Этапы развития радиобиологии реферат
Обновлено: 07.07.2024
2 этап: 1922-1945 гг. Количественный.
Этот период характеризуются массовыми экспериментами на популяциях клеток и организмов, с количественным представлением результатов на специальных кривых, отражающих зависимость радиобиологического эффекта от дозы излучения. 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). 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. 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.
3 этап: с 1945 по сегодняшний день.
Третий этап развития радиобиологии характеризуется большим количеством целенаправленных экспериментальных работ по действию ионизирующих излучений на живые системы различных уровней организации. 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. Подобные эксперименты проводились и в нашей стране.
Задача современного этапа – разработка способов противолучевой защиты и лечения лучевой болезни.
26 апреля 1986 г. Авария на Чернобыльской АЭС. С этого момента внимание направлено на выявление повреждающего и защитного действия малых доз радиации.
Сущность явления радиоактивности и типы радиоактивных превращений ядер (альфа-распад, бета-превращения ядер, изомерный переход, спонтанное деление тяжелых ядер). Законы радиоактивного распада. Ядерные реакции. Явление наведенной радиоактивности.
Радиоактивность — это способность атомов некоторых изотопов самопроизвольно распадаться, испуская излучение.
Типы радиоактивных превращений:
Альфа-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и α-частицу (ядро атома 4 He).
Альфа-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А ≥ 140 (хотя есть несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов.
Бета-распад (точнее, бета-минус-распад, β − -распад) — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и электронного антинейтрино. Бета-распад является внутринуклонным процессом.
Изомерный переход (гамма-распад) — радиоактивный распад атомного ядра, происходящий из возбуждённого метастабильного состояния с излучением одного или нескольких гамма-квантов.
Спонтанное деление – самопроизвольный распад тяжёлых ядер на два (редко – три или четыре) осколка – ядра элементов середины Периодической таблицы.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Радиобиология изучает действие ионизирующих излучений естественного и искусственного происхождения на живые системы и на отдельные их компоненты. 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.
Вложенные файлы: 1 файл
Документ Microsoft Word.doc
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.
Он предварительно выдержанную 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.
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 радиобиологии
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.
Эффект лечения, по-видимому, был положительным, так как И. Груббе прекратил свои исследования в области физики и начал заниматься рентгенотерапией раковых заболеваний.
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.
Тем не менее, на этом этапе развития, были обнаружены два очень важных факта.
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 дифференцированые), 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. Дальнейшему развитию радиобиологических исследований способствовало открытие в г. Петрограде в 1918 году первого специализированного научного учреждения в нашей стране - Института рентгенологии и радиологии. В дальнейшем такие институты были созданы 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 не 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 IIмировой 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, Алме-Ате и других регионах.
В 50-ых годы начинается третий, современный 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 Ок-Риджской 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.
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 растени 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 90 Sr в районе г. Токио в конце 1954 года составляла 1 мКи/км 2 , в 1955 увеличилась до 2, в 1956 году повысилась до 5,5, а в 1957 году достигла 8 мКи/км 2 . Кроме проведения ядерных и термоядерных взрывов, сильному загрязнению больших территорий способствовали аварии на атомных электростанциях и в производствах военного назначения.
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.
ионизирующего излучения на биологи ческие объекты. Теория мишеней .
Зависимость биологического эффекта от поглощенной дозы.
Лекция 6 а. Прямое и непрямое действие ионизирующих излучений на
Лекция 7а. Действие ионизирующих излучений на клетку. Оценка клеточной
радиочувствительности. Кривы е выживания. Механизмы радиационной гибели
Лекция 8а. . Действие ионизирующих излучений на живые организмы.
Лекция 9а. а Действие ионизирующих излучений на млекопитающих и
Лекция 10 . Отдаленные последствия облучения. Инкорпорированное облу-
Лекция. 11 Модификация радиочувствительности. Радиопротекторы,
радиомодификаторы. Кислородный эффект при облучении организмов
Лекция 12. Природный радиационный фон. Техногенные источники повышения
Лекция 1. Предмет радиобиологии. История возникновения и развития науки.
Радиобиология изучает действие ионизирующих излучений естественного и
искусственного происхождения на живые системы и на отдельные их компонент ы. Наука
радиобиология возникла сравнительно недавно, в конце 19 в ека. Одна ко, ионизирующее
(радиационное) излучение – это не нечто н овое, сотворенное человеком, а вечн о
существующее природное явление. Биологическая эволюция на Земле происходила при
постоянном действии на организмы ионизирующего излучения. Более того, мутагенный
эффект ионизирующего излучения является одним из важны х факторов эволюции живы х
организмов. Новое, что создал человек в 20 веке – э то дополнительная радиационная
нагрузка, которой подвергаются человек и другие организмы на Земле за счет искусственных
источников иониз ирующих из лучений. За счет техногенных и сточников радиации
происходит повышение радиационного фона Земли, что вызывает сильную обеспокоенность
Н есмотря относительную молодость, в настоящее время радиобиология является
одной из самых "популярных" на ук. Не будет преувеличением утверждат ь, что ни одна
научная проблема так широко не обсуждается и не приковывает внимание общественности,
не вызывает много споров, как вопрос о действии ионизирующих излучений на человека и
окружающую среду. В связи с возрастанием количества промы шленных и военных
технологий с использованием радиоактивных источников, широкого использования
медицинских и бытовых приборов с источниками ионизирующих излучений, освоением
Космоса, проблемы радиобиологии становятся еще более актуа льными. Можно утверждать,
что на Земле не существовало и не существует ни одного живого организма, которое не
испытывало бы действие ионизирующих излучений. Причем, в количественном отношении
действие этих излучений постоянно возрастает вследствие повышения радиационного фона
Земли в результате деятельности человечества. Таким образом, проблемы радиобиологии
тем или иным образом имеют непосредст венное отношение к каждому человеку. К
сожалению, с одной стороны, достоверная научная информация по этому поводу не всегда
доходит до населения нашей планеты, и с другой - абсолютное большинство людей не
реакции. Во многих случаях, этот страх является следствием их некомпетентности,
незнания основ радиобиологии. К тому же, средства массовой информации, традиционно
радиацию представляют в исключительно черных тонах. В сознании большинства людей она
связана только с атомными бомбами, с радиоактивными дождями, с разрушениями,
злокачественными болезнями и смертью. Однако, мы должны понимать, что причиной
разрушений и смерти является не радиация, а неразумное ( или преступное) использование
человеком этого природного явления. В связи с этим, вы зывает восхищение дар предвидения
гениального ученого Пъера Кюри, одного из первооткрывателей явления радиоак тивности.
На вы ступлени и по случаю вручения ему и его супруге - Марии Склодовской-Кюри
Нобелевской премии в 1903 году, он высказал пророческую мысль. «Радий (и другие
радиоактивные элементы) в будущем принесут огромную пользу всему человечест ву. Но в
преступных руках радий способен быть очень опасным. В св язи с этим, следует задаться
вопросом: является ли познание природы выгодным для человечества, или же это познание
очень эффективный (и практически неисчерпае мый) источник энергии, и создало атомное
оружие, уничтожающую силу и вредные последствия его использования нельзя сравнить ни
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, индуцироват ь генетические
мутации, проявляющиеся как в фенотипе облученного организма, так и его потомков.
Наибольшую дозу радиоактивного излучения большинство людей получают от излучений
окружающей среды ( излучени я воздуха, почвы, материалов, из которых построены дома и
другие объекты, космическое излучение). Совокупность ионизирующих излучений,
излучаемых источниками окружающей среды, называют природным рад иационным фоном .
Дополнительную к фоновой дозе порцию ионизирующих излучени й, некоторые люди могут
получить при выполнении своих профессиональных обязанностей (врач-рентгенолог,
работник атомной электростанции, научный работники и др.). 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 ионизи рующего 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. Однократная рентген ография грудной клетки человека (флюорография)
сопряжена с поглощением 150-200 мкЗв рентгеновского излучения. При использовании
рентгенографии в стоматологи ческих исследованиях, поглощенная ротовой полостью и
прилегающими тканями доза может достигать до 3 мЗв. Зиверт – единица измерения
Как видно из приведенных примеров, резервы уменьшени я получаемых
дополнительных доз радиации для отдельного человека заключаются в таких бесспорных
формах деятельности человечества, как медицинская диагностика и лечение, пользование
самолетами и бытовой техникой. Поэтому чтобы грамотно использовать возможности
атомной энергетики и других источников ионизирующих излучений, уменьшить получаемые
отдельным человеком дозы, минимизировать в редное влияние ионизирующих излучений на
живую природу, необходимо знать, что собой представляет радиация и как она в оздейст вуют
на живые организмы. Этими вопросами и занимается наука радиобиология.
Основной задачей радиобиологии является познание общих закономерностей
биологического ответа на ионизирующие возд ействия, на основе кот орых можно было бы
управлять ответными реакциями орган изма и уменьшить вредное воздействие излучения на
Прежде всего, необходимо однозначно уяснить, что мы долж ны понимать под
- явление самопроизвольного распада ядер некот орых элементов с испусканием
ионизирующих излучений . Таким образом, ионизирующие излучение (ионизирующая
радиация) является следствием радиоактивности. Однако, ионизирующие излучения могут
космическое излучение, излучение электронно-лучевых трубок. Но физическая природа
этих из лучений такая же, как и у излучений радиоактивного источника. Действие
ионизирующих излучений радиоактивного и нерадиоактивного происхождения на живые
Решение основной задачи радиобиологии сопряжено с большими трудностями. В
первую очередь, для ее решения необходимо понять и разрешить основной, так называемый
Этим термин выражает несоответствие между ничтожной величиной поглощенной
живой систем ой 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. Если условно перевести это количество энергии в
тепловую энергию , то оно повысит температуру тела человека всего на 0,001 ° С. Такое
количество энергии значительно меньше тепловой энергии, получаемого человеческим
организмом от выпитой чашки горячего чая. Энергию смертельной дозы ионизирующего
излучения можно сравнить и с механической э нергией. Ее количество будет эквивалентно
работе, выполняемой человеком при подъеме груза 70 кг на высоту 40 см. Причины того,
почему такое ничтожное количество поглощенной организмом энергии ионизирующего
излучения приводит к катастрофическим для организма последствиям, составляет загадку
радиобиологического парадокса. Раскрытие механизмов проявления этого парадокса могло
бы решить основную задачу радиобиологии. Для этого необходимо привлечение многих
смежных дисциплин: физики, химии, биохимии, физиологии, генетики, цитологии,
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 молекулярног о до популяционного уровня. Еще одна особенность радиобиологии
то, что исследования в э той области науки носят, в основном, прикладной характер, и
направлены на овладение способами искусственного уп равления 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,
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
Возникновение радиобиологии как науки обусловлено тремя велики ми научными
открытиями конца 19 века:. 1895 год - открытие Конрадом Рентген ом Х-лучей
(рентгеновского излучения); 1896 год- открытие Анри Беккерелем явления естественной
радиоактивности; 1898 год- получ ение Марией Склодовской и П ьером Кюри первых
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 крист аллов 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
(28 декабря 1895 года) он представил рукопись, где коротко описал результаты своих
исследований. К этой работе он приложил фотографический (рентгеновский) снимок кисти
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.
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. Дальнейшему развитию радиобиологических исследований способствовало открытие в г. Петрограде в 1918 году первого специализированного научного учреждения в нашей стране - Института рентгенологии и радиологии. В дальнейшем такие институты были созданы 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 не 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, Алме-Ате и других регионах. В 50-ых годы начинается третий, современный 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 Ок-Риджской 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.
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 растени 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).
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. Проблемами радиобиологии в это время занимались и внесли нбольшой вклад в эту науку Кроме проведения ядерных и термоядерных взрывов, сильному загрязнению больших территорий способствовали аварии на атомных электростанциях и в производствах военного назначения. такие ученые как С.Н. Ардашников, Ю.А. Керкис, Г.М Франк, Б.Н. Тарусов., Н.В.Тимофеев-Ресовский.
В заключение хотелось бы отметить, что любой образованный человек в наше время должен обладать определенным минимумом знаний по радиобиологии. В связи с этим возникает необходимость просветительской работы среди людей, в первую очередь, среди детей, по вопросам радиобиологии, т.е. об источниках ионизирующих излучений, о дозах, действии ионизирующих излучений на человека и т.д. Такая работа, естественно, должна проводиться преподавателями, в первую очередь преподавателей биологии. Я надеюсь, что, изучив курс радиобиологии, вы будете обладать определенными знаниями и навыками, и сможете грамотно довести их до своих учеников или других интересующихся этими вопросами лиц.
Читайте также: