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.
Таким образом, радиация заслуживает высокой степени внимания и ее изучением занимается дисциплина «радиобиология». Она является своеобразным фундаментом, который сопровождает процесс использования ядерных излучений в различных отраслях народного хозяйства.
Природный радиационный фон – это совокупность ионизирующих излучений, которые происходят из окружающей среды.
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.
Также можно отметить работы Е. С. Лондона, который проводил фундаментальные исследования по рентгенорадиологии и экспериментальной радиобиологии. Его работа «Радий в биологии и медицине» стала первой в мире монографией по радиобиологии.
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.
