ES INNEGABLE que la radiación afecta a los organismos. Los puede enfermar o curar. Puede ser administrada como cualquier medicina, o tener efectos letales. Depende de cómo se use.
Sabemos que la ionización que produce puede dar lugar a transformaciones químicas en la materia. Si es materia viva, necesariamente interfieren estos cambios con las funciones vitales de las células que reciben radiación. Además, como algunas radiaciones pueden penetrar en el cuerpo, dichos efectos se pueden producir en órganos o en células de muy diversas funciones.
Para tener un punto de comparación, pensemos en una quemadura de Sol. Los rayos solares, principalmente los ultravioleta, producen en la piel efectos que todos conocernos; alguna vez hemos sentido el ardor de una quemadura por exposición al Sol demasiado prolongada. Se debe a los cambios químicos inducidos en la piel, que inclusive pueden matar a las células, como también todos hemos experimentado al desprenderse luego la piel inútil. Ahora bien: la piel está diseñada para soportar estos efectos, pues, al dañarse, fácilmente puede ser reemplazada por nuevas células que a su vez asumen la función vital de proteger al resto del organismo. Las radiaciones ionizantes que penetran en el cuerpo pueden causar daños equivalentes en los tejidos, pero no sólo de la piel, sino de todo el cuerpo. Estos daños pueden resultar permanentes si suceden en órganos que no se regeneran, como el cerebro.
Los efectos que la radiación produce en los organismos se han clasificado en cuatro grupos: los que producen cáncer, las mutaciones genéticas, los efectos en los embriones durante el embarazo y las quemaduras por exposiciones excesivas. Los primeros dos grupos generalmente suceden cuando las dosis recibidas son pequeñas, pero prolongadas. El tercero, en una etapa de la vida en que el organismo es especialmente sensible por estarse reproduciendo sus células a ritmo acelerado. El cuarto sucede en accidentes o en las explosiones nucleares. Se han hecho muchos estudios sobre cómo cada uno de estos casos se presenta bajo diversas circunstancias.
El cáncer se produce cuando una célula recibe daño en su aparato genético, lo cual da lugar a una reproducción desmedida, y por lo tanto a un tumor. La radiación es, de hecho, uno de los agentes que pueden producir el cáncer, aunque no el único: parece claro en la actualidad que puede ser producido por el tabaco, por algunas substancias químicas y hasta por algunos medicamentos. Se da en muchas partes del cuerpo, pero principalmente en los pulmones, el colon, el recto y en otras partes del aparato digestivo; en los hombres en la próstata; en las mujeres en el pecho y en el útero. También se da en la sangre, apareciendo como un exceso anormal de glóbulos blancos, la leucemia. Los primeros casos de muerte por cáncer atribuible a la radiación fueron Marie Curie y su hija Irene, pioneras en la separación de elementos radiactivos. Ha habido otros casos, especialmente al principio del uso de la radiación, cuando se ignoraba este efecto; luego se advirtió un aumento de cáncer producido por exposiciones prolongadas a radiación. Tristemente célebre es el caso de un grupo de trabajadoras que pintaban con una solución de radio las carátulas de relojes de pulsera para hacerlas luminosas. Para hacer más fina la punta del pincel lo sorbían con la boca. Ha habido casos de trabajadores en minas de uranio que tienen una incidencia de cáncer del pulmón mayor que la normal por respirar radón continuamente.
Aunque la producción de cáncer por radiación está bien documentada, hay una serie de fenómenos que impiden determinar con claridad cuál es el riesgo que se corre al recibir radiación ionizante. La primera es que generalmente tardan muchos años en producirse los efectos y en diagnosticarse. Por lo tanto, es difícil reconstruir el historial de exposición a radiación del paciente, además de que es probable que el cáncer haya sido causado por alguno de los otros agentes que hemos mencionado. Entonces los estudios se hacen en forma estadística en parte de una población en que se ha medido la dosis recibida; por ejemplo, mineros o empleados de hospitales que usan radiación, o trabajadores de la industria nuclear. Se determina en esos grupos la incidencia de cáncer en relación con la población normal, y si hay o no un aumento que sea atribuible a la dosis recibida. No es posible establecer con certeza que una cierta dosis producirá cáncer; cuando mucho se podrán hacer estimaciones de su incidencia en forma de porcentaje: dada una cierta dosis recibida, habrá un tanto por ciento de probabilidad de que se produzca cáncer.
Sin embargo, aun esto es difícil de establecer, pues es posible que el cáncer se deba a otros factores no considerados, o que aparezca en diferentes partes del organismo, o que dependa de la rapidez con que se recibió la dosis más que de la dosis total. Sobre esto último podemos dar un ejemplo equivalente: si una persona toma una aspirina diaria durante un año, los efectos son inobservables; pero si no toma ninguna durante un año y luego toma 365 en un día, seguramente morirá. Lo importante aquí no es la cantidad total ingerida, sino qué tan rápido se ingirió. El argumento puede ser aplicado cualitativamente al caso de la radiación, para ilustrar la dificultad de establecer niveles de riesgo.
El riesgo existe, y por lo tanto puede deducirse correctamente que cuanto menos radiación se reciba, mejor. Sin embargo, algunas veces habrá que confrontar el riesgo por recibir radiación con otros riesgos de la vida normal. Por ejemplo, unas cuantas radiografías de tórax podrían producir un pequeño riesgo de sufrir cáncer en algunos años. Pero el riesgo de no diagnosticar correctamente una enfermedad o de operar sin una exploración previa por no radiografiar es enormemente mayor. Sería ridículo no aceptar el primero. La vida está llena de riesgos a cada paso. Consciente o inconscientemente, todo el tiempo estamos poniendo en la balanza unos contra otros para sobrevivir lo mejor posible. Puede uno dar rienda suelta a la imaginación para encontrar ejemplos hasta irrisorios de equilibrio de riesgos. ¿Qué es más peligroso, tener un refrigerador a sabiendas de que podemos recibir una descarga eléctrica, o prescindir de él y tomar alimentos sin conservar?
El segundo grupo de efectos de la radiación comprende las mutaciones genéticas. Si una radiación daña casualmente a un óvulo o a un espermatozoide fértiles, los efectos no serán observados en el individuo irradiado, sino en su prole, y tal vez después de la primera generación. La mutación se debe a una alteración del orden de las moléculas en el ADN, alteración que puede ser causada por la radiación o por otros factores, como la notoria talidomida.
Aproximadamente uno de cada cien niños que nacen presentan mutaciones genéticas, pero es imposible determinar si éstas se deben a la radiación natural o a otros factores. Por otra parte es imposible predecir con certeza si sucederá una mutación, y hay que recurrir al tratamiento estadístico de los datos. Para tratar de dilucidar el papel que tiene la radiación en la producción de mutaciones genéticas, se han hecho experimentos en moscas del género Drosophila, que se reproducen tan rápidamente que se pueden estudiar varias generaciones en un lapso corto. Se observan deformaciones en las alas o en los ojos. Sin embargo no es posible extrapolar los resultados a los humanos sencillamente porque se trata de otra especie. Por cierto, los insectos son mucho más resistentes a los efectos de la radiación que nosotros. Es evidente que estos estudios no se pueden hacer en humanos. Aunque hay mutaciones naturales, raramente estos individuos se reproducen, lo cual impide el estudio de varias generaciones. Por otro lado, cada generación es de 25 años, lapso muy largo para la relativamente reciente ciencia de los efectos de la radiación en humanos. Nuevamente llegamos a la conclusión de que cuanto menos radiación se reciba en la edad fecunda, mejor para las futuras generaciones; sin embargo, no se pueden establecer con precisión niveles de riesgo.
Es posible que la radiación ambiental que produce mutaciones haya sido factor importante en la evolución de las especies. En la gran mayoría de los casos las mutaciones producen individuos débiles que la naturaleza se encarga de eliminar, ya sea de inmediato o después de varias generaciones. Sin embargo, no es imposible que alguna peculiaridad adquirida por mutación se pudiera haber perpetuado y hubiese dado lugar a una nueva especie. Esto se aclarará a medida que avance el estudio de la evolución.
Los embriones son más sensibles a la radiación cuanto menos tiempo de vida tienen, porque su crecimiento es más acelerado. Por eso una mujer embarazada debe evitar recibir radiación hasta donde sea posible. Existe el problema de que a veces se ignora la preñez cuando está en la primera fase, y es precisamente cuando el embrión es más sensible. Si es necesario radiografiar a una mujer en edad de reproducirse, conviene hacerlo durante el inicio del periodo menstrual, tiempo en que es seguro que no está embarazada.
El cuarto grupo se refiere a exposiciones excesivas que pueden causar quemaduras y muerte de inmediato o cuando mucho en unos cuantos días. Una dosis letal para humanos es de 10 000 rads. Puede darse el caso cuando hay accidentes en plantas nucleares o en otras instalaciones que manejan grandes cantidades de radiación. Cuando la muerte no sobreviene por las quemaduras, llega en pocos días por daño a partes que no se regeneran, como el cerebro y el intestino.
Vayamos ahora a la otra cara de la moneda, y veamos los beneficios que la radiación ha brindado a la salud durante ya muchas décadas. En términos generales, la radiación se ha empleado tanto en el diagnóstico como en la terapia.
Desde que Roentgen descubrió los rayos X en 1895, casi de inmediato se reconoció su gran utilidad en la medicina. Como ya vimos, los rayos X se producen en un tubo al vacío con dos electrodos a los que se aplica un alto voltaje, y tienen la propiedad de velar película fotográfica. Si uno coloca, por ejemplo, la mano entre el tubo y la película, se graba en ésta la imagen de la mano, y se observan los huesos porque éstos absorben los rayos más que el resto del tejido. Todos hemos visto radiografías; su uso es tan común que muchos médicos y dentistas tienen su propio aparato para diagnóstico rápido. Muchos millones de personas han sido radiografiadas. Esta facultad de ver lo invisible es de gran utilidad para el médico y también en otros campos. La figura 44 muestra un ejemplo de radiografía médica.
Los usos más evidentes han sido para localizar fracturas de huesos, cavidades en la dentadura y objetos extraños como balas o cosas tragadas. También se han usado para localizar cálculos biliares y del riñón. Cuando el objeto contiene un elemento más pesado que los tejidos, como el calcio, es sencilla su localización. Cuando esto no sucede se puede introducir al paciente un líquido inocuo pero que contiene un elemento pesado para hacerlo opaco a los rayos X. Por ejemplo, haciendo beber al paciente una solución con bario antes de la radiografía, se puede ver con claridad el perfil del intestino, gracias a lo cual es posible localizar úlceras u obstrucciones. También se puede inyectar en la sangre un líquido opaco a los rayos, que hace que resalten en la radiografía obstrucciones o anormalidades en el sistema circulatorio.
La tecnología de los rayos X se ha ido desarrollando para resolver las distintas necesidades específicas de cada caso. Por ejemplo, en las mamografías de los senos de las mujeres para detectar tumores, el tejido que se radiografía no contiene hueso, por lo cual, a fin de conseguir un buen contraste, se usan rayos X de baja energía. Se han construido equipos especiales para esto.
El avance más espectacular de los últimos años ha sido la incorporación de la computadora en la radiología. La placa fotográfica se substituye por un detector de rayos X que envía sus pulsos a una computadora que procesa la imagen con gran rapidez y la reproduce en una pantalla. Se puede entonces tener un haz muy delgado de rayos que va girando para llegar al paciente desde distintos ángulos. El detector recoge información a cada instante y la transmite a la memoria de la computadora. Luego ésta reconstruye la imagen mostrando detalles que no se observan con película. Es posible, por ejemplo, visualizar "rebanadas" del cuerpo, lo cual permite la localización muy precisa de cualquier anormalidad. Se ha dado en llamar a esta técnica "tomografía computarizada" o "reconstrucción espacial dinámica". El procesamiento de la imagen en la computadora permite resaltar ciertas partes según se requiera. Las figuras 45 y 46 muestran dos vistas de un paciente con un tumor cerebral, perfectamente resaltado y localizado.
Figura 45. Tomografía de un paciente con tumor cerebral; vista frontal. El tumor es la zona gris en forma de anillo del lado izquierdo, que ocupa casi la mitad del cerebro (fotografía cortesía del centro EMI Scanner de México).
Aparte de los rayos X, la otra técnica de diagnóstico es la llamada medicina nuclear. Se basa en inyectarle al paciente un radioisótopo. Como el isótopo radiactivo se comporta igual que el elemento inerte, se distribuye en el cuerpo de manera semejante. Si luego se pasa un detector de radiación a lo largo del cuerpo se puede distinguir con claridad su localización, incluso su evolución en el tiempo. En estos casos se seleccionan radioisótopos de vida media relativamente corta para que no dañe al paciente de manera importante, y como se cuenta con detectores muy sensibles, se pueden usar cantidades minúsculas del radioisótopo.
El procedimiento más conocido de ellos es el uso de yodo radiactivo para descubrir posibles anomalías de funcionamiento de la glándula tiroides. Esta glándula usa pequeñas cantidades de yodo para crear una hormona que regula algunos comportamientos. Si la tiroides está hiperactiva, el individuo se torna nervioso y excitable; por el contrario, si su actividad es demasiado baja, da lugar a cansancio y depresión. Para el diagnóstico se le da a beber al paciente un líquido que contiene yodo radiactivo. Después de cierto tiempo, se cuenta la actividad del yodo en la tiroides para determinar si su cantidad es normal o no.
También en la medicina nuclear ha sido vital el uso de la computadora. Con un detector especial direccional se hace un rastreo del paciente, al que se le ha administrado el radioisótopo; la señal se transmite a la computadora, que luego reproduce la imagen con gran precisión. El método se emplea para localizar tumores o anormalidades en los huesos usando tecnecio radiactivo. En algunos casos se pueden hacer mapeos consecutivos para estudiar la función biológica. La técnica de "tomografía de emisión de positrones" se usa de esta manera, detectando la asimilación de glucosa radiactiva en diferentes órganos. La precisión de estos métodos es tan extraordinaria que ha sido posible, usando xenón radiactivo, determinar cuáles partes del cerebro están asociadas a distintas actividades físicas y mentales. Podrían mencionarse aquí otras dos técnicas que, auxiliadas por las computadoras y la imagen en pantalla, han producido diagnósticos muy útiles. Se trata del ultrasonido y la resonancia magnética nuclear, que aunque no caen estrictamente dentro de lo que hemos llamado radiación ionizante, tienen una semejanza de estilos. En el primer caso, llamado sonografía, se lanzan pulsos de ondas sonoras de alta frecuencia e inaudibles sobre el paciente. Los ecos producidos por éste son recogidos y seleccionados electrónicamente para dar una imagen de los tejidos. El método es tan inocuo que se usa para visualizar la posición de los niños antes de nacer y así ayudar a su seguridad y la de la madre. Por otro lado, la resonancia magnética nuclear se basa en detectar la reacción de los átomos de tejidos sanos o enfermos a la aplicación de un campo magnético poderoso. Para esto el paciente se coloca dentro de un imán, y electrónicamente se recogen pequeñas señales eléctricas de alta frecuencia que permiten el mapeo del funcionamiento de las partes vitales.
El tercer uso masivo de la radiación en la medicina es la radioterapia usada para atacar el cáncer. Empleada con gran éxito en numerosos casos, ha producido a veces una cura completa, a veces una inhibición de la enfermedad. El cáncer puede aparecer en diferentes órganos del cuerpo, y puede estar localizado o extendido. De acuerdo con estos factores, se selecciona el tratamiento apropiado, siendo la radioterapia una posibilidad, al lado de la cirugía y la quimioterapia. En algunos casos pueden convenir combinaciones de los tres tipos, aunque en general la radiación y la cirugía se usan en tumores localizados, y la quimioterapia cuando el mal está más extendido.
Se sabe que la radiación tiene la propiedad de inhibir la capacidad de proliferación de las células cancerosas. Sin embargo, el efecto no se limita sólo al tumor, sino también se aplica al tejido vecino. La estrategia del tratamiento, por lo tanto, no se reduce sólo a estimar la dosis necesaria y en qué etapas suministrarla, sino también a reducir al mínimo el daño a órganos sanos. Uno de los métodos usados es colocar una cápsula radiactiva en contacto directo con el órgano enfermo, pero los alrededores reciben tanta radiación como el tumor. Se han hecho también tratamientos inyectando la substancia radiactiva, como en el caso de yodo radiactivo en la tiroides.
El método más seguro es irradiar desde el exterior del paciente. La fuente de radiación se hace girar alrededor de un punto con el haz de radiación siempre apuntando hacia el centro de giro. El paciente se coloca de manera que el tumor esté precisamente en el centro de giro, como lo indica la figura 47. Al girar lentamente la fuente de radiación, el centro siempre recibe exposición, pero los puntos aledaños tienen una dosis mucho menor.
La máquina más común para radioterapia es la llamada bomba de cobalto. El nombre es desafortunado, pues la palabra "bomba" provoca algo de miedo, y la asociación con lo nuclear también. Un nombre más apropiado sería "irradiador de cobalto". Consta sencillamente de una fuente radiactiva de 60Co muy intensa, encerrada en un recipiente de plomo para blindaje. Cuando se desea llevar a cabo la irradiación, la fuente se coloca por control remoto frente a un colimador que apunta al paciente. Al terminar el tratamiento se retrae la fuente a la zona totalmente blindada (véase la Fig. 48). Todo esto va montado sobre un brazo que permite el giro. El irradiador de cobalto tiene las ventajas de ser sencillo y requerir poco mantenimiento. Sin embargo, no hay que olvidar que la fuente radiactiva es de alta intensidad y vida media larga, por lo que se deben observar todas las precauciones en su manejo. Fue precisamente una de estas fuentes de 60Co la que, habiendo sido almacenada incorrectamente, por accidente fue fundida en una remesa de varilla de acero en Ciudad Juárez. Después de que casualmente fue detectado el incidente, hubo que recoger todo el material contaminado, lo cual provocó muchos problemas técnicos, políticos y de salud.
El otro aparato que se usa comúnmente en radioterapia es el acelerador lineal de electrones. En él se produce un haz intenso de electrones de entre 4 y 8 MeV, que se hace incidir sobre una placa de tungsteno. Allí se producen rayos X que pueden penetrar bastante en el tejido para llegar a tumores profundos. También está montado en un brazo que permite el giro, como el irradiador de cobalto.
La radioterapia es una tecnología que está en continua evolución, para tratar de mejorar la efectividad de los tratamientos. Se investigan distintas radiaciones y diferentes energías. Un método que se ha usado con éxito es irradiar con neutrones rápidos provenientes de una reacción nuclear como 9Be (p, n) 9B. Como se requieren neutrones de energías relativamente altas, para producirlos se han usado ciclotrones desde 15 MeV hasta 50 MeV. La ventaja de usar neutrones rápidos es que ciertas células cancerosas pobres en oxígeno son muy resistentes a los rayos X, no así a los neutrones. Otra técnica que se usa es irradiar con piones (mesores p) provenientes de un gran acelerador de electrones o de protones. Se necesitan 140 MeV sólo para producir los piones, y para que sean de utilidad se usan aceleradores de más de 600 MeV. El proceso tiene la ventaja de que se puede manipular fácilmente el haz para obtener la geometría deseada y que el alcance de las partículas está bien definido. Esto último permite una localización muy precisa del depósito de energía, y de los efectos curativos, en el tumor.
Para concluir, conviene hacer la siguiente reflexión. Los métodos que hemos descrito en este capítulo sobre radiación y salud son de alta tecnología, y por lo tanto de difícil acceso a los países en vías de desarrollo. En la actualidad, con fuerte inflación y con continua devaluación de la moneda, este problema se acentúa notablemente. Ya no es posible en muchos casos adquirir los equipos y las substancias de importación, y a veces ni siquiera se pueden pagar costos de mantenimiento, servicio y refacciones. En consecuencia, este servicio de salud es cada vez más escaso, o sólo está a disposición de aquellos con mayores recursos. El costo actual de una tomografía se acerca al salario mínimo mensual legal. Las clínicas y centros médicos oficiales tienen una capacidad limitada de ofrecer estos servicios, por problemas de presupuesto y de otras prioridades. Es difícil dar números, pero resulta evidente que una gran cantidad de enfermos no pueden recibir el tratamiento adecuado. He aquí un área que merece la mayor atención, en cuanto a desarrollo de tecnología, preparación de técnicos y científicos e impulso a la industria.
El problema de los costos de la alta tecnología, aunque en los países pobres o en vías de desarrollo es casi patético, no se restringe sólo a ellos; aun en los países que la desarrollan se tiene el problema. El costo tiene que ser cubierto por el paciente, la compañía aseguradora o la población en general cuando se trata de subsidios oficiales. Por ejemplo, para la irradiación con piones, en que sólo hay unos cuantos aceleradores en el mundo capaces de producirlos, el costo ni siquiera se puede estimar de manera realista, ya que las máquinas son principalmente para otras investigaciones. De aquí surgen varias interrogantes; por ejemplo; ¿cuánto cuesta un tratamiento?; ¿quién tienen derecho a él?; ¿se decidirá esto de acuerdo con los recursos del paciente?; ¿se debe tratar de ofrecer masivamente?, ¿en todos los países?; cuando se trata de salvar vidas, ¿cómo se calcula la relación costo/beneficios?; ¿deben los gobiernos establecer lineamientos al respecto?
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