Радиобиология. История развития радиобиологии
 Скачать 89.5 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования « САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ» Кафедра вет.радиобиологии и БЖЧС РЕФЕРАТ по дисциплине «Ветеринарная радиобиология» на тему «История развития радиобиологии» Выполнил: Студент 3 курса факультета ветеринарной медицины 12 группы Кривошеева А.В. Проверил: Зав. кафедрой, доктор биологических наук, профессор Трошин Е.И. Санкт-Петербург 2020 СОДЕРЖАНИЕ Введение………………………………………………………………………...3 Основная часть………………………………………………………………….4 Заключение………………………………………………………………….....22 Список литературы……………………………................................................23 Введение Радиация и жизнь - эти понятия неразрывно связаны. Все организмы, живущие на Земле, получают энергию для жизнедеятельности построения своего тела от Солнца. Растения поглощают энергию солнечного излучения непосредственно и с её помощью строят из неорганических веществ воздуха, воды и почвы сложные органические молекулы. Животные и человек получают готовые органические вещества и скрытую в них энергию от растений. Нет такой стороны жизнедеятельности, на которую не влияло бы ионизирующее излучение. Это воздействие зависит от дозы облучения, метода облучения, вида излучения и возраста и состояния организма. За много лет, прошедших со времени открытия ионизирующих излучений, накоплен огромный фактический материал, прежде всего феноменологического плана, обобщение которого позволило построить стройную систему представлений, допускающих их широкую экспериментальную проверку и создающих основы для оптимистических прогнозов. [1] Основная часть Радиобиология изучает действие ионизирующих излучений естественного и искусственного происхождения на живые системы и на отдельные их компоненты. Но пониманию этой науки предшествует необходимость овладения основными сведениями из общей и ядерной физики, цитологии, генетики, биохимии и др. Наука радиобиология возникла сравнительно недавно, в конце 19 века. Однако, ионизирующее (радиационное) излучение - это не нечто новое, сотворенное человеком, а вечно существующее природное явление. Биологическая эволюция на Земле происходила при постоянном действии на организмы ионизирующего излучения. Более того, мутагенный эффект ионизирующего излучения является одним из важных факторов эволюции живых организмов. Новое, что создал человек в 20 веке - это дополнительная радиационная нагрузка, которой подвергаются человек и другие организмы на Земле за счет искусственных источников ионизирующих излучений. За счет техногенных источников радиации происходит повышение радиационного фона Земли, что вызывает сильную обеспокоенность всех жителей планеты. Ионизирующие излучения действительно представляют опасность для всех живых систем, в т.ч. и для человека. При больших дозах они вызывают серьезные поражения тканей, которые могут привести и к летальному исходу. Малые дозы ионизирующих излучений могут вызвать злокачественные заболевания, индуцировать генетические мутации, проявляющиеся как в фенотипе облученного организма, так и его потомков. Наибольшую дозу радиоактивного излучения большинство людей получают от излучений окружающей среды (излучения воздуха, почвы, материалов, из которых построены дома и другие объекты, космическое излучение). Совокупность ионизирующих излучений, излучаемых источниками окружающей среды, называют природным радиационным фоном. Дополнительную к фоновой дозе порцию ионизирующих излучений, некоторые люди могут получить при выполнении своих профессиональных обязанностей (врач-рентгенолог, работник атомной электростанции, научный работники и др.). [1] Кроме того, организм каждого человека может поглотить дополнительную дозу ионизирующих излучений при медицинских процедурах, при пользовании воздушным транспортом, от бытовых приборов и др. Так, при полете в сверхзвуковом самолете в течение 4-5 часов, пассажир получает дозу излучения 40 - 50 мкЗв, т.е. за 10 полетов пассажир набирает 500 мкЗв или 0,5 мЗв. Согласно нормам радиационной безопасности, эта доза составляет половину предельно допустимой дозы за год для гражданина России. За 5 часов работы у монитора компьютера, тело человека может поглотить до 20 мкЗв эквивалентной дозы ионизирующего излучения. При такой интенсивности работы, за 10 - 20 недель, он получит дозу около 1 мЗв, что является предельно допустимой дозой для человека, чья профессиональная деятельность не связана с радиацией. Задачи радиобиологии: 1. поиск средств защиты организма от воздействия ИИ и пути пострадиационного восстановления от повреждений; 2. прогнозирование опасности для человека и животных, вызванных повышенным уровнем радиации окружающей среды и радиоактивным загрязнением с/х продуктов; 3. разработка методов использования излучений в качестве радиобиологической технологии; 4. диагностика болезней и лечение больных; 5. рассмотреть и изучить кардинальные понятия радиочувствительности; 6. изучить возможность изменять радиочувствительность с помощью физ. и хим. агентов; 7. изучить процессы восстановления на клеточном и организменном уровне; провести полный анализ лучевых болезней, знать методы лечения острой и хронической болезни. Фундаментальная задача: вскрытие общих закономерностей биологического ответа на воздействие ионизирующих излучений, которые являются научной основой гигиенической регламентации радиационного фактора и овладения искусством управления лучевыми реакциями организма. Решение основной задачи радиобиологии сопряжено с большими трудностями. В первую очередь, для ее решения необходимо понять и разрешить основной, так называемый «радиобиологический парадокс». Это понятие было введено Н.В. Тимофеевым-Ресовским. Этим термин выражает несоответствие между ничтожной величиной поглощенной живой системой энергии ионизирующего излучения и крайне высокой степенью выраженности реакций биологического ответа, вплоть до летального эффекта. Так, однократное облучение рентгеновскими лучами в дозе 10 Гр, абсолютна летальна для всех млекопитающих, включая и человека. Особенностью радиобиологической науки является то, что она является экспериментальной дисциплиной. Все утверждения в радиобиологии должны быть подтверждены экспериментально, причем на всех уровнях организации биологических систем, от молекулярного до популяционного уровня. Еще одна особенность радиобиологии то, что исследования в этой области науки носят, в основном, прикладной характер, и направлены на овладение способами искусственного управления лучевыми реакциями организмов. В процессе изучения многочисленных радиобиологических эффектов, в этой науке сформировались специфические экспериментальные методы. Этими методами исследуются действие радиации на различные модельные системы на молекулярном, клеточном, организменном, популяционном уровнях. Более чем за 100 лет развития радиобиологии, в ней накоплен огромный фактический материал, прежде всего феноменологического плана, обобщение которого позволило построить стройную систему представлений, допускающих их экспериментальную проверку. [3] Возникновение радиобиологии как науки обусловлено тремя великими научными открытиями конца 19 века: 1895 год - открытие Рентгеном Х-лучей (рентгеновского излучения); 1896 год - открытие Анри Беккерелем явления естественной радиоактивности; 1898 год - получение Марией Склодовской и Пьером Кюри первых радиоактивных элементов - полония и радия. Остановимся более подробно на открытиях, предшествующих появлению радиобиологии. Вильгельм Конрад Рентген, руководитель кафедры физики Вюрцбургского университета, проводил эксперименты с газоразрядными (Круксовыми) трубками. 8 ноября 1895 года, закончив эксперименты, он выключил свет и заметил в темноте зеленоватое свечение, исходившее от кристаллов платино-синеродистого бария. Оказалось, что Рентген забыл выключить Круксову трубку, которая была обернута в черную бумагу. Свечение прекращалось при выключении трубки. Рентген знал, что катодные лучи (поток электронов), как и видимый свет, не проникают через черную бумагу. Его осенила гениальная догадка, что в Круксовой трубке под напряжением возникает неизвестное новое, неизвестное до этого, излучение, которое он так и назвал «неизвестные лучи или Х-лучи». Через 50 дней (28 декабря 1895 года) он представил рукопись, где коротко описал результаты своих исследований. К этой работе он приложил фотографический (рентгеновский) снимок кисти своей руки. В начале января 1896 года эта брошюра, названная «О новом виде лучей» была напечатана, и в ближайшие недели появились переводы на английском, французском, итальянском и русском языках. Русский перевод был напечатан в Петербурге 16 января 1896 года и содержал первый рентгеновский снимок, сделанный российскими исследователями. 23 января 1896 года состоялось триумфальное выступление В. Рентгена на заседании общества естествоиспытателей. В. Рентген, будучи физиком, не имел отношения к медицине. По ходу лекции, он попросил приложить руку к своей установке председателя общества естествоиспытателей, известного швейцарского врача-анатома Рудольфа Келликера. После проявления фотопластинки была получена рентгенограмма, изображающая костное строение руки ученого вместе с кольцом, надетым на палец. Как специалист по анатомии, Р. Келликер был потрясен результатом опыта и теми перспективами в медицине, который открывал этот метод. Он предложил назвать неизвестное излучение именем первооткрывателя. 10 декабря 1901 года Вильгельму Рентгену за это открытие была присуждена первая Нобелевская премия в области физики. Значение открытия В. Рентгена трудно переоценить. Более чем 100 лет рентгеновский метод диагностики остается одним из самых точных и объективных методов в медицинской практике и широко используется в современной медицине. В 1979 году за разработку компьютерного рентгеновского томографа была присуждена Нобелевская премия Г. Хуансфилду и Мак-Кормаку. Приборы с использованием рентгеновских лучей широко применяются и в других областях науки (физике, химии, биологии) и практической деятельности, например, рентгеноструктурный анализ, рентгеноскопия. Открытие Рентгена послужило непосредственным импульсом к открытию явления естественной радиоактивности, которое было сделано через несколько месяцев спустя. Это открытие было сделано французским ученым, профессором физики Парижского музея естественной истории Анри Беккерелем. А. Беккерель исследовал явления люминесценции, интересовался, естественно, и загадочными Х-лучами. Изучая индуцируемое солнечным светом свечение различных минералов, А. Беккерель обнаружил, что такими свойствами обладают и соли урана. [2] Он брал предварительно выдержанный при солнечном освещении минерал, заворачивал в темную бумагу и выдерживал в течение определенного времени в темноте вместе с фотопластинкой. При проявлении фотопластинки обнаруживалось, что засвечивалось только та часть пластинки, где лежала соль. Этими опытами А. Беккерель показывал, что солнечный свет индуцирует в минералах свечение, которое проникает через черную бумагу. При проведении очередного эксперимента, день оказался пасмурным, и Беккерель решил отложить опыт до солнечного дня. Приготовленную пластину с кусочком минерала он положил в ящик стола. Через два дня появилось солнце, и можно было сделать опыт. Однако Беккерель решил проявить не засвеченную фотопластинку и обнаружил точные очертания креста, построенного из солей урана. Таким образом, он обнаружил лучи, которые самопроизвольно испускались ураном, т.е. явление радиоактивности. Изучением природы радиоактивности занимались супруги: Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри. В течение нескольких лет совместной работы они выделили первые радиоактивные элементы - полоний (июль, 1898 год) и радий (декабрь, 1898 год). Первый элемент был назван в честь родины Марии - Польши, а слово радий означает «лучистый». Термин «радиоактивность» имеет свое происхождение от слова «радий». В 1903 году всем первооткрывателям радиоактивности были присуждены Нобелевские премии. В 1911 году Мария Кюри получает вторую Нобелевскую премию. В 1935 году за открытие явления искусственной радиоактивности Нобелевская премия была присуждена дочери и зятю Марии Кюри - Ирен Кюри и Фредрик -Жолио-Кюри. Они доказали возможность получения радиоактивных изотопов исскуственным путем и предсказали возможность использования реакций деления ядер для получения энергии. Этапы развития: 1 этап. Огромные возможности рентгеновских лучей были оценены буквально в считанные месяцы, и рентгеновская техника стала развиваться очень быстро. Рентгеновские аппараты начали широко использовать медицинской практике. Так, уже летом 1898 года Британскую армию в Судане сопровождала передвижная рентгеновская установка, предназначенная для определения локализации пуль и осколков у раненых солдат. Сразу же после открытия Рентгена, начались интенсивные исследования действия рентгеновских лучей на живые организмы. Одним из первых исследователей в этой области является наш соотечественник И.Ф. Тарханов. Он показал, что рентгеновские лучи изменяют различные физиологические показатели животных и насекомых. Он же выдвинул предположение, что рентгеновские лучи можно использовать для лечения различных заболеваний. [1] Уже 1896 году появились первые сообщения о различных поражениях кожи у лиц, облученных рентгеновскими аппаратами. Немецкий ученый - врач Г. Фрибен описал первый случай рака кожи, вызванный облучением. Американец Дж. Джилман впервые использовал рентгенотерапию для лечения рака. К нему обратился ученый-физик И. Груббе, получивший сильные ожоги рук при повторении опытов К. Рентгена. Врача сильно заинтересовало поражающее действие рентгеновских лучей на человеческие ткани и клетки. Он предположил, что рентгеновские лучи могут подавлять и развитие опухолевых клеток. Дж. Джилман отправил к физику безнадежную больную раком женщину для облучения рентгеновскими лучами. Этот сеанс лечения был проведен 29 декабря 1896 года, т.е. через год после открытия рентгеновского излучения. Эффект лечения, по-видимому, был положительным, так как И. Груббе прекратил свои исследования в области физики и начал заниматься рентгенотерапией раковых заболеваний. Поражение кожных покровов возникали и после воздействия лучами радия. Пьер Кюри, желая выяснить их влияние на кожу, специально облучил радием свою руку. В сообщении, сделанном им в Парижской Академии наук, он подробно описал процесс поражения кожи. Долгое время объектом наблюдения и экспериментов были покровные ткани животных и человека (кожа), так никто не знал, что излучение влияет и на более глубоко расположенные ткани. Одним из первых ученых, исследовавших действие ионизирующих излучений на различные органы животных, был Е.С. Лондон. Он впервые обнаружил летальный эффект радия на мышей при исследовании его действия на различные органы этих животных. Результаты своих исследований Е. Лондон обобщил в работе «Радий в биологии и медицине», которая была опубликована 1911 году. Эта книга является первой в мире монографией по радиобиологии. В 1918 г. в Петрограде был открыт первый в стране научный центр в области рентгенологии, радиологии и радиобиологии - Государственный институт рентгенологии и радиологии, организатором и директором которого стал известный рентгенолог М.И. Неменов. С первых лет существования важное место в деятельности Института занимали фундаментальные исследования в области радиационной генетики, радиационной биохимии и других радиобиологических направлений. Многочисленные исследования позволили радиобиологам прийти к выводу о том, что лучевое поражение представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных изменений в организме, появление которых зависит от величины дозы, характера облучения, от времени, прошедшего после лучевого воздействия, биологических особенностей организма, интенсивности метаболических процессов. Было обнаружено, что в облученном организме происходят изменения различных биохимических процессов: нарушения активности ферментов в различных органах и тканях, появление токсических веществ в крови (лейкотоксинов). Изучение динамики и механизмов формирования биохимических нарушений при лучевых поражениях стало одним из важнейших компонентов радиобиологических исследований и позволило собрать ценнейший материал для характеристики и классификации клинических проявлений радиационного эффекта. Однако попытки найти какое-либо действующее начало, специфическое только для лучевого поражения, так и не увенчались успехом. Поиски в облученном организме радиационно-индуцированных токсических веществ (радиотоксинов) показали, что последние представляют собой не что иное, как результат избыточного накопления продуктов нормально протекающих процессов, усиленного действием облучения. К началу 1920-х годов первый этап развития радиобиологии, характеризующийся в основном первоначальным накоплением описательных, качественных сведений об основных биологических эффектах ионизирующего излучения, заканчивается. Тем не менее, на этом этапе развития, были обнаружены два очень важных факта. [2] Первый факт - торможение клеточного деления при облучении (М.Корнике, 1905 год), второй - различные реакции (по степени выраженности) различных клеток на облучение. Этот факт обнаружили французские ученые И. Бергонье и Л. Трибондо в 1906 году. В современной радиобиологии их выводы называют законом (правилом) Бергонье и Трибондо. Суть этого правила заключается в том, что клетки обладающие способностью к делению (менее дифференцированные), более радиочувствительны, чем созревшие, дифференцированные клетки. Или говоря иначе, развитые дифференцированные клетки тканей более устойчивы к действию радиации, чем молодые, делящиеся клетки. Второй этап развития радиобиологии связан с разработкой и становлением количественных методов исследований. Этот период характеризуются массовыми экспериментами на популяциях клеток и организмов, с количественным представлением результатов на специальных кривых, отражающих зависимость радиобиологического эффекта от дозы излучения. Такой способ анализа результатов радиобиологических экспериментов и в настоящее время является одним из основных методов радиобиологии. На этом этапе развития радиобиологии начались исследования механизмов радиобиологического эффекта. В 20-х годах была предложена гипотеза, объясняющая радиобиологический эффект дискретными событиями: актами ионизации атомов и молекул в дискретном объеме (С. Дессауэр, К. Блау, Е. Алтенбургер). Большое значение для развертывания радиобиологических исследований в России имело создание Общества рентгенологов и радиологов и созыв 1 Всероссийского съезда этого общества в 1916 году. Были созданы институты в Киеве: Украинский центральный рентгенорадиологический и онкологический институт (1919 г.) и в Москве: Центральный НИИ рентгенологии и радиологии (1924 г.). В 1925-26 годы российские исследователи Г.А. Надсон и Г.Ф. Филлипов исследовали действие ионизирующих излучений на генетический аппарат клетки и обнаружили мутагенное действие радиации. Впоследствии эти опыты были повторены американцем Г. Меллером, который показал мутагенный эффект ионизирующих излучений на дрозофилах. Открытие мутагенного эффекта ионизирующих излучений послужили толчком бурному развитию радиационной генетики. Мутагенное действие рентгеновских лучей на растения впервые показал в 1928 году Л. Стадлер. Возможность использования радиационного мутагенеза в селекции растений было показано в работах Л.Н. Делоне (1932) и Л.А. Сапегина (1934). Результативные эксперименты по радиационной генетике животных были выполнены в 1933-35 годах под руководством П.Ф.Рокицкого. Как это ни парадоксально, бурному развитию радиобиологии в значительной степени способствовала и способствует наличие ядерного оружия и угроза его использования. Особенно интенсивное развитие радиобиологии началось после использования США атомного оружия в конце II мировой войны. Неотложной задачей правительств многих стран стала разработка способов противолучевой защиты, лечения радиационных поражений. Поэтому в 50-ые годы XX века во всем мире начали создавать крупные радиобиологические центры. В России и других странах, входивших в состав СССР, такие центры были созданы в Москве, Ленинграде, Киеве, Минске, Новосибирске, Алма-Ате и других регионах. В 50-ых годы начинается третий этап развития радиобиологии. Начиная с этого времени, происходит непрерывное возрастание уровня радиационного фона вследствие многочисленных испытаний ядерного оружия в атмосфере, на поверхности земли под водой и под землей. По данным НКДАР ООН, при испытаниях ядерного оружия, проведенных до 1963 года, суммарная мощность взорванных бомб составила 511 мегатонн. Суммарное выпадение радионуклидов от этих взрывов на поверхность Земли составило более 7000 Мки. Третий этап развития радиобиологии характеризуется большим количеством целенаправленных экспериментальных работ по действию ионизирующих излучений на живые системы различных уровней организации. На этом этапе развертываются исследования по использованию ионизирующих излучений в различных областях биологии, медицины, сельского хозяйства, поиску способов защиты от поражающего действия радиации. В первую очередь, необходимо отметить вклад сотрудников Окриджской национальной лаборатории (США), где была реализована крупная программа исследований по оценке радиочувствительности сельскохозяйственных животных различных видов, по изучению воспроизводительной способности животных в ранние и поздние сроки после облучения, возможность использования продукции животноводства после облучения. В 60-70 -ые годы в Калифорнийской военно-морской лаборатории США был проведен цикл крупномасштабных исследований на домашних животных по изучению их радио - устойчивости, механизмов репарации клеток и тканей после радиационного поражения. Результаты этих экспериментов имеют большое общебиологическое значение. В нашей стране наиболее крупные работы о влиянии радиации на животных проводились во Всероссийском институте экспериментальной ветеринарии, в ВНИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии, Московской ветеринарной академии. [3] Начиная с 50-х годов, интенсивные исследования действия ионизирующей радиации на метаболические процессы, на регуляторные системы клеток проводятся в Институте биофизики РАН под руководством А.М. Кузина. Фундаментальные работы по радиочувствительности растений в онтогенезе и возможности использования ионизирующей радиации в регуляции физиолого-биохимических процессов проведены Н.Ф.Батыгиным и другими сотрудниками Агрофизического института РАСХН. Большие успехи в изучении проблемы радиоустойчивости растений и их защиты от поражающего действия ионизирующих излучений достигнуты и сотрудниками Института физиологии растений и генетики Национальной АН Украины (Д.И.Гродзинский). Большой вклад в изучение радиочувствительности растений внесли сотрудники Брунхейвенской национальной лаборатории США, возглавляемой А.Х. Спэрроу (разработка теории мишеней, роль НК в радиационном поражении растений). Большой удельный вес в современных радиобиологических исследованиях занимают работы по изучению миграции радионуклидов по биологическим и пищевым цепям. Исследования в этом направлении начались в 50-ых годах, после проведения большого количества ядерных взрывов на Земле, в результате чего в биосферу поступило большое количество радиоактивных продуктов. Быстрыми темпами увеличивалась зараженность поверхности Земли радионуклидами. Так, плотность загрязнения почвы 90Sr в районе г. Токио в конце 1954 года составляла 1 мКи/км2, в 1955 увеличилась до 2, в 1956 году повысилась до 5,5, а в 1957 году достигла 8 мКи/км2. Кроме проведения ядерных и термоядерных взрывов, сильному загрязнению больших территорий способствовали аварии на атомных электростанциях и в производствах военного назначения. В связи с этим, стали актуальными исследования закономерности загрязнения продуктов питания, миграции радионуклидов в цепи «почва - растения - животные - продукция животноводства - человек». Работы в этом направлении начались в нашей стране и за рубежом, положив начало появлению нового раздела радиобиологии - радиоэкологии. В 1948 году была создана биофизическая лаборатория под руководством проф. В.М.Клечковского в Тимирязевской сельскохозяйственной академии. В этой лаборатории, впервые в нашей стране, начались работы о закономерностях поведения радионуклидов в звене «почва - растение - животное». Ученые лаборатории выполнили фундаментальные исследования о сорбции и трансформации продуктов ядерных делений в почвах, о поступлении радионуклидов в культурные растения. Благодаря работам этих исследователей была начата разработка методов и способов снижения поступления нуклидов в корма и продукты питания. В дальнейшем исследования аналогичного характера были начаты в Агрофизическом НИИ, Почвенном институте им. В.В. Докучаева, в институте геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского, МГУ им. М.В.Ломоносова, в Институте биологии Уральского филиала АН СССР и т.д. Большой вклад в оценку радиационно-гигиенической значимости продуктов питания как источников поступления в организм человека радионуклидов искусственного и естественного происхождения внесли ученые Ленинградского НИИ радиационной гигиены. Важное направление в радиобиологии - использование радиоактивных (меченых) индикаторов в различных областях биологической, медицинской, ветеринарной науки и практики. Первые работы по использованию меченых атомов в сельскохозяйственной биологии нашей стране были начаты в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева под руководством Д.Н.Прянишникова. Ученые академии (Е.Н.Гапон, Д.Д.Иваненко, А.Г.Шестаков, В.В.Рачинский) внесли большой вклад в разработку и использование метода радиоактивных индикаторов в агрохимии и растениеводстве. Четвертый этап развития радиобиологии (с 1986 г. по настоящее время). Казалось бы, в почти вековой истории радиобиологии фундаментальные исследования в основном завершились. Однако, как это бывало и ранее, социальные проблемы внезапно поставили перед радиобиологами принципиально новые задачи. Так, можно считать, что авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г., снятие секретов с информации о ее последствиях, а также последствиях других радиационных аварий и ядерных испытаний, открыли новый, четвертый этап в истории радиобиологических исследований. Как известно, на ЧАЭС произошла крупнейшая техногенная катастрофа глобального масштаба: следы ее фиксировались от Филиппин до Канады и Южной Америки. Миллионы кюри искусственных радионуклидов, поступивших в биосферу за короткое время, практически впервые после запрета, введенного в начале 1960-х гг. на проведения ядерных испытаний в атмосфере, явились тем фактором, с которым нельзя не считаться и в настоящее время. Формы поступления, характер миграции, пути накопления и рассеивания чернобыльских радионуклидов, особенности их хронического действия в малых дозах на живые организмы и человека - все это потребовало незамедлительного и тщательного изучения. Стало очевидно, что для решения проблем, возникших после Чернобыльской катастрофы, накопленные знания и имеющийся опыт традиционной радиобиологии и медицины оказываются явно недостаточными, и поэтому в современной радиобиологии стали быстро развиваться новые направления, к которым, в первую очередь, следует отнести: · изучение биологического действия малых доз ионизирующих излучений и отдаленных последствий облучения; · исследование комбинированных эффектов различных радионуклидов с химическими загрязнителями среды; · поиск принципиально новых средств защиты от хронического облучения. Наиболее важными оказались фундаментальные исследования механизмов радиобиологических эффектов, вызываемых слабыми воздействиями, поскольку оказалось, что эффекты, вызываемые ионизирующими излучениями в малых дозах, нельзя оценивать путем простой экстраполяции данных, полученных при больших дозах, в область малых доз. Действительно, открылись принципиально новые явления при изучении эффектов малых доз. Это и повышенная чувствительность биообъектов к воздействию радиации в сверхмалых дозах, переходящая к повышенной радиорезистентности - адаптивному ответу - при более высоких нелетальных дозах. Это и стимулирующее действие излучений на рост, развитие и другие физиологические показатели (эффект гормезиса). Вместо априорно принятой ранее концепции линейной зависимости «доза-эффект», радиобиологи пришли к выводу, о том, что в диапазоне малых доз эта зависимость имеет немонотонный, синусоидальный характер. При этом в качестве мишени при действии малых доз ионизирующего излучения некоторые исследователи стали рассматривать не только ДНК, но и биологические мембраны. На рубеже двух столетий внимание радиобиологов привлекло еще одно принципиально важное радиобиологическое явление - способность облученной клетки передавать сигналы (путем контактов или секреции в межклеточное пространство цито - и генотоксических веществ), действующие на соседние необлученные клетки подобно облучению. Это явление, получившее название «эффекта свидетеля», давно было замечено при исследовании радиотоксинов, экстрагированных из органов и тканей тотально или локально облученных животных и растений, а также из одиночных клеток. В настоящее время ведутся интенсивные исследования химической природы секретируемых веществ и механизма их действия. [1] Новый импульс получили исследования в области разработки биологических препаратов, обладающих противолучевыми свойствами. Появилась необходимость в препаратах природного происхождения (в частности, в виде пищевых добавок), способных, не оказывая побочного токсического действия на организм, снижать или предотвращать эффекты хронического низкоинтенсивного облучения. Исследуются также средства, способствующие выведению радионуклидов из организма. Не менее актуальны и остры задачи проведения программ медицинской реабилитации облученного населения. Огромное внимание уделяется вопросам совершенствования гигиенического нормирования ионизирующих излучений. За период после аварии на Чернобыльской АЭС в России четырежды вводились в действие новые Нормы радиационной безопасности (НРБ), разработанные на основе рекомендаций МКРЗ, ВОЗ и стандартов МАГАТЭ. В настоящее время (с 1 сентября 2009 г.) действуют НРБ-99/2009. Современный период, связанный с проблемами радиоэкологического кризиса, диктует также необходимость осуществления постоянного мониторинга и широкомасштабных исследований в области радиоэкологии. В настоящее время неуклонно растет использование ионизирующего излучения в медицине для лечения опухолевых заболеваний. Поэтому радиобиология опухолей постоянно развивается и является очень важной областью применения основных экспериментальных подходов и принципов, сформулированных общей радиобиологией. Разрабатываются средства и способы как усиления поражающего действия излучения на опухолевые клетки, так и его ослабления в отношении нормальных клеток. Заключение В настоящее время к проблемам радиобиологии привлечено внимание большого числа естествоиспытателей смежных специальностей, прежде всего физиков и химиков. Поэтому современный этап развития радиобиологии можно охарактеризовать как накопление разносторонней информации о реакциях на облучение отдельных биологических объектов, систем и популяций разной степени сложности. Развитие ядерной физики делает возможным изучение таких взаимодействий с помощью новых видов ионизирующих излучений, в том числе ядерных частиц высоких энергий. Это, в свою очередь, создает не только перспективу решения традиционных задач радиобиологии, но позволяет надеяться на определение оригинальных подходов к изучению фундаментальных закономерностей биологической формы существования и развития материи. Закономерности биологического действия ионизирующих излучений используются для обоснования мероприятий по обеспечению радиационной безопасности и разработки средств медицинской защиты при лучевых поражениях. Радиобиологические данные - основа для регламентации радиационных воздействий при использовании источников ионизирующих излучений в науке, в медицине, технике, сельском хозяйстве и т.п. Эти аспекты входят в компетенцию смежной научной дисциплины - радиационной гигиены. [3] Список литературы Белов А.Д, Киршин В.А. Ветеринарная радиобиология М.: Агропромиздат. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных М.: Высшая школа. Кудряшов Ю.Б., Беренфельд Б.С. Радиационная биофизика. |