Stockbyte/Stockbyte/Getty Images

Soorten straling

Hoewel dagelijkse blootstelling aan geluid en zichtbaar licht weinig risico met zich meebrengt, heeft ioniserende straling – zoals röntgenstraling, kortegolf-ultraviolet en de producten van radioactief verval – voldoende energie om elektronen uit atomen te verwijderen. Deze hoogenergetische deeltjes kunnen biologische moleculen ontwrichten, waardoor ze het gevaarlijkst zijn voor de menselijke gezondheid.

Stralingsniveaus

Achtergrondstraling uit natuurlijke bronnen – gesteenten, mineralen en kosmische straling – doordringt onze omgeving. De meeste organismen hebben mechanismen ontwikkeld om de occasionele DNA-laesies die ze veroorzaken te herstellen. Wanneer de blootstelling deze achtergrondniveaus ver overschrijdt, kunnen de cellulaire reparatiemechanismen overweldigd worden, wat kan leiden tot zowel somatische als genetische schade.

Hoe straling weefsel beschadigt

Ioniserende straling verbreekt chemische bindingen en induceert vrije radicalen die eiwitten, lipiden en nucleïnezuren veranderen. De resulterende verkeerde vouwing of fragmentatie van macromoleculen brengt de cellulaire functie in gevaar en veroorzaakt in ernstige gevallen apoptose of necrose.

Somatische schade

Aanzienlijke weefselbeschadiging manifesteert zich op een dosisafhankelijke manier. Volgens onderzoek van het Jefferson Laboratory veroorzaakt een kortetermijndosis van 200-300 rad huidreacties die vergelijkbaar zijn met zonnebrand, vaak gepaard gaand met alopecia. Doses boven de 1.000 rad veroorzaken gastro-intestinale problemen – waaronder misselijkheid, braken en verstoorde elektrolytenbalans – terwijl blootstellingen van meer dan 5.000 rad het zenuwstelsel kunnen shockeren, wat kan leiden tot verwarring, verlies van coördinatie of coma door intracraniale bloedingen en verhoogde intracraniale druk. Op de lange termijn verhoogt een hoge dosis straling het risico op tumoren, kanker en staar.

Genetische schade

Hoewel ioniserende straling mutaties in het DNA kan introduceren, geven onderzoeken van de Universiteit van Princeton aan dat de incidentie van erfelijke aandoeningen die aan dergelijke blootstelling bij mensen kunnen worden toegeschreven, minder dan enkele per miljoen levendgeborenen bedraagt. Niettemin ligt de embryonale ontwikkeling bijzonder gevoelig. Zwangere vrouwen die aan aanzienlijke straling worden blootgesteld, vooral in het eerste trimester, lopen een verhoogd risico op neurologische ontwikkelingsstoornissen, mentale retardatie en andere ernstige aandoeningen. De FDA adviseert daarom om diagnostische röntgenfoto's en onderzoeken naar nucleaire geneeskunde voor zwangere patiënten waar mogelijk te beperken.