Principios Fundamentales Radiobiología
Objetivos
Al terminar este capítulo, el lector debe ser capaz de realizar lo siguiente:
1. Exponer la ley de Bergonie y Tribondeau.
2. Describir los factores físicos que afectan a la respuesta a la radiación.
3. Describir los factores biológicos que afectan a la respuesta a la radiación.
4. Explicar las relaciones entre la dosis de radiación y la respuesta.
5. Describir cinco tipos de relaciones entre la dosis de radiación y la respuesta.
CONTENIDO
Ley de Bergonie y Tribondeau
Factores físicos que afectan a la radiosensibilidad
Transferencia lineal de energía ´
Eficacia biológica relativa
Escalamiento y fraccionamiento
Factores biológicos que afectan a la radiosensibilidad
Efecto del oxígeno
Edad
Recuperación
Sustancias químicas
Hormesis
Relaciones entre la dosis de radiación y la respuesta
Relaciones lineales entre la dosis y la respuesta
Relaciones no lineales entre la dosis y la respuesta
Elaboración de una relación entre la dosis y la respuesta
RESUMEN
En 1906, dos científicos franceses formularon por primera vez la teoría de que la radiosensibilidad era una función del estado metabólico del tejido que se irradiaba. Sus teorías se conocen como la Ley de Bergonie y Tribondeau y afirman lo siguiente: 1) las células madre son radiosensibles, las células maduras lo son menos; 2) el tejido joven es más radiosensible que el tejido más viejo; 3) la actividad metabólica elevada es radiosensible, la tasa metabólica baja es radiorresistente, y 4) los aumentos en la proliferación y tasas de crecimiento de las células las hace más radiosensibles. Los factores físicos y biológicos afectan a la radiosensibilidad del tejido. Los factores físicos son la LET, la RBE, el fraccionamiento (las dosis aplicadas durante un período largo) y el escalamiento de la dosis. Los factores biológicos que afectan a la radiosensibilidad son el efecto del oxígeno, el efecto relacionado con la edad y el efecto de recuperación. Algunas sustancias químicas pueden modificar la respuesta de las células. Se llaman radiosensibilizadores y radioprotectores. La investigación de la radiobiología se concentra en las relaciones de la dosis de radiación y la respuesta. En la relación lineal entre la dosis y la respuesta, la respuesta es directamente proporcional a la dosis. En las relaciones no lineales entre la dosis y la respuesta, dosis distintas producen distintas respuestas. La dosis umbral es el nivel por debajo del cual no hay ninguna respuesta. La relación entre la dosis y la respuesta sin umbral indica que cualquier dosis produce una respuesta. Para establecer las pautas de protección radiológica para la imagen de diagnóstico, se utiliza el modelo de la relación entre la dosis y la respuesta lineal sin umbral.
PREGUNTAS DE AUTOEVALUACIÓN
1. Defina o identifique los siguientes términos: a. Transferencia lineal de energía. b. Radiación estándar. c. Tasa de intensificación del oxígeno. d. Repoblación. e. Extrapolación. f. Dosis umbral. g. Muerte de interfase. h. Escalamiento de la dosis. i. Factor de peso de la radiación. j. Tribondeau.
2. ¿Cuál es la fórmula de la eficacia biológica relativa?
3. Ponga un ejemplo de fraccionamiento de la radiación.
4. ¿Por qué se utiliza la alta presión de oxígeno (hiperbárica) en radioterapia?
5. ¿Cuál es la fórmula para la tasa de intensificación del oxígeno?
6. ¿Cómo afecta la edad a la radiosensibilidad del tejido?
7. Cuando un experimento de radiobiología se realiza in vitro, ¿qué significa?
8. Enumere tres sustancias que intensifican el efecto de radiación.
9. Nombre tres sustancias radioprotectoras.
10. ¿Se administran las sustancias radioprotectoras a los humanos?
11. Explique el significado de una relación entre la dosis de radiación y la respuesta.
12. ¿Qué ocurre en una relación entre la dosis de radiación y la respuesta no lineal?
13. Explique por qué la relación entre la dosis y la respuesta lineal sin umbral se usa como modelo
para las guías de protección en imagen de diagnóstico.
14. Defina dos de los corolarios de la ley de Bergonie y Tribondeau.
15. Aproximadamente se necesitan rayos X de 800rad de 220 kVp para producir la muerte a un armadillo. Los rayos gamma del 60Co tienen una LET más baja que los rayos X de 220 kVp; por consiguiente, se necesitan 940rad para producir la muerte del armadillo. ¿Cuál es la RBE del 60Co comparado con 220 kVp?
16. Bajo condiciones de total oxigenación, el 90% de células humanas en cultivo morirán con 150rad de rayos X. Si las células se hacen anóxicas, la dosis necesaria para producir el 90% de mortalidad es de 400rad. ¿Cuál es la OER?
17. ¿Cuáles son las unidades de LET?
18. Describa cómo están relacionadas la RBE y la LET.
19. ¿La exposición profesional a la radiación es escalada, fraccionada o continua? 20. Describa cómo están relacionadas la OER y la LET.
Al terminar este capítulo, el lector debe ser capaz de realizar lo siguiente:
1. Exponer la ley de Bergonie y Tribondeau.
2. Describir los factores físicos que afectan a la respuesta a la radiación.
3. Describir los factores biológicos que afectan a la respuesta a la radiación.
4. Explicar las relaciones entre la dosis de radiación y la respuesta.
5. Describir cinco tipos de relaciones entre la dosis de radiación y la respuesta.
CONTENIDO
Ley de Bergonie y Tribondeau
Factores físicos que afectan a la radiosensibilidad
Transferencia lineal de energía ´
Eficacia biológica relativa
Escalamiento y fraccionamiento
Factores biológicos que afectan a la radiosensibilidad
Efecto del oxígeno
Edad
Recuperación
Sustancias químicas
Hormesis
Relaciones entre la dosis de radiación y la respuesta
Relaciones lineales entre la dosis y la respuesta
Relaciones no lineales entre la dosis y la respuesta
Elaboración de una relación entre la dosis y la respuesta
RESUMEN
En 1906, dos científicos franceses formularon por primera vez la teoría de que la radiosensibilidad era una función del estado metabólico del tejido que se irradiaba. Sus teorías se conocen como la Ley de Bergonie y Tribondeau y afirman lo siguiente: 1) las células madre son radiosensibles, las células maduras lo son menos; 2) el tejido joven es más radiosensible que el tejido más viejo; 3) la actividad metabólica elevada es radiosensible, la tasa metabólica baja es radiorresistente, y 4) los aumentos en la proliferación y tasas de crecimiento de las células las hace más radiosensibles. Los factores físicos y biológicos afectan a la radiosensibilidad del tejido. Los factores físicos son la LET, la RBE, el fraccionamiento (las dosis aplicadas durante un período largo) y el escalamiento de la dosis. Los factores biológicos que afectan a la radiosensibilidad son el efecto del oxígeno, el efecto relacionado con la edad y el efecto de recuperación. Algunas sustancias químicas pueden modificar la respuesta de las células. Se llaman radiosensibilizadores y radioprotectores. La investigación de la radiobiología se concentra en las relaciones de la dosis de radiación y la respuesta. En la relación lineal entre la dosis y la respuesta, la respuesta es directamente proporcional a la dosis. En las relaciones no lineales entre la dosis y la respuesta, dosis distintas producen distintas respuestas. La dosis umbral es el nivel por debajo del cual no hay ninguna respuesta. La relación entre la dosis y la respuesta sin umbral indica que cualquier dosis produce una respuesta. Para establecer las pautas de protección radiológica para la imagen de diagnóstico, se utiliza el modelo de la relación entre la dosis y la respuesta lineal sin umbral.
PREGUNTAS DE AUTOEVALUACIÓN
1. Defina o identifique los siguientes términos: a. Transferencia lineal de energía. b. Radiación estándar. c. Tasa de intensificación del oxígeno. d. Repoblación. e. Extrapolación. f. Dosis umbral. g. Muerte de interfase. h. Escalamiento de la dosis. i. Factor de peso de la radiación. j. Tribondeau.
2. ¿Cuál es la fórmula de la eficacia biológica relativa?
3. Ponga un ejemplo de fraccionamiento de la radiación.
4. ¿Por qué se utiliza la alta presión de oxígeno (hiperbárica) en radioterapia?
5. ¿Cuál es la fórmula para la tasa de intensificación del oxígeno?
6. ¿Cómo afecta la edad a la radiosensibilidad del tejido?
7. Cuando un experimento de radiobiología se realiza in vitro, ¿qué significa?
8. Enumere tres sustancias que intensifican el efecto de radiación.
9. Nombre tres sustancias radioprotectoras.
10. ¿Se administran las sustancias radioprotectoras a los humanos?
11. Explique el significado de una relación entre la dosis de radiación y la respuesta.
12. ¿Qué ocurre en una relación entre la dosis de radiación y la respuesta no lineal?
13. Explique por qué la relación entre la dosis y la respuesta lineal sin umbral se usa como modelo
para las guías de protección en imagen de diagnóstico.
14. Defina dos de los corolarios de la ley de Bergonie y Tribondeau.
15. Aproximadamente se necesitan rayos X de 800rad de 220 kVp para producir la muerte a un armadillo. Los rayos gamma del 60Co tienen una LET más baja que los rayos X de 220 kVp; por consiguiente, se necesitan 940rad para producir la muerte del armadillo. ¿Cuál es la RBE del 60Co comparado con 220 kVp?
16. Bajo condiciones de total oxigenación, el 90% de células humanas en cultivo morirán con 150rad de rayos X. Si las células se hacen anóxicas, la dosis necesaria para producir el 90% de mortalidad es de 400rad. ¿Cuál es la OER?
17. ¿Cuáles son las unidades de LET?
18. Describa cómo están relacionadas la RBE y la LET.
19. ¿La exposición profesional a la radiación es escalada, fraccionada o continua? 20. Describa cómo están relacionadas la OER y la LET.
