Радиобиология как предмет физические и биологические основы радиационной медицины реферат
Обновлено: 02.07.2024
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.
Читайте также: