EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULL'ORGANISMO, D.M.A. E RADIOSENSIBILITA'

• Effetti delle radiazioni sull'organismo e radiosensibilita'
• D.M.A. dose massima assorbibile
• Problemi legati al radon

EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULL'ORGANISMO E RADIOSENSIBILITA'

Per valutare adeguatamente gli effetti delle radiazioni sull’organismo dobbiamo prima considerare tre fattori fondamentali:

LA DOSE DELLE RADIAZIONI IN RAPPORTO AL TEMPO DI ESPOSIZIONE

effetti somatici stocastici (fenomeni che si evolvono nel tempo in maniera casuale)

• Non richiedono il superamento di alcuna dose-soglia
• Sono a carattere casuale
• ll rischio aumenta con la dose assorbita
• Gli effetti si manifestano solo dopo lunghi periodi dall’irradiazione

effetti somatici non stocastici

• Compaiono solo al superamento della dose-soglia
• Il superamento della dose-soglia comporta l’insorgenza dell’effetto su tutti gli irradiati
• Periodo di latenza breve
• Aumento della gravità con l’aumentare della dose

LA FONTE D’IRRADIAZIONE

irradiazione esterna

irradiazione interna

LA SENSIBILITÀ SPECIFICA DEI TESSUTI

tessuti con più elevata radiosensibilità

tessuti con minore radiosensibilità

Se esposti a radiazioni ionizzanti, le cellule ed i tessuti subiscono danni irreversibili.

L’energia della radiazione reagisce con qualsiasi materia venga in contatto. Forti radiazioni possono causare, alle cellule, alterazioni fisiche e chimiche in quanto l’assorbimento di detta energia inibisce la sintesi del DNA bloccando il processo di riproduzione cellulare.

Le alterazioni chimiche indotte da radiazioni nel protoplasma cellulare possono creare lesioni al nucleo della cellula ed ai suoi cromosomi. Il sistema cellulare può porre rimedio a una parte di queste lesioni, ma alcune cellule lesionate possono anche sopravvivere pur con una limitazione della loro normale funzionalità.

Queste lesioni che si possono verificare a seguito di radiazioni ionizzanti provocano mutazioni, tumori, accorciamento della durata della vita, sterilità ed anche problemi al cristallino; possono inoltre essere più elevate aumentando il grado di ossigenazione, in quanto i tessuti poco ossigenati sono più resistenti all’azione delle radiazioni.

Nel caso in cui le radiazioni uccidano alcune cellule, vi sono tessuti in grado di rigenerarsi e sostituire le cellule morte nel giro di pochi giorni.

Ad alti dosaggi la percentuale di cellule uccise è molto alta, tanto che l’interruzione della funzione fisiologica può essere fatale. I decessi dovuti ad elevate quantità di irradiazioni si dividono in quadri sintomatologici che fanno riferimento a fattori come la dose totale, le lesioni ad organi e tessuti di primaria importanza ed il tempo intercorso tra l’esposizione all’irradiazione e la morte del soggetto. Questi elementi vengono classificati a seconda che il danno si verifichi a livello del sistema nervoso centrale, all’apparato gastrointestinale o al midollo osseo, oppure che le alterazioni mutagene (come nel caso del cancro) si verifichino a distanza di molti anni dall’episodio dell’irradiazione.

La gravità delle lesioni e il periodo di tempo necessario perché queste si manifestino sono in rapporto alla quantità totale della radiazione subita, al periodo di tempo in cui è stata assorbita ed alla quantità dei tessuti irradiati.

Un’irradiazione breve ad alta energia per un periodo che può variare da pochi minuti ad un’ora, è mortale per gli esseri umani nel 50% dei casi in conseguenza dei danni che subisce il midollo osseo.

Se la stessa quantità fosse distribuita nell’arco di un mese, il decesso non si verificherebbe nel giro di pochi mesi, ma la durata della vita del soggetto sarebbe accorciata di parecchi anni.

ORGANI INTERESSATI DALL’ACCUMULO DI RADIONUCLIDI

D.M.A. DOSE MASSIMA ASSORBIBILE

La DMA è una grandezza fisica che rappresenta l’energia che le radiazioni ionizzanti cedono quando attraversano la materia ed è relativa al tempo di esposizione tenendo conto anche della radioattività naturale di fondo.

La radioattività naturale media , senza conteggiare quella artificiale, alla quale è esposta la popolazione è di circa 2 milliSv/anno, corrispondenti a 200 millirem:

La radioattività che possiamo assorbire in un anno senza conseguenze è di circa 500 millirem. Ciò significa che possiamo assorbire per un certo tempo anche dosi maggiori. Ad esempio, durante una radiografia si assorbono, per una frazione di secondo, dai 50 ai 120 millirem; cinque radiografie sono in grado quindi di farci superare la DMA annuale.

E’ importante tenere presente che fra le radiazioni assorbite ed il rischio di danno per le cellule viventi non vi è, fino ad ora, prova dell’esistenza di una dose-soglia al di sotto della quale il rischio di danno possa considerarsi nullo; per questo è stata fatta l’ipotesi che anche le dosi più modeste comportino un rischio minimo, tenendo conto che le dosi assorbite agiscono in maniera cumulativa.

La Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni, attraverso Raccomandazioni che sono periodicamente aggiornate, ha indicato sin dal 1959 i valori di DMA da non superare per persone esposte a radiazioni ionizzanti. Dette normative sono state assimilate da quasi tutti gli Stati.

Vengono qui riportati alcuni fattori di rischio per i vari organi: gonadi 10milliSv; midollo osseo 2 milliSv; polmone 2 milliSv; tiroide 0,5 milliSv; mammella 2,5 milliSv; altri tessuti 5 milliSv.

Si ritiene a questo punto importante rilevare la possibilità di inserire nella normativa di radioprotezione anche dei provvedimenti per limitare l’esposizione della popolazione in presenza di significative concentrazioni di radon in ambienti chiusi.

Nel 1993 la Commissione UE (Unione Europea) ha emanato una Raccomandazione "…sulla tutela della popolazione contro l’esposizione a radon in ambienti chiusi", che, modificando la precedente, abbandona le differenze fra edifici esistenti e nuovi ed invita le autorità preposte a fissare un livello compreso tra 3 e 10 mSv/anno di dose-soglia.

Con i fattori di conversione convenzionali, discussi nella stessa Raccomandazione, questi valori di dose-soglia vengono fatti corrispondere a 200 e 600 Bq/mc di gas radon.

Nonostante ciò, la UE considera ancora valida la proposta precedente di 200 e 400 Bq/mc, rispettivamente per gli edifici nuovi e per quelli esistenti, come livelli di riferimento raccomandati.

N.B.: Negli U.S.A. viene considerata soglia di attenzione, per quanto concerne il Radon, la quantità di 148 Bq/mc.

PROBLEMI LEGATI AL RADON

Il Radon è un gas radioattivo, di cui si conoscono 20 isotopi, che emette spontaneamente particelle alfa durante il suo decadimento radioattivo.

Le particelle alfa hanno una penetrazione di ca. 60 micron ed una velocità di 30.000 Km. al secondo e quindi lo strato della pelle è sufficientemente spesso per arrestarle.

Il problema insorge quando dette particelle si depositano nel pulviscolo o quant’altro all’interno dell’ambiente e di conseguenza possono essere inalate attraverso la trachea e la laringe penetrando nei polmonie nei bronchi, irraggiando gli organi dall’interno con una fortissima energia.

Come detto sopra, il Radon non rappresenta una minaccia se le se radiazioni provengono dall’esterno; diventa invece una seria minaccia se inalato in quanto arrivando ad irraggiare il tessuto polmonare dall’interno provoca rotture multiple nel DNA dello strato epiteliale basale.

I danni causati da questo tipo di radiazioni sono comunque in relazione alle concentrazioni presenti nell’ambiente ed al tempo di irraggiamento.

Nelle abitazioni i valori del Radon possono essere più elevati sia per i materiali da costruzione usati sia perché non c’è un riciclo dell’aria continuo determinando dosi di assorbimenti di 0,2-3 milliSv/anno che vanno ad assommarsi alle altre radiazioni di fondo già presenti.

In varie parti del mondo sono stati effettuati studi sull’argomento. Prendiamo ad esempio la Svezia che, dopo analisi effettuate su un campione della popolazione, ha potuto appurare che un’elevata dose di Radon nell’ambiente aumenta il rischio dei tumori polmonari. Infatti a concentrazioni tra150 e 430 Bq/mc si sono riscontrati un 30% in più di tumori polmonari, con aumenti pari all’80% fra chi abitava in appartamenti con un tasso di concentrazione superiore a 430 Bq/mc.

Altri studi effettuati in Italia (Veneto) mettono in correlazione il danno da fumo con il Radon nei confronti del cancro polmonare, anche se i risultati ottenuti non stabiliscono una relazione significativa tra la mortalità per cancro ai polmoni ed i livelli di Radon rilevato nelle abitazioni.

Infine studi effettuati dall’OMS sui minatori hanno appurato che il Radon è la seconda causa dopo il fumo nelle neoplasie polmonari.

In Italia il rischio Radon si trova nei primi dieci posti delle cause di morte con un totale di circa 3.000 - 4.000 morti l’anno.

ARGOMENTI TRATTATI DAL PROF. CIOLA GIUSEPPE E CURATI DAGLI STUDENTI PAOLAZZI ANGELA E DALLAPE' LUCIANO DELLA CLASSE 2A SERALE

Bibliografia:

- Enciclopedia Italiana Grolier

- Lavoro di Enrico Barsanti su Internet : http://www.prismanet.com/barsanti/scienze/radeffetti.html

- Enciclopedia multimediale UTET