Salute e malattia
La radiazione è un elemento naturale nel mondo fisico. Tutti gli organismi viventi richiedono qualche forma di energia radioattiva per rimanere in vita. Queste energie diventano dannose quando gli atomi contenuti al loro interno diventano instabili. In alcuni casi, questa instabilità può influire su un organismo vivente a livello cellulare e alterare la sua capacità di funzionare normalmente.
L'effetto biologico delle radiazioni ha a che fare con gli effetti che le radiazioni hanno sulle cellule viventi. La radiazione è una forma di energia che viaggia in onde. Queste onde sono composte da particelle subatomiche — gli elettroni, protoni, positroni e neutroni che compongono gli atomi. Queste onde, o raggi, si presentano in due forme — ionizzanti e non ionizzanti. La differenza tra raggi ionizzanti e non ionizzanti sta in come interagiscono con la materia vivente. I raggi ionizzanti sono i tipi che causano il maggior danno alle cellule viventi.
I raggi ionizzanti si presentano in forme diverse a seconda del tipo di particelle subatomiche che contengono. I raggi alfa sono composti dal materiale nucleare contenuto negli atomi di elio-4. I raggi neutroni sono composti da particelle neutroni da un particolare elemento atomico. I raggi beta sono composti da elettroni e positroni. In effetti, un raggio ionizzante viene emesso da un atomo che è decaduto o si è disfatto. Quando questo accade, gli atomi diventano instabili e iniziano a emettere radiazioni, o energia.
Il danno da radiazioni è causato dagli effetti delle onde ionizzate sulle strutture cellulari interne. Le particelle subatomiche contenute in queste onde sconvolgono le strutture cellulari rimuovendo elettroni dagli atomi contenuti all'interno di queste strutture. Quando gli atomi cellulari iniziano a perdere elettroni, qualsiasi legame molecolare che esista tra gli atomi è a rischio di rompersi. Quando questo accade, le strutture molecolari iniziano a crollare. In effetti, gli atomi contenuti dentro le strutture cellulari diventano "ionizzati", il che li rende instabili. È così che inizia il danno ai tessuti da radiazioni.
L'effetto delle radiazioni sulle cellule viventi avviene all'interno dei loro materiali DNA. Quando queste onde ionizzanti entrano in un corpo cellulare, le particelle subatomiche contenute all'interno dei raggi lavorano per rompere la molecola di DNA all'interno di una cellula. Questa interferenza sconvolge i processi cromosomici della cellula. Tipicamente, le cellule sono in grado di guarire e ricostruire le loro strutture quando si verifica un danno. Quando una cellula non è in grado di ripararsi, possono verificarsi mutazioni cellulari. Queste mutazioni accadono perché il materiale cromosomico è stato danneggiato. Quando arriva il momento per la cellula di dividersi e produrre nuove cellule, le cellule risultanti diventano forme mutate dell'originale.
Le onde di radiazione possono avere effetti diversi sulla struttura cellulare. Il tipo di onda, l'intensità dell'onda e il tipo di cellule colpite influenzano tutti gli effetti che si verificheranno. Nei casi in cui la cellula è in grado di ripararsi completamente, un'alterazione nella struttura cellulare non avrà alcun effetto. Le cellule che devono svolgere funzioni necessarie prima che la riparazione sia completa possono influire negativamente sul funzionamento della cellula, il che può causare malfunzionamenti nelle cellule vicine. Le cellule che subiscono danni permanenti possono diventare incapaci di funzionare del tutto, causandone l'eventuale morte.
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