Fundamentos de Radiobiología y Dosimetría en Ciencias de la Salud

Radiobiología: Definición y Fundamentos

La radiobiología es la ciencia que estudia los efectos de la radiación ionizante en los tejidos biológicos.

Interacciones de la radiación con el tejido

• Ionización: Incluye procesos como el efecto fotoeléctrico y la dispersión de Compton.
• Radicales libres: Formación de especies reactivas como H⁺ y OH^-, que pueden alterar significativamente la estructura del ADN.
• Daño al ADN: Puede derivar en mutaciones genéticas, apoptosis (muerte celular programada) o necrosis.

Radiosensibilidad celular

La respuesta de las células a la radiación varía según su tipo y estado metabólico:

1. Muy radiosensibles: Leucocitos, eritroblastos y espermatogonias.
2. Relativamente sensibles: Mielocitos y células de las criptas intestinales.
3. Intermedia: Células endoteliales y osteoblastos.
4. Relativamente resistentes: Granulocitos y eritrocitos.
5. Muy radiorresistentes: Fibrocitos, células musculares y células nerviosas.

Factores que afectan la radiosensibilidad

• LET (Transferencia Lineal de Energía): A mayor LET, mayor es el daño biológico producido.
• RBE (Efectividad Biológica Relativa): Comparación de la eficacia de una radiación específica respecto a los rayos X (donde RBE = 1).
• OER (Efecto del Oxígeno): La presencia de oxígeno aumenta la radiosensibilidad de los tejidos.
• Edad: Se observa una máxima sensibilidad en fetos y personas ancianas.
• Sexo: Estadísticamente, las mujeres presentan una menor sensibilidad a la radiación que los hombres.
• Radiosensibilizantes: Sustancias que potencian el efecto de la radiación, como el oxígeno y la vitamina K.
• Radioprotectores: Compuestos que reducen el daño, como las vitaminas C y E, y los flavonoides.

Clasificación de los efectos de la radiación

• Efectos Deterministas: Presentan un umbral de dosis definido; su gravedad es directamente proporcional a la dosis recibida (ej. quemaduras radiológicas, cataratas).
• Efectos Estocásticos: No poseen un umbral; la probabilidad de ocurrencia es proporcional a la dosis, pero su gravedad no depende de esta (ej. cáncer, mutaciones hereditarias).

Dosimetría y Sistemas de Detección

Tipos de dosimetría

• Ambiental: Mide la radiación presente en el entorno, expresada habitualmente como H*(10).
• De área: Evalúa los niveles de dosis en zonas controladas o supervisadas.
• Personal: Medición de la radiación recibida individualmente por los trabajadores expuestos, expresada como H_p(d).

Detectores de radiación

1. Dispositivos de película:
   • Se ennegrecen proporcionalmente según la dosis recibida.
   • Uso: Dosímetro de solapa tradicional.
   • Desventaja: Presentan baja sensibilidad para dosis inferiores a 10 mR.
2. Detectores de gas:
   • Cámara de ionización: Genera una pequeña corriente eléctrica al interactuar con la radiación.
   • Contador proporcional: Amplifica la señal eléctrica inicial.
   • Contador Geiger-Müller: Posee una alta sensibilidad de detección, aunque no permite distinguir el tipo de radiación.
3. Detectores luminiscentes:
   • Centelleo: Materiales que emiten destellos de luz proporcionales a la energía de la radiación incidente.
   • Termoluminiscente (TLD): La luz es liberada mediante el calentamiento controlado del material previamente irradiado.

Propiedades clave de un dosímetro

• Sensibilidad: Capacidad del dispositivo para detectar niveles bajos de dosis.
• Precisión: Capacidad para medir con exactitud y reproducibilidad la cantidad de radiación absorbida.