Hvad gør stråling med levende celler?

Virkningerne af stråling på levende celler varierer afhængigt af typen, intensiteten af eksponeringen og cellen.Til vores formål henviser "stråling" til en emission af ioniserende energi, såsom neutroner, fotoner og høje energi ladede partikler som gammastråler.Der er en række forskellige typer, herunder kosmisk stråling fra rummet, jordbaseret stråling, der udsendes af radioaktive elementer i jorden, og det, der er menneskeskabt, såsom det, der frigives ved detonering af en atombombe.

levende cellerFaktisk håndtere en god mængde stråling;Cirka 360 millirems om året i USA, for eksempel.Millirems er i øvrigt enheder af en dosering;De bruges til at beregne resultaterne af eksponering fra ting som røntgenstråler på hospitaler.Det dødelige eksponeringsniveau varierer mellem individer, og det afhænger af typen af eksponering;En enkelt eksponering er dødbringende på omkring 300.000 millirems, for eksempel, mens højere doser kan tolereres, hvis de er resultatet af langvarige eksponeringer over tid.

Ved lave niveauer kan strålingsskader repareres af levende celler uden dårlige effekter.Højere doser kan få en celle til at blive sterile, eller de kan forstyrre en celler evne til at gengive sig ordentligt og forårsage mutationer.Mange kræftformer er for eksempel forbundet med stråleeksponering, der forvirrer celler, hvilket får dem til at mutere og hurtigt gengive sig.Ved ekstremt høje doser forårsager stråling celledød gennem en proces kaldet termalisering, som dybest set koger en celle indefra og ud.

Eksponering kan forårsage celleskade på to forskellige måder.I den første forstand, direkte strålingshandling, skader det et molekyle direkte;Som for eksempel når stråling forstyrrer et molekyle af DNA, der forårsager celleskade.Det kan også forårsage indirekte skader ved ioniserende molekyler, omdanne dem til potentielt giftige forbindelser, der interagerer med sunde molekyler og forårsager skade.Oxygen, brint, nitrogen og kulstof er alle meget sårbare over for ionisering;Desværre for levende celler udgør disse elementer en stor del af en levende organisme.

Ved meget høje doser vil stråling forårsage massiv organ- og vævsskade, som er for omfattende til, at kroppen kan reparere.Dette forårsager akut strålingssyndrom, også kendt som strålingssyge.Denne tilstand er ofte ekstremt smertefuld og ubehagelig, og den fører til døden.Ved lavere doser kan skaden forårsaget være på et mere subtilt niveau, og det kan manifestere sig som kræft eller gennem fødselsdefekter forårsaget af skade på reproduktionsvæv senere i livet.Nogle celler er især sårbare over for skader, især celler, der formerer sig hurtigt;Dette er grunden til, at gravide kvinder skal være forsigtige omkring strålingskilder, da det kan skade det udviklende foster.

En af de farligere årsager til stråling er radioaktive isotoper, fordi disse isotoper vil akkumuleres i kroppen og udsender stråling, i modsætning hertilmed engangseksponering for radioaktive partikler som dem, der udsendes i røntgenbillede.Af denne grund skal folk, der arbejder omkring radioaktive isotoper, være meget forsigtige, og de, der bruges i procedurer som medicinsk billeddannelse, har meget korte halvliv, hvilket betyder, at de hurtigt forfalder og udtrykkes af kroppen.