В монографии предложен и развит единый подход к исследованию воздействия ионизирующей радиации на жизненно важные системы организма млекопитающих и на их смертность, который базируется на методах математического моделирования динамических систем. В монографии представлены математические модели кроветворения, тонкого кишечника, гуморального иммунитета, которые на количественном уровне воспроизводят динамику этих систем у млекопитающих (мышей), подвергающихся острому и хроническому облучению в широких диапазонах доз и мощностей доз. В рамках моделей выявлены механизмы установления нового гомеостаза в указанных системах при низкоинтенсивном хроническом облучении и получена формула для расчета критической мощности дозы, вызывающей необратимое истощение этих жизненно важных систем. Без введения дополнительных гипотез дано объяснение радиоадаптивного ответа у млекопитающих. При исследовании аутоиммунных реакций у облученных млекопитающих показана эффективность экранирования тимуса в предотвращении их развития. Представлена также стохастическая модель радиационной смертности, в которой вероятностные характеристики смертности млекопитающих рассчитываются исходя из динамики и статистических характеристик соответствующих критических систем организма с учетом индивидуальной вариабельности радиочувствительности входящих в эти системы клеток. Разработанная модель радиационной смертности и предложенные при ее построении подходы могут оказаться полезными в поиске адекватных методов оценки радиационных рисков при высоких дозах радиации и, что наиболее важно, при низкоинтенсивном хроническом облучении.
Для специалистов, работающих в области биофизики и математической биологии, радиационной биологии и экологии, а также для студентов и аспирантов указанных специальностей.

Введение

Глава 1. Радиация и система кроветворения
1.1. Введение
1.2. Современные представления о гемопоэзе
1.3. Обзор моделей динамики отдельных линий кроветворения у необлученных и облученных млекопитающих
1.4. Обобщенная модель гемопоэза
1.5. Динамики тромбоцитопоэза у необлученных и облученных млекопитающих
1.6. Динамика костномозгового лимфопоэза у необлученных и облученных млекопитающих
1.7. Особенности динамики эритропоэза в нормальных условиях и при радиационных воздействиях
1.8. Трехзвенная и четырехзвенная модели динамики гранулоцитопоэза
1.9. Влияние хронического облучения на радиочувствительность системы гемопоэза и организма в целом
1.10. Влияние однократного облучения на радиочувствительность системы гемопоэза и организма в целом
1.11. Выводы

Глава 2. Тонкий кишечник как мишень радиации
2.1. Введение
2.2. Некоторые сведения о тонком кишечнике
2.3. Обзор математических моделей
2.4. Модель системы крипта-ворсинка у необлученных млекопитающих
2.5. Эффекты хронического облучения
2.6. Эффекты острого облучения
2.7. Выводы

Глава 3. Радиация и гуморальный иммунитет
3.1. Введение
3.2. Современные представления об иммунитете
3.3. Модель гуморального иммунного ответа на Т-независимый антиген у необлученных млекопитающих
3.4. Гуморальный иммунитет и хроническое облучение
3.5. Гуморальный иммунитет и острое облучение
3.6. Выводы

Глава 4. Моделирование аутоиммунных процессов
4.1. Введение
4.2. Современные представления об аутоиммунитете
4.3. Аутоиммунитет у необлученных млекопитающих
4.4. Аутоиммунитет и острое облучение
4.5. Аутоиммунитет и хроническое облучение
4.6. Выводы

Глава 5. Экологические аспекты действия ионизирующей радиации
5.1. Введение
5.2. Гомогенная популяция млекопитающих и облучение
5.3. Кишечная форма смертности в гомогенной популяции млекопитающих привысоких дозах радиационных воздействий
5.4. Костномозговая форма смертности в гомогенной популяции млекопитающих при низкоинтенсивном хроническом облучении
5.5. Негомогенная популяция млекопитающих и облучение
5.6. Нормальное и лог-нормальное распределения
5.7. Кишечная форма смертности в негомогенной популяции млекопитающих при высоких дозах радиационных воздействий
5.8. Костномозговая форма смертности в негомогенной популяции млекопитающих при низкоинтенсивном хроническом облучении
5.9. Выявление групп радиационного риска
5.10. Выводы

Заключение

Литература