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O sangue é o tecido que, em conjunto com a pele, mais frequentemente é incluído nos campos de tratamento, sendo-o nas suas duas formas: a medula óssea, onde é produzido, e a rede vascular, onde circula. Os efeitos são diferentes mas complementares e quase sempre contribuem para uma descida mais ou menos marcada de uma ou várias das séries (branca, vermelha ou plaquetária).
A irradiação da medula óssea gera alterações pelo mesmo mecanismo explicado para os epitélios como o da pele. As células pluripotenciais de uma ou várias das séries medulares são mais ou menos lesadas, dependendo do volume de medula irradiado e sua contribuição relativa para a produção total, havendo ainda grandes variações individuais entre as respostas das diferentes séries.
A acção sobre as células circulantes incide principalmente sobre os leucócitos, mais particularmente os linfócitos. Estas células exibem uma resposta às radiações quase imediata, devido a uma sensibilidade extrema, cujo mecanismo não está ainda totalmente esclarecido. As séries plaquetária e vermelha, quando em circulação, não são particularmente sensíveis às radiações.
As alterações mais frequentemente encontradas são as de descida das contagens celulares nomeadamente a leucopenia, sem alterações na fórmula, eventualmente anemia e raramente trombocitopenia. A ocorrência de qualquer destas alterações pode levar, se os valores descerem a níveis tão baixos que ponham em risco a vida, à suspensão da RT Esta ocorrência não é assim tão frequente, sendo a regra a persistência de valores baixos mas toleráveis, com recuperação total após conclusão do tratamento. A gravidade destas alterações é sempre superior quando a RT é efectuada após ou em simultâneo com a administração de citostáticos, testemunhando o mecanismo de acção idêntico das duas formas de tratamento.

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