Реферат радіаційна цитологія

    Вступ
  • 1 Предмет радіобіології
  • 2 Об'єкти та методи в радіобіології
  • 3 Теоретичні аспекти радіобіології
  • 4 Історія
  • 5 Стадії формування РБ - ефекту
  • 6 Радиобиология клітини
  • 7 Навчальні заклади та наукові установи
  • 8 Напрями Література

Радіаційна біологія або біологія - це самостійна комплексна, фундаментальна наука, що складається з багатьох наукових напрямків, що вивчає дію іонізуючих і неіонізуючих випромінювань на біологічні об'єкти.

Код науки по 4-х значной класифікації ЮНЕСКО - 2418 (розділ - біологія).

Біологія, будучи самостійною комплексною науковою дисципліною, має тісні зв'язки з рядом теоретичних і прикладних галузей знань - біологією, фізіологією, цитологією, генетикою, біохімією, біофізики, ядерної фізикою, фармакологією, гігієною і клінічними дисциплінами.

1. Предмет радіобіології

Фундаментальними завданнями. складовими предмет радіобіології, є:

  • розтин загальних закономірностей біологічної відповіді на вплив іонізуючого випромінювання здійснюватиме, в тому числі і пояснення радіобіологічного парадоксу
  • управління Радіобіологічного ефектами.

Існують дві протилежні і однаково неправильні точки зору на опромінення і шкода його для людини - радіоейфорія і радіофобія.

2. Об'єкти і методи в радіобіології

Відповідно до об'єктів РБ-досліджень (рівнів організації живого) в радіобіології виділяють 3 розділу:

  • Біологія складних систем (екологічні системи, популяції, багатоклітинні організми, органи і тканини)
  • Клітинна біологія (клітини, клітинні органели, біологічні мембрани)
  • Молекулярна біологія (макромолекули, "малі" молекули).

У радіобіології використовують специфічні методи, використовувані в різних її розділах.
Важливою рисою РБ-методів дослідження є кількісне зіставлення даного ефекту з викликала його дозою випромінювання, її розподілом в часі і обсязі реагує об'єкта.

3. Теоретичні аспекти радіобіології

Першою кількісною теорією є теорія «точкового тепла» або «точкового нагріву» (Ф.Дессауер-1922):

  • іонізуюче випромінювання має дуже малою об'ємною щільністю в порівнянні з іншими випромінюваннями
  • випромінювання має досить енергії, величина якої значно перевершує енергію будь-хімічного зв'язку
  • опромінений біологічний об'єкт складається з відносно байдужих і вельми істотних для життя мікрооб'ємів і структур
  • в опромінюється об'єкті при поглинанні відносно невеликий загальної енергії в окремих, випадкових і редкорасположенних мікрооб'ємах залишаються настільки великі порції енергії, що їх можна порівняти з мікролокальним нагріванням
  • так як розподіл «точкового тепла» є чисто статистичним, то кінцевий ефект в клітці буде залежати від випадкових "влучень" дискретних порцій енергії в життєво важливі мікрооб'єми всередині клітини; зі збільшенням дози збільшується ймовірність таких влучень і навпаки.

Теорія "мішені або влучень" поставила на чільне місце уявлення про пряму дію іонізуючого випромінювання на клітини (30-ті роки).

Стохастична (імовірнісна) гіпотеза є подальшим розвитком теорії прямої дії випромінювань. Виразниками цієї точки зору були О. Хуг і А. Келлерер (1966). Суть їхніх поглядів полягала в тому, що взаємодія випромінювань з кліткою відбувається за принципом вірогідності (випадковості) і що залежність "доза-ефект" обумовлюється не тільки прямим попаданням в молекули і структури-мішені, але і станом біологічного об'єкта як динамічної системи.

Б.І. Тарусовим і Ю.Б. Кудряшовим було показано, що вільні радикали можуть виникати при дії радіації і в наведених середовищах - в ліпідних шарах биомембран. Ця теорія отримала назву "теорії ліпідних радіотоксінов".

В даний час стався зсув парадигми від принципу попадання і теорії мішені до ефекту «свідка».

4. Історія

Микола Володимирович Тимофєєв-Ресовський. Портрет, намальований Олегом Цингер (1945)

Відкриття Іваном Павловичем Пулюєм (1890) і Вільгельмом Конрадом Рентгеном Х-променів (1895), Антуаном Анрі Беккерелем природної радіоактивності (1896), Марією Склодовської - Кюрі і П'єром Кюрі радіоактивних властивостей полонію і радію (1898) стало фізичною основою для народження радіобіології.

5. Стадії формування
РБ - ефекту

Радіобіологічний ефект формується після дії опромінення послідовно на різних рівнях (А -атомарном, М - молекулярному, К - клітинному,
Про - органному) .Зміна на перших трьох рівнях оборотні.

1. Фізико-хімічна стадія - пряме або непряме вплив випромінювання на молекули-мішені.

2. Біохімічна стадія-дію випромінювання на основні компоненти радіочутливих клітин з наступною зміною метаболізму.

3. Біологічна стадія - генетичні та віддалені ефекти опромінення.

  • Тривалість стадій від 10 -18 до 10 12 секунд.
  • Деякі стадії оборотні і можуть бути модифіковані.
  • Виразність ефекту залежить від радіочутливості об'єкта і дози випромінювання. Ряд пошкоджень може бути відновлений.

6. Біологія клітини

Радіаційна цитологія (біологія клітини) - наука, що вивчає вплив випромінювань на будову і функції клітин; один з напрямків радіобіології.

Пошкодження основних компонентів клітини веде до подальшого зміни органів (О) і / або загибелі клітин опроміненого організму. (М-молекули, ПД-пряму дію, КД-побічна дія, РТ-дію радіотоксінов). Зміни можуть бути модифіковані.

  • Порушення диференціювання і ділення клітин.
  • Трансформація в злоякісні клітини.
  • Репродуктивна і інтерфазна загибель клітин
  • Пошкодження ядер, хромосом, інших ядерних органел.
  • Пошкодження біологічних мембран

Класифікація типів загибелі клітин по В.І. Корогодін

  • Загибель без поділу і спроб до зростання (інтерфазна),
  • Загибель без поділу, але після збільшення розмірів клітини, а в деяких випадках після ділення ядра,
  • Загибель клітини при спробі розділитися або після одного поділу (мітотична загибель),
  • Загибель після декількох циклів розмноження (репродуктивна форма загибелі),
  • Загибель не всіх, а тільки деяких нащадків опромінених клітин (репродуктивна форма загибелі для швидко оновлюються клітинних систем).

Класифікація типів загибелі нервових клітин головного і спинного мозку по Ю.В. Щербатих

  • Інтерфазна загибель нейронів при надвисоких дозах опромінення за рахунок руйнування мембранних компонентів клітин. Настає протягом декількох годин після опромінення. Актуальна при тотальному опроміненні організму і "церебральному синдромі".
  • Відстрочена (генно-модифікована) загибель нейронів при локальному опроміненні мозку. Настає в терміни від декількох тижнів до декількох місяців. Актуальна при променевої терапії пухлин спинного і головного мозку.

7. Навчальні заклади та наукові установи

8. Напрями

література

Схожі статті