Предмет и задачи радиобиологии

Радиобиология– наука об излучениях (от латинского “радио” – излучаю). Термин медицинская радибиоология обозначает учение о действии ионизирующего излучения на организм человека. Медицинская радиология начала свое развитие с конца 19 и начала 20 столетия.

Последняя своему рождению обязана трем замечательным открытиям. Это открытие немецким физиком Вильгельмом Рентгеном (1895) новых, невидимых для глаз лучей, названных впоследствии его именем, открытие французским химиком Анри Беккерелем (1896) явления естественной радиоактивности урана и, наконец, открытие Марией Склодовской‑Кюри и Пьером Кюри (1998) новых элементов – радия и полония, которые испускают невидимые лучи, обладающие ионизирующим эффектом. До предложению Марии Кюри, это явление было названо радиоактивностью (от латинского radio – испускаю лучи).

Уже вскоре после открытия ионизирующего излучение было обнаружено, что оно обладает биологическим действием. Так, И.Р. Тарханов, В.И. Зарубин, М.Н. Жуковский и др. в своих работах отмечали, что интенсивное воздействие на организм рентгеновского и гамма‑излучения может приводить к выраженным кожным реакциям, раздражению глаз, выпадению волос, повреждению органов кроветворения, нарушению функции нервной системы и тяжелому общему поражению организма. Применение ионизирующего излучения в медицине без знания его вредоносных свойств дорого обошлось человечеству. Так, 1897 г. Удин, Бертелеми и Дарье сообщили о 48 случаях поражения кожи рентгеновскими лучами, а в 1902 г. Гудман смог собрать уже 172 случая. От последствий излучения умерли представители медицинской науки: русский рентгенолог С.В. Гольдберг, известный французский радиотерапевт И. Бергонье. Обнаружение вредоносного действия ионизирующего излучения на организм явилось причиной интенсивных исследований в этой области и разработки эффективных мер противорадиационной защиты. Характеризуя в целом развитие медицинской радиологии в нашей стране в период до 1945 г., следует сказать, что в это время она развивалась только применительно к задачам использования излучений в медицинской практике. Предметом радиологии были лучевые осложнения у больных, возникающие в результате проведения рентгеновских процедур, и лучевые заболевания персонала рентгеновских кабинетов. Этой цели были посвящены и все экспериментальные работы по радиобиологии.

Особенно интенсивно стали изучать радиационные поражения и одновременно разрабатывать проблему медицинской противорадиационной защиты в 1945 году после применения США ядерного оружия в японских городах Хиросима и Нагасаки.

Ядерные взрывы в Хиросиме и Нагасаки имели мощность 22 и 12 кт. Общее число жертв, относимых к категории безвозвратных потерь, составляло в Хиросиме – 45000, в Нагасаки – 22000 человек.

Число жертв, которые можно было бы отнести к категории санитарных потерь, составило в Хиросиме – 91000, в Нагасаки – 42000 человек. Приведенные цифры дают представление о том громадном объеме проводимых в данной ситуации медицинских мероприятий. Число случаев тяжелого лучевого поражения в Хиросиме составляло 24562. Общее же число зарегистрированных случаев лучевого поражения равнялось 37657.

Однако, если с травматическими повреждениями и ожогами военные врачи встречались на всех войнах, то поражения, вызванные ионизирующими излучениями, явились новым и специфическим видом поражения.

Анализ безвозвратных потерь показал, что в 50% случаев причиной гибели пострадавших явились тяжелые ожоги, в 30% – лучевые поражения и в остальных 20% – механические травмы. Очень сильным было и психологическое действие ядерного взрыва.

В 1954 г. на атолле Бикини был произведен США термоядерный взрыв. Хотя взрыв был воздушным, в зону реакции, вследствие высокой мощности (15 мт), было вовлечено большое количество грунта и образовалось громадное радиоактивное облако. Выпадающими осадками было загрязнено примерно 15000 км² территории (акватории) по следу движения облака. Подверглись радиоактивному загрязнению 6 населенных островов Тихого океана.

Воздействию радиоактивных осадков подверглись в общей сложности 289 человек. Взрывы в Хиросиме, Нагасаки и на Бикини показали, что лучевые поражения – это своеобразный вид боевой травмы, которая может иметь массовый характер в условиях войны с применением ядерного оружия.

В связи с этим область радиобиологических исследований значительно расширилась. Объектом изучения военной радиологии становятся различные формы и виды радиационных поражений. Активно исследуются патогенез острой лучевой болезни и механизмы развития отдельных радиационных синдромов. Важным этапом в развитии военной радиологии явилось открытие в конце сороковых годов радиозащитного эффекта. Работы по изысканию эффективных и малотоксичных радиопротекторов были развернуты во многих лабораториях мира. В результате выполнения этих работ было обнаружено большое число достаточно эффективных радиопротекторов, имеющих различную химическую структуру.

Большая заслуга в изучении и лечении лучевых поражений принадлежит ведущим специалистам нашей страны в этой области: С.Н. Александрову, Г.Д. Байсоголову, П.Д. Горизонтову, Э.Я. Граевскому, Ю.Г. Григорьеву, А.Н. Гуськовой, И.И. Иванову, А.М. Кузину, Л.А. Ильину и др.

Результаты исследований этих и других авторов нашли отражение во многих монографиях и трудах конференций, в пособиях для врачей и студентов, среди которых следует назвать “Основы радиационной биологии” (ред. А.М. Кузин), “Лучевая болезнь человека” (А.И. Гуськова, Г.Д. Байсоголов), “Руководство по медицинским вопросам противорадиационной защиты” (ред. А.И. Бурназян), “Неотложная помощь при острых радиационных воздействиях” (ред. Л.А. Ильин).

Значительное число исследований в области медицинской радиологии было проведено в ВмедА под руководством и непосредственном участии А.А. Орбели, А.С. Мезжухина, А.И. Белянина, Е.В. Гембицкого, Г.И. Алексеева, Н.В. Бутомо, А.В. Попова и других.

Предметом изучения радиологии является этиология, патогенез, диагностика и лечение различных видов боевых радиационных поражений, а также вопросы противорадиационной защиты и организации оказания медицинской помощи пораженным.

Основными задачами радиобиологии являются:

– разработка комплекса мероприятий по противорадиационной защите личного состава;

– изучение клиники и патогенеза различных видов боевых радиационных травм;

– изыскание средств медикаментозной защиты личного состава войск от лучевых поражений и средств, направленных на сохранение боеспособности личного состава, подвергшегося воздействию ионизирующих излучений;

– разработка средств и методов лечения острой лучевой болезни и комбинированных радиационных поражений.

Глубокое знание лучевой патологии и механизмов развития поражений позволяет патогенетически обосновать наиболее эффективное профилактические и лечебные мероприятия и правильно организовать оказание медицинской помощи поражённым.

Характеристика СДЯВ

Химическое оружие (ХО)– один из видов оружия массового поражения, поражающее действие которого основано на использовании боевых токсичных химических веществ (БТХВ).

К боевым токсичным химическим веществам относятся отравляющие вещества (ОВ) и токсины, оказывающие поражающее действие на организм человека и животных, а также фитотоксиканты, которые могут применяться в военных целях для поражения различных видов растительности.

По взглядам военных специалистов НАТО, химическое оружие предназначается для поражения живой силы противника, снижения ее боеспособности, а также для затруднения (дезорганизации) боевой деятельности войск и объектов тыла.

Фитотоксиканты предназначаются для уничтожения злаковых и других видов сельскохозяйственной растительности в целях лишения противника продовольственной базы и подрыва военно‑экономического потенциала, а также для снижения маскирующей способности древесно‑кустарниковой растительности.

Химическое оружие в массовых масштабах применялось в первую мировую войну. Первыми применили ОВ немецкие войска 22 апреля 1915 года против англо‑французских войск (хлор), в результате чего было поражено 15 000 человек, из них 6 000 смертельно. 31 мая 1915 года хлор был применен против русских войск, поразив свыше 9 000 человек, из них 40% смертельно. В первом случае на фронте 6 км было выпущено 180 тонн хлора, во втором случае – на фронте 12 км 264 тонны хлора. С тех пор боевыми отравляющими веществами стали называть специально синтезированные токсичные соединения, предназначенные для поражения людей, животных и растительности.

В течение первой мировой войны воюющими сторонами было испытано несколько десятков ОВ, среди них хлор, хлорпикрин, бромистый бензол, фосген, дифосген, синильная кислота, иприт, дифенилхлорарсин и др. причем наибольшее количество потерь приходится на долю иприта, примерно половина всех потерь. Такая высокая боевая эффективность иприта связана с тем, что он воздействует не только на органы дыхания, но и через кожу.

Всего за годы первой мировой войны (1914‑1918) было произведено около 180 000 тонн различных ОВ, из которых 125 000 тонн использовались на полях сражений.

Общее количество пораженных от ХО оценивается в 1 300 000 человек.

В тридцатые годы в фашисткой Германии были получены новые высокотоксичные ОВ – фосфорорганические соединения: табун (1936), зарин (1938), зоман (1944). В пятидесятых годах в США были созданы самые токсичные ОВ, получившие название Ви‑газы.

Более поздний период развития ХО характеризуется появлением ОВ психотомиметического действия (Би‑зет), гербицидов, применяемых с военной целью.

В течение многих лет (1964‑1971 гг.) американские войска в больших масштабах применяли химическое оружие в войне против Вьетнама и других государств Индокитая. Только во Вьетнаме было израсходовано свыше 100 000 тонн химических веществ. От них пострадали около 2 млн. человек, химическими веществами была уничтожена растительность на 360 тыс. га обрабатываемых земель и около 0,5 млн. га леса.

С февраля 1982 года США приступили к широкомасштабному производству бинарных систем. Это такие химические боеприпасы, которые снаряжены исходными продуктами для синтеза ОВ. В момент боевого применения они вступают в контакт друг с другом, образуя ОВ. Например, в бинарном снаряде ОВ зарин может синтезироваться из малотоксичных продуктов: дихлорного ангидрида метилфосфоновой кислоты и раствора фтористого натрия