Радіобіологія як наука. Підготувала Студентка групи П – 44 Природничого факультету Шкурупій Наталія

Радіобіологія як наука. Основними напрямками радіобіології є: 1.Дослідження променевих реакцій біологічних об'єктів усіх рівнів організації. 2. З'ясування причин різної радіочутливості організмів; 3.Пошук шляхів і засобів захисту організмів від дії іонізуючих випромінювань. 4.З'ясування механізмів та розробка методів і засобів пострадіаціного відновлення організмів. 5.Оцінка небезпеки підвищення рівня радіації в навколишньому середовищі. 6.Пошук шляхів і методів використання іонізуючих випромінювань в медицині, сільському господарстві та промисловості.

Радіобіологія – це міждисциплінарна наука, що вивчає дію іонізуючого випромінювання на біологічні системи усіх рівнів організації – від молекулярного до біосферного. В радіобіології найчастіше виділяють три головних рівня організації живих систем: 1.Радіобіологія складних систем (екологічні системи, популяції, багатоклітинні організми, органи і тканини). 2.Клітинна радіобіологія (клітини, клітинні органели, біологічні мембрани). 3.Молекулярна радіобіологія (макромолекули, «малі молекули»).

В залежності від біологічних об'єктів, що досліджуються в радіобіології, виділяють: 1.Радіаційна вірусологія. 2.Радіаційна мікробіологія. 3.Радіобіологія найпростіших. 4.Радіобіологію тварин. 5.Радіобіологію рослин. 6.Радіобіологію людини.

Розділи радіобіології (за Гродзинським ) В залежності від того, яка базова біологічна наука лежить в основі радіобіологічнних досліджень, розділяють: 1.Радіаційна біофізика. 2.Радіаційна хімія. 3.Радіаційна біохімія. 4.Радіаційна молекулярна біологія. 5.Радіаційна мембранологія. 6.Клітинна радіобіологія. 7.Радіобіологія клітинних популяцій. 8.Радіаційна цитогенетика. 9.Радіаційна генетика. 10.Радіаційна популяційна генетика. 11.Радіаційна вірусологія. 12.Радіобіологія мікроорганізмів. 13.Радіобіологія рослин. 14.Радіаційна селекція. 15.Радіобіологія тварин. 16.Радіобіологія людини. 17.Радіаційна гематологія. 18.Радіаційна імунологія. 19.Радіаційна онкологія. 20.Медична радіологія. 21.Радіаційна екологія. 22.Сільськогосподарська радіологія. 23.Радіобіологія популяцій. 24.Радіаційна біоценологія.

Радіобіологія також вивчає методи захисту живих організмів від шкідливого впливу іонізуючих випромінювань. Радіобіологія є фундаментальною базою для розробки застосування іонізуючого випромінювання у селекції рослин, мікробіології, медицині та інших сферах життя людини.

Звязок радіобіології з іншими науками. Ядерна фізикаКвантова фізика Радіаційна хіміяРадіаційна екологія РАДІОБІОЛОГІЯ БІОЛОГІЧНІ НАУКИ МЕДИЦИНА

Історичні нариси радіобіології. Історію розвитку радіобіології можна розділити умовно на три етапи: Перший етап – з 1895 по 1922 рр. Описовий етап, накопичення емпіричних даних і перші спроби теоретичного пояснення біологічних ефектів. Другий етап – з 1922 по 1945 рр. Становлення фундаментальних принципів кількісної радіобіології, що пов'язують біологічні ефекти з поглинутою дозою. Третій етап – з 1945 по цей час. Розвиток кількісної радіобіології на всіх рівнях організації живого. Використання ефектів біологічної дії різних видів іонізуючого випромінювання в медицині.

Виникнення і становлення сучасної радіобіології пов'язано з декльікома фундаментальними відкриттями: 1895 р. – відкриття рентгенівських променів (Вільгельм Конрад Рентген) 1896 р. – відкриття природної радіоактивності (Антуан Анрі Беккерель) 1987 р. – відкриття альфа- і бета-променів (Ернест Резерфорд)

Виникнення і становлення сучасної радіобіології пов'язано з декльікома фундаментальними відкриттями: 1989 р. – виділення чистих радіоактивних препаратів полонію і радію (П'єр Кюрі і Марія Склодовська-Кюрі) 1903 р. – відкриття летальної дії радію (Ефім Семенович Лондон) 1922 р. – перша теорія, що пояснює радіобіологічні ефекти – теорія актів іонізації в чутливому об'ємі (Фрідрих Дессауер)

Виникнення і становлення сучасної радіобіології пов'язано з декльікома фундаментальними відкриттями: р. – відкриття дії радіації на генетичний апарат (Надсон Георгій Адамович, Філіппов Г.С., Герман Джозеф Мюллер) 1928 р. – введення експозиційної дози – рентген 1935 р. – відкриття штучної радіоактивності (Ірен Кюрі і Фредерік Жоліо-Кюрі)

Еволюція теоретичних уявлень про біологічну дію іонізуючого випромінювання 1.Теорія «мішені або влучень» розглядає прямому дію іонізуючого випромінювання на клітини (30-ті роки 20-го ст.). Ґрунтується на ідеях Фридриха Дессауера. 2.Стохастична (ймовірнісна) гіпотеза є подальшим розвитком теорії прямої дії випромінювань. Прибічниками цієї точки зору були О. Хуг і А. Келлерер (1966). Взаємодія випромінювань з клітиною відбувається за принципом вірогідності (випадковості) і що залежність «доза-ефект» обумовлюється не тільки прямим попаданням в молекули і структури - мішені, а й станом біологічного об'єкта як динамічної системи. 3.Теорія радіотоксинів (Тарусов Б. І., Кудряшов Ю. Б.). Вільні радикали та інші радіотоксини можуть виникати при дії радіації, в першу чергу в ліпідних шарах біомембран.

4. Метаболічна теорія (Кузін А.М.). Інтегральна теорія, що пояснює біологічну дію іонізуючих випромінювань деструкцією всіх основних біополімерних молекул, цитоплазматичних і мембранних структур в живій клітині внаслідок прямої і непрямої дії радіації. Порушення структурної організації біоструктур і утворення токсичних продуктів призводить до системних незворотних порушень метаболізму. 5. Теорія ефекту «свідка» ґрунтується на уявленнях про ураження клітин, що знаходяться поза зоною впливу радіації. Ця теорія інтегрує уявлення попередніх теорій – теорії мішеней, теорії радіотоксинів і метаболічної теорії.

Розвиток радіобіологічних ефектів у часі на різних рівнях організації живого 1.Фізичні взаємодії іонізуючої радіації з речовиною ( с). 2.Фізико-хімічні перетворення ( с). 3.Молекулярно-біологічні процеси (~ с). 4.Клітинні і тканинні рабіобіологічні ефекти (~10 -1 c - години). 5.Системні біологічні ефекти на рівні організму (години - роки). 6.Біологічні ефекти в популяціях і біоценозах (місяці – десятки років).

Використання ядерної енергії. Ядерна енергетика: Основа ядерної енергетики - атомні електростанції, які забезпечують близько 6 % світового виробництва енергії та % електроенергії. За даними МАГАТЕ у 2013 році у світі працювало 437 промислових ядерних реакторів, розташованих на території 31 країни.

Ядерна енергетика: радіаційне забруднення після аварії на АЄС, Фукусіма (Японія, 2011).

Використання ядерної енергії. Ядерна енергетика: радіаційне забруднення після аварії на АЄС, Фукусіма (Японія, 2011).

Ядерна енергетика: радіаційне забруднення після аварії на АЄС, Чорнобиль (Україна, 1986).

Ядерна енергетика: радіаційне забруднення після аварії на підприємстві «Челябінськ-40», м. Озерськ (Челябінська область, Росія, 1957).

Використання ядерної енергії Ядерна зброя

Техногенні системи на атомній енергії Перший в світі атомний лідокіл «Ленін»

Техногенні системи на атомній енергії

Ядерні реактори на космічних апаратах

Використання іонізуючого випромінювання у дослідженнях Гама-спектрометрия Рентгенфлуоресцентний спектрометр

Використання іонізуючого випромінювання в медицині Радіотерапія Рентгенівська томографія