Tous les effets des dommages biologiques commencent par la conséquence des interactions de rayonnement avec les atomes formant les cellules. Tous les êtres vivants sont composés d’une ou plusieurs cellules. Chaque partie de votre corps est constituée de cellules ou a été construite par elles. Bien que nous ayons tendance à penser aux effets biologiques en termes d’effet du rayonnement sur les cellules vivantes, en réalité, le rayonnement ionisant , par définition, n’interagit qu’avec les atomes par un processus appelé ionisation. Pour le rayonnement ionisant, l’énergie cinétique des particules ( photons, électrons, etc. ) du rayonnement ionisant est suffisante et la particule peut ioniser (pour former des ions en perdant des électrons) des atomes cibles pour former des ions. Un simple rayonnement ionisant peut faire tomber des électrons d’un atome.
Il existe deux mécanismes par lesquels le rayonnement affecte finalement les cellules. Ces deux mécanismes sont communément appelés:
- Effets directs . Les effets directs sont causés par le rayonnement, lorsque le rayonnement interagit directement avec les atomes de la molécule d’ ADN ou un autre composant cellulaire essentiel à la survie de la cellule. La probabilité que le rayonnement interagisse avec la molécule d’ADN est très faible car ces composants critiques constituent une si petite partie de la cellule.
- Effets indirects . Les effets indirects sont causés par l’interaction du rayonnement généralement avec les molécules d’eau . Chaque cellule, comme c’est le cas pour le corps humain, est principalement de l’eau. Les rayonnements ionisants peuvent rompre les liaisons qui maintiennent la molécule d’eau ensemble, produisant des radicaux tels que l’hydroxyle OH, l’anion superoxyde O 2 – et d’autres. Ces radicaux peuvent contribuer à la destruction de la cellule.
Un grand nombre de cellules de tout type particulier est appelé tissu . Si ce tissu forme une unité fonctionnelle spécialisée, il est appelé un organe. Le type et le nombre de cellules affectées sont également un facteur important. Certaines cellules et certains organes du corps sont plus sensibles aux rayonnements ionisants que d’autres .
La sensibilité de divers types de cellules aux rayonnements ionisants est très élevée pour les tissus constitués de cellules qui se divisent rapidement comme celles que l’on trouve dans la moelle osseuse, l’estomac, les intestins, les organes reproducteurs mâles et femelles et les fœtus en développement. En effet, la division des cellules nécessite des informations ADN correctes pour que la progéniture de la cellule survive. Une interaction directe du rayonnement avec une cellule active pourrait entraîner la mort ou la mutation de la cellule, tandis qu’une interaction directe avec l’ADN d’une cellule dormante aurait moins d’effet.
En conséquence, les cellules vivantes peuvent être classées en fonction de leur taux de reproduction, ce qui indique également leur sensibilité relative aux rayonnements. Par conséquent, les cellules à reproduction active sont plus sensibles aux rayonnements ionisants que les cellules qui composent la peau, les reins ou le foie. Les cellules nerveuses et musculaires sont les plus lentes à se régénérer et sont les cellules les moins sensibles.
La sensibilité des différents organes du corps humain est en corrélation avec la sensibilité relative des cellules dont ils sont composés. Dans la pratique, cette sensibilité est représentée par le facteur de pondération tissulaire , w T , qui est le facteur par lequel la dose équivalente dans un tissu ou un organe T est pondérée pour représenter la contribution relative de ce tissu ou de cet organe au préjudice total pour la santé résultant de irradiation uniforme du corps (ICRP 1991b).
Si une personne n’est irradiée que partiellement, la dose dépendra fortement du tissu irradié. Par exemple, une dose gamma de 10 mSv pour tout le corps et une dose de 50 mSv pour la thyroïde sont les mêmes, en termes de risque, qu’une dose pour tout le corps de 10 + 0,04 x 50 = 12 mSv.
