30 may. 2013

Efectos sobre la salud de las radiaciones ionizantes

Efectos sobre la salud de las radiaciones ionizantes

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Los últimos acontecimientos acaecidos en el complejo nuclear de Fukushima I, a raíz del terremoto y posterior tsunami que asoló el noreste de Japón, han puesto de nuevo en pie de guerra tanto a los defensores como a los detractores de la energía nuclear como medio para la obtención de energía eléctrica.

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En cualquier caso, ha venido a provocar una nueva oleada de preocupación en la opinión pública sobre los efectos sobre la salud que un incidente o accidente nuclear puede provocar, en un tema sobre el que existe un alto grado de sensibilidad, en parte por la gravedad de las situaciones que se pueden plantear (en la memoria se tienen accidentes muy graves como Chernobyl) y sobre todo por la avalancha de información que llega en muchos casos de manera sensacionalista y que contribuye a todo menos a tener una opinión más amable sobre el tema radiactivo.
Desde que a finales del siglo XIX se descubrieron los rayos X y la radiactividad, con sus consiguientes avances y aplicaciones en la vida cotidiana, uno de los fines que se ha perseguido es la utilización de este fenómeno físico con las medidas de seguridad adecuadas para que la incidencia de su utilización en la salud sea la mínima posible.
Uno de los usos más extendidos de las radiaciones ionizantes es en el ámbito sanitario, en las especialidades de Radiodiagnóstico, Radioterapia y Medicina Nuclear. En la legislación aplicada en materia de protección radiológica a los profesionales expuestos en estos campos aparecen de manera muy clara los límites de dosis que se deben aplicar en condiciones normales de trabajo, valores que suelen ser objeto de revisión con el fin de proporcionar unas condiciones seguras de trabajo.

Zona a controlarLímite de dosis
Cuerpo
100 mSv en 5 años, con un máximo de 50 mSv en un año
Cristalino
150 mSv anual
Extremidades
500 mSv anual
Piel
500 mSv anual
Feto
1 mSv desde la comunicación del embarazo hasta el final del mismo
Público
1 mSv anual

Tabla I: Límites de dosis para trabajadores profesionalmente expuestos a radiaciones ionizantes y miembros del público (R.D. 783/2001 Reglamento de Protección Sanitaria contra las Radiaciones Ionizantes)
La pregunta que nos podemos hacer inicialmente es: ¿qué son las radiaciones ionizantes y cuáles son los efectos sobre la salud?
Las radiaciones ionizantes son aquellas radiaciones con suficiente energía para que sean capaces de ionizar la materia donde impacten, es decir arrancar electrones de los átomos que la forman.
Cuando la materia ionizada pertenece a un ser vivo se puede ver afectada la funcionalidad y morfología de la zona afectada, poniéndose en marcha los procesos de reparación y regeneración de misma. Pero si estos procesos no son efectivos, podemos estar ante el inicio de un efecto biológico.
Los efectos biológicos pueden ser de dos tipos:
  • Probabilísticos, aquéllos para los que no existe una dosis umbral a partir del cual aparezcan de manera segura, sino que se rigen por un fenómeno probabilístico, es decir, a mayor exposición mayor probabilidad de que aparezcan. Son algunos tipos de tumores y mutaciones genéticas
  • Deterministas, que se rigen por la existencia de una dosis límite a partir de la cual se manifestarán, con mayor o menor gravedad en función de la magnitud en que se haya sobrepasado esa dosis límite. Buenos ejemplos son esterilidad, cataratas, radiodermitis, disminución en la producción de células sanguíneas
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) estima que con los límites de dosis actualmente vigentes tanto para trabajadores expuestos como para miembros del público, la incidencia de aparición de efectos probabilísticos está dentro de unos valores de riesgos absolutamente aceptables dentro de la incidencia de aparición de tumores por otros motivos diferentes.
Respecto a la aparición de efectos deterministas, marca unos valores a partir de los cuales aparecerán con un período de latencia mayor o menor:

EfectoÓrgano/tejidoTiempo para desarrollar el efectoDosis absorbida (Gy)
Esterilidad temporal
Testículos
3-9 semanas
~ 0,1
Esterilidad permanente
Testículos
3 semanas
 ~ 6
Esterilidad permanente
Ovarios
< 1 semana
~3
Depresión del proceso de formación de sangre
Médula ósea
3-7 días
~ 0,5
Quemaduras en la piel
Piel (grandes áreas)
2-3 semanas
5-10
Pérdida temporal de pelo
Piel
2-3 semanas
 ~ 4
Cataratas
Ojo
Varios años
~ 1,5

Tabla II: Estimación del umbral de dosis absorbida aguda para incidencias del 1%, tras las exposición de cuerpo entero a radiación gamma ( ICRP publicación nº 103, 2007)
El organismo siempre reacciona como un todo ante la agresión de una de sus partes, respondiendo de manera más o menos intensa según la relevancia y la magnitud de los órganos agredidos. La respuesta orgánica a la radiación es el conjunto de signos y síntomas que aparecen tras la exposición a las radiaciones ionizantes.
Cuando se irradia el organismo entero a altos valores de dosis y en un corto periodo de tiempo (exposición aguda), el efecto que se puede producir es más grave. Para todas las especies de seres vivos existe un tiempo de supervivencia tras la irradiación que depende de la dosis administrada. Con objeto de poder comparar los efectos letales de distintos niveles de dosis, se suele utilizar el concepto de dosis letal 50/30 DL50/30 que significa la dosis letal necesaria para matar al 50% de la población expuesta al cabo de 30 días. En la Tabla III se presenta la dosis letal para diversas especies, mostrando que cuanto más simple es el organismo menor es su radiosensibilidad.

EspecieDL50/30 (Gy)
Bacterias
> 1000
Peces
20
Pollo
6
Mono
4
Hombre
2,5 - 4


En la respuesta del individuo adulto a la irradiación aguda, existen tres tipos de síndrome orgánico total: hematopoyético, gastrointestinal y del sistema nervioso central.
Síndrome HEMATOPOYÉTICO: se produce con dosis de 1-10Gy. Hay varias fases:
  • fase prodrómica: en pocas horas aparición de vómitos, náuseas y diarreas
  • fase latente: desaparición de síntomas durante varios días (según dosis recibida)
  • fase de enfermedad hematopoyética: a partir de la 3ª semana aparece leucopenia y plaquetopenia marcadas, inmunidad deprimida con aparición de infecciones graves, hemorragias. Si se han recibido dosis inferiores a 3Gy y un tratamiento adecuado se puede iniciar la recuperación a partir de la 5ª semana
 
Síndrome GASTROINTESTINAL: su intervalo de dosis se sitúa por encima de 5Gy y la Dosis Letal 100% para el hombre está situada entre 6 y 10Gy.
  • fase prodrómica: en pocas horas aparición de vómitos, náuseas y diarreas
  • fase latente: desaparición de síntomas desde el 2º al 5º día post-irradiación
  • fase de enfermedad gastrointestinal: vuelven a aparecer los vómitos, náuseas, diarreas con fiebre, con lesión del tramo gastrointestinal. El intestino delgado pierde su mucosa, apareciendo un cuadro de mala absorción con pérdida de líquidos, proteínas y electrolitos por vía digestiva, con la consiguiente deshidratación y hemorragias intestinales. Se favorece una estado de infección generalizada si hay un estado de leucopenia

Síndrome del SISTEMA NERVIOSO CENTRAL: se produce a dosis superiores a 50Gy, aunque este sistema se puede afectar con dosis superiores a 20Gy.
  • fase prodrómica: rápidamente y su duración es a veces de minutos. Hay náuseas, vómitos, síntomas psíquicos, confusión, irritabilidad, síntomas neurológicos como disminución de conciencia, sensación de quemazón en la piel, etc.
  • fase latente: dura escasas horas, con una mejoría aparente de los síntomas
  • fase de enfermedad neurológica: A las 4-6 horas de irradiación aparición de sintomatología neurológica, convulsiones, ataxia, grados progresivos de coma, para sobrevenir la muerte, a los 2-3 días post-exposición. La causa de la muerte es un cuadro de hipertensión endocraneal muy fuerte, con edema cerebral, hemorragias y meningitis aséptica, por afectación vascular
Todos los valores recogidos nos muestran que la aparición de efectos biológicos deterministas a corto plazo precisa de una exposición grande de radiación para su manifestación, y que el hecho de estar expuesto a dosis muy bajas por cuestiones laborales o por haberse sometido a una prueba de diagnóstico no tiene por qué suponer un aumento significativo de riesgo de padecer un efecto probabilístico.

Más información:

  • Dosis absorbida: en Radiobiología, Radiología Clínica y Protección Radiológica, la dosis absorbida, D, es la magnitud física básica de dosis y se utiliza para todos los tipos de radiación ionizante y cualquier geometría de irradiación. Está definida por el cociente entre dE y dm, dónde dE es la energía media impartida por la radiación ionizante a la masa dm, es decir:
D = dE/dm
     La unidad del Sistema Internacional de la dosis absorbida es J·kg-1 y su nombre especial es el Gray (Gy)
  • Para especificar los límites de exposición son empleadas las magnitudes de protección. La definición de las magnitudes de protección está basada en ladosis absorbida promedio, DT,R en el volumen de un órgano o tejido específico T debida a la radiación de tipo R. La magnitud de protección es la dosis equivalente en un órgano o tejido, HT, está definida por:
HT = ?wR ·DT,R
donde wR es el factor de ponderación para la radiación R. La suma se realiza para todos los tipos de radiaciones involucrados.  La unidad de  dosis equivalente es el J·kg-1 y tiene como nombre especial el Sievert (Sv)
  • Dosimetría: Determinación de la dosis absorbida en un material de interés biológico y los fenómenos que la radiación induce en el mismo.

Ref:  ICRP nº 103 "Recomendaciones 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica" ISBN:978-84-691-5410-G


Bibliografia:

  • Publicación nº 103 ICRP "Las Recomendaciones 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica" ISBN:978-84-691-5410-G
  • Real Decreto 783/2001 Reglamento de Protección Sanitaria contra las Radiaciones Ionizantes (BOE nº178, 26 de julio de 2001)
  • www.csn.es
  • www.unscear.org
  • Radiaciones ionizantes: Utilización y riesgos I  Xavier Ortega, Jaume Jorba. Institut de Tècniques Energètiques. UPC ISBN: 84-8301-088-7

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