Предмет радиобиологии. История развития радиобиологии

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. – М.: Высшая школа, 1988. – 424 с.
Гродзинский Д.М. Радіобіологія. – К.: Либідь, 2000. – 448 c.
Галицкий Є.А. Радиобиология. Курс лекций. – Гродно: ГрГУ, 2001. – 204 с.
Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). – К., 1997. – 121 с.

Радиобиология – наука, изучающая биологическое действие ионизирующих излучений на разных уровнях организации живых систем
Объекты радиобиологических исследований – макромолекулы, фаги, вирусы, простейшие, клеточные, тканевые, органные культуры, многоклеточные растительные и животные организмы, человек, популяции биоценозы.
З а д а ч а радиобиологии – вскрытие общих закономерностей биологического ответа на ионизирующее воздействие, на основе которых можно овладеть искусством управления лучевыми реакциями организма.

Радиобиологический парадокс
состоит в несоответствии между ничтожной величиной поглощенной энергии и крайней степенью выраженности реакций биологического объекта вплоть до летального исхода.
облучение в дозе 10 Гр убивает всех млекопитающих. Если условно перевести эту энергию без потерь в тепловую энергию, то окажется, что организм человека нагреется лишь на 0,001, т.е. меньше, чем от стакана выпитого горячего чая.

Радиобиология одновременно является и самостоятельной и имеет тесные связи с другими дисциплинами:

Методы исследования в радиобиологии
Радиобиология – наука экспериментальная. Основные методы исследования – эксперимент (естественный и лабораторный).
Основные особенности:
необходимость проведения экспериментальных исследований на всех уровнях биологической организации – от молекулярного до популяционного.
прикладные аспекты – овладение способами искусственного управления лучевыми реакциями биологических объектов и человека с помощью различных модифицирующих средств.
количественное сопоставление рассматриваемого эффекта с вызвавшей его дозой излучения, её распределением во времени и в объеме реагирующего объекта.

Использование радиобиологии в различных областях народного хозяйства
В сельском хозяйстве используют предпосевное облучение семян как метод повышение всхожести и урожайности многих культур.
Методы радиационной генетики применяют для получения и закрепления в потомстве полученных признаков, возникающих в результате мутационных изменений. Таким путем создаются новые ценные сорта растений и получают полезные изменения у животных.
Эти же принципы используют для уничтожения вредителей путем направленной однополой стерилизации насекомых.
На основе радиобиологических предпосылок организована лучевая стерилизация овощей, пищевых консервов, многих медицинских средств и реактивов.
Радиобиология широко применяется в медицине, в частности, в онкологии.

Основные направления современной радиобиологии:
1 группа объединяет направления, которые изучают процессы, индуцированные ионизирующим излучением на разных уровнях организации биологических систем

Основные направления современной радиобиологии:
II группа – разделы, исследуют радиобиологические реакции организмов – представителей больших таксонов:
радиационная вирусология,
радиационная микробиология,
радиобиология растений,
радиобиология животных,
радиобиология человека.

История развития радиобиологии
Возникновение радиобиологии обязано 3-м великим открытиям, увенчавшим 19 век:
1895 г. – открытие Х-лучей Вильгельмом Конрадом Рентгеном;
1896 г. – открытие Анри Беккерелем естественной радиоактивности урана;
1898 г. – открытие супругами Кюри – Марией Склодовской и Пьером радиоактивных свойств полония и радия.

Первый этап развития радиобиологии:
1896 г. – Н.Ф. Тарханов изучал реакции различных систем организма (лягушки, насекомые) на облучение, им впервые была высказана мысль о возможности лечебного применения Х-лучей.
1896 г. – в печати появились сообщения о поражении кожи (эритемах, дерматитах, выпадении волос) у лиц, подвергшимся частым и длительным воздействиям Х-лучей.
1902 г. – Г. Фрибен описал 1-й случай лучевого рака кожи.
1903 г. – Альберс-Шонберг обнаружил дегенеративные изменения в семенниках и яичниках облученных животных. Вскоре Броун и Осгоуд выявили азооспермию, явившуюся причиной бесплодия у людей – молодых рабочих завода рентгеновских трубок, проработавших на производстве более 3-х лет.
Лондон Е.С. – обнаружил летальное действие лучей радия на мышей.
Хейнеке Г. – описал лучевую анемию и лейкопению.

Первый этап развития радиобиологии характеризовался работами описательного характера
В этом периоде установлено 2 кардинальных факта:
1) под действием ИИ происходит торможение клеточного деления (М. Корнике, 1905) и различие в степени выраженности реакции различных клеток на облучение. Впервые это было отмечено Л. Трибондо и И. Бергонье, которые показали, что из разных видов семяродных клеток – наиболее чувствительны к ИИ – сперматогонии, а наиболее резистентны – сперматозоиды, облучение которых не вызывало морфологических изменений.
В 1906 г. был сформулирован закон Бергонье и Трибондо: клетки тем более радиочувствительны, чем меньше они дифференцированы.
2) роль поражения ядра в клеточной радиочувствительности (Д. Бун, 1903 г.).

Второй этап развития радиобиологии:
1922 г. – Ф. Дессауэром была предложена теория, объясняющая радиобиологический эффект дискретностью событий – актов ионизации в чувствительном объеме.
1925 г. – Г.А. Надсон и Г.Ф. Филиппов обнаружили действие ИИ на генетический аппарат клетки, что сопровождается наследственной передачей вновь приобретенных признаков.
1935 г. – Кельнер открыл кислородный эффект (снижение радиационного поражения при уменьшении концентрации кислорода в среде).
Развитие ядерной физики.
Интенсивное развитие радиобиологии после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 г., основная задача – противолучевая защита и лечение радиационных поражений.
В 40-50 гг. в Европе и Америке начали создаваться крупные исследовательские центры.
Достижениями в области радиобиологии отечественная наука, прежде всего, обязана Н.В. Тимофееву-Рессовскому и его ученикам В.И. Корогодину и Н.В. Лучнику.
Широкое международное обсуждение вопросов радиобиологии впервые было проведено в 1955 г. на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии. К этому времени общей проблемой стало резкое увеличение радиационного фона в атмосфере Земли вследствие массовых испытаний ядерного оружия. Вскоре перед радиобиологами поставили задачу и космические исследования.