II.1 Tipuri de interactiuni

Impactul dintre radiatiile electro­magnetice cu organismul are loc la nivel de atomi ai bioelementelor si anume în masa învelisului de electroni.

Datorita neomogenitatii tesuturilor si a multitudinii de combinatii chimice ale bioelementelor din structura celu­lelor, impactul dintre radiatiile elec­tromagnetice (asimilate în corpuscu-lare) si organism se soldeaza cu toata

suita de fenomene ce însotesc proce­sul de iradiere, a materiei, astfel: 7. O parte din radiatii în urma iz­birii de electronii din atomii bioele­mentelor vor fi întoarse elastic spre directia din care au venit, respectiv vor fi reflectate cu aceeasi lungime de unda sau o lungime de unda mai mare, în raport cu evenimentul ce a avut loc cu prilejul coliziunii, ceea ce presupune o actiune minima asupra electronilor, atomului, celulei si în final asupra întregului organism (fig. 2).

Fig. 2 — Schema reflectarii unei radiatii dupa coliziunea cu lectronii unui atom.

2. O alta parte de radiatii în urma ciocnirii cu electronii din atomii bioelementelor sînt deviate lateral, unde se ciocnesc cu electronii din atomii altor bioelemente, pîna cînd îsi con­suma integral energia, provocînd astfel o serie de perturbari ce vor fi resimtite în organism în raport cu profunzimea la care se produc (fig. 3).

Fig. 3 — Schema disiparii energiei unei radiatii prin deviere laterala dupa coliziunea cu electronii mai multor atomi.

3. Radiatiile care nu sînt reflectate sau deviate si patrund în organism sînt în principiu absorbite de tesuturi.

Absorbtia se realizeaza prin doua fenomene principale si anume:

a) Prin efect folodinamic, respectiv radiatia are o energie suficienta ca prin coliziune sa ridice unul sau o suita de electroni pe orbitali superiori, pierzîndu-si astfel complet energia (fig. 4).

Fig. 4 — Schema absorbtiei unei radiatii prin deplasarea electronilor unui atom pe or­bitali superiori:

a — configuratia atomului înainte de iradiere;

b — configuratia atomului dupa absorbtia radiatiei.

Desigur ca, cresterea pe aceasta cale a energici electronului atomului unui bioelement atrage dupa sine modificari importante în proprietatile chimice si electrochimice ale atomului res­pectiv, cu repercusiuni imediate asupra combinatiilor în care se afla antrenat.

În acest sens se pare ca ridicarea elec­tronilor pe orbitali superiori pot duce pîna la ruperea unor legaturi de va­lenta dintre bioelemente, urmata de aparitia radicalilor liberi.

Spre exemplu o energie de 3,9— 4,2 eV, continuta de o radiatie, cores­punde cu energia necesara mentinerii legaturilor C—C si C—N din numeroase molecule organice (Coulson, 1952).

Tinând seama de faptul ca un elec­tron accepta numai o anumita can­titate de energie pentru a trece pe un orbital superior, corespunzatoare spec­trului propriu de emisie, profunzimea la care se amortizeaza complet în or­ganism o radiatie este legata de profunzimea la care radiatia gaseste elec­tronii dispusi sa absoarba energia sa.

b) Prin ionizare, adica radiatia are o energie suficienta ca prin coliziune sa îndeparteze un electron de pe or­bitalul sau, proiectîndu-1 cu mare vi­teza în afara atomului din care face parte si astfel lâsînd atomul încarcat electropozitiv.

La rîndul sau electronul dislocat din atom poate izbi si smulge electroni din alti atomi, fenomenul luînd pro­portia unei cascade (fig. 5).

Fig. 5 — Schema absorbtiei unei radiatii prin ioni-zare.

Este de la sine înteles ca ionizarea unui atom modifica radical proprie­tatile sale chimice si electrochimice ceea ce va afecta instantaneu combi­natiile de bioelemente din care face parte.

Spre exemplu radiatii foarte ener­gice pot duce pîna la ruperea a doua lanturi complementare ale acizilor nu­cleici în locul unde se învecineaza doua molecule de timina (Cleaver, 1970).

În plus, situatia se complica prin aparitia produsilor de ra-dioliza a apei, în special a electro­nului hidratat, care au proprietati puternic reductoare, cît si pro­prietati oxidante, ceea ce atrage dupa sine aparitia de radicali, ruperea unor duble legaturi, sub­stituirea unor grupari functionale, decarboxilari, ruperi de catene etc.

Se atrage atentia ca în acest caz ionizarea bioelementelor din tesuturi se face începînd imediat de la straturile superficiale ale învelisului cutanat si continuînd în profunzime cu atît mai adînc cu cît energia, densi­tatea si timpul de actiune al radiatiei sînt mai mari.