Радиобиологические эффекты корпускных излучений. Радиоционная безопасность космических полетов

В монографии обобщены материалы экспериментальных исследований особенностей биологического действия ускоренных заряженных частиц широкого энергетического спектра - отдельных составляющих галактического космического излучения Рассмотрены характеристики биологических реакций в остром периоде после воздействия излучений разного качества и в отдаленные сроки Проанализирован характер дозовых зависимостей повреждений, развивающихся под влиянием ускоренных заряженных частиц и космического излучения в период космических полетов на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях Приведены данные о величине коэффициентов относительной биологической эффективности исследуемых излучений
Для специалистов в области космической биологии и медицины, радиобиологов, цитогенетиков, гигиенистов, лучевых терапевтов
Введение
Интенсивное развитие исследований в области космонавтики во второй половине XX в стимулировало развитие космической медицины и биологии Один из разделов новой науки - космическая радиобиология, основная задача которой - обеспечить экипажам космических кораблей радиационную безопасность, т е защиту от потоков частиц космического излучения, прохождение которых через вещество приводит преимущественно к возбуждению его атомов и молекул Это ставит перед исследователями-радиобиологами конкретные задачи, связанные не только с обеспечением радиационной безопасности при околоземных (относительно кратковременных) космических полетах (КП), но и при планируемом в недалеком будущем длительном КП к Марсу Поскольку при межпланетных КП радиационная обстановка в космосе существенно сложнее, необходимо совершенствовать как физическую, так и биологическую защиту, разработать методы профилактики и лечения повреждений, вызываемых корпускулярными ионизирующими излучениями с различными значениями линейной передачи энергии (ЛПЭ) Чтобы оценить практическую значимость влияния на живые организмы радиационного фактора при длительных КП, особенно важно изучить биологическое действие космического излучения
Со времени выхода в свет последней монографии (под ред A M Уголева 1989) по вопросам влияния космических излучений на различные биологические системы прошло уже 16 лет За это время космическая радиобиология пополнилась новыми сведениями, характеризующими эффекты, развитие которых возможно при длительных КП
В данной монографии, основываясь на собственных экспериментальных данных и анализе литературы, автор стремился последовательно изложить результаты изучения биологического действия ускоренных заряженных частиц с широким энергетическим спектром и с различными ЛПЭ на разных уровнях биологической организации (от клеток млекопитающих до целостного организма экспериментальных животных) Более кратко рассмотрены результаты исследований на модельных биологических системах, полученные в условиях КП на биоспутниках и других космических аппаратах
Экспериментальные исследования на Земле выполнены в сравнительном аспекте: параллельно проводились эксперименты с облучением биологических объектов стандартным излучением (гамма- или рентгеновским излучением 180 кВ) Это позволило определить коэффициенты относительной биологической эффективности (ОБЭ) тяжелых ускоренных ионов, оценив зависимость величин этих коэффициентов от дозы облучения, физических особенностей ионизирующих излучений, характера ответной реакции, способности клеток препарировать повреждения, обусловленные ионизирующими излучениями различного качества и т д Чтобы максимально объективизировать полученные данные, предпочтение было отдано методам исследования, позволяющим количественно оценить степень тяжести развивающихся нарушений
Результаты сравнительных исследований позволили прийти к выводу о том, что действие корпускулярных и редко ионизирующих излучений на биологические объекты различаются между собой не только количественно, но и рядом качественных особенностей Изучение этих особенностей позволяет сформировать представления о механизмах воздействия ионизирующих излучений разных видов и расширяет возможности модифицировать радиационные повреждения. Изучить закономерности влияния радиационного фактора КП необходимо не только для целей радиационно-гигиенического нормирования при КП, но и для определения возможности использовать ускоренные заряженные частицы в медицинской практике на Земле, в частности, в радиологии и других отраслях медицины
Автор будет признателен читателям за критические замечания по поводу представленных в монографии материалов
Автор приносит глубокую благодарность сотрудникам, чьи результаты были использованы при написании монографии Я благодарю также своих зарубежных и отечественных коллег, принимавших участие в многочисленных дискуссиях и проведении исследований Я чрезвычайно признателен моим учителям профессорам В В Шиходырову, Ю Г Григорьеву, А Е Иванову и доктору медицинских наук Н И Рыжову, рекомендациями и советами которых я пользовался на протяжении многих лет