Biofísica de las radiaciones ionizantes (página 2)

Explica la
aplicación de los rayos X en la medicina

Las fotografías de rayos X o
radiografías y la fluoroscopia se emplean mucho en
medicina como herramientas de diagnóstico. En la
radioterapia se emplean rayos X para tratar determinadas
enfermedades, en particular el cáncer, exponiendo los
tumores a la radiación.

La utilidad de las radiografías para
el diagnóstico se debe a la capacidad de
penetración de los rayos X. A los pocos años de su
descubrimiento ya se empleaban para localizar cuerpos
extraños, por ejemplo balas, en el interior del cuerpo
humano. Con la mejora de las técnicas de rayos X, las
radiografías revelaron minúsculas diferencias en
los tejidos, y muchas enfermedades pudieron diagnosticarse con
este método. Los rayos X eran el método más
importante para diagnosticar la tuberculosis cuando esta
enfermedad estaba muy extendida. Las imágenes de los
pulmones eran fáciles de interpretar porque los espacios
con aire son más transparentes a los rayos X que los
tejidos pulmonares. Otras cavidades del cuerpo pueden llenarse
artificialmente con materiales de contraste, de forma que un
órgano determinado se vea con mayor claridad. El sulfato
de bario, muy opaco a los rayos X, se utiliza para la
radiografía del aparato digestivo. Para examinar los
riñones o la vesícula biliar se administran
determinados compuestos opacos por vía oral o intravenosa.
Estos compuestos pueden tener efectos secundarios graves, por lo
que sólo deben ser empleados después de una
consulta cuidadosa.

Un aparato de rayos X de invención
reciente, y que se emplea sin compuestos de contraste,
proporciona visiones claras de cualquier parte de la
anatomía, incluidos los tejidos blandos. Se conoce como
escáner (scanner) o aparato de tomografía axial
computerizada; gira 180° en torno al cuerpo del paciente
emitiendo un haz de rayos X del grosor de un lápiz en 160
puntos diferentes. Unos cristales situados en los puntos opuestos
reciben y registran la absorción de los distintos
espesores de tejido y huesos. Estos datos se envían a un
ordenador o computadora que convierte la información en
una imagen sobre una pantalla. Con la misma dosis de
radiación que un aparato de rayos X convencional, puede
verse todo un corte de espesor determinado del cuerpo con una
claridad aproximadamente 100 veces mayor.

Escáner de huesos con
contraste

La estructura de los huesos de un paciente
se muestra en esta imagen que revela los niveles de radiactividad
en el cuerpo. La actividad se produce al introducir en los
tejidos un isótopo radiactivo que muestra el recorrido del
flujo sanguíneo. Este flujo, al pasar por los huesos, se
ve alterado en algunas enfermedades, por lo que estas
imágenes son de gran valor para los
diagnósticos

¿Qué
entiendes por radioterapia y quimioterapia?

La Radioterapia es un tipo de
tratamiento oncológico que utiliza las radiaciones para
eliminar las células tumorales, (generalmente
cancerígenas), en la parte del organismo donde se apliquen
(tratamiento local). La radioterapia actúa sobre el tumor,
destruyendo las células malignas y así impide que
crezcan y se reproduzcan

La radioterapia es una especialidad
eminentemente clínica encargada en la
epidemiología, prevención, patogenia,
clínica, diagnóstico, tratamiento y
valoración pronóstica de las neoplasias, utiliza
rayos X de alta potencia, partículas o semillas
radiactivas para destruir las células
cancerígenas

La quimioterapia consiste en el uso
de fármacos para destruir las células
cancerosas

Investiga sobre la
determinación de la edad de una muestra con 14C. Plantea
un caso

En la atmósfera, en el aire que
respiramos, existe una reducida cantidad de Carbono (CO2). Esta
cantidad no es mucha, pero es suficiente como para que cuando
respiremos, el cuerpo la inhale. Sin embargo, el cuerpo hace
prácticamente nada con él. Las plantas toman el CO2
y el mismo llega a formar parte de su tejido. Las plantas usan
este químico para formar cosas que para ellas son
necesarias, tales como azúcares. Cuando la
radiación cósmica del espacio golpea la
atmósfera, las partículas con alto contenido de
energía cambian el nitrógeno a Carbono 14. Luego de
este cambio o transformación, el mismo se convierte en
radioactivo. Radiactivo significa que su relación
inestable se romperá. El Carbono 14 solamente permanece
por poco tiempo como tal y entonces regresa a su estado anterior
de nitrógeno, pero cuando esta relación inestable
se rompe, el elemento despide unas partículas diminutas.
Estas partículas son la clave del método usado para
la medición del tiempo basado en este cambio o
transformación que sufren estos elementos.

El cálculo de la pérdida de
14C en los organismos muertos se utiliza para datar a los
fósiles.

En efecto, las plantas vivas asimilan el
carbono del CO2 atmosférico durante la fotosíntesis
y lo expulsan durante la respiración. De esta forma, los
tejidos de las plantas vivas y los de los animales vivos (humanos
incluídos) que se alimentan de esas plantas, continuamente
están intercambiando 14C con la atmósfera. Esto
hace que la ratio 14C/12C del carbono contenido en los tejidos
orgánicos de los seres vivos es semejante a la del CO2 de
la atmósfera. Ahora bien, en cuanto los organismos
vegetales o animales mueren, cesa el intercambio con la
atmósfera y cesa el reemplazo del carbono de sus tejidos.
Desde ese momento el porcentaje de 14C de la materia
orgánica muerta comienza a disminuir, ya que se transmuta
en 14N y no es reemplazado. La masa de 14C de cualquier
fósil disminuye a un ritmo exponencial, que es conocido.
Se sabe que a los 5.730 años de la muerte de un ser vivo
la cantidad de 14C en sus restos fósiles se ha reducido a
la mitad y que a los 57.300 años es de tan sólo el
0,01 % del que tenía cuando estaba vivo. Sabiendo la
diferencia entre la proporción de 14C que debería
contener un fósil si aún estuviese y la que
realmente contiene, se puede conocer la fecha de su muerte. La
cantidad y el porcentaje de 14C se calculan midiendo las
emisiones de partículas ß de la muestra. El
método sólo es viable para fósiles no muy
viejos, menores de unos 60.000 años, ya que para edades
superiores las emisiones de partículas ß son ya
demasiado poco intensas y difíciles de medir, por lo que
los errores pueden ser muy grandes. En la práctica, la
datación de los fósiles se complica porque la
concentración atmosférica de 14C ha variado
sustancialmente a lo largo del tiempo. Esto hace que se necesite
saber no sólo la cantidad de 14C que queda en la muestra
fósil, sino también la concentración
atmosférica que existía en el momento de su
muerte.

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