Daños por radiación

La radiación ionizante daña los tejidos de diferentes maneras, según el tipo de radiación, su dosis, grado y tipo de exposición externa. Los síntomas pueden ser locales (p. ej., quemaduras) o sistémicos (p. ej., enfermedad aguda por radiación). El diagnóstico se basa en el historial de exposición a la radiación y, a veces, en contadores alfa o contadores Geiger. El tratamiento de las lesiones por radiación consiste en el aislamiento y (si está indicado) la descontaminación, aunque generalmente se indican medidas de soporte. En casos de contaminación interna con radionúclidos específicos, se utilizan inhibidores de la absorción o agentes quelantes. El pronóstico se evalúa midiendo el recuento de linfocitos durante las primeras 24 a 72 horas.

La radiación son ondas electromagnéticas de alta energía (rayos X, rayos gamma) o partículas (partículas alfa, partículas beta, neutrones) emitidas por elementos radiactivos o fuentes artificiales (como tubos de rayos X y equipos de radioterapia).

Las partículas alfa son núcleos de helio emitidos por varios radionucleidos (p. ej., plutonio, radio, uranio), que no penetran la piel a más de 0,1 mm de profundidad. Las partículas beta son electrones de alta energía emitidos por núcleos de átomos inestables (en particular, ¹³⁷ Cs, ¹³¹ I). Estas partículas pueden penetrar la piel a mayor profundidad (1-2 cm) y dañar el epitelio y la capa subepitelial. Los neutrones son partículas eléctricamente neutras emitidas por núcleos de algunos átomos radiactivos y formadas como resultado de reacciones nucleares (p. ej., en reactores, aceleradores lineales); pueden penetrar profundamente en los tejidos (más de 2 cm), donde sus colisiones con átomos estables dan como resultado la emisión de partículas alfa y beta y radiación gamma. La radiación gamma y de rayos X son radiaciones electromagnéticas de alta energía (es decir, fotones) que pueden penetrar el tejido humano a muchos centímetros de profundidad.

Debido a estas características, las partículas alfa y beta ejercen su principal efecto dañino cuando los elementos radiactivos que las emiten se encuentran dentro del cuerpo (contaminación interna) o directamente sobre su superficie. Los rayos gamma y los rayos X pueden causar daños a gran distancia de su fuente y son una causa típica de síndromes de radiación aguda (véase la sección correspondiente).

Unidades de medida. Se distinguen las siguientes unidades de medida: roentgen, gray y sievert. El roentgen (R) es la intensidad de la radiación de rayos X o gamma en el aire. El gray (Gy) es la cantidad de energía absorbida por el tejido. Dado que el daño biológico por gray varía según el tipo de radiación (es mayor para neutrones y partículas alfa), la dosis en gray debe multiplicarse por un factor de calidad, que es otra unidad: el sievert (Sv). El gray y el sievert han sustituido a las unidades "rad" y "rem" (1 Gy = 100 rad; 1 Sv = 100 rem) en la nomenclatura moderna y son prácticamente equivalentes para describir la radiación gamma o beta.

Exposición a la radiación. Existen dos tipos principales de exposición a la radiación: contaminación e irradiación. En muchos casos, la radiación tiene ambos efectos.

• La contaminación es la entrada y retención de material radiactivo en el cuerpo, generalmente en forma de polvo o líquido. La contaminación externa se presenta en la piel o la ropa, de donde puede desprenderse o simplemente rozarse, contaminando a otras personas y objetos circundantes. El material radiactivo también puede absorberse a través de los pulmones, el tracto gastrointestinal o penetrar a través de la piel (contaminación interna). El material absorbido se transporta a diversas partes del cuerpo (p. ej., la médula ósea), donde continúa emitiendo radiación hasta que se elimina o se desintegra. La contaminación interna es más difícil de eliminar.
• La irradiación es el efecto de la radiación penetrante, pero no de una sustancia radiactiva (es decir, no hay contaminación). Por lo general, este efecto es causado por la radiación gamma y los rayos X. La irradiación puede afectar a todo el cuerpo, con la formación de síntomas sistémicos y síndromes de radiación (véase la sección correspondiente), o a una pequeña parte del mismo (por ejemplo, durante la radioterapia), con manifestaciones locales.

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Fisiopatología de la lesión por radiación

La radiación ionizante daña el ARNm, el ADN y las proteínas directamente o mediante la formación de radicales libres altamente reactivos. Las dosis altas de radiación ionizante causan muerte celular, mientras que las dosis bajas afectan la proliferación celular. El daño a otros componentes celulares provoca hipoplasia progresiva, atrofia y, en última instancia, fibrosis. El daño genético puede desencadenar transformación maligna o defectos genéticos hereditarios.

Los tejidos que normalmente se renuevan rápida y continuamente son particularmente vulnerables a la radiación ionizante. Las células linfoides son las más sensibles a la radiación, seguidas, en orden descendente, por las células germinales, las células en división de la médula ósea, las células epiteliales intestinales, la epidermis, los hepatocitos, el epitelio de los alvéolos pulmonares y los conductos biliares, las células epiteliales renales, las células endoteliales (pleura y peritoneo), las células nerviosas, las células óseas, las células del tejido conectivo y las células musculares.

La dosis exacta a la que comienza la toxicidad depende de la dinámica de la irradiación; es decir, una dosis única y rápida de unos pocos Gray es más destructiva que la misma dosis administrada durante semanas o meses. La dosis-respuesta también depende de la zona corporal irradiada. La gravedad de la enfermedad es indiscutible, con casos mortales con una irradiación corporal total >4,5 Gy; sin embargo, dosis de decenas de Gray pueden ser bien toleradas si la irradiación se extiende durante un período prolongado y se concentra en una zona pequeña del cuerpo (p. ej., tratamiento del cáncer).

Los niños son más susceptibles al daño por radiación debido a la mayor tasa de proliferación celular y al mayor número de divisiones celulares.

Fuentes de radiación

Las personas están constantemente expuestas a la radiación natural (radiación de fondo). Esta radiación incluye la radiación cósmica, la mayor parte de la cual es absorbida por la atmósfera. Por lo tanto, la radiación de fondo afecta más a quienes viven en altas montañas o vuelan en avión. Los elementos radiactivos, especialmente el gas radón, se encuentran en muchas rocas o minerales. Estos elementos terminan en diversas sustancias, como alimentos y materiales de construcción. La exposición al radón suele representar dos tercios de la dosis total de radiación natural.

Fuentes de radiación

Síntomas de intoxicación por radiación

Las manifestaciones dependen de si la radiación ionizante afecta a todo el cuerpo (síndrome de radiación aguda) o sólo a una parte del cuerpo.

Tras la irradiación corporal total se producen diversos síndromes. Estos síndromes tienen tres fases:

• fase prodrómica (de 0 a 2 días después de la irradiación) con debilidad general, náuseas y vómitos;
• fase asintomática latente (1-20 días después de la irradiación);
• la fase aguda de la enfermedad (2-60 días después de la irradiación).

Síntomas de intoxicación por radiación

Diagnóstico de daños por radiación

Tras la irradiación aguda, se realizan pruebas de laboratorio, incluyendo hemograma completo, bioquímica sanguínea y análisis de orina. Se determinan el grupo sanguíneo, la compatibilidad y los antígenos HLA en caso de transfusiones sanguíneas o, si es necesario, trasplante de células madre. Se realizan recuentos linfocitarios a las 24, 48 y 72 horas después de la irradiación para evaluar la dosis inicial de radiación y el pronóstico. Los análisis de sangre clínicos se repiten semanalmente. Esto es necesario para monitorizar la actividad de la médula ósea y, si es necesario, según la evolución clínica.

Diagnóstico de daños por radiación

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Tratamiento de los daños por radiación

La exposición a ionizantes puede ir acompañada de lesiones físicas (p. ej., por una explosión o una caída); estas lesiones pueden ser más mortales que la exposición a la radiación y requieren tratamiento inmediato. El tratamiento de lesiones graves no debe retrasarse hasta la llegada de los servicios de radiodiagnóstico y protección. Las precauciones estándar que se utilizan rutinariamente en la atención de traumatismos son suficientes para proteger a los reanimadores.

Tratamiento de los daños por radiación

Predicción de daños por radiación

Sin atención médica, la LD50 (dosis que causa la muerte en el 50% de los pacientes en 60 días) para la irradiación de cuerpo entero es de aproximadamente 4 Gy; >6 Gy es casi siempre mortal. Con dosis <6 Gy, la supervivencia es inversamente proporcional a la dosis total. El tiempo hasta la muerte también es inversamente proporcional a la dosis (y, por lo tanto, a los síntomas). La muerte ocurre en cuestión de horas a pocos días para el síndrome cerebral y, por lo general, en un plazo de 3 a 10 días para el síndrome gastrointestinal. Para el síndrome hematológico, la muerte es posible en un plazo de 2 a 4 semanas debido a una infección secundaria o en un plazo de 3 a 6 semanas debido a una hemorragia masiva. Los pacientes que han recibido dosis de irradiación de cuerpo entero <2 Gy generalmente se recuperan completamente en un mes, aunque son posibles complicaciones tardías (p. ej., cáncer).

Durante el tratamiento, la LD 50 es de aproximadamente 6 Gy, en algunos casos los pacientes sobrevivieron después de la irradiación con 10 Gy.

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