Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Основы радиобиологии и радиационной медицины

Покупка
Артикул: 458926.02.99
Доступ онлайн
220 ₽
В корзину
В учебном пособии дана общая характеристика ионизирующих излучений, описаны механизмы биологического действия радиации на различных уровнях организации живой материи, представлены основные клинические формы радиационных поражений от внешнего облучения, инкорпорации радионуклидов, местных, сочетанных и комбинированных радиационных воздействий, приведены фармакологические препараты, которые применяются для профилактики и лечения основных клинических проявлений радиационных поражений. Пособие написано в соответствии с программой обучения студентов медицинских и фармацевтических вузов и факультетов по разделу «Токсикология и медицинская защита» учебной дисциплины «Военная и экстремальная медицина» («Безопасность жизнедеятельности. Медицина катастроф»).
Гребенюк А. Н. Основы радиобиологии и радиационной медицины : учебное пособие / А. Н. Гребенюк, О. Ю. Стрелова, В. И. Легеза, Е. Н. Степанова. — 2-е изд., испр. и доп. — Санкт-Петербург : ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2015. - 232 с. - ISBN 978-5-93929-223-8. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1067476 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.

A. H. Гребенюк
О.Ю. Стрелова В. И. Легеза
Е. Н. Степанова




ОСНОВЫ РАДИОБИОЛОГИИ И РАДИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ


Учебное пособие



Издание второе, исправленное и дополненное




Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям высшего профессионального образования группы Здравоохранение




Санкт-Петербург
ФОЛИАНТ 2015

УДК 612.014.482
ББК 53.6

       Рецензенты:
          Заведующий кафедрой мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова кандидат медицинских наук доцент А. В. Старков
          Профессор кафедры безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова доктор медицинских наук А. А. Тимошевский
          Заведующий кафедрой токсикологии и экстремальной медицины Северо-Западного государственного медицинского университета имени И. И. Мечникова доктор медицинских наук профессор В. В. Шилов

       Гребенюк А. Н., Стрелова О. Ю., Легеза В. И., Степанова Е. Н.
          Основы радиобиологии и радиационной медицины:
          Учебное пособие. — 2-е изд., испр. и доп. —
          СПб: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2015. — 232 с.

ISBN 978-5-93929-223-8

В учебном пособии дана общая характеристика ионизирующих излучений, описаны механизмы биологического действия радиации на различных уровнях организации живой материи, представлены основные клинические формы радиационных поражений от внешнего облучения, инкорпорации радионуклидов, местных, сочетанных и комбинированных радиационных воздействий, приведены фармакологические препараты, которые применяются для профилактики и лечения основных клинических проявлений радиационных поражений.
Пособие написано в соответствии с программой обучения студентов медицинских и фармацевтических вузов и факультетов по разделу «Токсикология и медицинская защита» учебной дисциплины «Военная и экстремальная медицина» («Безопасность жизнедеятельности. Медицина катастроф»).









ISBN 978-5-93929-223-8

                                     © Коллектив авторов, 2015
             © ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2015

АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ



   Гребенюк Александр Николаевич — начаёьник кафедры военной токсикологии и медицинской защиты Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова — главный токсиколог-радиолог Министерства обороны Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор

   Стрелова Ольга Юрьевна — исполняющая обязанности заведующей кафедрой фармацевтической химии Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии, кандидат химических наук, доцент

   Легеза Владимир Иванович — главный научный сотрудник Научно-исследовательского испытательного центра (медико-биологической защиты) Научно-исследовательского испытательного института военной медицины Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова, лауреат Государственной премии СССР, заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор

   Степанова Елена Николаевна — доцент кафедры фармацевтической химии Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии, кандидат фармацевтических наук, доцент

ОГЛАВЛЕНИЕ



Список используемых сокращений..................................... 7

Введение........................................................... 8

Глава 1. Введение в радиобиологию................................. 10
        Учебные вопросы........................................... 10
        Базисные знания........................................... 10
        1.1. Радиобиология: предмет, цель и задачи учебной дисциплины . . 10
        1.2. Виды ионизирующих излучений и их свойства............ 17
        1.3. Количественная оценка ионизирующих излучений......... 21
        1.4. Основные источники ионизирующих излучений............ 26
        Литература для самоподготовки............................. 34
        Вопросы для самоконтроля.................................. 34

Глава 2. Основы биологического действия ионизирующих излучений . . 36
        Учебные вопросы........................................... 36
        Базисные знания........................................... 36
        2.1. Основные стадии действия ионизирующих излучений...... 36
        2.2. Молекулярные механизмы лучевого повреждения биосистем . . 41
        2.3. Реакции клеток и тканей на облучение................. 51
        2.4. Радиобиологические эффекты........................... 57
        Литература для самоподготовки............................. 62
        Вопр  осы для самоконтроля................................ 63

Глава 3. Лучевые поражения в результате внешнего общего (тотального) облучения......................................................... 64
        Учеб  ные вопросы......................................... 64
        Бази  сные знания......................................... 65
        3.1. Классификация лучевых поражений в зависимости от вида и условий воздействия....................................... 65
        3.2. Костномозговая форма острой лучевой болезни.......... 71
        3.3. Кишечная форма острой лучевой болезни................ 92
        3.4. Токсемическая форма острой лучевой болезни........... 97

4

        3.5. Церебральная форма острой лучевой болезни............. 97
        3.6. Радиационные поражения при внешнем неравномерном облучении..................................................100
        3.7. Особенности радиационных поражений при воздействии нейтронов..................................................102
        3.8. Общие принципы лечения лучевых поражений, возникающих в результате внешнего общего (тотального) облучения........105
        Литература для самоподготовки..............................110
        Вопросы для самоконтроля...................................111

Глава 4. Поражения в результате внутреннего радиоактивного заражения 113
        Учебные вопросы............................................113
        Базисные знания............................................114
        4.1. Условия возникновения и общая характеристика поражений от внутреннего радиоактивного заражения....................114
        4.2. Радиоактивность: основные понятия и термины...........115
        4.3. Факторы, определяющие дозу облучения, поглощенную при радиоактивном заражении, и ее биологический эффект ... 119
        4.4. Кинетика радионуклидов в организме....................122
        4.5. Биологическое действие радиоактивных веществ..........127
        4.6. Лучевые поражения в результате алиментарного и ингаляционного поступления в организм продуктов ядерного деления (продуктов ядерного взрыва)........................129
        4.7. Профилактика поражений радионуклидами.................135
        4.8. Особенности клиники и лечения радиационных поражений при инкорпорации основных аварийно опасных радионуклидов . 136
        Литература для самоподготовки..............................150
        Вопросы для самоконтроля...................................150

Глава 5. Местные лучевые поражения.................................152
        Учебные вопросы............................................152
        Базисные знания............................................152
        5.1. Патогенез и основные клинические проявления лучевых поражений кожи.............................................153
        5.2. Патогенез и основные клинические проявления лучевого орофарингеального синдрома.................................159
        5.3. Краткая характеристика лекарственных средств для лечения местных лучевых поражений..................................161
        5.4. Общие принципы лечения местных лучевых поражений......166
        Литература для самоподготовки..............................170
        Вопросы для самоконтроля...................................170

5

Глава 6. Комбинированные и сочетанные радиационные поражения . . . 172
        Учебные вопросы.........................................172
        Базисные знания.........................................173
        6.1. Комбинированные радиационные поражения.............173
        6.2. Сочетанные радиационные поражения..................182
        6.3. Хроническая лучевая болезнь........................185
        6.4. Отдаленные последствия облучения...................192
        Литература для самоподготовки...........................196
        Вопросы для самоконтроля................................196

Тестовые задания................................................198
        Ответы на тестовые задания..............................212

Ситуационные задачи.............................................213
        Решения ситуационных задач..............................217

Рекомендуемая литература........................................225

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ



             АЭС — атомная электрическая станция
             ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота
               Кн — коэффициент неравномерности
             ЛПЭ — линейная передача энергии
          МАГАТЭ — Международное агентство по атомной энергии
            МКРЗ— Международная комиссия по радиологической защите
             МЛП — местные лучевые поражения
             НРБ— нормы радиационной безопасности
             ОБЭ — относительная биологическая эффективность
             ОЛБ — острая лучевая болезнь
             ПРО — первичная реакция на облучение
             ПЯВ — продукты ядерного взрыва
             ПЯД — продукты ядерного деления
              РВ — радиоактивное вещество
             РЗМ — радиоактивно-загрязненная местность
             РНК— рибонуклеиновая кислота
     РПН-синдром — синдром ранней преходящей недееспособности
СД50/30 — смертельная доза, при которой за 30 суток наблюдения погибает половина облученных биообъектов
             СИЧ — счетчик излучений человека
             СРП — сочетанные радиационные поражения
            ТАКМ — трансплантация аллогенного костного мозга
              Т₁/₂— период полураспада
            Т₆иол — период биологического полувыведения
            Тэфф — эффективный период полувыведения
             ХЛБ — хроническая лучевая болезнь
     ЦНС-синдром — синдром радиационного поражения центральной нервной системы

ВВЕДЕНИЕ



Существование цивиёизации на современном этапе ее развития немыслимо без использования ядерной энергии в самых различных областях жизнедеятельности человека — промышленности, медицине, научных исследованиях и т. д. Однако одним из негативных итогов этого процесса является значительное расширение перечня источников радиационной опасности: потенциальную угрозу жизни и здоровью людей в настоящее время создает не только ядерное оружие, но и объекты атомной энергетики, медицинские, научные, промышленные и другие источники ионизирующих излучений.
   Широкое использование источников ионизирующих излучений во всех сферах человеческой деятельности приводит к увеличению вероятности возникновения разнообразных нештатных ситуаций и обусловливает возможность формирования очагов массовых санитарных потерь при случайном или преднамеренном разрушении радиационно-опасных объектов.
   По данным МАГАТЭ (2003), не считая аварии на Чернобыльской АЭС, в мире произошло более 430 крупных радиационных инцидентов, в ходе которых не менее 3000 человек были значительно облучены, 133 из них со смертельным исходом. На территории бывшего СССР и России за время существования атомной энергетики произошло 349 радиационных инцидентов с облучением людей, при этом 753 пострадавших имели клинически значимые острые радиационные поражения, у 349 человек была диагностирована острая лучевая болезнь, а 71 погиб в результате радиационного воздействия в ближайшие сроки после облучения. Только за последнее десятилетие на территории Российской Федерации произошло 36 аварийных ситуаций, связанных с источниками ионизирующих излучений, с вовлечением в них более 80 человек, 48 из которых получили острые лучевые и комбинированные поражения. Следует также отметить, что, несмотря на международные соглашения, сохраняется возможность применения ядерного оружия в современных войнах и локаль

8

ных конфликтах, а угроза ядерного терроризма в последние годы неуклонно возрастает.
   Более разнообразными стали и условия радиационного воздействия на человека, а следовательно, и формирующиеся при этом виды лучевого поражения: не только острые, но и хронические формы патологии, лучевые реакции, а также стохастические проявления радиационных поражений.
   Высокий уровень радиационной опасности современного мира и широкий спектр формирующихся после облучения клинических форм лучевой патологии делает абсолютно необходимой подготовку студентов медицинских и фармацевтических вузов в области радиобиологии и радиационной медицины.
   В предлагаемом читателям учебном пособии не преследовалась цель изложить все сведения, накопленные мировой и отечественной наукой в области радиобиологии и радиационной медицины. Вместе с тем авторы попытались под одной обложкой объединить весь комплекс вопросов, касающихся основ радиобиологии и радиационной медицины, необходимых современному врачу и провизору. Это, прежде всего, современные представления о свойствах ионизирующих излучений и механизмах биологического действия радиации на различных уровнях организации живой материи. Знание основ радиобиологии, изложенных в первых двух главах пособия, поможет студенту детально разобраться в патогенезе радиационных поражений, вызванных внешним облучением, инкорпорацией радионуклидов, местными, сочетанными и комбинированными радиационными воздействиями, а также представить все многообразие клинических форм лучевой патологии. Понимание патогенеза лучевых поражений позволит, в свою очередь, обосновать подходы к профилактике и лечению основных клинических проявлений радиационных поражений, а также выбрать наиболее подходящие для этих целей фармакологические препараты.
   Авторы не претендуют на исчерпывающее описание всех радиобиологических проблем. Основная цель настоящего пособия — дать студентам медицинских и фармацевтических вузов и факультетов основы радиобиологических знаний, которые могут пригодиться в их практической деятельности. Насколько это удалось, судить читателям, а авторы с благодарностью примут все замечания и пожелания по изложенному в настоящем учебном пособии материалу.

Глава 1





                ВВЕДЕНИЕ В РАДИОБИОЛОГИЮ




Учебные вопросы
1. Предмет радиобиологии. Цели и задачи радиобиологии как науки и учебной дисциплины.
2. Структура радиобиологии как науки и направления практической деятельности. Основные разделы радиобиологии как учебной дисциплины.
3. Виды ионизирующих излучений и их свойства.
4. Количественная оценка ионизирующих излучений. Основы дозиметрии и радиометрии.
5. Источники ионизирующих излучений и радионуклидов в природе и в обществе.
Базисные знания
1. Строение и основные характеристики атома.
2. Ядерные взаимодействия.
3. Основные свойства и характеристики ионизирующих излучений.


            1.1. РАДИОБИОЛОГИЯ:
            ПРЕДМЕТ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


Радиобиология — наука, изучающая механизмы взаимодействия излучений с биологическими объектами и их проявления на всех уровнях организации живого — от молекулярного до организменного, а часто и популяционного.
   Предметом радиобиологии являются многообразные проявления действия излучений, механизмы возникновения этих проявлений, влияние на развитие конкретных биологических эффектов условий воздействия радиации.
   Целью радиобиологии как науки является вскрытие закономерностей ответа биологических систем на воздействие излучений, что является научной основой гигиенической регламента

10

ции радиационного фактора, профилактики и лечения радиационных поражений, а также использования излучений в различных видах человеческой деятельности, в том числе и медицине.
   Достижение этой цели позволяет решать многие прикладные задачи, важнейшими из которых являются:
   ♦ прогнозирование медико-биологических и экологических последствий радиационных воздействий;
   ♦ нормирование радиационных воздействий в повседневных условиях и при работе с источниками излучений;
   ♦ раннее выявление различных форм радиационных поражений, диагностика и прогнозирование степени их тяжести;
   ♦ разработка средств и методов профилактики и лечения радиационных поражений;
   ♦ организация и проведение медицинских и защитных мероприятий в очагах радиационных поражений;
   ♦ научное обоснование методов и способов проведения радиационной стерилизации различных материалов, в том числе и лекарственных препаратов;
   ♦ разработка наиболее рациональных режимов лучевой диагностики и лучевой терапии различных заболеваний и др.
   Для решения этих задач радиобиологии потребовалось создать собственные методы исследования, важнейшим из которых является экспериментальный метод: ни одно утверждение в радиобиологии не может быть принято, если оно не подтверждено в эксперименте.
   Наличие предмета, цели, задач и методов исследования определяет радиобиологию как самостоятельную научную и учебную дисциплину, имеющую тесные взаимосвязи со многими теоретическими и прикладными областями человеческих знаний (рис. 1).
   Как и любая другая учебная дисциплина, радиобиология имеет общие и частные разделы. К общим разделам, имеющим отношение к любым теоретическим и прикладным аспектам этой науки, относятся вопросы, связанные с классификацией и свойствами излучений, механизмами их биологического действия, реакциями клеток на радиационное воздействие, радиочувствительностью и радиопоражаемостью различных тканей, с характеристикой различных радиобиологических эффектов. Частные разделы касаются патогенеза и клиники различных форм радиационных поражений, средств и методов их профилактики

11

Рис. 1. Взаимосвязи радиобиологии с естественно-научными и медицинскими дисциплинами

Медицинская радиобиология (радиационная медицина)

Рис. 2. Направления радиобиологии как науки

12

и лечения, проблем регламентации радиационных воздействий, применения излучений при диагностике и терапии заболеваний, способов радиационной стерилизации медицинского имущества и пр.
   С другой стороны, радиобиология как наука имеет различные направления, некоторые из них представлены на рис. 2.
   Таковы предмет и структура современной радиобиологии — науки, возникшей чуть более века назад, в 1895 году, благодаря открытию Вильгельма Конрада Рентгена. Его статья под названием «О новом типе лучей» была опубликована 28 декабря 1895 года в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества. Рентген занимался открытыми им Х-лучами немногим более года (с 8 ноября 1895 года по март 1897 года) и опубликовал о них три статьи, в которых было исчерпывающее описание нового вида излучений. Впоследствии сотни работ его последователей не смогли ничего ни прибавить, ни изменить существенно. Рентген, потерявший интерес к Х-лучам, говорил своим коллегам: «Я уже все написал, не тратьте зря время». За открытие Х-лучей Рентгену в 1901 году была присуждена первая Нобелевская премия по физике, причем нобелевский комитет подчеркивал практическую важность его открытия. В 1896 году в России по инициативе ученика В. К. Рентгена — Абрама Федоровича Иоффе впервые было употреблено название «рентгеновские лучи», в других странах до настоящего времени используется предпочитаемое Рентгеном название — X-лучи.
   Еще одно фундаментальное открытие в области радиобиологии было совершено в 1896 году французским физиком Антуаном Анри Беккерелем, который занимался изучением фосфоресцирующих веществ. Среди различных материалов, с которыми он работал, был минерал, содержащий тяжелый металл уран. Кусочек этого минерала лежал в течение нескольких дней в темной комнате на фотопластинке, завернутой в черную бумагу. Беккерель проявил эту пластинку и обнаружил засвеченное пятно именно в том месте, где лежал минерал, причем пятно имело очертания минерала. Другими словами, вещество само себя сфотографировало. Дальнейшие изучения показали, что уран испускает излучение, гораздо более проникающее, чем рентгеновское. Оно вызывало флуоресценцию соответствующих веществ, ионизировало воздух и другие газы и разряжало заряженный электроскоп. Такие минералы были названы радиоактивными.

13

Доступ онлайн
220 ₽
В корзину