Краткий исторический экскурс

Возникновение радиобиологии связано с тремя великими открытиями конца XIX столетия: открытие Вильгельмом Конрадом Рентгеном Х-лучей (1895г); открытие Анри Беккерелем естественной радиоактив­ности урана (1896г); открытие Марией Склодовской-Кюри и Пьером Кюри радиоактивных свойств полония и радия (1898г).

Сразу же после открытия рентгеновских лучей началось всестороннее изучение биологического действия ионизирующих излучений. Всего за один год после открытия Рентгена было издано 49 книг и более 1000 статей об использовании Х-лучей в медицине.

Почти все первые исследователи, не знавшие природы и свойств открытых явлений и работавшие с ними без каких-либо предосторожностей, погибли. В «Книге почета», опубликованной в 1959г, приведены фамилии 360 человек, умерших от радиационного поражения при работе с источниками ионизирующих излучений.

Основными предпосылками бурного развития радиобиологии в ХХ веке явились следующие факты:

· обнаружение повреждающего действия ионизирующих излучений на организмы;

· чрезвычайно быстрое применение вновь открытых излучений в науке и практике;

· угроза ядерной катастрофы, которая с 40-х годов ХХ века нависла над миром после применения атомной бомбы в Японии;

· резкое повышение радиационного фона на планете за счет ядерных взрывов и развития ядерно-топливных предприятий.

Историю радиобиологии принято делить на три этапа, первый из которых может быть назван этапом первоначальных наблюдений. В этот период происходило быстрое накопление научных фактов, разнообразных сведений о действии ионизирующих излучений на различные живые объекты. Среди самых ранних работ следует назвать исследования И.Ф. Тарханова, уже в 1896г установившего в опытах на лягушках и насекомых действие рентгеновских лучей на ряд систем организма, на основании чего им было высказано предположение о возможности лечебного при­менения рентгеновского излучения.

В печати появились сообщения о поражениях кожи (эритемах, дерматитах, выпадении волос) у лиц, подвергавшихся частым и продолжительным воздействиям Х-лучами при прове­дении экспериментов, а в 1902г. Фрибен описал первый случай лучевого рака кожи.

Пьер Кюри, желая выяснить действие радия на кожу, подверг облучению собственную руку: к его великой радости, уча­сток кожи, соприкасавшийся с радием, оказался пораженным. В 1901г. Анри Беккерель на протяжении 6 ч носил в кармане жилета ампулу с радием и тоже получил ожог. Через 10 дней у него появилась эритема, а потом и долго не заживающая язва. Эти наблюдения, а также эксперименты на животных дали основание Пьеру Кюри вместе с известными учеными-медиками Бушаром и Бальтазаром прийти к выводу о лечебном действии радия на волчанку и некоторые формы рака, что и послужило началом кюритерапии.

Уже в 1896 – 1901гг радий и Х-лучи применяли для лечения злокачественных новоообразований. Несмотря на ряд хороших клинических результатов лечения, в те годы использование ионизирующих излучений с лечебной целью носило эмпирический характер, так как физические свойства и механизмы биологического действия этих излучений не были изучены. Не зная дозирования излучений, врачи применяли рентгеновские лучи и препараты радия произвольно, в силу чего лечение бывало либо малоэффективным, либо сопровождалось осложнениями – лучевыми поражениями.

Начало теоретических и экспериментальных исследований в радиобиологии связано также с работами российских ученых С.В. Гольдберга и Е.С. Лондона, изучавших лучевые реакции кожи. В 1904г была опубликована монография С.В. Гольдберга «К учению о физиологическом действии беккерелевых лучей» а в 1911г. вышла книга Е.С. Лондона «Радий в биологии и медицине».

Г. Хейнеке, живший и работавший в это же время, применяя рентгеновские лучи, вызвал гибель мышей, впервые описал лучевую анемию и лейкопению, а также обратил внимание на поражение органов кроветворения, видимое даже невооруженным глазом (атрофия селезенки). В 1903г. Д. Буном была выявлена роль поражения ядра в клеточной радиочувствительности.

Начальный период развития радиобиологии характеризуется работами описательного ха­рактера. Но уже тогда было установлено два важнейших факта - торможение кле­точного деления, вызываемое ионизирующим излучением (Корнике, 1905) и различие в степени выраженности реакции разных клеток на облучение, известное в радиобиологии, как правило Бергонье и Трибондо (1906). Суть этого правила состоит в том, что клетки тем более радиочувствительны, чем большая у них спо­собность к размножению и чем менее они дифференцированы.

В первое десятилетие XX в. началось изучение действия ионизирующей радиации на эмбриогенез, позволившее обнару­жить возникновение различных аномалий при облучении на опре­деленных стадиях развития эмбриона.

Таким образом, уже на заре развития радиобиологии была подмечена наиболее важная особенность иони­зирующих излучений - избирательность их действия, определяемая не столько характеристиками самих лучей, сколько свойствами тех или иных облученных клеток, т.е. их чувствительностью к излучению. Благодаря этому, несмотря на совершенно одинаковые условия облучения одной и той же ткани или органа, одни клетки сильно повреждаются и погибают, а другие не обнаруживают повреждений.

Становление русской радиобиологической науки связано с организацией в 1918г в Ленинграде, по предложению М.И. Неменова и содействии Наркомпроса в лице А.В. Луначарского, научного центра «...для всестороннего изучения действия рентгеновых лучей и радия на организм человека, животных и растений и для создания научно-образованных специалистов рентгенологов и радиологов». Этот центр тогда назывался Государственным рентгенологическим, радиологическим и раковым институтом и явился alma mater ленинградской школы радиобиологов.

Таким образом, ранние наблюдения хотя и имели фундаментальное значение, но носили качественный описательный характер; какая-либо теория, объясняющая механизм действия ионизирующих излучений на живые объекты, отсутствовала.

Второй этап развития радиобиологии харак­теризуется массовыми экспериментами с различных популяциям клеток и животных, с количественным отражением результатов на специальных кривых доза-эффект. Он может быть назван этапом становления количественных принципов радиобиологии, имевших целью связать биологический эффект с дозой излучения. Разработанный в этот период способ анализа результа­тов радиобиологических экспериментов с помощью кривых доза-эффект остается актуальным и в настоящее время.

В 1922 г. Ф. Дессауэром была предложена первая теория, объяснявшая радиобиоло­гический эффект дискретностью событий - актов ионизации в чувствительном объеме клетки. Эти взгляды позднее получили развитие в виде принципа попаданий и теории мишеней в трудах Н.В. Тимофеева-Ресовского, К. Циммера, Д.Э. Ли и других ис­следователей.

Одним из важнейших открытий того времени было обнаружение действия ионизирующих излучений на генетический аппарат клет­ки, сопровождающееся наследственной передачей вновь приобре­тенных признаков. Впервые эти наблюдения были сделаны русскими учеными Г.А. Надсоном и Г.С. Филипповым в 1925 г. в опытах на дрожжах. Работами этих выдающихся ученых было показано, что под влиянием излучения радия и рентгеновых лучей возникают новые микроорганизмы, названные ими радио- и рентгенорасами. Возникающие расы отличались от родоначальной формы как по своему строению и развитию, так и по жизненным свойствам.

К сожалению, это крупнейшее от­крытие не получило должной оценки и лишь после работ американского ученого Г. Меллера, установившего мутагенный эффект ионизирующих из­лучений в экспериментах на дрозофиле, радиационно-генетические исследования стали широко проводиться во всем мире.

За открытие радиационного мутагенеза Г. Меллер был удостоен Нобелевской премии, судьбы выдающихся отечественных пионеров радиационной генетики сложились иначе.

Ученый - самородок Г.С. Филип­пов родился в бедной крестьянской семье в 1898г. С 1922 г. во время учебы в медицинском институте одновременно работал в лаборатории Г.А. Надсона. Тогда и были выполнены ставшие известными всему миру работы по получению радиорас, но выполнялись они тяжелобольным человеком в крайне неудовлетворительных бытовых ус­ловиях. В 1933 году Г.С. Филиппов погиб от туберкулеза. Вскоре после его смерти последовал арест, а затем и смерть в тюрьме Г.А. Надсона.

Репрессии 30-40-х годов и длительный период безраздельного царствования в науке лысенковщины надолго приостановили дальнейшее развитие радиационной генетики в Советском Союзе. И лишь работы выдающегося русского ученого Н.В. Тимофеева-Ресовского, который избежал ареста, не вернувшись из зарубежной командировки, в значительной степени поддержали отечественный авторитет в этой области.

Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский является одним из основоположников современной радиационной генетики и теоретической радиобиологии. Его основные исследования в этих областях были выполнены в Отделе генетики Института мозга в Берлин-Бухе, в Лаборатории биофизики Института биологии Уральского филиала АН СССР (Свердловск) и в Отделе общей радиобиологии и радиационной генетики НИИ медицинской радиологии АМН СССР.

Классические исследования Н.В. Тимофеева-Ресовского по мутагенному действию ионизирующих излучений, проведенные в 30-40-х годах ХХ столетия, привели к двум крупным обобщениям: биофизической концепции мутационного процесса и применению принципов попадания и мишени в радиобиологии. Эти представления сформулированы в классических работах: Н.В.Тимофеев-Ресовский, К.Г. Циммер, М. Дельбрюк «О природе генных мутаций и структуры гена» (1935); Н.В.Тимофеев-Ресовский, К.Г. Циммер «Биофизика. Часть 1. Принцип попадания в биологии» (1947).

Велики заслуги Н.В. Тимофеева-Ресовского в создании им крупной школы учеников и последователей, с именами которых связаны успехи и дальнейшее развитие радиобиологии. К их числу относятся Н.В. Лучник, В.И. Иванов, В.И. Корогодин, Л.С. Царапкин, О.В. Малиновский, В.Г. Капульцевич, Н.П.Бочков и ряд других ученых.

Работы Н.В. Лучника в области радиационной генетики связаны с изучением явления репарации генетических повреждений.

Значительные достижения советской радиационной генетики связаны с именами таких крупных ученых как Н.П. Дубинин, Б.Л. Астауров, Н.И. Шапиро.

Центральным вопросом, вокруг которого разгорались дискуссии на самых первых этапах развития мировой радиобиологии, оказался вопрос о роли повреждения ядра, цитоплазмы или всей клетки в целом в качестве мишени, определяющей исход радиационного поражения. И если в США и Европе, под влиянием достижений радиационной генетики этот вопрос вскоре решился в пользу определяющего значения ядра и ядерной ДНК, то правильная позиция в Советском Союзе запаздывала из-за господства сторонников лысенковщины, не признававших существования ДНК в качестве материального носителя наследственности.

Однозначные доказательства определяющей роли поражения ядра в клеточной гибели были получены в блестящих экспериментах Б.Л. Астаурова (1948) при получении андрогенетического потомства у тутового шелкопряда.

Затем было уточнено, что существуют два типа радиационной гибели клеток - репродуктивная - в процессе деления и интерфазная (без деления). В обоих случаях решающее значение имеет повреждения ядерного материала: при репродуктивной форме гибели - структурные повреждения ДНК, реализующиеся в виде хромосомных аберраций (Н.П. Дубинин, Н.В. Лучник), а при интерфазной - повреждение хроматина (С.Р. Уманский, К.П. Хансон и др.).

В начале 40-х годов в США были созданы специальные лабо­ратории при крупных атомных центрах: в Брукхевене, Окридже, Аргонне и др. Широко известны работы этого времени А. Холлендера, Г. Куртиса, Е. Пауэрса, А. Спэрроу, М. Элкинда, В. Рассела и других амери­канских ученых.

Особенно интенсивные радиобиологические исследования началось после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Неотложной задачей явилась разработка способов противолучевой защиты и лечения радиационных поражений, что, в свою очередь, потребовало де­тального изучения механизмов радиобиологического эффекта и патогенеза лучевой болезни.

Поэтому в период с 40-х по 50-е годы крупные исследователь­ские центры были созданы в Европе и на других континентах. Зачас­тую они находились при институтах и больницах, как правило, онкологических, так как стало очевидным, что научной основой лучевых методов лечения злокачественных опухолей должно быть изучение тканевой радиочувствительности и овладение методами ее направленного изменения. В Англии был создан Институт Честф Битти при Королевском раковом госпитале, лаборатории при госпиталях Моунт Верной и Христи, а также при атомном центре в Харуэлле. Здесь работали такие крупные исследователи, как Л. Грей, А. Хеддоу, П. Александер, Ш. Ауэрбах, Ж. Лаутит и др.

Во Франции была организована лаборатория в Институте Пастера (А. Лакассань, Р. Латарже, Ж. Матэ и др.). В Западной Гер­мании исследования проводились под руководством Б. Раевского, К. Циммера, X. Лангендорфа, У. Хагена и др. Большой вклад в радиобиологию, особенно в разработку вопросов противо­лучевой защиты, внесли бельгийские исследователи З. Бак, М. Эррера и Ж. Мэзен. В Голландии широко известны работы школы Г. Барендсена, Ван ден Бренка и Ван Беккума.

Ин­тенсивно стали проводиться исследования в Японии (Т. Сугахара). Эта страна волей судьбы стала своего рода испытательным полиго­ном, где оказалось не только возможным, но и необходимым изу­чение непосредственных и отдаленных последствий облучения людей, пострадавших в результате атомной бомбардировки.

В 30-е годы ХХ столетия чешские ученые Стоклаза и Пенкава опубликовали результаты наблюдений за действием повышенного естественного радиационного фона на растительный покров в районе выхода на поверхность обогащенных естественными радионуклидами горных пород. В годы, предшествовавшие второй мировой войне, радиоэкологические исследования были ограничены работами по оценке миграции в окружающей среде урана, тория, радия и продуктов их распада при использовании биогеохимического метода поиска урановых руд.

Интенсивное развитие радиоэкологии началось с 50-х годов, когда произошло поступление большого количества искусственных радионуклидов в биосферу после испытаний ядерного оружия. В 50-60-х годах были развернуты в разных странах крупномасштабные исследования переноса радионуклидов по пищевым цепочкам и накопления их в живых организмах. Тогда же, в 1956 г., советскими учеными A.M. Кузиным и А.А. Передельским и американским экологом Ю. Одумом был введен и сам термин радио­экология. Результаты радиоэкологических исследований оказали большое влияние на принятие международных договоров о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, под водой и в космическом пространстве. А вскоре перед радиобиологами ряд задач поставили и кос­мические исследования.

Широкое международное обсуждение вопросов радиобиологии было проведено в 1955 г. на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии. С этого времени начался третий, современный этап развития радиобиоло­гии, продолжающийся и по настоящее время.

При Организации Объединенных Наций были созданы специальные комитеты по сбору и обсуждению всей научной информации о дей­ствии ионизирующей радиации на организм человека и о путях противолучевой защиты.

В 1962 г. в Советском Союзе был учрежден специальный На­учный Совет АН СССР по проблемам радиобиологии, координи­ровавший фундаментальные исследования, направ­ленные на решение практических задач, в том числе медицинских. Первым председателем Научного Совета был А.В. Лебединский, а с 1964 г. Советом руководил А.М. Кузин.

Создание и деятельность Научного Совета сыграли боль­шую роль в развитии отечественной радиобиологии и объединении сил, так как к участию в нем были привлечены ведущие радиобио­логи страны, работающие не только в системе АН СССР, но и из других ведомств.

В области радиационной генетики крупные научные обобщения были сделаны в 1961г в монографии Н.П. Дубинина «Проблемы радиационной генетики». Под руководством В.А. Шевченко в эти годы разрабатывались такие важные вопросы генетики популяций как принципы радиационно-генетического нормирования, а также генетических критериев оценки радиационного фактора. Эти работы обобщены в сборниках «Мутагены при действии физических факторов», 1980, и «Радиационный мутагенез и его роль в эволюции и селекции», 1987, а также в монографии В.А. Шевченко и М.Д. Померанцевой «Генетические последствия действия ионизирующих излучений», 1985.

В конце 60-х - начале 70-х годов В.И. Корогодин вместе с К.М. Близником и другими сотрудниками показали, что возникновение радиорас также происходит после облучения у диплоидных клеток. Явление, в основе которого лежит повышенная нестабильность хромосомного аппарата нелетально поврежденных излучением клеток, было названо «каскадным мутагенезом». Результаты исследований В.И. Корогодина содержатся в монографии «Проблемы пострадиационного восстановления», 1966.

И.Б. Бычковской в модельных экспе­риментах на одноклеточных организмах, было обнаружено «нестохастическое» наследование летальных эффектов. Этим работам посвящена ее монография «Проблемы отдаленной радиационной гибели клеток», 1986.

Большой вклад в клеточную радиобиологию был внесен сотрудниками лаборатории радиационной цитологии Института цитологии АМН СССР, организованного В.П. Парибоком в 1959 г. В.П. Парибок первым в СССР организовал изучение процессов репарации ДНК на молекулярном уровне и начал анализ восстановления клетки в целом, сопоставляя клеточные и молекулярные процессы (В.П. Парибок «Постра­диационная репарация», 1970).

Начиная с 1970г. лабораторией радиационной цитологии руководил В.Д. Жестяников, а основными направлениями работ являлись: изучение молекулярных механизмов репарации ДНК после воздействия ионизирующего излучения, УФ-света, химических мутагенов и канцеро­генов, включая энзимологию репара­ции и ее генетический контроль; исследование роли репарации ДНК в восстановлении жизнеспособности клетки и целостности хромосом; исследование роли репарации ДНК в поддержании стабильности генетического материала и в нормальной жизнедеятельности клетки; регуляция процессов репарации ДНК в клетках млекопитающих.

Постановка и решение многих принципиальных вопросов молекулярной и клеточной радиобиологии связаны с работами Л.Х. Эйдуса и сотрудников руководимой им лабора­тории Института биологической физики АН СССР.

В 1956 г. Л.Х. Эйдусом было вы­двинуто положение об образовании в макро­молекулах долгоживущих скрытых (потенциальных) повреждений, реализующихся лишь при дополнительных воздействиях (кислорода, теплоты и других агентов). Этот механизм радиационной инактивации макромолекул, доказанный в 1958г экспериментально, привел к пересмотру существовавших представлений о «мгновен­ности» первичных событий и создал теоретическую основу для поиска новых способов модификации лучевого поражения и возможности пострадиационного восстановления. Л.Х. Эйдусом является автором учебного пособия для вузов «Физико-химические основы радиобиологических процессов и защита от излучений», 1972, 1979 г.

Особую роль в исследованиях Л.Х. Эйдуса занимает изучение механизма кислородного эффекта. Изложению теории кислородного эффекта посвящена монография Л.Х. Эйдуса и Ю.Н. Корыстова «Кислород в радиобиологии» (1984).

Исследования в области молекулярной радиобиологии проводились под руководством К.П. Хансона: изучалось радиационное поражение всех звеньев системы информационных макромолекул. Результаты работ этого коллектива обобщены в монографиях авторов: В.Е. Комар, К.П. Хансон «Инфор­мационные макромолекулы при лучевом поражении клеток», 1972. и 1980; и К.П. Хансон и др. «Молекулярные механизмы радиационной гибели клеток», 1985.

В области клеточной радиобиологии большое признание получили исследования, проводившиеся в Институте биологии развития АН СССР под руководством Э.Я. Граевского, и продолженные М.М. Константиновой (Э.Я. Граевский «Сульфгидрильные группы и радиочувствитель­ность», 1969).

Широко известны исследования сотрудников лаборатории Института химической физики во главе с И.И. Пелевиной, посвященные изучению клеточно-кинетических параметров восстановления от потенциально-летальных поражений, а также механизмов действия электрон-акцепторных сенсибилизаторов гипоксических клеток (И.И. Пелевина, Г.Г. Афанасьев, Г.Г. Готлиб «Клеточные факторы реак­ции опухолей на облучение и химиотерапевтические воздействия», 1978).

Важные результаты в области радиобиологии стволовых клеток системы крове­творения и кишечника выполнены А.Г. Коноплянниковым с сотрудни­ками (монография «Радиобиология стволо­вых клеток», 1984).

Весьма важные исследования выполнены отечественными радиобиологами при выяснении молекулярных и клеточных механизмов, определяющих различия в биологической эффективности излучений с разной величиной линейной передачи энергии (Е.А. Красавин «Проблема ОБЭ и репарация ДНК»).

Работы по молекулярным механизмам репарации ДНК и модификации клеточной радиочувствительности выполнены А.С. Саенко и В.Г. Петиным. В значительной степени они освещены в монографии В.Г. Петина «Генетический контроль модификаций радиочувствительности», 1987.

В области радиобиологии организма следует упомянуть А.В. Лебединского, М.Н. Ливанова, Ю.Г. Григорьева.

Видным представителем патофизиологического направления советской радиобиологии был академик П.Д. Горизонтов. С именем П.Д. Горизонтова и его учеников связаны три крупных раздела радиобиологических исследований: разработка патогенеза острой лучевой болезни; проблема поражения и восстановления кроветворных тканей; разработка способов профилактики и терапии острой лучевой болезни. Результаты приведены в работах: О.И. Белоусова, П.Д. Горизонтов, М.И. Федотова «Радиация и система крови», 1979; П.Д. Горизонтов, О.И. Белоусова, М.И. Федотова «Стресс и система крови», 1983; работы Г.П. Груздева «Проблема поражения кроветворной ткани при острой лучевой патологии», 1968 и «Острый радиационный костномозговой синдром», 1988.

Огромный фактический материал по отдаленным последствиям облучения и, прежде всего, радиационному канцерогенезу при воздействии разных видов ионизирующих излучений, включая инкорпорирование радионуклидов, получен в результатах многолетних исследований Ю.И. Москалева и В.Н. Стрельцовой. Ими непосредственно и под их редакцией опубликовано большое количество обзоров и книг, среди которых наибольший интерес, представляет предпринятое авторами обобщение в монографии «Лучевой канцерогенез в проблеме радиационной защиты», 1982.

К числу современных исследователей в области молекулярных в клеточных механизмов радиационного канцерогенеза относится М.М. Виленчик, обобщивший совокупность полученных данных в монографии «Радиобиологические эффекты и окружающая среда», 1983, а также в совместной с A.M. Кузиным работе «Проблема синергизма в радиационном канцерогенезе и возможные пути снижения канцерогенного риска», 1985.

И.Г. Акоевым и Н.Н. Матлохом была предпринята попытка описать закономерности формирования предраковых состояний, нашедшая выражение вих монографии «Биофизический анализ предпатологических и предлейкозных состояний», 1984.

Возникновение космической радиобиологии, являющейся одновременно одной из ветвей рожденных второй половиной XX века космической биологии и медицины, произошло в двух крупных центрах - Институте авиационной и космической медицины и Институте биофизики, и связано с именами А.И. Бурназяна, П.П. Саксонова, В.В. Антипова и Ю.Г. Григорьева. Становление этой области знаний в качестве самостоятельной научной дисциплины обязано созданному в 1964 г. Институту медико-биологических проблем и его первому директору - А.В. Лебе­динскому.

Две основные задачи, определявшие особенности космической радиобиологии на ранних этапах ее развития, остаются решающими и в настоящее время. Одна из них состоит в разработке вопросов комбинированного действия факторов космического полета и ионизирующих излучений на организм человека. Другая - обеспе­чение радиационной безопасности пилотируемых космических полетов.

По инициативе руководителя этих работ Ю.Г. Григорьева был проведен крупномасштабный 14-летний эксперимент по хроническому облучению собак, результаты которого позволили оценить степень опасности длительного облучения организма в широком диапазоне доз.

Под руководством Ю.Г. Григорьева выполнен ряд экспериментов в космосе, в том числе уникальные исследования в области космической физиологии на искусственном спутнике Земли «Космос-690» с животными на борту в целях изучения физиологических реакций организма при комбинированном действии невесомости и других факторов космического полета. Разработки Ю.Г. Григорьева обобщены в ряде монографий, посвященных проблемам космической экспериментальной физиологии и радиобиологии: «Радиационная безопасность космических полетов», 1975; «Руководство по физиологии. Экологическая физиoлoгия человека. Адаптация человека к экстремальным условиям», 1979; «Космическая радиобиология», 1982.

Одним из первых в нашей стране стал изучать биологические эффекты космической радиации в полетных экспериментах на высотных шарах, кораблях-спутниках, пилотируемых кораблях и станциях В.В. Антипов. Результаты этих опытов имели важное значение в плане оценки радиационной опасности на трассах первых пилотируемых кораблей (радиобиологическое зондирование околоземного и окололунного космического пространства). Особого внимания заслуживают данные, полученные им совместно с Н.Л. Делоне, о действии тяжелой компоненты космического излучения на генетические структуры соматических и зародышевых клеток

В.В. Антипов является одним из пионеров в разработке системы мероприятий по обеспечению радиационной безопасности космических полетов, в области изыскания методов и средств противорадиационной защиты космонавтов, а также нормирования лучевого фактора в условиях полета. В соавторстве с сотрудниками В.В. Антиповым опубликовано три монографии по различным вопросам космической радиобиологии: «Очерки космической радиобиологии», 1968; «Биологи­ческое действие электромагнитных излучений микроволнового Диапазона», 1980, «Влияние факторов космического полета на центральную нервную систему», 1988.

В становлении космической радиобиологии и противолучевой защиты от космического излучения значительную роль сыграли модель­ные эксперименты с использованием протонов и других тяжелых ядерных частиц, генерируемых на ускорителях, Пионерами этих работ в СССР были, кроме Ю.Г. Григорьева и В.В. Антипова, С.П. Ярмонснко, B.C. Шашков, а позднее - Н.И. Рыжов и И.Г. Акоев, который с 1977 г. возглавил секцию космической радиобиологии.

Пионерами в области расстройств иммунитета и их роли в патогенезе радиационных поражений были П.Н. Киселев в Ленинграде, а в Москве - Н.Н. Клемпарская. Основные достижения сегодняшней радиационной иммунологии связаны с именами Р.В. Петрова и его школы, а также А.Я. Фриденштейна, И.Л. Черткова, А.А. Ярилина и В.Б. Климовича. Результатам их фундаментальных исследований в области клеточных механизмов иммунитета мы обязаны возможностями практического использования ряда достижений как в лечении лучевых поражений, так и в лучевой терапии злокачественных опухолей.

Наиболее интенсивные исследования в области профилактики и лечения радиационных поражений начались в СССР только в 50-х годах уже после опубликования данных о противолучевых препаратах (протекторах) американскими и бельгийскими исследователями. В создание противолучевых препаратов огромный вклад внесли: М.Н. Щукина, Ф.Ю. Рачинский, Н.Н. Суворов, И.Л. Кнунянц, О.В. Кильдышева, В.Г. Яковлев, В.В. Федосеев, Ф.А. Трофимов, А. Г. Тарасенко. Наиболее значительное обобщение этих работ было предпринято Н.Н. Суворовым и B.C. Шашковым в монографии «Химия ифармакология средств профилактики радиационных поражений», 1975.

Научному становлению проблемы способствовали теоретические работы Э.Я. Граевского, Е.Ф. Романцева, Н.И. Шапиро и Л.Х. Эйдуса. Е.Ф. Романцевым опубликовано не­сколько монографий, в том числе три непосредственно в области противолучевой защиты: «Химическая защита от ионизирующей радиации», 1968, «Радиация и химическая защита», 1971, «Биохимические основы дейст­вия радиопротекторов», 1980.

Значительный вклад в историю проблемы профилактики радиационных поражений внесли советские радиобиологи самого различного профиля и направлений исследований. Основными работами в этой области являются: П.П. Саксонов, П.В. Сер­геев, B.C. Шашков «Радиационная фармакология», 1976; А.С. Мозжухин, Ф.Ю. Рачинский «Химическая профилактика острой лучевой болез­ни», 1961 и «Хими­ческая профилактика радиационных поражений», 1964; В.Г. Владимиров Т.К Джаракьян «Радиозащитные эффекты у животных и человека», 1982; П.Г. Жеребченко обобщены в монографии «Проти­воопухолевые свойства индолилалкиламинов», 1971; Л.М. Рождественский «Механизмы радиозащитного эффекта и индикация эффективности радиопротекторов», 1985.

Широко известны многолетние исследования Ю.В. Кудряшова и Е.Н. Гончаренко, обобщенные авто­рами в монографии «Гипотеза эндогенного фона радиорезистентности», 1980.

Глубокие отечественные исследования патогенеза и клеточных механизмов лучевого поражения, классификации лучевой болезни человека и ее терапии связаны с именами А.К. Гуськовой и Г.Д. Байсоголова и отражены в монографии «Лучевая болезнь человека», 1970. Основной заслугой авторов является установление четкой связи развития того или иного радиационного синдрома с поглощенной дозой ионизирующего излучения, объемом критического органа. На этой основе А.К. Гуськовой и Г.Д. Байсоголовым осуществлена классификация разнообразных форм лучевой болезни и локальных лучевых поражений и обоснованы рациональные схемы патогенетической терапии, правильность которых была подтверждена при лечении пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС.

Из теоретических исследований последнего времени важные результаты были получены в цикле работ С.Е. Бреслера и Л.А. Носкина, продемонстрировавших зависимость между эффектом противолучевой защиты и функционированием ферментативных систем пострадиационной репарации.

История теоретического осмысления механизмов биологического действия ионизирующих излучений после работ Б.Л. Астаурова связана с именами О. Хуга и Ю.Г. Капульцевича. Предложенная ими стохастическая теория и вероятностная модель отражали кризис принципа попадания и в настоящее время могут рассматриваться как дополнительное его развитие.

Б.Н. Тарусов и Н.М. Эмануэль независимо друг от друга предложили так называемую «теорию цепных первичных механизмов лучевого поражения клетки» по аналогии с цепными реакциями радиационного окисления жира. A.M. Кузин известен как автор структурно-метаболической теории.

А.М. Кузин долгие годы занимал лидирующее положение в советской радиобиологии, возглавляя Научный cовет АН СССР по проблемам радиобиологии, а также редколлегию журнала «Радиобиология». Им и большим числом его учеников выполнен целый цикл работ, посвященных стимулирующему действию ионизирующих излучений.

До недавнего времени к клинической или медицинской радиобиологии относили самые различные аспекты радиобиологии человека. Сравнительно недавно, однако, интерпретация этого термина приобрела более четкие границы. Сегодня под клинической радиобиологией понимают биологические основы лучевых методов лечения злокачественных новообразований.

Собственная история советской клинической радиобиологии ведет свое начало с конца сороковых годов, будучи связанной с именем онкорадиолога М.П. Домшлака, которому принадлежит разработка методов фракционированного и пролонгированного облучения опухолей с использованием количественных закономерностей биологического действия ионизирующих излучений. М.П. Домшлак основал целую школу советских радиобиологов, среди его учеников известные исследователи, например, Ю.Г. Гри­горьев, Н.Г. Даренская, Г.М. Аветисов и др. Основные научные результаты приведены в следующих работах: А.Г. Коноплянников «Локальная гипертермия в терапии злокачественных опухолей», 1983; С.П. Ярмоненко, А.А. Вайнсон, Ю.И. Рампан, Г.С. Календо «Биологические основы лучевой терапии», 1976; С.П. Ярмоненко, А.Г. Коноплянников, А.А. Вайнсон «Кислородный эффект и лучевая терапия опухолей», 1990; И.И. Пелевина, Г.Г. Афанасьев, В.Я. Готлиб «Клеточные факторы реакции опухоли на облучение и химиотерапевтические воздействия», 1978; А.Н. Деденков, И.И. Пелевина, А.С. Саенко «Прогнозирование реакции опухолей на лучевую и лекарственную терапию», 1988; Н.Н. Александров, Н.Е. Сав­ченко, С.З. Фрадкин и Э.А. Жаврид «Применение гипертермии и гипергликемии при лечении злокачественных опухолей», 1980; Э.А. Жаврид, С.П. Осинский, С.З. Фрадкин «Гипертермия и гипергликемия в онкологии», 1987.

Современный этап развития радиоэкологии неразрывно связан с решением задач охраны окружающей человека среды в свете интенсивного роста атомной энергетики и расширения использования атомной энергии в мирных целях.

Радиоэкология в настоящее время представляет дифференцированную область науки. Основоположником отечественной общей и сельскохозяйственной радиоэкологии является академик ВАСХНИЛ В.М. Клечковский. Сельскохозяйственная радиоэкология изучает за­кономерности миграции радиоактивных веществ в сфере агропромышленного производства и действие ионизирующих излуче­ний на сельскохозяйственные растения и животных (P.M. Алексахин, Б.Н. Анненков, Н.А. Корнеев, Б.С. Пристер, Г.Н. Романов, А.Н. Сироткин, Е.А. Федоров). Современное состояние вопроса отражено в следующих монографиях: «Современные проблемы радиобиологии. Т.2, Радиоэкология» (Под ред. В.М. Клечковского, Г. Г. Поликарпова и P.M. Алексахина, 1971); Алексахин P.M. «Ядерная энергия и биосфера», 1982; «Ядерная энергетика, человек и окружающая среда» (Под ред. А.П. Александрова), 1981.

В центре внимания лесной радиоэкологии стоят вопросы лучевого повреждения лесов и передвижения радионуклидов в лесных биогеоценозах (Ф.А. Тихомиров «Действие ионизирующих излучений на экологические системы», 1971). Основной целью радиоэкологии животных является исследование радиационных эффектов у животных организмов и их роли в переносе радионуклидов в природной среде (Д.А. Криволуцкий).

Важное значение придается морской радиоэкологии. В СССР начало систематическим морским радиоэкологическим работам было положено 5 сентября 1956г. на Севастопольской биологической станции им. А.О. Ковалевского АН СССР, реорганизованной в 1963 г. в Институт биологии южных морей АН УССР. Основателем лаборатории, а затем отдела радиобиологии является Г.Г. Поликарпов. Выполненные под руководством Г.Г. Поликарпова исследования вскоре получили серьезное признание в СССР и за рубежом. Морские радиоэкологи Севастополя способствовали заключению в 1963 г. Московского договора о запрещении ядерных взрывов в атмосфере, под водой и в космосе. В 1964г. вышла монография Г.Г. Поликарпо­ва «Радиоэкология морских организмов». В 1965 г. он вместе со своими коллегами организовал отдел радиоэкологии при Институте океанологии Респуб­лики Куба в Гаване. В 1970г. под редакцией Г.Г. Поликарпова вышла коллективная монография «Морская радиоэкология».

С 1975 по 1979 гг. Г.Г. Поликарпов был приглашен в Международную лабораторию морской радиоактивности МАГАТЭ в Монако руководителем секции изучения окружающей среды. Там им сформулировано представление о зональности проявления эффектов хронического облучения разной мощностью дозы от подфонового до летального значения на уровне экосистем. С конца апреля - начала мая 1986 г. он, возглавив региональный радиоэкологический мони­торинг, участвовал в составлении прогнозов и планировании мероприятий от Припяти до Черного моря в качестве председателя по водной радиоэкологии комиссии экспертов-радиоэкологов при Президиуме АН УССР.

Результаты радиоэкологических исследований используются в практических целях при выборе мест для атомных электростанций и других предприятий атомной энергетики, решении вопросов захоронения радиоактивных отходов, гражданской обороны и т.д.

Широкое использование атомной энергетики в народном хозяйстве и неминуемые перспективы ее развития в связи с истощающимися запасами природного топлива определяют актуальность разработки научных основ радиационной защиты. Самые различные ее аспекты (вопросы дози­метрии, защита популяций, практика санитарного надзора и законода­тельств и др.) охватываются радиа­ционной гигиеной. Ее основопо­ложниками в нашей стране были А.А. Летавет и Ф.Г. Кротков. Ранние этапы становления радиационной гигиены связаны с име­нами Д.И. Закутинского, Э.Б. Курляндской, Н.А. Запольской, В.А. Саноцкого, А.Н. Марея, Н.Ю. Тарасенко, Г.М. Пархоменко, С.М. Городинского, К.П. Кедрова, Ю.М. Штукенберга и других исследователей, разрабатывав­ших вопросы нормирования ионизи­рующих излучений и токсикологии радионуклидов.

Принципы нормирования и регламентации радиационного фактора, основанные на современных позициях радиобиологии, с конца 60-х годов и по настоящее время эти вопросы разрабатываются в двух крупных центрах - Институте биофизики МЗ СССР (Л.А. Ильин) и Ленинградском институте радиационной гигиены (П.В. Рамзаев).

Широкую известность и международное признание в области радиобиологии растений получили исследования Д.М. Гродзинского и его учеников. Основные работы в этой области Д.М. Гродзинский: «Методика применения радиоактивных изотопов в биологии», 1962; «Естественная радиоактивность растений и почв», 1970; «Биофизика растений», 1972; «Радиобиология растений» 1989; И.Н. Гудков «Защита растений от лучевого поражения», 1973; И.Н. Гудков, Д.М. Гродзинский и др. «Клеточные механизмы пострадиацион­ного восстановления растений», 1985.

В настоящее время к проблемам радиобиологии, как и к био­логии вообще, привлечено внимание большого числа естествоис­пытателей смежных специальностей, прежде всего физиков и химиков. Поэтому современный этап развития радиобиологической науки можно охарактеризовать как накопление разносторонней инфор­мации о реакциях на облучение отдельных биологических объек­тов, систем и популяций разной степени сложности. Развитие ядер­ной физики делает возможным изучение таких взаимодействий с помощью новых видов ионизирующих излучений, в том числе ядерных частиц высоких энергий. Это, в свою очередь, создает не только перспективу решения традиционных задач радиобиологии, но позволяет надеяться на определение оригинальных подходов к изучению фундаментальных закономерностей биологической фор­мы существования и развития материи.