EFECTOS BIOLOGICOS DE LOS RAYOS X

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Daney (1 month ago)

Excelente

doky (2 months ago)

ada

Davidtga (5 months ago)

Excelente

Davidtga (5 months ago)

Excelente

aydeee (6 months ago)

como puedo descargar esta presentacion o nose puede? responda xfa

ljarguello2 (2 years ago)

Muchas Gracias por sus presentaciones.

malverde (2 years ago)

me pasarias la presenracion

danny003 (4 years ago)

graciass

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Efectos biológicos de los rayos X Radiobiología Prof. Alejandro R. Padilla S. Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial Facultad de Odontología Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela Dr. Axel Ruprecht Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilo-Facial Profesor de Anatomia y Biología Celular Universidad de Iowa USA

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Radiobiología Rama de la biología, (ciencia de la vida) que estudia los efectos beneficiosos y adversos de la radiación ionizante sobre los organismos vivos. Estas radiaciones pueden originarse de sustancias radiactivas, de forma espontánea, o de generadores artificiales, como es el caso de los aparatos generadores de rayos X.

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La dosis de radiación es la cantidad de radiación recibida por una persona o un material. La curva dosis-respuesta representan la relación entre la dosis de radiación que recibe una persona, y la respuesta celular a dicha exposición. Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

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Esta respuesta puede ser: Lineal o no lineal y, puede tener o no una dosis de umbral; la respuesta (efectos) pueden ser estocásticas o determinista (no estocásticas). Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

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Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

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Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) Lineal: la respuesta esta directamente relacionada con la dosis. Al aumentar la dosis, aumenta proporcionalmente la respuesta. No lineal: la respuesta no es proporcional a la dosis. Un aumento de la dosis puede causar una respuesta grande o pequeña, dependiendo de la posición en la curva de dosis-respuesta.

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Umbral: Es la dosis en la cual los efectos son producidos; debajo de esta dosis, no hay efectos obvios. No umbral: Cualquier dosis, no importa lo pequeña que sea, producirá una respuesta. Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

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Efecto No estocastico o deterministas: efectos de salud que aumentan en severidad con la dosis encima de un nivel de umbral. Por lo general asociado a una relativa alta dosis en un período corto de tiempo. El eritema de la piel (enrojecimiento) y la formación de catarata por radiación, son dos ejemplos de efectos deterministas. Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

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Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) Efecto No estocastico Encima de dosis umbral.

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Efecto estocástico: ocurre por casualidad, por lo general sin un nivel de umbral de dosis. Depende de las leyes de la probabilidad. La probabilidad de un efecto estocástico aumenta con la dosis, pero la severidad de la respuesta no es proporcional a la dosis. Por ejemplo, dos personas pueden conseguir la misma dosis de radiación, pero la respuesta no será la misma en ambas personas. Mutaciones genéticas y cáncer son los dos efectos principales estocásticos. Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

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Efecto Estocastico No hay dosis umbral. Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

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Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) No existe dosis de radiación segura donde los efectos estocásticos no se presentarán. Por lo tanto mientras menor sea la dosis de radiación, menor será la probabilidad de que aparezca daño celular. Esta filosofía es la base de las recomendaciones de las medidas de protección radiológica y del término ALARA (tan bajo como razonablemente sea posible).

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Efectos de la radiación a nivel celular

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Efectos biológicos Los efectos de la radiación a nivel celular son el resultado de cambios de una molécula crítica. Esta molécula es el ADN (el ácido desoxirribonucleico), que regula la actividad celular y contiene la información genética necesaria para la réplica de célula. Cambios permanentes de esta molécula cambiarán la función celular y puede causar la muerte de la célula.

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Directo Es el efecto de la radiación sobre la molécula u objetivo (ADN) como resultado de un golpe directo. Efectos de los rayos x Efectos biológicos

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Efectos biológicos Efecto directo Efecto indirecto Radicales libres

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Efectos directo La radiación actua directamente sobre la molécula de ADN.

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Radicales libres Efectos indirecto La radiación actua indirectamente sobre la molécula de ADN a través de los productos de transformación del agua (radicales libres).

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El cuerpo humano está Compuesto en un 65 - 75 % H20 Efectos indirecto La transformación de la molécula del agua por acción de los rayos X, conlleva a la producción de radicales libres.

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Radical libre Un radical libre (video) es un átomo que posee un electrón desapareado en capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos. Estos radicales libres intentan robar un electrón de las moléculas estables, con el fin de alcanzar su estabilidad electroquímica. Al conseguir aparear su electrón libre, la molécula estable que lo cede se convierte en un radical libre, iniciándose una reacción en cadena que destruye las células. Estable Radical libre Estable Radical libre

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H2O e- + H2O H2O+ H2O- Ho + OHo Ho + Ho OHo + OHo Ho + H2O H2 + OHo H2O+ + e- H2O- H+ + OHo Ho + OH- H2O H2 H2O2 H2 + OHo H2O + Ho H2O2 + OHo HO2o + HO2o HO2o + OHo Ho + O2 HO2o + Ho Ho + H2O2 OHo + H2O2 HO2o + RH RH + HO2o HO2o + H2O H2O2 + O2 H2O + O2 HO2o H2O2 OHo + H2O HO2o + H2O Ro + H2O2 ROo + H2O Ho = H. Efecto indirecto sobre la molécula de agua Radicales libres

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Efectos a nivel celular Efectos a nivel de la célula

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Efectos a nivel celular Células intactas La ionización cambia la estructura de las células, pero no tiene ningún efecto negativo. Daño submortal Las células son dañadas por la ionización pero el daño es reparado.

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Efectos a nivel celular Muerte de la célula El daño celular es tan extenso que la célula no es capaz de reproducirse Mutación El daño celular puede ser incorrectamente reparado, y la función celular es alterada o la célula puede reproducirse en patrón incontrolado (el cáncer).

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Daño submortal

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Mutación Mutación

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1 Si hay daño extenso a la célula después de la irradiación o si la división de célula (mitosis) es interrumpida, la célula puede morir. Esto dependerá de que tan sensible es la célula a la radiación. Muerte celular

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Ciclo celular G1 = fase 1 en donde los componentes nucleares son duplicados S = Fase síntesis; El ADN es sintetizado durante los últimos 2/3 de esta fase. G2 = fase 2, estado preparatorio a la división celular. M = mitosis, la célula se divide Hay más daño cuando la célula es irradiada durante la última fase de G1 y primer 1/3 S y G2/M del ciclo celular (antes de la síntesis de ADN); el ADN dañado (el cromosoma) será duplicado durante la síntesis de ADN y causará una rotura ambas brazos del cromosoma en siguiente mitosis. Ciclo celular

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La radiación ionizante bien sea en forma directa o indirecta, puede causar efectos como es el rompimiento en los cromosomas. Efectos a nivel de los cromosomas

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Tales rompimientos pueden repararse no causando daño. O tales rompimientos pueden causar cambios estructurales, eliminación, y perdida de parte o la totalidad de los cromosomas. Efectos a nivel de los cromosomas

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La perdida de una parte o de la totalidad de los cromosomas puede resultar en cambios en el status de la célula, y esto puede conducir a aberraciones en la función celular o la muerte de la misma. Efectos a nivel de los cromosomas

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Supresión e Inversión cromosómica La inversión cromosómica es un cambio estructural por el cual un segmento cromosómico cambia de sentido dentro del propio cromosoma. La supresión cromosómica es la aberración en la cual parte del cromosoma se ha perdido o ha sido eliminado.

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Supresión, Entrecruce y Acoplamiento Entrecruce cromosomal es el proceso por el cual las cromatidas de cromosomas homologos se aparean e intercambian secciones de su ADN.

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Inversión y cromosomas en anillo El Cromosoma en anillo es un cromosoma anormal desde el punto de vista estructural, que se forma cuando se pierden los extremos de cada brazo y los extremos libres se fusionan.

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Cromosoma en anillo y replicación La replicación cromosómica es la repetición de un fragmento de cromosoma a partir del fragmento original.

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Inversión y Entrecruce

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Inversión y Entrecruce L K J I H G O P Q R S T

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Radiosensibilidad celular

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Es la respuesta o sensibilidad que tienen los diferentes tejidos y células a las radiaciones ionizantes. Radiosensibilidad celular

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Radiosensibilidad celular Las células radiosensibles son más fácilmente afectadas por la radiación. Las características de las células radiosensibles son: Ej. Linfocitos, células precursoras, las células básicas de piel y mucosa, eritroblastos.

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Radioresistencia celular Las células radioresistentes son las menos suceptibles a ser afectadas por la radiación. Las características de las células radioresistentes son: Baja actividad metabólica Radioresistencia

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Radio sensibilidad

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Radiosensibilidad celular Las precursoras o células madre son muy radiosensibles, la dosis moderadas de radiación pueden provocar una disminución proliferativa, lo que se traduce en una disminución del número de células funcionales de la sangre

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Radiosensibilidad celular Los linfocitos maduros son la regla a la excepción. Es una célula radiosensible, a pesar de no sufrir división. Algunos sugieren que esto se explica, porque ante un antígeno se transforma en inmunoblasto, y adquiere gran capacidad mitótica, además poseen un núcleo grande, que sirve de blanco fácil a la radiación.

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Radiosensibilidad celular El timo, cristalino, bebe en desarrollo y glándulas salivales, son ejemplos de tejidos radiosensibles que pueden estar en la trayectoria del haz de rayos X odontológico.

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Factores que modifican la respuesta a la radiación

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Tarifa de dosis Dosis total Área total cubierta Tipo de tejido Efecto de oxigeno Transferencia de Energía lineal Respuesta biológica a la radiacion Edad Factores que modifican la respuesta a la radiación

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Dosis Total: mientras más alta es la dosis de radiación, mayor es el daño potencial de la célula. Tarifa de Dosis: Una dosis alta para un período de tiempo corto, producirá más daño que la misma dosis recibida durante un período de tiempo largo. Factores que modifican la respuesta a la radiación

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Tipo de tejido: células radiosensibles tienen mayor probabilidad de ser dañadas por la radiación que las células radioresistente. Edad: las células se dividen con más frecuencia en un niño en crecimiento. Los jóvenes son afectados más por la radiación que las personas viejas. Área Total Cubierta: mientras más células son expuestas a la radiación, mayor serán los efectos. Factores que modifican la respuesta a la radiación

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Efecto de Oxígeno: Los efectos de la radiación son más pronunciados en presencia de oxígeno. Requieren el oxígeno para la formación del radical libre hidroperoxil, que es el radical libre más perjudicial. Transferencia de Energía lineal: es la cantidad de energía que la radiación ionizante deposita en la materia con la cual interacciona. La radiación particulada (alfa, beta etc.) tienen una alta TEL porque tiene una masa y actúa con los tejidos mucho más fácilmente que los rayos X. Factores que modifican la respuesta a la radiación

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El efecto de la radiación varía con la dosis, la transferencia de energía lineal y de la etapa del ciclo celular. Factores que modifican la respuesta a la radiación

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Fenómeno de relación entre la dosis y la respuesta en el cual sugiere que pequeñas dosis de radiación tienen un efecto beneficioso. Por ejemplo, exponiendo ratones a pequeñas dosis de radiación dentro de poco tendrán una disminución en la probabilidad de cáncer. La dosis inicial de radiación puede activar ciertos mecanismos de reparación en el cuerpo (antioxidantes, enzimas reparadoras, y sistemas inmunes) que son bastante eficientes para neutralizar no sólo los efectos de radiación, sino reparar otros defectos no causados por la radiación. Hormesis http://es.wikipedia.org/wiki/Hormesis

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Radioterapia

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Es un forma de tratamiento basado en el uso de la radiación ionizante  (rayos X o  rayos gamma y las partículas alfa) en la terapéutica del cáncer y otras enfermedades. La radioterapia deposita energía que lesiona o destruye a las células en el área de tratamiento, al dañar el material genético (DNA) de células individuales, imposibilitándoles el seguir creciendo. Radioterapia

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Células somáticas son todas las células del cuerpo excepto las genéticas (reproductivas). Si las células somáticas son irradiadas, sólo la persona expuesta será afectada. Las células genéticas son las reproductivas (óvulos y espermatozoides). Si las células genéticas son irradiadas, el descendiente del individuo puede ser afectado. Células somáticas vs Células genéticas Hay dos tipos generales de células en el cuerpo:

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Los efectos de la radiación a nivel somático pueden ser: Células somáticas vs Células genéticas Agudos o inmediatos: que aparecen inmediatamente una vez ocurre la exposición (grandes dosis). Crónicos o a largo plazo: Son los que ocurren después de un período de tiempo largo. A esto se llama período latente.

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La cantidad de radiación que un paciente recibe en la radiografía dental diagnóstica (dosis efectiva) es relativamente pequeña. La mayor parte del daño producida por la radiación será reparado. Los efectos del daño de radiación que no es reparado, pueden no presentarse en muchos años. El tiempo entre la exposición a los rayos x y la aparición de los efectos, se denomina período latente. En general, mientras más alta es la dosis, más corto es el período latente. Período latente

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Ya que la reparación de los daños por la radiación no es del 100 %, los efectos de la radiación son acumulativos. Sin embargo, estos efectos por lo general no serán sensibles, ya que son enmascarados por los procesos normales envejecidos. Los efectos a niveles extremos de irradiación son potencialmente peligrosos para la vida. Período latente

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Efectos de la radiación

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Efectos de la radiación Los efectos de la radiación en los órganos reproductores pueden dañar el ADN de los espermatozoides o los óvulos, provocando anomalías congénita en la nueva generación.

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Efectos de la radiación Durante la organogénesis es cuando el feto y altamente susceptible a la radiación ionizante, pudiendo producirse anomalías congénitas, muerte fetal (dosis altas), o retraso mental a dosis bajas.

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Efectos de la radiación En odontología la dosis utilizada es relativamente baja como para producir efectos somáticos deterministas. Ahora bien, los efectos somáticos estocásticos pueden desarrollarse a cualquier dosis de radiación, de ahí que son los efectos de mayor preocupación. En cuanto a los efectos genéticos estocásticos no es probable, ya que en odontología la irradiación de los genitales no está involucrada.

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Efectos bucales de la radiación ionizante

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Mucositis Atrofia de papilas gustativas Xerostomía Poco desarrollo dental Caries por radiación Osteoradionecrosis La radioterapia, no solo elimina células enfermas, sino que puede afectar a los tejidos sanos cercanos al área de tratamiento, y como consecuencia pueden aparecer efectos secundarios. Las complicaciones orales más comunes causadas por radioterapia Efectos bucales de la radiación

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La radioterapia puede dañar las glándulas salivales y producir xerostomía (sequedad de boca), con atrofia de las papilas gustativas. Efectos bucales de la radiación

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Efectos bucales de la radiación Además, la xerostomía produce cambios en la boca que aumentan el riesgo de lesiones orales, tales como: Aumenta la viscosidad salival, lo que menoscaba la lubricación de los tejidos orales. La capacidad estabilizadora se ve afectada, lo que aumenta el riesgo de caries dental. Aumenta la patogenicidad de la flora oral. Las concentraciones de placa se acumulan debido a la dificultad que tiene el paciente para mantener la higiene oral.

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Efectos bucales de la radiación La osteoradionecrosis constituye una necrosis ósea a consecuencia de la radioterapia, la cual se presenta como un área de hueso expuesto dentro del campo irradiado, que no cicatriza en un período de 6 meses, ocurre por un defecto en la cicatrización de las heridas. Es más frecuente en el maxilar inferior debido a la densidad del hueso, y poca vascularización.

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En esta imagen lateral de la mandíbula de un paciente sometido a radioterapia, observamos una fractura en el cuerpo mandibular (flecha roja), asociado con múltiples áreas radiolúcidas a lo largo de lado del plano de fractura, que representa el hueso irradiado producido por la extensión de la infección. (flechas blancas) Efectos bucales de la radiación

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Efectos bucales de la radiación Los síntomas y signos de la xerostomía incluyen resequedad, sensación de ardor en la lengua, fisura de las comisuras labiales, atrofia de la superficie dorsal de la lengua, dificultad al usar prótesis (pacientes edéntulos) y aumento en la sed. Las caries constituyen uno de los principales signos de la Xerostomía, ya que son unas caries muy características, primordialmente ubicadas en las raíces de los dientes.

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Robert M. Jaynes Robert M. Jaynes Caries dental asociada con radioterapia Efectos bucales de la radiación

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Efectos bucales de la radiación Caries dental a nivel del cuello de algunos dientes asociada con radioterapia

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Efectos bucales de la radiación Los niños sometidos a radioterapia en los maxilares pueden presentar defectos en la dentición permanente, como retraso del desarrollo de las raíces, dientes pequeños o fallos en la formación de uno o más dientes. Los dientes irradiados durante su desarrollo pueden completar su calcificación y erupcionar de forma prematura.

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Efectos bucales de la radiación La irradiación de los dientes a dosis terapéuticas durante su desarrollo retrasa gravemente su crecimiento. Si la irradiación precede a la calcificación, puede destruir el germen dental. Si la irradiación es posterior al inicio de la calcificación puede inhibir la diferenciación celular dando lugar a malformaciones y detención en el crecimiento general.

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Efectos biológicos de las radiaciones no ionizantes

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Las radiaciones no ionizantes constituyen, la parte del espectro electromagnético cuya energía es demasiado débil para romper enlaces atómicos y producir ionización. Entre ellas tenemos: la radiación ultravioleta, luz visible, la radiación infrarroja, los campos de radiofrecuencias y microondas, los campos de frecuencias bajas, los de base de antenas de celulares y los campos eléctricos y magnéticos estáticos (conductores eléctricos). Efectos de la radiación no ionizante

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Aún cuando las radiaciones no ionizantes sean de alta intensidad, no causan ionización en un organismo viviente. Sin embargo, se ha comprobado que dichas radiaciones producen otros efectos, como el calentamiento, alteración de las reacciones químicas o inducción de corrientes eléctricas en los tejidos y las células. De ahí la importancia de mencionarlas en este contenido. Efectos de la radiación no ionizante

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La radiación de alta frecuencia y las microondas provocan vibraciones moleculares, como resultado las moléculas se calientan, de ahí su empleo doméstico e industrial. Son peligrosas por los efectos sobre la salud derivados de la gran capacidad de calentamiento que poseen. La radiación ultravioletas pueden producir daños en la piel (eritemas) y conjuntivitis por exposición prolongada a la luz solar. Efectos de la radiación no ionizante

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La radiación infrarroja puede afectar la retina o producir catarata y daños en la piel por acción del calor. Las ondas electromagnéticas provenientes de la radiofrecuencia producen el efecto de calentamiento de los tejidos, en menor intensidad. Asimismo, se han mencionados otros efectos menos probados, como la asociación de tumores del sistema nervioso central, y exposición a campos magnéticos de instalaciones de alto voltaje. Efectos de la radiación no ionizante

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Existen pocas pruebas de que los campos eléctricos y magnéticos estáticos y ondas electromagnéticas ELF, pueden tener efectos en el hombre. Sin embargo algunos indican que pueden presentarse trastornos cardiovasculares y de la piel. El efecto cancerígeno que tienen las radiaciones no ionizantes es discutible. Algunos creen que actuarían como iniciadores de lesiones tumorales, con escaso o nulo poder inicial para convertir genes normales en oncogenes. Efectos de la radiación no ionizante

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La radiación causada por el uso del teléfono celular, y el efecto en la salud de las personas, ha venido tomando un gran interés como resultado del aumento en su uso. A pesar de que se han realizado múltiples estudios que descartan efectos adversos en las personas, otros han registrado casos de patologías poco comunes en la proximidad de antenas de telefonía móvil. Efectos de la radiación no ionizante

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Efectos de la radiación no ionizante Los teléfonos celulares usan radiación electromagnética en el rango de las microondas, lo cual según algunos sería perjudicial para la salud. Sin embargo, apoyados en gran cantidad de estudios realizados hasta el momento, muchos concluyen que no se justifican limitar el uso de teléfonos celulares en las personas. En el año 2000, la Organización Mundial de la Salud recomendó adoptar el Principio de precaución dada a aquellas circunstancias con un alto grado de incertidumbre científica.

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Referencias Radiología Oral. Principios e interpretación , 4a ed. White & Pharoah Fundamentos de radiología dental, 4a ed. Eric White http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada Marx RE, Johnson Rp: Studies in the radiobiology of osteoradionecrosis and their clinical significantce, Oral Surg 64:379,1987. 1990 Recommendation of the International Commission on Radiological Protection, ICRP Publ. 60, Annalls of the ICRP 21, 1990. http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/EnciclopediaOIT/tomo2/49.pdf

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G r a c i a s Radiobiología Efectos biológicos de los rayos X Prof. Alejandro R. Padilla S. Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial Facultad de Odontología Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela Dr. Axel Ruprecht Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilo-Facial Profesor de Anatomia y Biología Celular Universidad de Iowa USA

Summary: En esta presentación conoceras el efecto de los rayos x a nivel de las células y tejidos, incluyendo los tejidos bucales.

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