1. ВСТУП ДО РАДІОБІОЛОГІЇ. ІСТОРІЯ

Основні проблеми, що виникли перед радіобіологією в 1950–1960-і рр. у зв'язку з імовірністю застосування ядерної зброї і використання атомної енергії в мирних цілях, вирішені далеко не цілком і не втратили своєї актуальності в даний час. Однак аварія на Чорнобильської АЕС, що одержала статус глобальної катастрофи, змусила переглянути ці проблеми і розставити нові акценти у відношенні їхньої пріоритетності. Головні проблеми радіобіології на сучасному четвертому етапі такі:

1. Особливості дії на живі організми малих доз іонізуючої радіації;

2. Специфіка дії на живі організми хронічного опромінення;

3. Профілактика і терапія гострих і хронічних радіаційних уражень;

4. Радіаційне порушення імунітету;

5. Віддалені наслідки опромінення;

6. Спільна дія на організм іонізуючих випромінювань та інших факторів;

7. Міграція штучних радіоактивних речовин у компонентах біоценозу;

8. Особливості дії на живі організми випромінювань інкорпорованих  радіоактивних речовин;

9. Мінімізація надходження і нагромадження радіоактивних речовин у рослинах, організмі тварин і людини;

10. Виведення радіоактивних речовин з організму людини.

Проблема дії на живі організми так званих малих доз іонізуючої радіації (перевищуючих рівень природного радіаційного фону) у даний час є однієї з центральних проблем радіобіології. Протягом усіх трьох етапів своєї історії радіобіологи в основному займалися вивченням дії на організм високих доз, що викликають променеву хворобу, загибель організму. Після аварії на Чорнобильській АЕС мільйони людей зазнали опромінення і продовжують опромінюватися в малих дозах. Украй мало є даних, як впливають малі дози на імунну реакцію організму, на його генетичний статус. Практично немає інформації про радіаційну стимуляцію людини, відсутні відомості про можливу трансформацію клітин при малих дозах, що може привести до канцерогенезу.

Безпосередньо з проблемою дії малих доз межує проблема впливу хронічного, тобто постійного, опромінення. Усі живі організми на величезних територіях опинилися в умовах хронічної дії іонізуючої радіації. Як вона впливає на рослинний і тваринний світ, їх видовий та кількісний склад, як відіб'ється на мільйонах людей, що проживають у таких умовах?

Надзвичайно актуальною для радіобіології залишається її традиційна проблема профілактики і терапії радіаційних уражень. Більш півстоліття пройшло з часу відкриття перших радіопротекторів, у тому числі і найефективнішого з них згадуваного цистеаміну. Однак дотепер не знайдено досить прийнятних радіопрофілактичних препаратів, що змогли б збільшити стерпну організмом дозу хоча б удвічі. Практично немає засобів, що захищали б організм при хронічному опроміненні. Ще складніше обстоять справи з терапією наслідків дії випромінювань.

Одним з найтяжчих наслідків дії іонізуючого випромінювання на організм є ушкодження системи імунітету. При цьому страждають неспецифічні захисні реакції і фактори специфічного імунітету, змінюються алергійні реакції, розвивається аутоалергія. Наслідком пригноблення імунологічної реактивності є ендогенна й екзогенна інфекції, що можуть стати причиною численних захворювань і загибелі опромінених навіть у невисоких дозах організмів.

Проблема вивчення віддалених наслідків  радіаційного ураження  організму, що можуть проявитися через довгі роки і навіть у наступних поколіннях (виникнення лейкозів і злоякісних новоутворень, прискорення старіння і скорочення тривалості життя, мутагенна дія і деяких інших), а також їхнього запобігання відноситься до числа найменш досліджених. Важливість її очевидна. Маловивченість пояснюється незначним експериментальним матеріалом, отриманим у даній області. У людини переважна більшість віддалених наслідків, як правило, реалізується через багато років після опромінення, тому вимагає досить тривалих часових інтервалів для виявлення.

На живі організми крім різних природних несприятливих факторів навколишнього середовища діє величезна кількість штучних. Це не тільки додаткові рівні опромінення іонізуючою радіацією, але і фактори хімічної природи – викиди і відходи промислових підприємств, вихлопи двигунів внутрішнього згоряння, мінеральні добрива, пестициди, кислотні дощі. Теоретично у певних ситуаціях вони іноді можуть послабляти дію іонізуючих випромінювань, але частіше підсилюють. Спільна уражуюча їх дія може значно перевищувати сумарний ефект. Саме тому аналіз комбінованої дії на організм іонізуючої радіації й інших факторів, у тому числі і неіонізуючих випромінювань, є ще однією з найважливіших проблем радіобіології.

Актуальною проблемою, особливо в останні роки, стало вивчення закономірностей міграції радіоактивних речовин, радіонуклідів, зокрема штучних, в об'єктах навколишнього середовища. Необхідно також досліджувати їхній перехід з різних типів ґрунтів у рослини і далі по харчових ланцюгах в організм сільськогосподарських тварин і людини, місця нагромадження і концентрації в окремих органах у залежності від хімічних властивостей радіоактивних сполук й особливостей обміну речовин різних видів організмів.

З названою проблемою безпосередньо зв'язане дослідження особливостей дії на організм радіоактивних речовин, що проникнули усередину і включилися в органи і тканини – тобто інкорпорувалися. У процесі метаболізму вони можуть заміняти звичайні стабільні елементи, накопичуватися в деяких органах у великих кількостях і обумовлювати їхнє локальне опромінення у високих дозах. Досить проблематичною є дозиметрія випромінювань у таких ситуаціях.

У зв'язку з останнім надзвичайно важливого значення набувають проблеми запобігання надходження і нагромадження радіоактивних речовин в організмі людини і їхнього виведення. Перша з них представляє комплексну задачу, що вирішується на окремих ланках харчових ланцюжків фахівцями різних напрямів. На початкових етапах виробництва продукції рослинництва і тваринництва основна роль належить фахівцям сільського господарства. Уміло враховуючи фізико-хімічні властивості меліорантів і добрив, змінюючи набір рослин у сівозміні і режим зрошення посівів, умови утримання і годівлі тварин, можна значно знизити кількість радіоактивних речовин у продукції. У процесі технологічних переробок можна також істотно зменшити їхню концентрацію в багатьох продуктах харчування. Це вже задачі працівників харчової промисловості. Нарешті, правильно складений лікарями-гігієністами, фахівцями в області медичної радіобіології раціон харчування, збагачений білками, певними вітамінами, макро- і мікроелементами, спеціальними біологічно активними сполуками, може сприяти блокуванню надходження й всмоктування радіоактивних речовин організмом.

Деякі радіоактивні речовини, що потрапили в організм із продуктами харчування, водою, повітрям порівняно швидко виводяться з нього природними шляхами. Однак інші можуть міцно зв'язуватися в окремих органах, наприклад у кістяку, піддаючи їх і прилеглі тканини постійному опроміненню. Тому проблема виведення радіоактивних речовин у комплексній терапії уражень, викликаних внутрішнім опроміненням, займає особливо важливе місце.

Зовсім очевидно, що в рішенні перерахованих проблем беруть участь не тільки біологи і медики, але і велике коло дослідників інших спеціальностей. На сучасному етапі розвитку радіобіологія уже вийшла за межі нагромадження фактів про реакції на опромінення окремих систем організму, різних біологічних видів і має потребу в їхньому глибокому, всебічному аналізі й узагальненні. Великі і тісні її зв'язки з іншими науками, різнобічні, часом нетрадиційні підходи до рішення багатьох питань дозволяють сподіватися на нові відкриття в цій області біології у найближчі роки.