Interactions des rayonnements avec la matière

Thèmes abordés

Biophysique, Interactions rayonnements, radiobiologie, pathologie, irradiations, médecine, physique, biologie, lésions, chromosomes, dosimètre, dosimétrie, ionisation, ADN, molécule

Résumé du document

La radiobiologie a mis en évidence les effets biologiques des rayonnements ionisants. Il s'agit de la description de l'ensemble des mécanismes à partir de l'interaction du rayonnement avec la matière qui consiste en un dépôt d'énergie, jusqu'à d'éventuelles pathologies qui en découlent.
La dosimétrie est l'étude de la relation entre la quantité d'énergie déposée sur la matière et différentes patho- logies. Elle permet l'évaluation des doses délivrées.
Enfin, la radioprotection fait suite à la mise en évidence des effets néfastes consécutifs à des irradiations dites à forte dose. Pour l'imagerie, on ne doit pas détruire les cellules, à l'inverse de la thérapie dont le but à long terme est la destruction de certaines cellules. La radioprotection est l'étude des doses limites pour les individus exposés aux rayonnements (personnel de radiologie).

Extraits

[...] Les CDB résultent de dommages multiples localisés (dépôts d'énergie proches sur une faible distance, RI à TLE élevé). La respiration oxydative produit très peu de CDB, en revanche en présence de RI à TLE élevé, elles apparaissent de manière conséquente de telle sorte qu'on peut dire qu'elles résultent de ce type de RI. b. Dégradation des bases purique ou pyrimidique Dans ce cas, soit une base est atteinte, soit c'est la liaison de la base qui est détruite. On définit l'ordre de sensibilité des bases suivant : T>C>A>G. [...]

[...] Présentation des segments homologues en face de ceux altérés : accolement 3. Échange réciproque entre les doubles chaînes : les séquences homologies se retrouvent avec une atteinte du fait de l'échange réciproque. Les deux brèches persistent mais ces altérations peuvent être réparées 4. Réparation par mécanisme d'excision resynthèse Façonnage : élimination d'un nombre entier de nucléotides c. Religation directe Il existe d'autres catégories de réparation non fidèles des CDB qui sont en compétition avec les processus de recombinaisons homologues, mais ceux-ci ne sont pas souhaitables car non-fidèles et aboutissant à la perte de nucléotides. [...]

[...] Ce sont des rayonnements indirectement ionisants puisque suite à une première interaction, il y a formation de cet intermédiaire. Les neutrons Ils n'interagissent avec les électrons, juste avec le noyau. En fonction de l'énergie, les neutrons réagissent par chocs élastiques avec des noyaux de masse faible et déposent leur énergie par ces chocs, surtout avec des noyaux dont la masse avoisine celle de la masse du neutron (ex : ny d'H). Le neutron cède au noyau jusqu'à la moitié de son énergie qui met le proton en mouvement. [...]

[...] La destruction d'H2O se fait par radiolyse et conduit à la formation d'éléments toxiques. L'atteinte indirecte de l'ADN résulte de l'action à distance de l'ionisation initiale a. La radiolyse de l'eau H2O H2O+ + : 10-16s donc très rapide H2O+ est très instable, il se dissocie sur place immédiatement : H2O+ + OH est un radical, il n'a pas de charge mais il existe un électron seul très réactif qui était engagé dans une liaison covalente et qui se retrouve seul. [...]

[...] Selon le nombre de chromosomes dicentriques décomptés, on pourra évaluer la dose reçue accidentellement par la personne. V. ATTEINTES CELLULAIRES Le cycle cellulaire Pour ne pas transmettre la mutation, il peut s'arrêter. Il est divisé en 4 phases et en fonction de l'étape dans laquelle la cellule se trouve, elle a une sensibilité plus ou moins importante (radiosensibilité). Il existe 2 points de contrôle importants ou checkpoints contrôlés par des kinases liées à des cyclines spécifiques de chaque phase du cycle : G1-S (contrôle de l'intégrité de la molécule d'ADN avant sa duplication) et G2-M (contrôle de l'intégrité des chromosomes Chrms au microscope 1h 2h 4 à 15h Certains gènes sont impliqués dans le contrôle du cycle cellulaire et de la prolifération cellulaire soit de l'apparition de plus en plus de cellules. [...]