Biologische Strahlenwirkung: Eine Einführung in die Grundlagen von Strahlenschutz und Strahlenanwendung: Hochschultext

1 Strahlenarten, ihre Charakterisierung und Erzeugung.- 1.1 Strahlenarten.- 1.2 Emissionsspektrum.- 1.3 Strahlenquellen.- 1.4 Radioaktivität.- 2 Grundlagen der Schwächung von Strahlung bei Durchgang von Materie.- 2.1 Wechselwirkungsquerschnitt.- 2.2 Stoßprozesse.- 3 Wechselwirkungsprozesse.- 3.1 Optische Strahlung.- 3.2 Ionisierende Strahlung.- 4 Deposition der Strahlenenergie.- 4.1 Grundsätzliches zum Dosisbegriff.- 4.2 Ionisierende Strahlung.- 4.3 Dosimetrie optischer Strahlung.- 5 Elemente der Foto- und Strahlenchemie.- 5.1 Fotochemie.- 5.2 Strahlenchemie.- 6 Foto- und Strahlenchemie der DNS.- 6.1 Fotochemische Veränderungen.- 6.2 Strahlenchemie der DNS.- 7 Strahlenwirkung auf subzelluläre Systeme.- 7.1 Die Treffertheorie.- 7.2 Viren und transformierende DNS.- 7.3 Genkartierung.- 8 Zellen: Verlust der Reproduktionsfähigkeit.- 8.1 Überlebenskurven.- 8.2 Abhängigkeit der Empfindlichkeit von Zellkernparametern.- 8.3 Abhängigkeit von der Strahlenqualität.- 9 Strahlensensibilisierung und Protektion.- 9.1 Fotosensibilisierung.- 9.2 Sensibilisierung und Protektion bei ionisierenden Strahlen.- 10 Strahlung und Zellzyklus.- 10.1 Abhängigkeit der Empfindlichkeit vom Zyklusstadium.- 10.2 Progressions- und Teilungsyermögen.- 10.3 DNS-Synthese.- 11 Chromosomenaberrationen.- 12 Mutation und Transformation.- 12.1 Arten von Mutationen und Testverfahren.- 12.2 Mutationsauslösung in Bakterien.- 12.3 Mutationsauslösung in Säugerzellen.- 12.4 Vergleich der strahleninduzierten Mutationen in verschiedenen Systemen.- 12.5 Neoplastische Transformation in vitro.- 13 Reparatur und Erholung.- 13.1 Allgemeine Vorbemerkungen und Abgrenzungen.- 13.2 Spezielle Reparaturprozesse.- 13.3 Erholung.- 13.4 Genetische Abhängigkeit der Reparaturprozesse.- 14 Modifikationen derStrahlenwirkung durch äußere Einflüsse.- 14.1 Vorbemerkungen.- 14.2 Zeitliches Bestrahlungsmuster.- 14.3 Temperatur.- 14.4 Chemikalien.- 14.5 Tonizität.- 15 Spezielle Fragen der zellulären Wirkung.- 15.1 Wirkung von nahem UV und sichtbarem Licht.- 15.2 Andere Strahlenarten.- 15.3 Inkorporierte Radionuklide.- 15.4 Radiomimetika.- 16 Theoretische Modelle zur zellulären Strahlenwirkung.- 16.1 Treffer- und Treffbereichstheorie.- 16.2 Das Zwei-Läsionen-Modell.- 16.3 Die „dual-action“-Theorie.- 16.4 Die „molekulare“ Theorie.- 16.5 Das „?-Elektronen“-Modell.- 16.6 Reparatur-Modelle.- 16.7 Vergleichende Betrachtungen.- 17 Zelluläre Wirkung und Schädigung des Gesamtorganismus.- 17.1 Allgemeines.- 17.2 Erneuerungsgewebe.- 17.3 Zellüberleben in vivo.- 18 Akute Strahlenschäden.- 18.1 Vorbemerkungen.- 18.2 Haut.- 18.3 Auge.- 18.4 Letale Wirkungen und Strahlensyndrom.- 18.5 Verlauf und Therapie der Strahlenkrankheit.- 19 Strahlenwirkung und Nachkommenschaft.- 19.0 Vorbemerkungen.- 19.1 Fertilitätsstörungen.- 19.2 Praenatale Strahlenschäden.- 19.3 Genetische Veränderungen.- 20 Späteffekte.- 20.1 Augenkatarakte.- 20.2 Strahlenbedingte Lebensverkürzung.- 20.3 Krebsentstehung.- 21 Wirkungen interner Belastung.- 21.1 Aufnahme und Verteilung von Radionukliden.- 21.2 Dosisabschätzungen.- 21.3 Spezielle Wirkungen.- 21.4 Schlußfolgerungen.- 22 Strahlenökologie und Strahlenschutz.- 22.1 Vorbemerkungen.- 22.2 Optische Strahlung.- 22.3 Ionisierende Strahlung.- 22.4 Prinzipien von Strahlenschutz-bestimmungen.- 23 Strahlenbiologische Überlegungen zur Strahlentherapie.- 23.1 Fototherapie.- 23.2 Ionisierende Strahlung.- 23.3 Modifikationen der Strahlentherapie.- I Mathematisch-physikalische Beziehungen.- I.1 Polarkoordinaten.- I.2 Mittlere Wegstrecke in einerKugel.- I.3 Das „Kepler-Problem“.- I.4 Die Poisson-Verteilung.- I.5 LaPlace-Transformation.- I.6 Die Probit-Transformation.- I.7 Reaktionskinetik.- II Biologische Fragen.- II.1 Struktur und Replikation der DNS.- II.2 Zell- und Teilungszyklus.- II.3 Gen-Kartierung.- II.4 Bemerkungen zur Genetik.- LITERATUR.