O fracionamento da dose parece, à primeira vista, uma ideia insensata - embora permita a recuperação dos tecidos normais, permite que o material neoplásico repita a parte inicial e favorável da curva de sobrevivência, reduzindo assim o efeito da radiação.
No entanto, a realidade não é tão simples como isto, pela seguinte razão. Os tumores têm uma morte inicial rápida, que depois abranda, ou seja, um decaimento bifásico. Isto deve-se ao facto de os tumores não terem uma vasculatura normal - existe uma zona central de necrose ou de hipoxia relativa que é, portanto, menos resistente aos efeitos das radiações ionizantes. Uma dose de radiação mata as células sensíveis na periferia, permitindo o arejamento do centro hipóxico. Estas podem ser mortas pela dose seguinte, ou seja, existe a possibilidade de o tumor se oxigenar entre cada dose, facilitando assim a eficácia da dose de radiação seguinte.
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