Interacción de los rayos X con la materia

Interacción de los rayos X con la materia

Dependiendo de la energía que tengan los rayos x emitidos, se podrán producir diferentes interacciones con la materia.

Cuando los RX son de POCA ENERGÍA (energías menores a 10 KeV), se producirá el EFECTO THOMSON.

En el EFECTO THOMSON, el rayo X de baja energía interacciona con el átomo entero, produciendo así un cambio de dirección del rayo x. En este caso, la longitud de onda será igual a la energía del rayo. Este tipo de interacción produce un ligero velado de la imagen. A mayor energía del rayo, con menos frecuéncia se producirá esta interacción.

Este tipo de interacción no está dentro del intervalo diagnóstico, así que evitaremos utilizar rayos de poca energía.

Cuando los RX son de ENERGÍA MODERADA, se podrán producir dos tipos de interacciones con la materia: el EFECTO COMPTON y el EFECTO FOTOELÉCTRICO.

En el EFECTO COMPTON, en rayo X interacciona con la capa externa del átomo. Es el que se produce en los rayos X de frenado. El rayo será inversamente proporcional a la energía y no dependerá del numero atómico ni de la densidad de la materia con la que interacciona. Este tipo de interacción es la fuente de exposición para el especialista en radiodiagnóstico (en forma de radiación dispersa) y no es la más importante en radiodiagnóstico porque produce velado de la imagen.

En el EFECTO FOTOELÉCTRICO el rayo X interacciona con las capas internas del átomo, al interaccionar un salta un fotoelectrón dejando un vacío, un electrón de una capa más externa saltará a ocupar el vacío de la capa más interna, quedando el átomo ionozado. Este tipo de interacción puede producir radiación secundaria que producirá velado, pero es el más utilizado en el intervalo diagnóstico. Los rayos que no alcanzan el receptor de imagen serán absorbidos por las estructuras atómicas, los que penetran en el cuerpo serán transmitidos al receptor de imagen y provocarán las áreas oscuras de  la imagen. Es el tipo de interacción de los rayos X característicos. Esta interacción es inversamente proporcional al cubo de su energía y de su número atómico y directamente proporcional a la densidad y a la masa.

Cuando los rayos X son de ALTA ENERGÍA (energías supoeriores a 1'02 MeV), se producirán dos tipos de interacciones: la PRODUCCIÓN DE PARES y la DESINTEGRACIÓN FOTÓNICA.

En la PRODUCCIÓN DE PARES el rayo X no interacciona con los e- de las capas del átomo, sino que interacciona directamente con el nucleo del átomo diana. Al chocar saltarán dos pares de electrones en direcciones opuestas y un positrón. Cada electrón producido tendrá la mitad de la energía del rayo X emitido.

La DESINTEGRACIÓN FOTÓNICA se produce cuando la energía del rayo es mayor de 10 MeV. Al chocar el rayo contra el nucleo, lo excita y podrá desintegrarlo, sacando un fragmento nuclear o un nucleón (el nucleo entero).

Ninguna de estas dos interacciones de alta energía sirven para el intervalo diagnóstico.

BIOLOGÍA HUMANA 

Biología humana es la denominación de un campo de estudio interdisciplinar principalmente incluido dentro de la biología y por tanto de las ciencias naturales, aunque dada su implicación con el ser humano como objeto también puede enumerarse entre las ciencias humanas o ciencias sociales.

Se relaciona con la antropología biológica, la nutrición y la medicina. Está estrechamente relacionado con la biología de los primates, así con un gran número de otras disciplinas.

Un departamento universitario con el nombre de human biology major existe desde 1970 en la Universidad Stanford.

La biología humana incluye el estudio de la variación genética entre las poblaciones humanas del presente y el pasado; la variación biológica relacionada con el clima y otros elementos del medio ambiente; los determinantes de riesgo de enfermedades degenerativas y enfermedades infecciosas en las poblaciones humanas (epidemiología); el término "desarrollo humano" entendido desde una perspectiva biológica; la biodemografía, etc.

No existen límites precisos para esta ciencia, y su distinción con la investigación médica convencional consiste en su enfoque especial en la perspectiva de la salud a nivel poblacional e internacional, así como en su relación con la evolución humana, el concepto de adaptación y la genética de poblaciones en vez de la diagnosis individual.

Principios fundamentales de la radiobiología 

Algunos Tejidos del cuerpo son mas RADIOSENCIBLES que otros a la exposición de la radiación. Estos Tejidos generalmente responden mas rápido y a menores dosis de radiación.

Las células Reproductoras son las mas sensibles que las células Nerviosas. Estos y otros conceptos Radiobiologicos se detallaron en 1906 hace mas de un siglo por 2 científicos Franceses BERGONIE y TRIBONDEAU.

Factores físicos y biológicos afectan a la respuesta Radiobiologica del Tejido humano. La mayoría de los estudios radiobiologicos provienen del interés de la ONCOLOGIA RADIOLOGICA. Sin embargo, los técnicos radiologos deben entender los efectos de dosis bajas de exposición a la radiación.

El estudio de la radiobiologia pretende principalmente establecer las relaciones DOSIS de radiación-RESPUESTA. Es Una función que relaciona la DOSIS de radiación con la respuesta observada.

La célula es la unidad funcional básica de todas las plantas y animales. A nivel molecular, el cuerpo humano esta compuesto en su mayor parte de agua, proteínas, lipidos, hidratos de carbono y ácidos nucleicos, los 2 ácidos nucleicos mas importantes en el metabolismo humano son el DNA y el RNA.

El DNA contiene toda la información hereditaria de la célula, si la célula es una célula germinal, el DNA contiene toda la información genética del individuo. El DNA es una macromolecula formada por 2 cadenas largas compuestas de una combinación de BASES-AZUCARES-FOSFATOS enrollados en una doble helice.

La principal función de la célula consiste en la síntesis de proteínas y la división celular. la mitosis es el crecimiento, desarrollo y división celular. Mientras  la meiosis es la división de las células germinales.

Las células con una estructura similar se unen para formar Tejidos. Los tejidos se unen para formar órganos. Los integración organizada de tejidos y órganos se denomina órgano-sistema.

Radiobiologia molecular y celular 

A la hora de interpretar los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes podemos emplear dos enfoques distintos. El primero consiste en estudiar las modificaciones -lesiones- producidas a nivel del organismo y una vez caracterizadas correlacionarlas con cambios a nivel molecular; con el segundo se procede de forma inversa, una vez estudiadas las modificaciones a nivel molecular se intenta predecir lo que ocurrirá a nivel de organismo completo. Estos dos enfoques representan opciones extremas y de escasa operatividad. Habiéndose impuesto como solución de compromiso el enfoque celular. El nivel celular ofrece un punto de equilibrio entre ambos; por un lado puede ser considerado la base de la comprensión de los cambios a nivel de tejido, órgano y organismo y por otro, representa el primer nivel de organización biológica en el que los cambios dependen y pueden ser correlacionados con alteraciones inducidas a nivel molecular. La Radiobiología se podría definir como el estudio de los fenómenos que suceden una vez que un tejido vivo ha absorbido la energía depositada por las radiaciones ionizantes, lesiones que se producen y mecanismos que tiene el organismo para compensar estas lesiones. 

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