Strahlung zerstört Zellen physikalisch erklärt?
Ich recherchiere schon länger, finde aber keine geeigneten Quellen. Kann mir jemand erklären oder besser noch mir eine Quelle geben, wie bei einer Strahlentherapie die Tumorzellen zerstört werden, also auf Physik-ebene.
3 Antworten
Ionisierende Strahlen (wie Röntgenstrahlen, Alpha-, Beta- und Gammastrahlen) sind elektromagnetische Wellen bzw. Teilchenstrahlen, die über genügend Energie verfügen, um bei ihrer Durchdringung durch Materie den Atomen Elektronen zu entreissen (physikalische Wirkung). Diese veränderten Atome werden zu Ionen. Sie können chemische Reaktionen auslösen und so zu biologischen Schäden führen. Auf Zellebene können durch die Strahlung DNA-Moleküle beschädigt werden.
Auf Physikebene erzeugt die ionisierende Strahlung freie Radikale. Die reagieren chemisch mit der DNA der Zellen und erschweren damit die Proteinsynthese, da die DNA nicht mehr korrekt abgelesen werden kann. Das führt bestenfalls dazu, dass die Tumorzellen absterben. Man versucht, die Strahlung so auszurichten, dass gesundes Gewebe möglichst wenig bestrahlt wird. Das ist ein ähnlicher Effekt wie beim Sonnenbrand, mit dem Unterschied, dass die UV-Strahlung die DNA direkt schädigt. Offensichtlich ist es so, dass Tumorzellen DNA-Schäden schlechter reparieren können als gesunde Zellen. Das geht aber mehr in den Bereich Biologie. In dem verlinkten Artikel ist der Mechanismus beschrieben.
Der Mensch besteht aus Molekülen, die wiederum aus Atomen bestehen, welche wiederum aus Teilchen wie Elektronen, Protonen und Neutronen bestehen. Menschliche Zellen sind Gebilde aus diesen Bausteinen.
Wenn man einem Atom genug Energie zuführt, man spricht hierbei von "Anregung", kann man die an die Atomkerne gebundenen Elektronen aus ihrer Bahn "rausschießen". Dadurch verändert man die ursprüngliche Konstellation des jeweiligen Atoms. Wenn Moleküle nun aus vielen Atomen bestehen und wir die Zusammensetzung dieser Atome verändern, verändern wir dadurch die Zusammensetzung der Moleküle bzw. ihrer Ketten.
Mit "Strahlung", was im physikalischen Sinne elektromagnetische Wellen sind, die wiederum Energie transportieren, kann man das o.g. bewerkstelligen.