Entorno Nuclear RADIACIÓN, Salud y Sociedad (Cuarta parte) * DOSIS ALTAS Son dosis altas las que están cientos o miles de veces por encima de los límites establecidos o bien cuando son de tal magnitud e intensidad que la víctima sufrirá efectos inmediatos en la salud. Las dosis suficientemente elevadas como para causar efectos inmediatos sólo pueden recibirse en una guerra o bien, cuando la persona afectada se halla muy cerca o en del lugar donde ha ocurrido un accidente nuclear o radiológico. Las dosis que se administran en terapia pueden también ser suficientemente altas como para causar efectos ya previstos y aceptables como el eritema (de la piel). Una dosis a cuerpo entero de 100,000 mSv (1) matará en forma instantánea; una de 10,000 también causará la muerte en el curso de días o semanas. Una (1) El sievert (Sv) indica la cantidad de radiación absorbida por tejido vivo, así como los consecuentes efectos biológicos. Debido a que 1 sievert es una unidad de medida relativamente grande, se utiliza con frecuencia el milisievert (mSv). dosis de 1,000 mSv se considera excepcionalmente elevada pero no es mortal y los síntomas que causa son pasajeros. Efectos agudos por dosis altas La probabilidad de morir en forma inmediata a causa de radiación es extremadamente baja. En toda la historia ha habido solamente unos cuantos casos, así el 6 de agosto de 1945 parte de la población de Hiroshima en Japón recibió dosis de radiación de diversa magnitud cuando los Estados Unidos lanzaron la primera bomba atómica durante la guerra. Tres días después, los habitantes de Nagasaki enfrentaron igual destino. Estas bombas atómicas cobraron más de 100,000 vidas y desde entonces nunca más han vuelto a usarse otras con propósitos bélicos. En abril de 1986, al incendiarse uno de los reactores nucleares de la Planta de Chernobyl, los bomberos que intentaban apagar el grafito incendiado recibieron dosis mortales de 12,000 a 16,000 mSv. El accidente de Chernobyl es el único ocurrido en una planta nuclear comercial en el que murieron personas en forma inmediata por causa de la radiación. Ha habido otros accidentes tanto en reactores de investigación como en instalaciones para la esterilización de material qui- 3 rúrgico, entre otros, en los que también se recibieron dosis letales. Las dosis de exposición suficientemente altas dan lugar a efectos agudos en la salud, para los que no se conoce umbral. Dosis de magnitud similar pero que se distribuyen en períodos de semanas, meses o años, causarán síntomas menos graves o incluso habrá casos en que no se observe efecto alguno. Dosis altas localizadas Hay casos de accidentes en los que el cuerpo se expone solamente de manera parcial. Ha ocurrido, por ejemplo, que de manera inadvertida, alguien se ha puesto en la bolsa una fuente de radiación intensa y la ha traído ahí por algún tiempo. Otro ejemplo es la radiación usada en radioterapia que somete a la piel y a otros tejidos a exposición intensa del haz. Pero en estos casos ni siquiera las dosis altas pondrán en peligro la vida ya que no se dañarán los órganos vitales. Una dosis alta localizada ocasionará solamente daño local pero no afectará al intestino, la mé- dula ósea o el sistema nervioso central que continuarán funcionando con normalidad. No obstante lo anterior, sí hay daños a la piel y tejidos subyacentes y el primer y más leve síntoma será el enrojecimiento de la epidermis conocido como eritema. Es éste uno de los primeros efectos que notaron los investigadores que a fines del siglo XIX exponían las manos deliberadamente para observar los efectos de los rayos X. El enrojecimiento aparecía a las pocas horas de ocurrida la exposición y desaparecía en el curso de unos cuantos días sin causar efectos tardíos o permanentes. Si la piel se expone a radiación intensa se produce un daño agudo muy parecido a las quemaduras, con enrojecimiento ampollas y llagas. Si la dosis no es muy alta, las heridas cicatrizarán en unas semanas pero si es lo bastante alta como para destruir el tejido basal, la recuperación será lenta y quedarán cicatrices en la piel. Como ocurre siempre con las heridas abiertas, habrá riesgo de infección, inflamación y de otras complicaciones. En los casos extremos el daño da lugar a necrosis, es decir, muerte del tejido y será necesaria la amputación de la parte afectada. Ninguna dosis menor a 1,000 mSv, ya sea que ocurra a lo largo de toda la vida o en exposición única, ocasionará síntomas agudos. El único efecto posible es el aumento en el riesgo de un cáncer tardío. Los efectos biológicos o en la salud debidos a exposición breve a cuerpo entero (segundos, minutos u horas) se describen a continuación: Menos de 1,000 mSv: A esta dosis no hay síntomas aparentes. De no ser por el dosímetro o por cualquier otra información detallada acerca del incidente, la persona afectada no sa- Sin embargo, el riesgo de muerte es mínimo y en el curso de semanas o meses se logra una buena recuperación. Entorno Nuclear bría nada de la exposición. El análisis de sangre indicaría una caída temporal en el nivel de leucocitos o glóbulos blancos, posiblemente hasta 80% por unas semanas, pero en breve se recuperarían los niveles normales. Alrededor de 2,000 mSv: Una sola dosis puede ocasionar síntomas poco específicos como náuseas, dolores de cabeza o vómitos, en el curso de dos horas de ocurrida la exposición. Como cada persona reacciona de distinta manera, no es posible establecer un límite absoluto de dosis mínima para que aparezcan síntomas visibles. Una dosis de 2,000 mSv ocasionará una caída del 50 por ciento tanto de linfocitos como de trombocitos, en el primer caso a la semana y en el segundo hasta las dos semanas después de ocurrida la exposición. Alrededor de 3,000 mSv: Mucha gente presentará síntomas de lo que se conoce como la enfermedad de la radiación si la dosis alcanza los 3,000 mSv o más. Tales síntomas no son muy específicos y se parecen a los de enfermedades comunes: en casos leves o moderados habrá náusea, vómitos, cansancio y pérdida del apetito; en casos graves vómitos, diarrea y fiebre. Algunos síntomas pueden tener origen psicológico. La rapidez con que aparezcan síntomas físicos depende de la dosis y la razón de dosis (2). Mientras mayor sea la primera, más pronto se desarrollarán los síntomas. Pasados unos días el paciente puede llegar a sentirse mejor, pero luego surge un brote de malestar con síntomas como sangre en las heces fecales, infecciones, deshidratación y posiblemente pérdida del pelo. (2) Para determinar la razón de dosis, se recurre a un medidor de dosis. Este parámetro indica qué cantidad de dosis se ha recibido en una unidad de tiempo determinada. 4 De 4,000 a 6,000 mSv: Los síntomas que surgen a las pocas semanas de exposición a la radiación son causados por el daño a la mucosa intestinal y/o al tejido de la médula ósea. A estas dosis el daño puede ser demasiado grande como para que pueda repararse. Cuatro mil mSv son una seria amenaza para la vida, 5,000 mSv representan una alta probabilidad de muerte y con 6,000 mSv el deceso es casi seguro si no se aplican cuidados intensivos. El daño al aparato digestivo dificulta la ingestión y absorción de alimento, requiréndose del suministro de líquidos por vía intravenosa. El daño a la médula origina consecuencias serias a la salud. Hay una caída importante en los niveles de cierto tipo de glóbulos blancos como los granulocitos, aumentando así el riesgo de infecciones por lo que el enfermo debe estar protegido contra éstas. Los tratamientos que incluyen transfusiones de sangre y trasplante de médula han dado resultados variables. Es importante tener en cuenta que incluso una dosis de 1,000 mSv es excepcional y sólo podrá recibirse en casos de guerra nuclear, de terapia con radiación o de accidente radiológico o nuclear serio. Arriba de 6,000 mSv: A una dosis única que exceda de 6,000 mSv, las probabilidades de sobrevivir más allá de unas pocas semanas son muy bajas. Si la dosis supera los 10,000 mSv, el daño a la mucosa intestinal es irreparable y ocasionará la muerte por deshidratación en el curso de dos semanas. Si se acerca a los 50,000 mSv, habrá daño al sistema nervioso central. Los vómitos y dolores intestinales se presentarán casi inmediatamente, seguidos de pérdida del conocimiento y la muerte al cabo de unas horas o días. Otras lesiones causadas por dosis altas Además de la enfermedad de la radiación provocada por dosis altas a cuerpo entero y los daños a la epidermis ocasionados por la radiación en piel, hay algunos ejemplos especiales que merecen mencionarse para que el inventario de efectos agudos a la salud quede completo. Si se exponen las glándulas reproductoras a una dosis que de ocurrir a cuerpo entero sería letal, la radiación ocasionará esterilidad temporal o permanente. Durante la radioterapia, cuando un tumor maligno se sujeta a radiación intensa y repetida diariamente por varias semanas, puede ocurrir daño al tejido Dosis agudas superiores a 3,000 mSv serían letales para la vida sano adyacente. Efectos a largo plazo El primer caso en que un gran número de individuos se vio expuesto a radiación intensa fue el de las víctimas de las bombas atómicas arrojadas en Hiroshima y Nagasaki en 1945. Los sobrevivientes expuestos fueron observados regularmente a lo largo de las décadas subsiguientes. Los estudios mostraron un leve pero 300 m Si las dosis letales para la vida se ilustraran con la altura de la torre Eiffel (300 metros), la dosis límite para el personal ocupacionalmente expuesto equivaldría a la estatura de un hombre y el límite para el público sería del espesor de un ladrillo. 200 m Enfermedad de la radiación Síntomas pasajeros No hay síntomas. Cambios temporales en la pigmentación sanguínea 100 m Efectos no detectables Dosis límite para personal ocupacionalmente expuesto (estatura de un hombre) Dosis límites para el público (espesor de un ladrillo) 5 claro incremento en ciertas clases de cáncer como leucemia, cáncer de la tiroides y de mama en las mujeres. En circunstancias normales hay cerca de 20,000 casos de cáncer por cada 100,000 individuos. El número extra de casos entre los sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki fue de unos centenares para los cánceres más comunes y de unas pocas docenas para los tipos raros. El incremento global fue de alrededor del 6 por ciento. Medio siglo después continúa el seguimiento pero las cifras no han cambiado de manera significativa. Además de las víctimas japonesas hay otros grupos suficientemente numerosos que también han recibido dosis lo bastante altas como para ocasionar aumento en los casos de cáncer. Los radiólogos de hace un siglo que trabajaban antes de que se establecieran límites de dosis adecuados; los pacientes sometidos a radioterapia que más tarde padecieron cáncer de piel; los mineros que desarrollaron cáncer pulmonar antes de que se comprendiera la importancia de la ventilación adecuada en las minas y de eliminar el gas radón; las empleadas que a principios del siglo XX dibujaban los números de los relojes con pintura que contenía radio y que al afilar el pincel con los labios, ingirieron radio que en muchos casos originó cánceres de hueso. En 1986, la precipitación radiactiva proveniente del accidente de Chernobyl, ocasionó que grandes cantidades de yodo radiactivo penetraran al cuerpo, especialmente en los niños dando por resultado una incidencia mayor a la esperada de cáncer en tiroides. El total de casos detectados a la fecha supera los 1,000. Como ninguno de los grupos mencionados llevaba dosímetro, se ha intentado estimar las dosis de radia- El ICRP recomienda el uso de los factores de riesgo individual para cáncer (mortal) incluidos en la tabla siguiente, se usen para la población en general. Entorno Nuclear ción que recibieron. Cuando se tiene el estimado de dosis y se conoce el número adicional de casos de cáncer, se puede calcular el aumento en el riesgo por unidad de dosis. Esto significa que en poblaciones muy expuestas ha sido posible establecer factores de riesgo basados en los efectos observados. Se han calculado por separado el factor de riesgo total y el correspondiente a los de diferentes tipos de cáncer. Cuantificación de efectos a largo plazo Los factores de riesgo se fundamentan en aquellos casos en los que se ha podido observar algún efecto deletéreo atribuido a la radiación, es decir a dosis altas. En modo alguno se ha aclarado si esto también se aplica a dosis bajas. Como se verá más adelante, para calcular el riesgo de las dosis bajas deberán usarse modelos adecuados. Normalmente se expresan los factores de riesgo como la probabilidad de contraer un cáncer mortal por exposición a una dosis de 1,000 mSv. En concordancia con las recomendaciones más recientes del Comité Internacional de Protección Radiológica (ICPR, por sus siglas en inglés), el factor de riesgo para leucemia es de 0.005 para 1,000 mSv, Así una persona que reciba una dosis única de 1,000 mSv, tendrá 0.5 por ciento de probabilidad de morir por leucemia causada por radiación, lo que en sí representa un riesgo leve. Si el factor de riesgo es correcto, esto significa que de cada 1,000 individuos que se expongan a una (dosis de) 1,000 mSv, el estimado a futuro de las leucemias causadas por radiación será de cinco. Estos 5 casos extra se sumarán a los 200 a 250 atribuibles a causas naturales, que de acuerdo a las estadísticas se esperarían en el mismo grupo. 6 De mayor importancia que los factores de riesgo individual es el riesgo total. Para calcularlo se toman en cuenta todas las clases de cáncer mortal y se suman todos los factores individuales de tal modo que la probabilidad total de contraer un cáncer mortal es de aproximadamente 0.05 casos para una dosis de 1,000 mSv, es decir, por cada 1000 personas expuestas a esta dosis se tendrán 50 casos adicionales de cáncer fatal. Hay que enfatizar que las dosis de radiación por debajo del umbral en que se presentan los efectos agudos o inmediatos de la enfermedad de radiación, no causan otro efecto que aumentar la probabilidad de adquirir el cáncer. Cualquier otro síntoma que presentara el paciente tendría alguna otra razón u origen. Teoría del cáncer radioinducido Las dosis de radiación, incluso las muy altas,si inciden en un objeto inanimado no le provocan cambios significativos. En cambio, si inciden en un punto crítico de una célula viva, habrá daño en el tejido en el largo plazo; en estas condiciones, la cantidad más pequeña de radiación podría, en principio causar, cambios en una molécula importante, lo que a su vez repercutiría en el comportamiento de la célula entera. Sin embargo, la probabilidad de que una exposición leve dé lugar a cáncer es muy baja. Las células del cuerpo están renovándose continuamente. La radiación que incida hoy, no encontrará a las mismas células que se hayan irradiado el año ante- rior. Como puede verse entonces, una dosis alta puede ser mortal si se recibe de un solo golpe, mientras que si se reparte poco a poco durante toda la vida, es probable que no cause ningún síntoma de enfermedad. Probabilidad de cáncer mortal por exposición a dosis de radiación de 1,000 mSv Del ADN dañado al cáncer Las dosis bajas de radiación pueden afectar en forma individual a la célula sin que haya ningún impacto en la salud. La molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) contiene a todos los genes que a su vez controlan la producción de cada tipo particular de célula. La única manera de que una exposición a dosis baja tenga efectos en la salud, será causando daños muy específicos en partes importantes del ADN. Si la célula portadora de un ADN dañado continúa produciendo células nuevas, el daño se copiará una y otra vez en cada nueva célula. El resultado es un conjunto de células de comportamiento anormal. A la larga esto puede tener impacto adverso a la salud. No obstante todavía habrá que cruzar muchos puentes para que el daño en una molécula de ADN resulte en una enfermedad maligna. Efectos hereditarios Lo ocurrido con el cáncer se aplica también a los llamados efectos hereditarios de la radiación En teoría, ésta puede ionizar a las moléculas que contienen la clave genética en las células germinales y provocar por tanto una mutación en éstas. En determinadas circunstancias, una cadena de eventos desafortunados podrá dar lugar a cambios patológicos en la descendencia. Si bien el ICRP no llega a excluir la posibilidad de riesgo teórico atribuible a dosis bajas, sí establece que el riesgo de de- fectos hereditarios causados por la radiación es mucho menor que el de contraer cáncer radioinducido. Muchos piensan que en los descendientes de las personas expuestas en Hiroshima y Nagasaki son frecuentes las deformidades. De la gente expuesta a dosis altas de radiación durante los bombardeos, hay a la fecha 80,000 hijos, más cientos de miles de nietos y bisnietos. Es natural que esta descendencia haya sido de gran interés para los científicos en el mundo. Ningún investigador ha sido capaz de comprobar aumento en el daño hereditario que a su vez permita definir algún factor específico de riesgo. Radiación y cáncer Un cáncer será siempre un cáncer. La radiación no causa ningún tipo diferente o específico de cáncer. El cáncer causado por fumar tabaco es idéntico, desde el punto de vista médico, al producido por inhalar aire contaminado o gas radiactivo. No hay absolutamente ninguna certeza de que si alguien padece cán- 7 cer, éste se debe a la radiación. Aún cuando un paciente de cáncer haya recibido en la vida una dosis (dosis efectiva) de 500 mSv, que sobrepasa en mucho al límite permitido a trabajadores ocupacionalmente expuestos, es 10 veces más probable que ese cáncer haya sido provocado por otra causa distinta de la radiación. Por otro lado, si un determinado tipo de cáncer aparece en muchas personas expuestas a una edad en la que normalmente es muy raro tal tipo de cáncer, deberá entonces concluirse que la probable causa fue la radiación. En efecto, éste ha sido el caso del cáncer tiroideo en niños expuestos al yodo de la precipitación radioactiva proveniente de Chernobyl. i * Traducción del folleto: Radiación, salud y sociedad del Dr. Björrn Wahlström, publicado por el OIEA