Somatische und genetische Schäden durch Strahlung

Die Energie bestimmter Strahlungsformen kann lebendes Gewebe schädigen; Obwohl die Zerstörung größtenteils auf zellulärer Ebene erfolgt, können die Schäden durch schwere Exposition deutlich sichtbar sein und in Form von Verbrennungen und verschiedenen Arten von Organversagen auftreten. Obwohl einem exponierten Individuum Schaden zugefügt werden kann, ist der genetische Schaden durch Strahlung für nachfolgende Generationen für den Menschen minimal.

Vielen Formen von Strahlung, wie Schallwellen und sichtbarem Licht, fehlt die Energie, die notwendig ist, um Zellschäden zu verursachen. Röntgenstrahlen, kurzwelliges Ultraviolett und die Produkte des radioaktiven Zerfalls werden jedoch als ionisierende Strahlung bezeichnet, weil ihre Energie ausreicht, um Elektronen aus den Atomen zu entfernen. Gerade diese Strahlungsformen sind für die menschliche Gesundheit besonders gefährlich.

Kleine Mengen ionisierender Strahlung von Gesteinen und Mineralien und dem Himmel sind immer vorhanden; Dies wird Hintergrundstrahlung genannt und das Leben hat längst Wege entwickelt, damit umzugehen. Wenn die Strahlung die Hintergrundwerte deutlich übersteigt, kann der Schaden die natürlichen Abwehrkräfte einer Zelle überwältigen, was zu somatischen und genetischen Schäden führt.

Wenn ionisierende Strahlung auf die Atome eines Stoffes trifft, können einige seiner Moleküle auseinanderbrechen oder an falschen Stellen verkleben. Proteine ​​und andere biologische Moleküle können viele tausend Atome haben, die in komplexen Strukturen angeordnet sind; Schäden an ihnen können zum Zusammenbruch der normalen Funktionen einer Zelle führen.

Eine Person erleidet somatische Strahlenschäden, wenn erhebliche Gewebemengen betroffen sind. Laut Jefferson Laboratory kann eine Kurzzeitdosis von 200 bis 300 Rad zu sonnenbrandähnlichen Verletzungen der Haut mit begleitendem Haarausfall führen. Bei Dosen über 1.000 rad leidet das Magen-Darm-System unter Übelkeit, Elektrolyt-Ungleichgewicht und anderen Symptomen. Bei mehr als 5.000 Rad erleidet das Nervensystem einen Schock, der aufgrund von inneren Blutungen und Druck im Gehirn zu Verwirrung, Koordinationsverlust oder Koma führt. Verzögerte, längerfristige somatische Wirkungen umfassen die mögliche Entwicklung von Tumoren, Krebs und grauem Star.

Obwohl ionisierende Strahlung die DNA schädigen kann, werden genetische Anomalien beim Menschen nicht in nennenswertem Umfang an die nächste Generation weitergegeben. Nach Angaben der Princeton University treten vermutlich nur wenige strahlungsbedingte genetische Störungen pro Million Lebendgeburten auf. Wenn eine schwangere Frau jedoch Strahlung ausgesetzt ist, ist das sich entwickelnde Gewebe des Fötus anfällig, insbesondere im Gehirn und im Nervensystem; Exposition kann zu geistiger Behinderung und anderen schwerwiegenden Erkrankungen führen. Aus diesem Grund empfiehlt die Food and Drug Administration, medizinische Röntgenstrahlen und Nuklearmedizin für schwangere Frauen einzuschränken.