Кількісна радіобіологія

Міри радіобіологічних ефектів. Близькі та віддалені радіобіологічні ефекти. Радіобіологічні ефекти в різних за ступенем складності біологічних системах. Стохастичні й нестохастичні радіобіологічні ефекти. Летальні та нелетальні ефекти опромінення. Проліферативна й інтерфазна загибель клітин.

Дозові залежності радіобіологічних ефектів. “Малі” і “великі” дози іонізуючого випромінювання. Радіостійкість клітин і багатоклітинних організмів та параметри, що їх характеризують. Типи кривих дозових залежностей радіобіологічних ефектів. Дозові залежності ефектів дуже малих доз іонізуючого випромінювання. Соматичні й генетичні ефекти малих доз опромінення.

Принципи кількісної радіобіології: попадання, мішені й посилювача. Тлумачення кривих доза - ефект з позиції теорії мішені. Ефективний об’єм, ударність мішені. Екстраполяційне число, Do, Dq. Природа ефективних об’ємів у живих клітинах і модельних системах. Унікальні та масові структури клітини. Природа одноударності й багатоударності живих клітин. Застосування теорії мішені як метода досліджень ультраструктури клітин.

Методи кількісних оцінок модифікації радіобіологічних і радіаційнохімічних процесів. Фактор зміни дози (ФЗД).

Кількісний аналіз ефективності репарації ДНК, лінійно-квадратична дозова залежність радіобіологічного ефекту.

Закон Бергоньє-Трибондо та його молекулярно-біологічне тлумачення. Ядро клітини, її радіостійкість. Кореляція між розміром генетичного апарату клітини та її радіостійкістю. Радіотаксони. Поліплоїдія і радіостійкість видів.

Ієрархічність механізмів протирадіаційного захисту та післярадіаційного відновлення: репарація, репопуляція. регенерація,- реституція. Компенсаторні явища при радіаційному ураженні організму. Біологічне впізнавання при післярадіаційному відновленні.

Основи теорії надійності біологічних систем. Системи надійності клітини та багатоклітинних структур та їхнє значення для радіостійкості організмів.

Мікродозиметрична концепція. Концепція стохастичної радіобіології.

Структурно - метаболічна теорія. Концепція неспецифічності післярадіаційних відновлюваних процесів. Синтетична теорія радіобіологічних ефектів.

Основи радіоекології

Природний фон іонізуючого випромінювання в біосфері. Природа радіоактивності середовища. Космічне випромінювання. Радіоаіктивні родини урану-радію, актиноурану й торію. Калій, його радіоактивність. Природна радіоактивність у сучасній і давнній біосфері. Дозові навантаження на біологічні системи, обумовлені природною радіоактивністю середовища. Радіобіологічні ефекти дуже малих, близьких до природного фону доз іонізуючого випромінювання. Можливе значення природного радіоактивного фону у виникненні й еволюції видів. Природні радіоактивні аномалії Землі та особливості тваринного й рослинного світу в них. Природна радіоактивність і центри походхення видів.

Біологічна дія інкорпорованих радіонуклеотидів. Шляхи надходження радіонуклідів у організм рослин, тварин і людини. Розподіл радіонуклеотидів у тканинах, їхнє депонування, строки напівоновлення та розрахунки дозових навантажень, зумовлених розпадом радіонуклідів.

Радіонуклідне забруднення довкілля - глобальні радіонуклідні опади, локальні й регіональні антропогенні радіонуклідні аномалії. Радіоактивні забруднення після аварій у Чорнобилі, Киштимі, а також після випробувань ядерної і зброї. Технологія природного ядерного паливного циклу та пов’язана з ним загроза радіоактивного забруднення довкілля. Проблеми схоронення ядерних відходів. Підвищений радіаційний фон і його можливі наслідки - генетичні, імуно-гормональні та ін. Ризик епідеміологічних трандів. Оцінка ризику індукованого опроміненням раку. Наслідки ядерних бомбардувань Хіросіми й Нагасакі. Початкові наслідки підвищеного фону в зоні аварії на Чорнобильській АЕС.

Основні проблеми радіоекології у зв’язку з оцінкою ядерної небезпеки для людини. Міграція радіонуклідів у біосфері та окремих природно-територіальних комплексах. Трофічні ланцюги. Коефіцієнти нагромадження радіонуклідів окремими видами рослин та тварин. Методи модифікації трофічних ланцюгів. Дозові навантаження на людину за умов радіонуклідного забруднення території. Радіонуклідна ємність екосистем. Методи дезактивації території від радіоактивних забруднень.

Критерії оцінки небезпеки рідних типів іонізуючого випромінювання на основі даних радіобіології. Принципи визначення та розрахунків доз опромінення людини за умов забруднення території радіонуклідами. Компоненти дози - зовнішнє та внутрішнє опромінення, інгаляційне потрапляння радіонуклідів. Проблема родону. Комінтментні еквіралентні ефективні дози. Ретроспективна дозиметрія.

Концепції безпечного проживання та принципи унормувань дозових навантажень і гранічно допустимих концентрацій радіонуклідів у продуктах харчування, кормах і воді. Індивідуальні та колективні дози опромінення. Коефіціенти ризику опромінення й методи їх оцінки. Фактори, що сприяють виведенню радіонуклідів з організму людини або зменшують ризик віддалених наслідків опромінення. Явище підсумування та синергізму в дії радіаційних і хімічних факторів.

Дія іонізуючого випромінювання на популяції видів. Вплив опромінення на ценози. Ценотичні ефекти опромінення, опосередковані природним добором, гермезисом та інгібуючим впливом випромінювань.

ЛІТЕРАТУРА

1. Гродзинський Д.М. Радіобіологія. – К.: Либідь, 2000.

2. Гродзинский Д.М. Радиобиология растений.- К.: Наук. думка, 1989.

3. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. - М.: Высшая школа, 1988.

4. Захаров И.А., Кривинский А.С. Радиационная генетика микроорганизмов. - М.: Атомиздат, 1972.

5. Тимофеев-Ресовский Н.В., Савич А.В., Шальнов М.В. Введение в молекулярную радиобиологию. – М.: Медицина, 1984.

6. Кузин А.М. Структурно-метаболическая теория в радиобиологии.- М.: Наука, 1986.

7. Кудряшов Ю.Б., Беренфельд Б.С. Основы радиационной биофизики. - М.: Изд-во МГУ, 1982.

8. Хансон К.П., Комар В.Е. Биохимические аспекты действия радиации на живой организм.- М.: Медицина, 1977.

9. Радиация. Дозы. Эффекты. Риск. - М.: Мир, 1988.

10. Кузин A.M. Природный радиационный фон и его значение для биосферы Земли. - М.: Наука, 1991.

11. Сарапульцев Б.И., Гераськин С.И. Генетические основы радиорезистентности и эволюция. М.: Энергоатомиздат, 1993.

12. Криволуцкий Д.А., Тихомиров Ф.А. и др. Действие ионизирующей радиации на биоценоз - М.: Наука, 1988.

13. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

14. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). - К., 1997.

15. Чорнобильська катастрофа / За ред. В.Г. Бар'яхтара.- К.: Наук. думка, 1996.