Реферат на тему радиобиология

Обновлено: 05.07.2024

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.

Всякая научная дисциплина или предмет наряду со специальными или частными содержит определенный круг вопросов, имеющих отношение к любому аспекту изучаемой проблемы.
В наибольшей степени это относится к пограничным дисциплинам, находящимся на стыке наук, ибо постигающему основной предмет неизбежно приходится осваивать определенный объем знаний из смежных дисциплин.

Файлы: 1 файл

Возникновение радиобиологии .doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ

Кафедра экологии и природопользования

022000.62 Экология и природопользование

на тему: Становление и развитие радиобиологии

Выполнила: студентка гр.3233

Проверил: асс. Хамидуллина Г.Г.

Всякая научная дисциплина или предмет наряду со специальными или частными содержит определенный круг вопросов, имеющих отношение к любому аспекту изучаемой проблемы.

В наибольшей степени это относится к пограничным дисциплинам, находящимся на стыке наук, ибо постигающему основной предмет неизбежно приходится осваивать определенный объем знаний из смежных дисциплин.

Типичным пример такого рода - радиобиология, где изучению закономерностей главного феномена - биологического действия ионизирующего излучения на разных уровнях организации живых систем - предшествует необходимость овладения основными сведениями из общей и ядерной физики, цитологии, генетики, биохимии и др.

История развития радиобиологии

Возникновение радиобиологии связано с тремя великими открытиями конца XIX столетия: открытие Вильгельмом Конрадом Рентгеном Х-лучей (1895г); открытие Анри Беккерелем естественной радиоактивности урана (1896г); открытие Марией Склодовской-Кюри и Пьером Кюри радиоактивных свойств полония и радия (1898г).

Основными предпосылками бурного развития радиобиологии в ХХ веке явились следующие факты:

- обнаружение повреждающего действия ионизирующих излучений на

- чрезвычайно быстрое применение вновь открытых излучений в науке и практике;

- угроза ядерной катастрофы, которая нависла над миром после создания ядерного оружия массового поражения;

- резкое повышение радиационного фона на планете за счет ядерных взрывов и развития ядерно-топливных предприятий.

Историю радиобиологии принято делить на три этапа:

В этот период происходило быстрое накопление научных фактов, разнообразных сведений о действии ионизирующих излучений на различные живые объекты. Среди самых ранних работ следует назвать исследования И.Ф. Тарханова, уже в 1896г установившего в опытах на лягушках и насекомых действие рентгеновских лучей на ряд систем организма, на основании чего им было высказано предположение о возможности лечебного применения рентгеновского излучения.

Пьер Кюри, желая выяснить действие радия на кожу, подверг облучению собственную руку: к его великой радости, участок кожи, соприкасавшийся с радием, оказался пораженным. В 1901г. Анри Беккерель на протяжении 6 ч носил в кармане жилета ампулу с радием и тоже получил ожог. Через 10 дней у него появилась эритема, а потом и долго не заживающая язва. Эти наблюдения, а также эксперименты на животных дали основание Пьеру Кюри вместе с известными учеными-медиками Бушаром и Бальтазаром прийти к выводу о лечебном действии радия на волчанку и некоторые формы рака, что и послужило началом кюритерапии.

Уже в 1896 – 1901гг радий и Х-лучи применяли для лечения злокачественных новоообразований. Несмотря на ряд хороших клинических результатов лечения, в те годы использование ионизирующих излучений с лечебной целью носило эмпирический характер, так как физические свойства и механизмы биологического действия этих излучений не были изучены. Не зная дозирования излучений, врачи применяли рентгеновские лучи и препараты радия произвольно, в силу чего лечение бывало либо малоэффективным, либо сопровождалось осложнениями – лучевыми поражениями.

Г. Хейнеке, живший и работавший в это же время, применяя рентгеновские лучи, вызвал гибель мышей, впервые описал лучевую анемию и лейкопению, а также обратил внимание на поражение органов кроветворения, видимое даже невооруженным глазом (атрофия селезенки). В 1903г. Д. Буном была выявлена роль поражения ядра в клеточной радиочувствительности.

Начальный период развития радиобиологии характеризуется работами описательного характера. Но уже тогда было установлено два важнейших факта - торможение клеточного деления, вызываемое ионизирующим излучением (Корнике, 1905) и различие в степени выраженности реакции разных клеток на облучение, известное в радиобиологии, как правило Бергонье и Трибондо (1906). Суть этого правила состоит в том, что клетки тем более радиочувствительны, чем большая у них способность к размножению и чем менее они дифференцированы.

В первое десятилетие XX в. началось изучение действия ионизирующей радиации на эмбриогенез, позволившее обнаружить возникновение различных аномалий при облучении на определенных стадиях развития эмбриона.

Таким образом, ранние наблюдения хотя и имели фундаментальное значение, но носили качественный описательный характер; какая-либо теория, объясняющая механизм действия ионизирующих излучений на живые объекты, отсутствовала.

Второй этап развития радиобиологии характеризуется массовыми экспериментами с различных популяциям клеток и животных, с количественным отражением результатов на специальных кривых доза-эффект.

В 1922 г. Ф. Дессауэром была предложена первая теория, объяснявшая радиобиологический эффект дискретностью событий - актов ионизации в чувствительном объеме клетки. Эти взгляды позднее получили развитие в виде принципа попаданий и теории мишеней в трудах Н.В. Тимофеева-Ресовского, К. Циммера, Д.Э. Ли и других исследователей.

Одним из важнейших открытий того времени было обнаружение действия ионизирующих излучений на генетический аппарат клетки, сопровождающееся наследственной передачей вновь приобретенных признаков. Впервые эти наблюдения были сделаны русскими учеными Г.А. Надсоном и Г.С. Филипповым в 1925 г. в опытах на дрожжах. Работами этих выдающихся ученых было показано, что под влиянием излучения радия и рентгеновых лучей возникают новые микроорганизмы, названные ими радио- и рентгенорасами. Возникающие расы отличались от родоначальной формы как по своему строению и развитию, так и по жизненным свойствам.

К сожалению, это крупнейшее открытие не получило должной оценки и лишь после работ американского ученого Г. Меллера, установившего мутагенный эффект ионизирующих излучений в экспериментах на дрозофиле, радиационно-генетические исследования стали широко проводиться во всем мире.

За открытие радиационного мутагенеза Г. Меллер был удостоен Нобелевской премии, судьбы выдающихся отечественных пионеров радиационной генетики сложились иначе.

Ученый - самородок Г.С. Филиппов с 1922 г. во время учебы в медицинском институте одновременно работал в лаборатории Г.А. Надсона. Тогда и были выполнены ставшие известными всему миру работы по получению радиорас, но выполнялись они тяжелобольным человеком в крайне неудовлетворительных бытовых условиях.

Репрессии 30-40-х годов и длительный период безраздельного царствования в науке лысенковщины надолго приостановили дальнейшее развитие радиационной генетики в Советском Союзе. И лишь работы выдающегося русского ученого Н.В. Тимофеева-Ресовского, который избежал ареста, не вернувшись из зарубежной командировки, в значительной степени поддержали отечественный авторитет в этой области.

Значительные достижения советской радиационной генетики связаны с именами таких крупных ученых как Н.П. Дубинин, Б.Л. Астауров, Н.И. Шапиро.

Центральным вопросом, вокруг которого разгорались дискуссии на самых первых этапах развития мировой радиобиологии, оказался вопрос о роли повреждения ядра, цитоплазмы или всей клетки в целом в качестве мишени, определяющей исход радиационного поражения. И если в США и Европе, под влиянием достижений радиационной генетики этот вопрос вскоре решился в пользу определяющего значения ядра и ядерной ДНК, то правильная позиция в Советском Союзе запаздывала из-за господства сторонников лысенковщины, не признававших существования ДНК в качестве материального носителя наследственности.

Однозначные доказательства определяющей роли поражения ядра в клеточной гибели были получены в блестящих экспериментах Б.Л. Астаурова (1948) при получении андрогенетического потомства у тутового шелкопряда.

Затем было уточнено, что существуют два типа радиационной гибели клеток: репродуктивная - в процессе деления и интерфазная - без деления. В обоих случаях решающее значение имеет повреждения ядерного материала: при репродуктивной форме гибели - структурные повреждения ДНК, реализующиеся в виде хромосомных аберраций (Н.П. Дубинин, Н.В. Лучник), а при интерфазной - повреждение хроматина (С.Р. Уманский, К.П. Хансон и др.).

Особенно интенсивные радиобиологические исследования началось после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Неотложной задачей явилась разработка способов противолучевой защиты и лечения радиационных поражений, что, в свою очередь, потребовало детального изучения механизмов радиобиологического эффекта и патогенеза лучевой болезни.

Поэтому в период с 40-х по 50-е годы крупные исследовательские центры были созданы в Европе и на других континентах. Зачастую они находились при институтах и больницах, как правило, онкологических, так как стало очевидным, что научной основой лучевых методов лечения злокачественных опухолей должно быть изучение тканевой радиочувствительности и овладение методами ее направленного изменения. В Англии был создан Институт Честф Битти при Королевском раковом госпитале, лаборатории при госпиталях Моунт Верной и Христи, а также при атомном центре в Харуэлле. Здесь работали такие крупные исследователи, как Л. Грей, А. Хеддоу, П. Александер, Ш. Ауэрбах, Ж. Лаутит и др.

Во Франции была организована лаборатория в Институте Пастера (А. Лакассань, Р. Латарже, Ж. Матэ и др.). В Западной Германии исследования проводились под руководством Б. Раевского, К. Циммера, X. Лангендорфа, У. Хагена и др. Большой вклад в радиобиологию, особенно в разработку вопросов противолучевой защиты, внесли бельгийские исследователи З. Бак, М. Эррера и Ж. Мэзен. В Голландии широко известны работы школы Г. Барендсена, Ван ден Бренка и Ван Беккума.

Интенсивно стали проводиться исследования в Японии (Т. Сугахара). Эта страна волей судьбы стала своего рода испытательным полигоном, где оказалось не только возможным, но и необходимым изучение непосредственных и отдаленных последствий облучения людей, пострадавших в результате атомной бомбардировки.

В 30-е годы ХХ столетия чешские ученые Стоклаза и Пенкава опубликовали результаты наблюдений за действием повышенного естественного радиационного фона на растительный покров в районе выхода на поверхность обогащенных естественными радионуклидами горных пород. В годы, предшествовавшие второй мировой войне, радиоэкологические исследования были ограничены работами по оценке миграции в окружающей среде урана, тория, радия и продуктов их распада при использовании биогеохимического метода поиска урановых руд.

Биохимические аспекты действия низкоинтенсивного лазерного излучения

БГУ, Минск, 2020, 23 с. Обзор биохимических аспектов при действии низкоинтенсивного излучения на живой организм.Гипотезы, отражающие предполагаемый первичный эффект взаимодействия НИЛИ на биологические системы. Влияние различных видов низкоинтенсивного лазерного излучения на заживление венозных трофических язв нижних конечностей.

№1
317,01 КБ
добавлен 07.09.2020 17:18
изменен 08.09.2020 06:53

Виды излучений и их характеристика

Ивановская ГСХА им. Д.К. Беляева, 2017 г., 25 с. Введение Предмет и задачи общей и сельскохозяйственной радиобиологии Связь радиобиологии с другими науками Проблемы радиобиологии Ионизирующие излучения Источники ионизирующих излучений Типы ионизирующих излучений Биологические эффекты ионизирующих излучений Радиобиологические эффекты Неионизирующие излучения Биологическое действие.

№2
558,76 КБ
добавлен 17.02.2017 22:25
изменен 25.02.2017 07:25

Вплив радіації на життєдіяльність людини

Чернігівський національний педагогічний університет ім. Т.Г. Шевченка, 17 ст. План Поняття радіоактивності. Одиниці вимірювання радіоактивних ви промін ювань. Біологічна дія радіаційного випромінювання. Радіаційна безпека. Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище Висновок Література

№3
40,89 КБ
добавлен 15.03.2015 13:01
изменен 15.03.2015 21:26

Генетическое действие ионизирующих излучений и его использование для создания новых сортов растений и пород животных

МГАВМиБ-МВА имени К.И. Скрябина, 2017. 10 с. Реферат по радиобиологии за 3 курс ФВМ. Введение Применение ионизирующего излучения в животноводстве Применение ионизирующего излучения в растениеводстве Заключение Список использованной литературы

№4
23,41 КБ
добавлен 16.07.2017 19:04
изменен 17.07.2017 03:00

История развития радиобиологии

МГАВМиБ, Москва, факультет ветеринарной медицины, 23 стр. Введение Радиобиология как наука Задачи радиобиологии История возникновения Этапы развития Заключение Список литературы

№5
53,90 КБ
добавлен 23.12.2015 19:22
изменен 23.12.2015 22:25

Клинико-гематологические и патоморфологические изменения при лучевой болезни животных

УГСХА, Ульяновск, 2005 г., 40 стр. Введение. Функциональные изменения в организме при действии ионизирующих излучений. Патологическая анатомия радиационных поражений. Клинико-гематологические изменения при лучевой болезни. Заключение. Список литературы.

№6
6,00 МБ
добавлен 18.02.2014 21:08
изменен 18.02.2014 22:58

Лучевая болезнь сельскохозяйственных животных

МГАВМиБ-МВА имени К.И. Скрябина, 2017. 16 с. реферат по радиобиологии за 3 курс ФВМ. Введение Лучевая болезнь Острая лучевая болезнь Хроническая лучевая болезнь Заключение Список использованной литературы

№7
27,80 КБ
добавлен 16.07.2017 18:53
изменен 17.07.2017 02:59

Лучевые поражения

Троицк, Агеев И.С., 2007г., 30 с. Введение. Острая лучевая болезнь лошадей. Острая лучевая болезнь крупного рогатого скота. Хроническая лучевая болезнь крупного рогатого скота. Острая лучевая болезнь овец. Острая лучевая болезнь коз. Острая лучевая болезнь свиней. Острая лучевая болезнь кур. Лучевые поражения пушных зверей. Заключение.

№8
50,11 КБ
добавлен 30.05.2013 21:20
изменен 30.05.2013 21:59

Мероприятия по уменьшению содержания радионуклидов в кормах и продукции животноводства

МГАВМиБ-МВА имени К.И. Скрябина, 2018. 17 с. Оглавление Использование кормовых угодий, загрязненных радионуклидами. Мероприятия по снижению поступления радионуклидов в кормовые культуры. Основные агротехнические мероприятия: Обработка почв. Подбор кормовых культур. Известкование кислых почв. Применение удобрений. Специальные средства для закрепления радионуклидов. Использование.

№9
46,12 КБ
добавлен 17.01.2019 20:50
изменен 22.01.2019 04:54

Механизм биологического действия ионизирующих излучений при поступлении внутрь организма

Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина, 2017. — 14 с. Введение Особенности действия ионизирующих излучений на организма как этио-логических факторов Механизм действия ионизирующего излучения Теории, подтверждающие прямое действие ионизирующего излучения Косвенное действие ионизирующего излучения Теории, подтверждающие косвенное.

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.

ГОСТ

Радиобиология – это область знаний, которая изучает действие ионизирующих излучений и излучений неионизирующей природы на различные биологические объекты (ткани, молекулы, организмы и популяции).

Предмет радиобиологии

Радиоактивность и сопутствующие ей излучения существовали на Земле задолго до зарождения жизни на Земле, они присутствовали в космосе до возникновения нашей планеты.

Ионизирующие излучения сопровождали период Большого взрыва, с которого как полагается началось существование нашей планеты приблизительно около 20 млрд. лет назад. С того времени радиация наполняет космическое пространство и радиоактивные частицы входили в состав Земли с самого ее появления. Даже сам человек имеет некоторую степень радиоактивности в следовых количествах. Процесс зарождения жизни на Земле происходил в присутствии радиационного фона окружающей среды.

В науке и практике часто присутствуют дискуссии о том, каким путем могло пойти развитие жизни: наперекор скрытому патогенному воздействию радиации или же именно радиация послужила причиной непрерывной эволюции биологических видов в сторону усложнения их организации.

В процессе осуществления профессиональной деятельности многие люди контактируют с источниками ионизирующего излучения, но при этом далеко не все они получают ущерб своему здоровью. Этому способствовало накопление знаний о свойствах ионизирующих излучений, которые позволили разработать методы противорадиационной защиты и спрогнозировать негативные последствия воздействия радиации на организм человека.

Природный радиационный фон – это совокупность ионизирующих излучений, которые происходят из окружающей среды.

Готовые работы на аналогичную тему

При выполнении собственных профессиональных обязанностей многие люди получают различные дозы радиационного излучения. К ним относятся врачи-рентгенологи, научные работники, работники атомных электростанций.

Основной задачей, которая ложится в основу предмета радиобиологии является вскрытие закономерностей реагирования биологических объектов на радиационное воздействие, на основе которых можно овладеть механизмами управления лучевыми реакциями организма.

Чтобы решать данные задачи радиобиология использует целый ряд знаний из смежных областей наук:

физика и химия;
биология и физика;
биохимия и цитология;
гистология и физиология.

Особенностью радиобиологии является экспериментальный характер научных исследований. Также радиобиология придерживается того правила, что исследования необходимо проводить на всех уровнях организации живого от молекулярного до популяционного. Радиобиология пользуется методом экстраполяции получаемых результатов на высших уровнях биологической организации. Поэтому все сведения, получаемые с помощью радиобиологии, всегда имеет высокую степень практической значимости.

Кроме того, радиобиология вырабатывает способы и методы управления реакциями биологических объектов при различных лучевых повреждениях. Такое эффективное решение стоящих перед радиобиологией задач позволило ей выйти на новый уровень развития и занять достойное место среди современных актуальных областей знания.

Сегодня в некоторых областях растениеводства используют метод облучения семян с целью повышения урожайности. Также широко применяются методы радиационной генетики, которые стали использоваться для выведения новых пород животных и сортов растений, а также для борьбы с вредителями путем стерилизации насекомых.

Направления радиобиологии и история ее становления

Радиобиология включает в себя специфические ответвления:

радиационная экология и космическая радиобиология;
военная радиобиология и противолучевая защита;
лучевая терапия и радиационная генетика;
радиационная иммунология;
медицинская радиобиология.

За длительное время после открытия ионизирующих излучений накопился колоссальный теоретический и практический опыт, который позволил развить систему представлений о радиации и специфике ее воздействия на живую ткань.

Такая сложная структура радиобиологии обусловлена многими факторами ее исторического развития. Зарождение этой науки происходило в конце девятнадцатого века. Оно связано со следующими событиями: открытие Вильгельмом Конрадом новых невидимых для глаза лучей, которые получили название рентгеновских.

Ближе к концу 19 века физиолог И. Р. Тарханов проводил исследования на лягушках и насекомых, облучая их рентгеном и пришел к выводу, что он влияет на осуществление жизненно важных функций различных организмов.

В то время основной и важнейшей задачей радиобиологии стала необходимость точной и количественной оценки дозы радиации, которая попадает на живые организмы в случае возникновения излучения. В то время радиобиология основывалась на дозиметрии.

Дозиметрия – это раздел физики, который позволяет количественно оценить испускаемую (экспозиционную) и поглощенную энергию излучения, активность радиоизотопов.

Эта область знаний появилась несколько позднее, но стала очень актуальной для развития радиобиологии. Также значимым открытием для радиобиологии стало появление сведений об обнаружении нового вида излучений, испускаемого солями урана. Они обладали проникающей способностью, поскольку могли засвечивать экранированную черной бумагой фотопластинку.

Таким образом, радиобиология сегодня стала перспективной областью знаний и приносит большую пользу прикладным и фундаментальным областям знаний.

Получи деньги за свои студенческие работы

Курсовые, рефераты или другие работы

Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 31 03 2021

Анжелика Ивановна Иванова

Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.

Читайте также: