radiazione

radiazione

Fenomeno di emissione e propagazione di energia da parta di una sostanza sotto forma di onde (per es. r. gamma, onde UV, radio, infrarosse, r. X) o di corpuscoli (per es., r. alfa, beta, protonica)

Effetti biologici

Le r. di natura elettromagnetica (raggi X e gamma) e corpuscolare (elettroni, nuclei, protoni, neutroni, ecc.) possono provocare sugli organismi viventi danni (radiotossicità) sia somatici (che interessano le cellule somatiche e sono espressi solo nel corso della vita dell’individuo colpito) sia genetici (che si esercitano sulle cellule della linea germinale). I fenomeni fisici a livello atomico o molecolare provocati dalle r. si sviluppano e si concludono in tempi brevissimi, ma le loro conseguenze a livello biologico si manifestano in tempi notevolmente più lunghi, e in alcuni casi anche dopo anni o secoli (quando il danno è provocato nelle cellule riproduttive). Gli effetti delle r. sui tessuti biologici possono essere peraltro utilizzati a scopo terapeutico (➔ radioterapia).

Effetti deterministici e stocastici

Gli effetti si possono presentare secondo due ben diverse modalità: deterministica e stocastica. Per alcuni tipi di effetti, anche a livello di singolo organo, è possibile affermare che, se la dose equivalente è inferiore a una certa soglia, l’irradiazione non produce alcun danno; al di sopra della soglia, invece, pur in presenza della variabilità individuale, tutti gli individui irradiati subiscono un danno. In ogni caso si tratta di effetti somatici, quali l’opacizzazione del cristallino, lo sviluppo di un eritema, o addirittura, per alte dosi, la morte dell’individuo ecc. Tutti gli effetti somatici non deterministici e gli effetti genetici rientrano nella categoria degli effetti stocastici. In questo caso non esiste un vero e proprio valore di soglia e non vi è certezza, ma soltanto probabilità, che un individuo irradiato (e la sua discendenza) subisca un danno (per es., sviluppo di leucemie, di tumori ecc.), dal momento che anche il danno di una sola cellula può determinare gravi conseguenze nell’individuo. In tal senso l’intervallo fra l’irradiazione e la comparsa di cellule tumorali può durare anni e decenni.

Manifestazioni nell’uomo

Gli effetti delle r. nei tessuti e nell’organismo umano possono essere la conseguenza o della morte di un gran numero di cellule nel tessuto (effetto somatico) o di danni nell’embrione (effetto teratogeno), principalmente per i danni che esse provocano al DNA. Manifestazioni del danno in una singola cellula possono essere la causa del cancro o avere conseguenze nelle generazioni successive (effetti genetici). I tessuti a rinnovamento più lento, quali il fegato, il polmone, il rene, che hanno una struttura funzionale flessibile, hanno anche risposte più ritardate e sono in genere sensibili soltanto a dosi relativamente elevate. Cellule staminali che proliferano attivamente, quali le cellule delle cripte intestinali, esprimono invece il danno dopo un breve intervallo di tempo. L’esposizione a r. di cellule staminali del sangue circolante invece ha, quale prima conseguenza, la riduzione delle cellule in questo tessuto, e solo successivamente la manifestazione del danno.