radiaciÓn en el uso veterinario

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Universidad Técnica de Comercialización y Desarrollo Radiación Índice Introducción.......................................2 Radiación – Concepto...............................3 Tipos de Radiación.................................5 Interacción de la radiación con la materia.........7 Transferencia lineal de la energía.................11 Acercándonos a la terapéutica veterinaria..........12 Conclusión.........................................14 Anexo..............................................15 Bibliografía.......................................16 1

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Radiación - utilidad

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Page 1: RADIACIÓN EN EL USO VETERINARIO

Universidad Técnica de Comercialización y DesarrolloRadiación

Índice

Introducción......................................................................................................2

Radiación – Concepto.......................................................................................3

Tipos de Radiación...........................................................................................5

Interacción de la radiación con la materia........................................................7

Transferencia lineal de la energía.....................................................................11

Acercándonos a la terapéutica veterinaria........................................................12

Conclusión........................................................................................................14

Anexo................................................................................................................15

Bibliografía.......................................................................................................16

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Universidad Técnica de Comercialización y DesarrolloRadiación

Introducción

La radiactividad es un fenómeno natural que nos rodea. Está presente en las rocas, en la atmósfera y en los seres vivos. Un fondo de radiactividad proveniente del espacio (principalmente del Sol) está presente en los rayos cósmicos. La radiactividad fue descubierta a finales del siglo XIX. Este descubrimiento motivó la investigación de la estructura microscópica de la materia. La radiactividad no podría entenderse sin el estudio de los átomos, de los núcleos y de sus constituyentes.El origen del término radiactividad proviene de la actividad del radio, elemento químico inestable que se transforma en otro espontáneamente por desintegración de sus núcleos, emitiendo partículas energéticas más pequeñas.Por extensión se aplicó el mismo término a todos los elementos que sufrían transformaciones similares. Una definición más precisa de radiactividad sería la cualidad que posee un material para emitir radiaciones. Radiación es cualquier forma de energía o materia que se irradia por el espacio en distintas direcciones.

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1. Radiación

El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (rayos UV, rayos gamma, rayos X, etc.) se llama radiación electromagnética, mientras que la llamada radiación corpuscular es la radiación transmitida en forma de partículas subatómicas (partículas α, partículas β, neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad, con apreciable transporte de energía.

Si la radiación transporta energía suficiente como para provocar ionización en el medio que atraviesa, se dice que es una radiación ionizante. En caso contrario se habla de radiación no ionizante. El carácter ionizante o no ionizante de la radiación es independiente de su naturaleza corpuscular u ondulatoria.

Son radiaciones ionizantes los rayos X, rayos γ, partículas α y parte del espectro de la radiación UV entre otros. Por otro lado, radiaciones como los rayos UV y las ondas de radio, TV o de telefonía móvil, son algunos ejemplos de radiaciones no ionizantes.

2. Efectos de la radiación en los seres vivos

2.1. Efectos sobre el hombre

Según la intensidad de la radiación y en qué parte del cuerpo se produjo, el enfermo puede llegar a morir en el plazo de unas horas a varias semanas. Si sobrevive, sus expectativas de vida quedan sensiblemente reducidas. Los efectos nocivos de la radiactividad se acumulan hasta que una exposición mínima se convierte en peligrosa después de cierto tiempo. Las condiciones que se expresan cuando alguien es víctima de enfermedad por radiación son:

náuseas

vómitos

convulsiones

delirios

dolores de cabeza

diarrea

pérdida de cabellera

pérdida de dentadura

reducción de los glóbulos rojos en la sangre

reducción de los glóbulos blancos en la sangre

daño al conducto gastrointestinal

pérdida de la mucosa de los intestinos

hemorragias

esterilidad

infecciones bacterianas

cáncer

leucemia

cataratas

daños genéticos

daño cerebral

daños al sistema nervioso

cambio del color de pelo a gris

quemaduras

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2.2. Efectos sobre animales

Si los animales son irradiados, a los pocos días presentan diarrea, irritabilidad, pérdida de apetito y apatía. Pueden quedar estériles según el grado de exposición. Cuando son afectados por la radiación, los órganos internos se contaminan y algunos elementos radiactivos se introducen en los huesos, dónde permanecen toda la vida disminuyendo las defensas del organismo, y haciendo al animal presa fácil para las enfermedades. Para eliminar la radiación en los animales, la solución es tiempo y cuidado, además de no seguir expuestos a productos radiactivos. Si se consumen animales, deben evitarse los huesos y los órganos, ya que podrían contener restos de radiación.

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3. Tipos de radiación

3.1. Radiación ElectromagnéticaLa radiación electromagnética es un tipo de campo electromagnético variable, es decir, una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. De hecho la radiación electromagnética está formada íntegramente por ondas electromagnéticas.

3.2. Radiaciones ionizantes Son aquellas radiaciones con energía suficiente para ionizar la materia, extrayendo los electrones de sus estados ligados al átomo.Existen otros procesos de emisión de energía, como por ejemplo el debido a una lámpara, un calentador (llamado radiador precisamente por radiar calor o radiación infrarroja), o la emisión de radio ondas en radiodifusión, que reciben el nombre genérico de radiaciones.

3.3. Radiación térmicaSe denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética, siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada. En lo que respecta a la transferencia de calor la radiación relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1µm a 100µm, abarcando por tanto parte de la región ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagnético.

3.4. Radiación de Cherenkov La radiación de Cherenkov (también escrito Cerenkov o Čerenkov) es una radiación de tipo electromagnético producida por el paso de partículas cargadas eléctricamente en un determinado medio a velocidades superiores a las de la luz en ese medio. Lavelocidad de la luz depende del medio, y alcanza su valor máximo en el vacío. El valor de la velocidad de la luz en el vacío no puede superarse, pero sí en un medio en el que ésta es forzosamente inferior. La radiación recibe su nombre del físico Pável Cherenkovquien fue el primero en caracterizarla rigurosamente y explicar su producción. Cherenkov recibió el Premio Nobel de Física en 1958 por sus descubrimientos relacionados con esta radiación.

3.5. Radiación corpuscularLa radiación de partículas es la radiación de energía por medio de partículas subatómicas moviéndose a gran velocidad. A la radiación de partículas se la denomina haz de partículas si las partículas se mueven en la misma dirección, similar a un haz de luz.

Debido a la dualidad onda-partícula, todas las partículas que se mueven también tienen carácter ondulatorio. Las partículas de mayor energía muestran con más facilidad características de las partículas, mientras que las partículas de menor energía muestran con más facilidad características de onda.

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3.6. Radiación solarLa radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol es una estrella que se encuentra a una temperatura media de 6000 K, en cuyo interior tienen lugar una serie de reacciones de fusión nuclear que producen una pérdida de masa que se transforma en energía. Esta energía liberada del Sol se transmite al exterior mediante la radiación solar. El Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro, el cual emite energía siguiendo la ley de Planck a la temperatura ya citada. La radiación solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de la Tierra, porque las ondas ultravioletas más cortas son absorbidas por los gases de la atmósfera. La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la potencia que por unidad de superficie alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro cuadrado).

3.7. Radiación nuclearLa emisión de partículas desde un núcleo inestable se denomina desintegración radiactiva. Y solo sucede cuando hay un excedente de energía en el radio de la órbita.Radiación de cuerpo negro

Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un sistema físico idealizado para el estudio de la emisión de radiación electromagnética. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.

3.8. Radiación no ionizanteSe entiende por radiación no ionizante aquella onda o partícula que no es capaz de arrancar electrones de la materia que ilumina produciendo, como mucho, excitaciones electrónicas. Ciñéndose a la radiación electromagnética, la capacidad de arrancar electrones(ionizar átomos o moléculas) vendrá dada, en el caso lineal, por la frecuencia de la radiación, que determina la energía por fotón, y en el caso no lineal también por la "fluencia" (energía por unidad de superficie) de dicha radiación; en este caso se habla de ionización no lineal.

3.9. Radiación cósmicaLos rayos cósmicos son partículas subatómicas procedentes del espacio exterior cuya energía, debido a su gran velocidad, es muy elevada: cercana a la velocidad de la luz. Se descubrieron cuando se comprobó que la conductividad eléctrica de la atmósfera terrestre se debe a ionización causada por radiaciones de alta energía.

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4. Interacción de la radiación con la materiaLa forma detallada en que se produce esta ionización es distinta para cada tipo de radiación y su energía.

Resumen de cómo radiación interaccionan con la materia.

4.1. Paso de partículas alfa y otros iones por la materia

Las partículas alfa (y otros iones pesados) tienen carga positiva y carga grande. Al penetrar la materia atraen a su paso eléctricamente a los electrones cercanos, produciendo ionización de estos átomos. Pierden una pequeña fracción de su energía en cada ionización producida, frenándose gradualmente hasta llegar al reposo. Cuando su velocidad ya se ha reducido de manera sensible, atrapan electrones del material y finalmente se detienen, constituyendo átomos extraños de helio dentro del material.

Dado que su masa es mucho mayor que la de los electrones que se encuentran a su paso, su trayectoria es esencialmente recta. Sólo muy ocasionalmente chocan con un núcleo y se produce una desviación. Como son fuertemente ionizantes, pierden su energía cinética pronto, y el alcance de las partículas alfa en cualquier material es mucho menor que el de las otras radiaciones. Además, el alcance es mayor mientras mayor es la energía de la partícula. En sólidos es típicamente de

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unas micras. Las partículas alfa provenientes de una fuente radiactiva tienen todo el mismo alcance, en virtud de que son monoenergéticas.

4.2. El paso de electrones por la materia

Los electrones energéticos (y las betas negativas) tienen carga eléctrica, y su masa es la misma que la de los electrones atómicos que se encuentran a su paso. De hecho son indistinguibles de los electrones del material. Así como las partículas alfa, van avanzando y perdiendo energía al ionizar y excitar los átomos del material, hasta frenarse totalmente, pero con la diferencia de que sus trayectorias no son líneas rectas y, por lo tanto, su alcance no está tan bien definido como en el caso de las alfas.

Esto se debe a que en choques entre partículas de la misma masa puede haber desviaciones importantes de la dirección inicial del proyectil.

El alcance de electrones de MeV de energía en sólidos es típicamente de unos milímetros, y en aire es de unas decenas de centímetros. Cuando han perdido toda su energía se detienen, constituyendo entonces una carga eléctrica extra colocada dentro del material, confundiéndose con los demás electrones. Como las betas provenientes de una fuente radiactiva no son monoenergéticas (por la energía que se lleva el neutrino), su alcance es variado.

Cuando un electrón energético se avecina a un núcleo, es desviado bruscamente por la gran carga eléctrica del núcleo. Este desvío provoca la emisión de un fotón de rayos X, cuya emisión se denomina radiación de frenamiento o bremsstrahlung, y es un mecanismo considerable de pérdida de energía de los electrones. El desvío es más importante entre mayor sea el número atómico Z del material frenador. Es lo que produce la radiación proveniente de un tubo generador de rayos X.

4.3. El paso de la radiación electromagnética por la materia

Los rayos X y gamma, al no tener carga, mo pueden ser frenados lentamente por ionización al atravesar un material. Sufren otros mecanismos que al final los hacen desaparecer, transfiriendo su energía, pueden atravesar varios centímetros de un sólido, o cientos de metros de aire, sin sufrir ningún proceso ni afectar la materia que cruzan. Luego sufren uno de los tres efectos y depositan allí gran parte de su energía. Los tres mecanismos de interacción con la materia son: el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton y la producción de pares.

a) El efecto fotoeléctrico consiste en que el fotón se encuentra con un electrón del material y le transfiere toda su energía, desapareciendo el fotón original. El electrón secundario adquiere toda la energía del fotón en forma de energía

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cinética, y es suficiente para desligarlo de su átomo y convertirlo en proyectil. Se frena éste por ionización y excitación del material

b) En el efecto Compton el fotón choca con un electrón como si fuera un choque entre dos esferas elásticas. El electrón secundario adquiere sólo parte de la energía del fotón y el resto se la lleva otro fotón de menor energía y desviado.

c) Cuando un fotón energético se acerca al campo eléctrico intenso de un núcleo puede suceder la producción de pares. En este caso el fotón se transforma en un par electrón- positrón. Como la suma de las masas del par es 1.02 MeV, no puede suceder si la energía del fotón es menor que esta cantidad. Si la energía del fotón original en mayor que 1.02 MeV, el excedente se lo reparten el electrón y el positrón como energía cinética, pudiendo ionizar el material. El positrón al final de su trayecto forma un positronio y luego se aniquila produciéndose dos fotones de aniquilación, de 0.51 MeV cada uno.Cada uno de los efectos predomina a diferentes energías de los fotones. A bajas energías (rayos X) predomina el fotoeléctrico; a energías medianas (alrededor de 1MeV) , el Compton; a energías mayores, la producción de pares. 

Las tres maneras principales de que los rayos X y los rayos y interaccionan con la materia. En los tres casos se producen electrones energéticos.

4.4. Paso de neutrones por la materia

Como ya se vio, los neutrones tienen masa casi igual a la del protón, pero no tienen carga eléctrica. Sin embargo, se ven afectados por la fuerza nuclear. En consecuencia, no ionizan directamente a los materiales por no interaccionar con los electrones; el único efecto que pueden producir es chocar directamente con los núcleos. Como esto es poco probable, los neutrones pueden recorrer distancias de algunos centímetros sin sufrir ninguna colisión.

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Cuando llegan a incidir directamente sobre un núcleo, puede suceder cualquiera de dos procesos: la dispersión elástica y la reacción nuclear (que incluye la dispersión inelástica, la captura radiactiva y la fisión nuclear). En algunas reacciones hay absorción de neutrones, en otras hay producción adicional.

Los daños causados en los materiales por los neutrones de deben a varios efectos. En una dispersión elástica, por ejemplo, primero el átomo golpeado es desplazado de su lugar original, luego se convierte en ion pesado con energía, la cual va perdiendo por ionización y excitación al atravesar el material, pudiendo finalmente producir otros desplazamientos atómicos. Todos estos procesos dañan el material. Si se tratara de una captura radiativa, por ejemplo, el núcleo golpeado emite un rayo gamma, el cual interacciona con el material según ya hemos visto. Otras reacciones nucleares liberan radiaciones energéticas que producen sus efectos correspondientes.

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5. Transferencia lineal de energía (LET)

La transferencia lineal de energía o LET (Linear Energy Transfer) es una medida que indica la cantidad de energía "depositada" por la radiación en el medio continuo que es atravesado por ella. Técnicamente se expresa como la energía transferida por unidad de longitud. El valor de la LET depende tanto del tipo de radiación como de las características del medio material traspasado por ella.

La LET se relaciona de manera directa con dos propiedades muy importantes en el análisis de las radiaciones: la capacidad de penetración y la cantidad de "dosis" que depositan:

1. Un haz de radiación de alta LET (e. g. partículas α) depositará toda su energía en una región pequeña del medio, por lo que perderá su energía rápidamente y no podrá atravesar grosores considerables. Por el mismo motivo dejará una dosis alta en el material.

2. Un haz de radiación de baja LET (e. g. la radiación electromagnética y γ-radiación gamma-) depositará su energía lentamente, por lo que antes de haber perdido toda su energía será capaz de atravesar un gran espesor de material. Por ello dejará una dosis baja en el medio que atraviesa.

Esto explica por qué podemos protegernos de las partículas α con una simple capa de aire y, sin embargo, es necesario un gran espesor de plomo u otro metal pesado para protegernos de los rayos gamma.

Biológicamente estas medidas son importantes, ya que diversas radiaciones pueden causar daños a la salud según la intesidad de la radiación o la LET a la que se exponga el cuerpo humano. Además es importante notar que las dosis no sólo dependen de la LET.

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6. Acercándonos a la terapéutica veterinariaLa anamnesis, la historia clínica y el examen físico nos permiten identificar los signos clínicos en el paciente, que tras ser evaluados, ayudarán a proponer un diagnóstico presuntivo y diferencial, para después seleccionar las pruebas de laboratorio o de imagenología con las que se confirme un diagnóstico correcto, tras el cual, se estará en condiciones de aplicar una terapéutica veterinaria adecuada, a través del tratamiento de elección para las diferentes patologías.

6.1. Pasos para llegar a la terapéutica veterinaria Examen físico general

La inspección, auscultación y percusión nos permitirán analizar las constantes fisiológicas, para así identificar las alteraciones patológicas que se puedan estar presentando en el paciente. El examen físico general es una herramienta de suma importancia, pues en ocasiones suele ser la base para la realización del diagnóstico definitivo, que posteriormente lleve a la ejecución de la terapéutica veterinaria.

Recolección, manejo y envío de muestrasHabrá que elegir la metodología correcta para recolección de la o las muestras, dependiendo del análisis que se pretenda realizar:

- Muestras de sangre para hematología;- Muestras de heces para Coprología;- Muestras de semen;- Muestras de piel;- Raspado vaginal para citología;- Muestra de orina, siendo una de las muestras más importantes, pues con un examen

general de orina se pueden detectar problemas subclínicos, al permitirnos la observación de alteraciones orgánicas tiempo antes de que estas se presenten en sangre.

Una vez recolectadas, conocer la manera adecuada en que las muestras deben ser enviadas al laboratorio, pues hay que recordar que un resultado exitoso en el análisis de las muestras depende de la correcta recolección, preparación y envío de la misma, para así establecer el diagnóstico definitivo, que permita seleccionar y establecer la terapéutica veterinaria adecuada.

6.2. ¿Y si el diagnóstico definitivo es negativo?

El diagnóstico definitivo tras haber analizado las muestras puede ser negativo, es decir, el paciente se halla padeciendo una enfermedad. Cuando un animal se halla enfermo, debemos considerar que son 3 los cursos que puede seguir dicha enfermedad:

- Hacia la recuperación;- Gravedad o cronicidad de la enfermedad; o- En la muerte del animal.

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La terapéutica veterinaria adecuada permitirá al animal seguir el curso hacia la recuperación.

6.3. Enfermedades comunes de las pequeñas especies objeto de la terapéutica veterinaria

- Alteraciones dietéticas;- Alteraciones producidas por agentes físicos o químicos;- Enfermedades del aparato respiratorio;- Enfermedades del sistemas cardiovascular;- Enfermedades de la sangre y linfopatías;- Enfermedades de la piel;- Enfermedades de los ojos;- Afecciones musculoesqueléticas;- Trastornos neurológicos;- Enfermedades del sistema digestivo- Enfermedades endocrinas y metabólicas, como deficiencias de calcio, donde una

terapéutica veterinaria a base de COMPLEJO B FORTE, producto de LAVET, resulta efectiva.

- Enfermedades infecciosas por bacterias: contra las cuáles FLOXIMICINA INY. 5%, producto también de LAVET, es efectivo en la terapéutica veterinaria contra dichas enfermedades.

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Conclusión

Algunas substancias químicas están formadas por elementos químicos cuyos núcleos atómicos son inestables. Como consecuencia de esa inestabilidad, sus átomos emiten partículas subatómicas de forma intermitente y aleatoria. En general son radiactivas las sustancias que presentan un exceso de protones o neutrones. Cuando el número de neutrones difiere del número de protones, se hace más difícil que la fuerza nuclear fuerte debida al efecto del intercambio de piones pueda mantenerlos unidos. Eventualmente el desequilibrio se corrige mediante la liberación del exceso de neutrones o protones, en forma de partículas α que son realmente núcleos de helio, partículas β que pueden ser electrones o positrones. Estas emisiones llevan a dos tipos de radiactividad:

Radiación α, que aligera los núcleos atómicos en 4 unidades básicas, y cambia el número atómico en dos unidades.

Radiación β, que no cambia la masa del núcleo, ya que implica la conversión de un protón en un neutrón o viceversa, y cambia el número atómico en una sola unidad (positiva o negativa, según la partícula emitida sea un electrón o un positrón).1

Además existe un tercer tipo de radiación en que simplemente se emiten fotones de alta frecuencia, llamada radiación γ. En este tipo de radicación lo que sucede es que el núcleo pasa de un estado excitado de mayor energía a otro de menor energía, que puede seguir siendo inestable y dar lugar a la emisión de más radiación de tipo α, β o γ. La radiación γ es un tipo de radiación electromagnética muy penetrante debido a que los fotones no tienen carga eléctrica, así como ser inestables dentro de su capacidad molecular dentro del calor que efectuasen entre sí.

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Anexo

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Bibliografía

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/094/htm/

sec_6.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n

http://www.ugr.es/~amaro/radiactividad/teoria/tema1.pdf

http://html.rincondelvago.com/radiologia_2.html

http://www.lavet.com.mx/terapeutica-veterinaria-pequenos-animales

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