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Si bien las exposiciones cotidianas al sonido y a la luz visible plantean pocos riesgos, la radiación ionizante (como los rayos X, la luz ultravioleta de onda corta y los productos de la desintegración radiactiva) tiene energía suficiente para eliminar electrones de los átomos. Estas partículas de alta energía pueden alterar las moléculas biológicas, convirtiéndolas en las más peligrosas para la salud humana.
La radiación de fondo procedente de fuentes naturales (rocas, minerales y rayos cósmicos) impregna nuestro entorno. La mayoría de los organismos han desarrollado mecanismos para reparar las lesiones ocasionales del ADN que causa. Cuando la exposición supera con creces estos niveles de fondo, la maquinaria de reparación celular puede verse abrumada, lo que provoca lesiones tanto somáticas como genéticas.
La radiación ionizante rompe enlaces químicos e induce radicales libres que alteran proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. El plegamiento incorrecto o la fragmentación resultante de las macromoléculas compromete la función celular y, en casos graves, desencadena apoptosis o necrosis.
Las lesiones tisulares importantes se manifiestan de forma dosis-dependiente. Según una investigación del Laboratorio Jefferson, una dosis a corto plazo de 200 a 300 rads produce reacciones cutáneas comparables a las quemaduras solares, a menudo acompañadas de alopecia. Las dosis superiores a 1000 rads causan malestar gastrointestinal, incluidas náuseas, vómitos y desequilibrio electrolítico, mientras que las exposiciones superiores a 5000 rads pueden provocar un shock en el sistema nervioso, provocando confusión, pérdida de coordinación o coma por hemorragia intracraneal y aumento de la presión intracraneal. A largo plazo, las dosis altas de radiación aumentan el riesgo de tumores, cáncer y cataratas.
Aunque la radiación ionizante puede introducir mutaciones en el ADN, estudios de la Universidad de Princeton indican que la incidencia de trastornos hereditarios atribuibles a dicha exposición en humanos es inferior a unos pocos por millón de nacidos vivos. Sin embargo, el desarrollo embrionario es particularmente sensible. Las mujeres embarazadas expuestas a una cantidad significativa de radiación, especialmente en el primer trimestre, enfrentan mayores riesgos de sufrir anomalías del desarrollo neurológico, retraso mental y otras afecciones graves. Por lo tanto, la FDA recomienda limitar siempre que sea posible los rayos X de diagnóstico y los estudios de medicina nuclear a pacientes embarazadas.
