAR. ADEMÁS SE RECIBE UNA EXPOSICIÓN
ADICIONAL CON CADA EXAMEN DE RAYOS X Y DE MEDICINA NUCLEAR, Y LA
CANTIDAD DEPENDE DEL TIPO Y DEL NÚMERO DE EXPLORACIONES.

9. BENEFICIOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE PARA EL HOMBRE
. MEDICINA EN EL DIAGNOSTICO (RAYOS X)
. MEDICINA NUCLEAR
. RADIOTERAPIA
EFECTOS NEGATIVOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE PARA EL HOMBRE
. SEGÚN SU INTENSIDAD DE LA RADIACIÓN Y
SU LOCALIZACIÓN, EL HOMBRE PUEDE LLEGAR A
MORIR DENTRO DE HORAS, DÍAS O SEMANAS.
. SI SOBREVIVE SU ESPERANZA DE VIDA SE VE
REDUCIDA DRÁSTICAMENTE
. SON ACUMULATIVOS

10. EFECTOS NOCIVOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
. NAUSEAS . ESTERILIDAD
. VÓMITOS . INFECCIONES
BACTERIANAS
. CONVULSIONES . CÁNCER
. DELIRIOS . LEUCEMIA
. DOLORES DE CABEZA . CATARATAS
. DIARREAS . DAÑOS GENÉTICOS
. PERDIDA DE CABELLO . MUTACIONES
GENÉTICAS
. PERDIDA DE DENTADURA . NIÑOS ANORMALES
. REDUCCIÓN DE LOS GLÓBULOS ROJOS EN LA SANGRE (ANEMIA)
NERVIOSO
. REDUCCIÓN DE LOS GLÓBULOS BLANCOS EN LA SANGRE (LEUCOPENIA)
. DAÑO A LA MUCOSA GASTROINTESTINAL

11. LA CIPR (COMISIÓN INTERNACIONAL DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA) CONSIDERA
QUE EL OBJETIVO PRINCIPAL ES EVITAR LA APARICIÓN DE ESTOS DOS EFECTOS.
DE ACUERDO AL PERIODO DE LATENCIA, LOS EFECTOS BIOLÓGICOS DE LAS
RADIACIONES SE CLASIFICAN EN:
1.- EFECTOS ESTOCÁSTICOS, PROBABILÍSTICOS (TARDÍOS O A LARGO PLAZO):
SON AQUELLOS CUYA OCURRENCIA ESTA EN FUNCIÓN DE LA DOSIS, ES DECIR, LA
PROBABILIDAD DE OCURRENCIA DEL EFECTO ES PROPORCIONAL A AL DOSIS
RECIBIDA.
LOS EFECTOS ESTOCÁSTICOS SE PRODUCEN SIN UMBRAL, ES DECIR, QUE
INCLUSO LA DOSIS MAS PEQUEÑA IMPLICA ALGÚN RIESGO
EJEMPLO: EL CÁNCER Y MUTACIONES GENÉTICAS
ALGUNOS CAMBIOS EN EL ADN PUEDEN TRANSMITIRSE A LAS SIGUIENTES
GENERACIONES CUANDO LAS CÉLULAS AFECTADAS POR LA RADIACIÓN SON LAS

12. 2.- EFECTOS DETERMINÍSTICOS, AGUDOS (A CORTO PLAZO):
TIENEN TRES CARACTERÍSTICAS:
EN PRIMER LUGAR, LOS EFECTOS SE PRESENTAN A
PARTIR DE UNA DOSIS MÍNIMA (DOSIS UMBRAL) QUE PARA
UNA EXPOSICIÓN DE CUERPO ENTERO EL UMBRAL ES DE
APROXIMADAMENTE 500 MSV Y EN UN CORTO PERIODO
DE LATENCIA.
EN SEGUNDO LUGAR, LA SEVERIDAD O GRAVEDAD DEL
EFECTO AUMENTA A PARTIR DE LA DOSIS UMBRAL
FINALMENTE, SE ESTABLECE UNA RELACIÓN CLARA
ENTRE EL AGENTE CAUSANTE Y EL EFECTO
EJEMPLO: CATARATAS, SÍNDROME DE IRRADIACIÓN
AGUDA, DAÑOS A LOS DIVERSOS TEJIDOS Y ÓRGANOS
COMO LA MÉDULA ÓSEA, EL APARATO DIGESTIVO, LA
PIEL, LOS TESTÍCULOS Y LOS OVARIOS, ENTRE OTROS,
ETC.

13. EFECTOS DETERMINÍSTICOS, POR RADIACION LOCALIZADA SOBRE
DIVERSOS ÓRGANOS

14. INTERACCIÓN DE LAS RADIACIONES CON LA CÉLULA
LA INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LAS CÉLULAS PRODUCE
ALTERACIONES EN LAS MOLÉCULAS DE ADN, ARN Y OTROS
COMPONENTES BIOLÓGICOS, FORMANDO PARES DE IONES Y RADICALES
LIBRES QUE PUEDEN DAÑAR LAS ESTRUCTURAS CELULARES.
SEGÚN LA INTENSIDAD DE LA RADIACIÓN, LOS DAÑOS CAUSADOS
PUEDEN PRODUCIR RETRASOS Y ALTERACIONES EN LA REPRODUCCIÓN
O MUERTE CELULAR. MUCHAS VECES HAY RECUPERACIÓN CELULAR Y
RECOMBINACIÓN DE LOS IONES PRODUCIDOS PREVIAMENTE.
LA RESPUESTA CELULAR A LA RADIACIÓN NO ES IGUAL PARA TODAS LAS
CÉLULAS, YA QUE SU RADIOSENSIBILIDAD ES MUY DIFERENTE. ASÍ, LA
RESPUESTA A LA RADIACIÓN DE LOS DIFERENTES ÓRGANOS, DEPENDE
DE LOS TEJIDOS QUE LOS COMPONEN Y DE SUS POBLACIONES
CELULARES, ASÍ COMO DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA
RADIACIÓN. AQUELLOS ÓRGANOS QUE SE VEN MÁS AFECTADOS POR LA
RADIACIÓN Y DAN LUGAR A CONSECUENCIAS MÁS GRAVES PARA EL
ORGANISMO SON DENOMINADOS ÓRGANOS CRÍTICOS. LOS PRINCIPALES
SON LA MÉDULA ÓSEA, DONDE SE PRODUCEN LAS CÉLULAS
SANGUÍNEAS, EL INTESTINO DELGADO, EN QUE SE REALIZA LA
DIGESTIÓN Y LA ABSORCIÓN DE ALIMENTOS, Y LAS GÓNADAS, DONDE SE

15. EXPOSICION DEL FETO
EN UN FETO, EL NÚMERO DE CÉLULAS ES MENOR QUE EN UN ADULTO
Y ÉSTAS SE DIVIDEN MÁS RÁPIDAMENTE. COMO LOS DAÑOS DE LA
RADIACIÓN SON MAYORES EN LA DIVISIÓN CELULAR, EL FETO ES
PARTICULARMENTE SENSIBLE A LOS EFECTOS DE LA RADIACIÓN,
PUDIENDO SUFRIR TANTO LOS EFECTOS DETERMINÍSTICOS COMO
LOS EFECTOS ESTOCÁSTICOS. LAS INVESTIGACIONES SOBRE LOS
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE DURANTE EL
DESARROLLO DEL FETO SE HAN CONCENTRADO EN LAS VÍCTIMAS DE
LAS BOMBAS NUCLEARES DE HIROSHIMA Y NAGASAKI Y EN LAS DEL
ACCIDENTE DE CHERNÓBIL EN 1986.
LOS EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN A LAS RADIACIONES SOBRE EL
EMBRIÓN O EL FETO DEPENDEN DEL MOMENTO DEL EMBARAZO EN
QUE OCURRE LA EXPOSICIÓN ASÍ COMO DE LA DOSIS ABSORBIDA.
CUANDO EL NÚMERO DE CÉLULAS DEL EMBRIÓN ES PEQUEÑO Y SU
NATURALEZA AÚN NO ESTÁ ESPECIALIZADA, EL EFECTO MÁS
PROBABLE EN ESAS CÉLULAS ES UN ERROR EN LA IMPLANTACIÓN O
LA MUERTE NO DETECTABLE DEL EMBRIÓN, LAS MALFORMACIONES

16. LOS EFECTOS MENCIONADOS TIENEN UN UMBRAL DE DOSIS DE
100 A 200 MGY . DURANTE EL PERIODO COMPRENDIDO ENTRE
LAS SEMANAS 8ª Y 25 ª POST-CONCEPCIÓN EL SISTEMA
NERVIOSO CENTRAL (SNC) ES PARTICULARMENTE SENSIBLE A
LA RADIACIÓN. DOSIS FETALES MAYORES QUE 100 MGY
PUEDEN DAR COMO RESULTADO UNA DISMINUCIÓN MEDIBLE
DEL COEFICIENTE DE INTELIGENCIA, (CI). DURANTE ESE
PERIODO, DOSIS FETALES DE ALREDEDOR DE 1000 MGY (1 GY)
TIENEN COMO RESULTADO UNA ALTA PROBABILIDAD DE
RETRASO MENTAL GRAVE. LA SENSIBILIDAD ES MÁS ELEVADA
ENTRE LAS SEMANAS 8ª Y 15 ª POST.-CONCEPCIÓN. EL SNC ES
MENOS SENSIBLE A ESTOS EFECTOS ENTRE LAS SEMANAS 16º
Y 25º DE EDAD GESTACIONAL Y ES BASTANTE RESISTENTE A
PARTIR DE ENTONCES. CABE MENCIONAR QUE TODAS LAS
OBSERVACIONES CLÍNICAS SOBRE REDUCCIONES
SIGNIFICATIVAS DE CI Y RETRASO MENTAL SEVERO ESTÁN
RELACIONADAS CON DOSIS FETALES DE 500 MGY Y
SUPERIORES, PRODUCIDAS A ALTAS TASAS DE DOSIS.

32. MUCHAS
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN