Strahlenbiologie

Die Wirkung ionisierender Strahlung auf Materie beruht auf der Übertragung von Energie - von der ionisierenden Strahlung auf die bestrahlte Materie.

Die Energieübertragung erfolgt auf atomarer Ebene. Durch ionisierende Strahlung werden Elektronen direkt aus den Elektronenhüllen gestoßen oder es kommt auf indirektem Wege zur Ionisation - ein Wirkmechanismus, der vor allem bei Röntgenstrahlung zu beobachten ist.

Da lebende Zellen zu einem Großteil aus Wasser bestehen, führt Röntgenstrahlung vor allem zur Ionisation von Wassermolekülen. Dadurch entstehen Radikale, bspw. Wasserstoffperoxid. Reagieren Radikale mit Biomolekülen, so verändern sie diese - mit entsprechender Auswirkung auf ihre Funktionsfähigkeit.

Besonders kritisch ist es, wenn die Erbsubstanz, also DNA getroffen wird. Schäden können dann zu einer Veränderung eines Gens und so zur Krebsentstehung oder einem anderen genetischen Defekt führen.

Doch erfreulicherweise wirkt sich nicht jede Ionisation klinisch aus – aus mehreren Gründen: Nicht immer wird funktionell bedeutsame Erbsubstanz geschädigt. Zuweilen kommt es nach einer Zellschädigung zum Zelluntergang; der Schaden wird dann erst mit der Schädigung einer kritischen Gewebsmasse bedeutsam. Vor allem aber gibt es in jeder unserer Zellen ein effektives Reparatursystem, das Schäden sehr zuverlässig beheben kann.

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16 May. 2018

Aufbau und Funktion der Zelle

Da die Strahlung auf zellulärer Ebene wirkt, ist für den Strahlenschutz auch ein Verständnis von Aufbau und Funktion der Zelle erforderlich.

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Zugang nur mit Login 16 May. 2018

Der Einfluss des Alters

Jung und Alt sind nicht gleich - und reagieren auch nicht in gleicher Weise auf die selben Noxen.

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Zugang nur mit Login 16 May. 2018

Der Zellzyklus

Die Vulnerabilität einer Zelle gegenüber Noxen wie ionisierender Strahlung ist unter anderem von ihrer Stellung im Zellzyklus abhängig.

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Zugang nur mit Login 18 Dec. 2018

Deterministische Schäden

Werden von ionisierender Strahlung Schäden lokal gesetzt und führen mit der betroffenen Schadensmasse zu einem bedeutsamen Organschaden, so spricht man von einem deterministischen Schaden.

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Zugang nur mit Login 16 May. 2018

Die Definition des Zelltodes

Bei proliferierenden Zelllinien nutzen nur die Zellen dem Körper, die sich vermehren können. Deshalb ist der Begriff der Inaktivierung sinnvoller als der des Todes.

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Zugang nur mit Login 18 Dec. 2018

Die Schädigung der Zelle

Ionisierende Strahlung kann schwerwiegende Veränderungen auf biomolekularer Ebene bewirken - direkt und indirekt.

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