Las radiaciones ionizantes producen lesiones en los tejidos directamente o mediante la formación de radicales libres. La probabilidad de aparición aumenta al incrementar la dosis de radiación. No todas las células responden a la radiación de igual forma, siendo más radiosensible cuanto mayor sea su actividad reproductiva, cuanto mayor sea su porvenir cariocinético y cuanto menos diferenciadas estén sus funciones. La radiación ionizante puede provocar la rotura de enlaces covalentes en las moléculas mediante un efecto directo o puede producir la descomposición de la molécula de agua, formándose radicales libres que dañan la célula por efecto indirecto. Entre los daños que se pueden originar los más importantes son los que sufre la molécula de DNA y los cromosomas. Destacan las roturas de la cadena y la alteración o destrucción de azucares y bases. De la rotura de los cromosomas y su incorrecta restitución pueden aparecer cromosomas anómalos: acéntricos, dicéntricos, en anillo; así como inversiones y translocaciones. Las alteraciones producidas en la molécula de DNA pueden dar lugar a la aparición de mutaciones, transmisibles a la descendencia si éstas se producen en las células germinales.
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