Qu'est-ce que le rayonnement fait aux cellules vivantes?
Les effets du rayonnement sur les cellules vivantes varient en fonction du type, de l'intensité de l'exposition et de la cellule. Pour nos besoins, le terme «rayonnement» désigne une émission d'énergie ionisante, telle que des neutrons, des photons, et des particules chargées d'énergie élevée, telles que des rayons gamma. Il en existe différents types, notamment les rayonnements cosmiques de l'espace, les rayonnements terrestres émis par des éléments radioactifs dans le sol et ceux d'origine humaine, tels que ceux émis par la détonation d'une bombe atomique.
Les cellules vivantes traitent en réalité beaucoup de radiations; aux États-Unis, par exemple, environ 360 millirems par an. Les millirems, incidemment, sont des unités d'un dosage; ils sont utilisés pour calculer les résultats de l'exposition à des produits tels que les rayons X dans les hôpitaux. Le niveau d'exposition létale varie selon les individus et dépend du type d'exposition; Une exposition unique est mortelle à environ 300 000 millirems, par exemple, alors que des doses plus élevées peuvent être tolérées si elles résultent d'expositions prolongées au fil du temps.
À de faibles niveaux, les dommages causés par les radiations peuvent être réparés par des cellules vivantes sans effets néfastes. Des doses plus élevées peuvent rendre une cellule stérile ou peuvent entraver la capacité d'une cellule à se reproduire correctement, provoquant des mutations. De nombreux cancers, par exemple, sont liés à une exposition à des radiations, ce qui confond les cellules, les amenant à se muter et à se reproduire rapidement. À des doses extrêmement élevées, les radiations entraînent la mort cellulaire, grâce à un processus appelé thermalisation, qui cuit une cellule de l'intérieur à la base.
L'exposition peut endommager les cellules de deux manières différentes. Dans le premier sens, l'action directe du rayonnement nuit directement à une molécule; comme par exemple lorsque les radiations interfèrent avec une molécule d'ADN, provoquant des dommages cellulaires. Il peut également causer des dommages indirects en ionisant des molécules, les transformant en composés potentiellement toxiques qui interagissent avec des molécules saines et causent des dommages. L'oxygène, l'hydrogène, l'azote et le carbone sont tous très vulnérables à l'ionisation; malheureusement pour les cellules vivantes, ces éléments constituent en grande partie un organisme vivant.
À de très fortes doses, les radiations causeront des dommages importants aux organes et aux tissus, ce qui est trop important pour que le corps puisse les réparer. Cela provoque un syndrome de radiation aiguë, également appelé maladie des radiations. Cette condition est souvent extrêmement douloureuse et désagréable et conduit à la mort. À des doses plus faibles, les dommages causés peuvent être plus subtils et se manifester par un cancer ou par des anomalies congénitales causées par des lésions des tissus de la reproduction plus tard dans la vie. Certaines cellules sont particulièrement vulnérables aux dommages, en particulier les cellules qui se multiplient rapidement; C'est pourquoi les femmes enceintes doivent faire attention aux sources de rayonnement, car elles peuvent endommager le fœtus en développement.
Les isotopes radioactifs sont l’une des causes les plus dangereuses de radiation, car ils s’accumulent dans le corps et émettent des radiations, contrairement à l’exposition unique à des particules radioactives comme celles émises par une radiographie. Pour cette raison, les personnes travaillant autour d'isotopes radioactifs doivent faire très attention et celles utilisées dans des procédures telles que l'imagerie médicale ont une demi-vie très courte, ce qui signifie qu'elles se décomposent rapidement et sont exprimées par le corps.