Reaksi Sinar-X terhadap tubuh sebagai efek yang pertama kali terjadi

Radiasi Kimia Aksi radiasi pada makhluk hidup terjadi melalui efek langsung (direct) dan tak langsung (indirect). Ketika energy photon atau electron sekunder mengionisasi makromolekul bilogis, efek tersebut disebut efek langsung (direct). Kemungkinan lain, photon bisa diserap oleh air yang ada dalam organisme, mengionisasi beberapa molekul air yang ada didalamnya. Hasil ion membentuk radikal bebas (radiolysis air) lalu didalamnya berinterasi dan memproduksi perubahan dalam molekul biologis. Oleh karena perubahan intermediet yang menyertakan molekul air dibutuhkan untuk merubah molekul biologis, bagian dai peristiwa ini diistilahkan sebagai efek tak langsung (indirect)

EFEK LANGSUNG (DIRECT EFFECT) Dalam kerusakan secara direct ini, target tertentu dalam sel, mungkinDNA kromosom atau RNA dalam inti, mengambildirect hit dari foton Sinar-X yang masuk, atau energi tinggi electron yang dikeluarkan, yang memutuskanikatan yang relatif lemah antara asam nukleat.Efek kromosom berikutnya bisameliputi: Ketidakmampuan untuk menyampaikan informasi Replikasi abnormal Kematian sel Kerusakan sementara - DNA berhasil diperbaiki sebelum divisi sel lebih lanjut.Jika radiasi membentur sel somatik, efek padaDNA (dan juga kromosom) bisamengakibatkan keganasan radiasi.Jikakerusakan pada sel-sel induk reproduksi, hasilnyabisa menjadi radiasi kelainan bawaan.Apa yang sebenarnya terjadi di dalam sel tergantung padabeberapa faktor, termasuk: Jenis dan jumlah ikatan asam nukleatyang rusak Intensitas dan jenis radiasi Waktu antara paparan Kemampuan sel untuk memperbaiki kerusakan Tahap siklus sel reproduksi ketikairadiasi.Dalam efek direct, molekul bilogis (RH, dimana R adalah molekul dan H adalah atom hydrogen) menyerap energi dari radiasi ionisasi dan membentuk radikal bebas yang tak stabil (atom atau molekul yang memiliki elektron tak berpasangan dalam kulit valensi). Generasi dari radikal bebas terjadi kurang dari 10-10 detik setelah berinteraksi dengan photon. Radikal bebas sangat reaktif dan memiliki hidup yang pendek, dan cepat berubah bentuk kedalam konfigurasi stabil dengan cara dissosiasi (memisahkan diri) ataupun cross-linking (penggabungan dari dua molekul). Radikal bebas memainkan peran dominan dalam memproduksi perubahan molekuler dalam molekul biologis. Produksi radikal bebas : RH + Radiasi Sinar-X R* + H+ + e-Yang terjadi pada radikal bebas : Dissosiasi : R* X + Y* Cross-linking : R* + S* RSKarena adanya perubahan molekul biologis yang berbeda secara struktur dan fungsinya dari molekul yang original, konsekuensi nya adalah adanya perubahan biologis pada organisme yang teriradiasi. Kira-kira sepertiga efek biologis dari paparan sinar-X, dihasilkan oleh efek direct. Efek direct ini merupakan hasil yang paling umum dalam radiasi partikulat seperti neutron dan partikel .

RADIOLISIS AIR Karena air adalah molekul yang dominan dalam sistem biologis (70% dari berat tubuh). Maka air sering berpartisipasidalam interaksi antara foton sinar-x danmolekul biologis suatu organisme.Serangkaian perubahan kimia kompleksterjadi di dalam air setelah terpaparpada radiasi pengion.Secara kolektif reaksi menghasilkan radiolisis air : Photon + H2O H* + OH* Meskipun radiolysis air merupakan reaksi kompleks, pada keadaan setimbang, air secara besar-besaran dikonversi menjadi hydrogen dan radikal bebas hydroxyl. Ketika oksigen yang terlarut ada di dalam air yang teriradiasi, radikal bebas hydroperoxyl, kemungkinan dapat terbentuk : H* + O2 HO2*Radikal bebas hydroperoxyl berperan pada pembentukan hydrogen peroksida dalam jaringan : HO2* + H* H2O2 HO2* + HO2* O2 + H2O2Kedua radikal peroxyl dan hydrogen peroksida merupakan agen oksidasi dan pemroduksi toksin primer dalam jaringan dengan radiasi pengion. EFEK TAK LANGSUNG (INDIRECT EFFECT)Efek indirect adalah efek di mana hidrogen dan radikal bebas hidroksil, diproduksi oleh aksi radiasi padaair, berinteraksi dengan molekul organik.Interaksihidrogen dan radikal bebas hidroksil dengan organikmolekul dapat mengakibatkan pembentukanradikal bebas organik.Sekitar dua pertiga dari radiasi biologis kerusakan dihasilkan dari efek tidak langsung (indirect effect).Reaksi tersebutmungkin melibatkan penghapusan hidrogen:RH + OH* R* + H2O RH + H* R* + H2Radikal bebas OH* lebih penting dalam menyebabkan kerusakan.Radikal bebas organik berupa molekul tak stabil dan berubah menjadi stabil. Perubahan molekul ini memiliki sifat kimia dan biologis yang didapat dari molekul originalnya. Baik efek direct maupun indirect, keduanya terjadi dalam waktu 10-5 detik. Hasil kerusakan bisa memalkan waktu beberapa jam sampai beberapa decade agar terlihat dengan jelas.