2.4: Interacción de la radiación con la materia biológica
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Cuando los rayos X o los rayos gamma interactúan con el tejido humano, debemos considerar los mecanismos de interacción que tienen lugar, y cuál es el detrimento para el tejido. Para iniciar esa conversación, debemos sentar algunos trabajos de base para la discusión. Esto incluye, entre muchas cosas, el entendimiento de que el tejido humano está compuesto por muchos millones de células, que contienen compuestos orgánicos e inorgánicos compuestos por agua, minerales, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos.
Además, el cuerpo humano está expuesto y tiene estrategias reparadoras implementadas para hacer frente al daño al tejido por exposición a la radiación. Se ha estimado que nuestros cuerpos responden a aproximadamente 15,000 eventos de daño por radiación cada segundo debido a fuentes naturales de radiación. (3)
Los efectos biológicos de la radiación resultan principalmente del daño al ADN, que es el objetivo más crítico dentro de la célula; sin embargo, también hay otros sitios en la célula que, cuando están dañados, pueden llevar a la muerte celular. (3)
Interacciones de radiación directa e indirecta
- Directo: La radiación interactúa directamente con el objetivo crítico en la célula. Los átomos de la propia diana pueden ionizarse o excitarse a través de interacciones de Coulomb, lo que lleva a la cadena de eventos físicos y químicos que eventualmente producen daño biológico.
- Indirecta: La radiación interactúa con otras moléculas y átomos (principalmente agua, ya que alrededor del 80% de una célula está compuesta de agua) dentro de la célula para producir radicales libres, que pueden, a través de la difusión en la célula, dañar el objetivo crítico dentro de la célula.
- Grado de Lesión Potencial por Radiación: Daño letal, que es irreversible, irreparable y conduce a la muerte celular.
- Daño subletal, que puede ser reparado en horas a menos que se agregue daño subletal adicional que eventualmente conduzca a daños letales.
- Daño potencialmente letal, que puede ser manipulado por reparación cuando se permite que las células permanezcan en un estado no divisorio.