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Bei der Konzeption des Bandes Strahlenbiologie gingen die Herausgeber von der Annahme aus, daB sich der derzeitige Stand des Faches in zwei Teilbanden befriedigend darstellen lasse. Dabei war Teil 1 den primaren chemischen und biochemischen Auswir- kungen ionisierender Strahlen auf Zellen und Zellbestandteile, den genetischen Effekten und generellen Faktoren der Strahlenwirkung, wie in der relativen biologischen Wirksam- keit und dem Zeitfaktor zugedacht; Teil 2 sollte die Phanomenologie der Strahlenwirkung auf Einzeller und Vielzeller, insbesondere die Pathomorphologie und -physiologie der Saugetiere einschlieBlich des Menschen, darstellen. Spatestens nach Eingang der letzten Manuskripte zeigte sich dann, daB trotz sorg- faltiger Planung noch einige erhebliche Lucken offen geblieben waren, die einen dritten Teil notwendig machten. Das ergab sich vor allem aus der rapiden Entwicklung mancher Gebiete der Strahlenbiologie, und zwar gerade solcher, die fur die klinische Radiologie wachsende Bedeutung gewonnen haben. Einige Themen sind in der Zwischen zeit sozu- sagen handbuchwurdig geworden.
Besondere Fragestellungen und Ergebnisse, die in den bisherigen Beitragen oft nur angeschnitten oder unter einem besonderen Aspekt behandelt worden waren, forderten nunmehr eine geschlossene Darstellung.

Contents:

/ Contents.- A. Theory of dose-effect-relations.- I. Introduction.- II. The concepts of dose and effect.- III. The dose-effect relation.- 1. Low levels of dose and effect.- 2. High levels of dose and effect.- IV. Target theory analysis of dose-effect relations.- 1. Exponential dose-effect relations.- 2. Multi-hit and multi-target models.- V. General description of dose-effect relations.- 1. Random factors in the response curve.- 2. Conventional parameters of the dose-effect relation.- 3. The recommended new parameters and their connection with the conventional quantities.- VI. Theorems on dose-effect relations.- 1. Dose-effect relations and event number.- 2. Relative steepness and minimum number of events.- 3. The meaning of the slope of the dose-effect curve in the logarithmic representation.- VII. Dose-effect relations and radiation quality.- 1. Evaluation of radiation quality.- 2. Size of the sensitive regions and interaction distances between absorption events.- 3. Analysis of relative biological effectiveness.- References.- B. Strahlenwirkungen auf die Vermehrung von Saugetierzellen.- I. Einleitung.- 1. AEltere Studien an Gewebekulturen.- II. Dosiseffektkurven in vitro.- 1. Neuere Untersuchungen an Zellkulturen.- 2. Probleme der Kolonie - Testmethode.- 3. Dosiseffektkurven von Cytostatika.- III. Dosiseffektkurven in vivo.- 1. Haut.- 2. Dunndarmschleimhaut.- 3. Knorpel.- 4. Haarbalg.- 5. Knochenmark.- 6. Dosiseffektkurven maligner Zellen in vivo.- IV. Stoerungen der Zellvermehrung nach Bestrahlung.- 1. Die Mitoseverzoegerung nach Bestrahlung.- 2. Der 2. Zellzyklus nach Bestrahlung.- 3. Die Koloniegroessenverteilung nach Bestrahlung.- 4. Die direkte Beobachtung des Proliferationsmusters bestrahlter Zellen.- V. Die Abhangigkeit der Strahlenwirkung von der Strahlenqualitat.- VI. Die Abhangigkeit der Strahlenwirkung von der Dosisleistung.- 1. Sehr hohe Dosisleistung.- 2. Sehr kleine Dosisleistungen.- VII. Die Strahlenwirkung auf Saugetierzellen in vitro in verschiedenen Wachstums- und Zellzyklusphasen.- 1. Die Strahlenempfindlichkeit von Zellen in Plateau-Phase.- 2. Die Abhangigkeit der Strahlenwirkung vom Zellzyklus.- 3. Die Abhangigkeit der Zytostatikawirkung vom Zellzyklus.- 4. Synchronisation.- VIII. Erholungsprozesse nach Bestrahlung.- 1. Fraktionierungseffekt.- a) Der Fraktionierungseffekt bei locker ionisierenden Strahlen.- b) Abhangigkeit des Fraktionierungseffektes von der Strahlenart.- c) Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus des Fraktionierungseffekts.- ?) Temperaturabhangigkeit.- ?) Die Stoffwechselabhangigkeit des Fraktionierungseffektes.- d) Fraktionierungseffekt bei Cytostatika.- e) Fraktionierungseffekt und Dosisleistungseffekt.- 2. Erholung vom potentiell letalen Strahlenschaden.- IX. Die Abhangigkeit der Strahlenwirkung von der Sauerstoffkonzentration.- 1. Der Sauerstoffverstarkungsfaktor bei Bestrahlung mit locker ionisierenden Strahlen.- 2. Die Abhangigkeit des Sauerstoffverstarkungsfaktors von der Strahlenqualitat.- 3. Die Form der Dosiseffektkurve bei Bestrahlung hypoxischer Zellen.- 4. Der Fraktionierungseffekt bei hypoxischen Zellen.- 5. Proliferationskinetik hypoxischer Zellen.- 6. Die Bedeutung des Sauerstoffeffektes fur die Strahlentherapie.- Literatur.- C. Strahleninduzierte Chromosomenaberrationen.- I. Einfuhrung.- II. Allgemeine Interpretation der Entstehungsweise und Struktur strahleninduzierter Chromosomenaberrationen.- 1. Hypothesen zur Aberrationsentstehung.- a) Bruch-Reunions-Hypothese (Breakage-first-Hypothese).- b) Austauschhypothese (Exchange-Hypothese).- 2. Dosis-Wirkungs-Beziehung strahleninduzierter Chromosomenaberrationen.- a) Dicht ionisierende Strahlenarten.- b) Locker ionisierende Strahlenarten.- 3. Zeit- und Raumfaktor der Aberrationsentstehung.- a) Zeitfaktor.- b) Raumfaktor.- 4. Relative biologische Wirksamkeit verschiedener Strahlenarten (RBW)).- 5. Veranderungen der Aberrationsausbeute durch den Sauerstoff (Sauerstoffeffekt).- 6. Aberrationstypen.- a) Strukturelle Chromosomenaberrationen.- ?) Chromosomenaberrationen.- ?) Chromatidaberrationen.- ?) Subchromatidaberrationen.- b) Achromatische Lucken (gaps).- c) Numerische Aberrationen.- ?) Aneuploidie.- ?) Polyploidie.- 7. Klassifikation der Aberrationen.- III. Experimentelle Befunde uber strahleninduzierte Chromosomenaberrationen in menschlichen peripheren Lymphozyten.- 1. Die Lymphozytenkultur.- 2. Die Abhangigkeit der Aberrationshaufigkeit von der Kulturdauer.- 3. Strahleninduzierte Chromosomenaberrationen in vitro.- a) Untersuchungen der Dosiswirkungsbeziehung.- ?) Roentgen- und Gammastrahlen.- ?) Schnelle Neutronen.- ?) Protonen.- 4. Strahleninduzierte Chromosomenaberrationen in vivo.- a) Medizinische Strahlenanwendung.- ?) Strahlendiagnostische Massnahmen.- ?) Strahlentherapie mit externaler Bestrahlung bzw. Radiumeinlagen.- ?1) Teilkoerperbestrahlung.- ?1) Ganzkoerperbestrahlung.- ?1) Extrakorporale Bestrahlung.- y) Medizinische Radioisotopenanwendung.- b) Berufliche Strahlenexposition.- c) Strahlenunfalle.- d) Kernwaffenexplosionen.- e) Erhoehte naturliche Strahlenbelastung.- IV. Die Verwendung strahleninduzierter Chromosomenaberrationen in menschlichen Lymphozyten zur biologischen Dosimetrie.- 1. Dosiswirkungsbeziehung bei in vitro-Versuchen.- 2. Der Einfluss physikalischer und biologischer Faktoren auf die Aberrationsausbeute in vivo.- Literatur.- D. Strahlenwirkung auf extrakaryotisehe Zellbestandteile.- I. Relative Empfindlichkeit des extranuclearen Zellanteils.- 1. Direkter Vergleich der Strahlenempfindlichkeit von Plasma und Kern.- a) Physiologische Untersuchungen.- b) Cytologische Untersuchungen.- 2. Wechselwirkung zwischen bestrahlten und unbestrahlten Zellteilen.- a) Plasma-Plasma-Wirkung.- b) Plasma-Kern-Wirkung.- II. Das Grundplasma.- 1. Viskositatsanderung.- a) Allgemein.- b) Viskositatsanderung wahrend der Zellteilung.- 2. Plasmakoagulation.- 3. Vakuolisation.- 4. Fettablagerung.- III. Membranstrukturen.- 1. Die aussere Plasmamembran.- a) Cytologische Beobachtungen.- b) Permeabilitatsanderungen.- 2. Das endoplasmatische Retikulum (EPR).- 3. Das Ergastoplasma.- 4. Der Golgiapparat.- 5. Unbekannte Membranstruktur.- 6. Neu auftretende Membranstrukturen.- a) Blaschenreihen.- b) Plasmakapseln.- c) Membrankomplexe.- IV. Geschlossene Zellorganellen mit lamellarem Aufbau.- 1. Mitochondrien.- a) Volumen- und Feinstrukturanderungen.- b) Mitochondrien-Zerfall.- c) Lipophanerose.- d) Mitochondrienzahlanderungen.- e) Verlagerung.- 2. Plastiden.- V. Zelleinschlusse.- 1. Cytosomen.- 2. Neuauftretende Zelleinschlusse.- VI. Zellteilungsapparat.- 1. Centrosomen und Spindel.- VII. Erbliche AEnderungen an nicht naher bestimmten cytoplasmatischen Einheiten.- Literatur.- E. Irradiation of generative organs.- I. Gametogenesis.- 1. Prenatal and neonatal.- 2. Female.- 3. Male.- II. Radiation response, males.- 1. Prenatal and neonatal stages.- 2. Adult.- 2. Spermatids and spermatozoa.- 4. Spermatocytes.- 5. Spermatogonia.- 6. Dose rate.- 7. Dose fractionation.- 8. Radiation quality.- 9. Endocrine system.- 10. Response of the human testis.- III. Radiation response of females.- 1. Prenatal and neonatal stages.- 2. Adult.- References.- F. Strahlenbedingte Entwicklungsstoerungen.- I. Einfuhrung.- 1. Intrazellular.- 2. Zellular.- 3. Interzellular.- II. Strahlenbedingte Entwicklungsstoerungen bei Insekten (Dipteren) als Vertretern der Wirbellosen.- 1. Abhangigkeit der Strahlenreaktion vom Entwicklungsstadium.- a) Embryonale Sterblichkeit.- b) Strahlenreaktionen der Puppe.- 2. Abhangigkeit der strahlenbedingten Entwicklungsstoerungen von verschiedenen Parametern.- a) Milieufaktoren.- b) LET (linear energy transfer) Qualitat der Strahlung.- 3. Strahleneffekte an Blastemen.- a) Genitalprimordien.- b) Differenzierung mannlicher Keimzellen.- III. Strahlenbedingte Entwicklungsstoerungen bei Wirbeltieren (Amphibien, Saugetieren und Mensch).- 1. Abhangigkeit des Strahleneffektes vom Entwicklungsstadium.- a) Periode der Blastogenese.- b) Organogenese und Gastrulation.- c) Fetalperiode.- d) Bestrahlungen neonataler Stadien.- e) Zusammenfassung.- 2. Einige strahleninduzierte Entwicklungsstoerungen bei Saugetieren.- a) Zentrales Nervensystem.- ?) Makroskopisch und mikroskopisch fassbare AEnderungen.- ?) Biochemische AEnderungen und Funktionsstoerungen.- b) Augenmissbildungen.- c) Skeletanomalien.- d) Gonaden.- e) Weitere Anomalien.- 3. Strahlenschadigung des menschlichen Embryos und Fetus.- 4. Induktion von Neoplasmen.- a) Schilddrusenkarzinom.- b) Leukamie nach therapeutischer Bestrahlung von Kindern und Sauglingen.- c) Leukamie bei Kindern nach einer Bestrahlung in utero.- d) Zusammenfassung.- 5. Radionuklide und Entwicklungsstoerungen.- 6. Abhangigkeit der embryonalen Strahlenschadigung von physikalischen (LET, Intensitat, Fraktionierung) und physiologischen Parametern (Milieufaktoren).- a) Strahlenqualitat und LET (linear energy transfer).- b) Abhangigkeit der Wirkung von Verdunnung und Applikation (einmalige Bestrahlung und Fraktionierung).- c) Milieufaktoren.- IV. Dosis minima.- V. Mechanismen der strahlenbedingten Entwicklungsstoerungen.- 1. Einige Moeglichkeiten der "primaren" Strahlenwirkung.- 2. Erholungs- und Reparationsprozesse.- 3. Strahlensensibilitat und Strahlenresistenz.- Literatur.- G. The radiation syndromes.- I. Introduction.- 1. Classification.- a) The early consequences of short-term exposure.- ?) From penetrating radiation.- ?1) White body exposure.- ?1) Partial body or markedly inhomogeneous exposures.- ?) From poorly penetrating radiations.- b) Long-term exposure.- ?) Absorption of radioactive materials.- II. Historical.- III. Definitions of human exposure.- 1. Short-term exposure.- 2. Long-term exposure.- IV. Effect of physical factors on radiation response of mammals.- V. Qualitative and quantitative effects of radiation upon mammals.- 1. Dose mortality responses.- a) Influence of depth dose pattern upon dose mortality.- b) The median lethal dose for human beings.- 2. Cell renewal systems - the basis of understanding radiation effects in the mammal.- a) Erythropoiesis.- b) Granulocytopoiesis.- c) Platelets.- d) Lymphopoietic tissues.- e) Bone marrow.- 3. General cytological and histological effects of radiation on tissue.- a) Central nervous system.- ?) The symptomatology of the CNS syndrome.- ?) Histopathological changes in the central nervous system.- b) Gastrointestinal system.- c) The effect on lymph nodes, thymus and spleen.- d) Bone marrow.- e) Blood vessels and connective tissues.- 4. Blood counts.- a) Effects upon erythrocytes.- b) Granulocytes.- c) Platelets.- 5. Cytological effects of radiation on human bone marrow and peripheral blood.- VI. Physiopathological effects.- 1. The vital signs.- 2. Symptomatology.- 3. Increased susceptibility to infection.- 4. Defects in hemostasis.- VII. Radiation syndrome due to short-term exposure to penetrating radiation.- 1. The central nervous system syndrome.- 2. The gastrointestinal syndrome.- 3. Hemopoietic syndromes.- 4. Clinical evaluation of human beings exposed to radiation.- a) Survival improbable.- b) Survival possible.- c) Survival probable.- 5. Influence of inhomogeneities of dose of radiation and partial body exposure.- a) Partial body exposure.- 6. Therapy of the acute radiation syndromes.- a) Definitive therapeutic outline and guiding principles.- 7. Prophylactic therapy.- VIII. Beta exposure of the skin from fall-out.- IX. Recovery from radiation injury and influence of prior whole-body exposure on response to later exposure.- References.- H. Frequency of induction of malignancies in man by ionising radiation.- I. Introduction.- II. Problems involved in epidemiological surveys.- 1. Estimation of control rate.- 2. Latency.- 3. Dosimetry.- 4. Magnitude of dose.- III. Estimated induction of malignancies.- 1. Leukaemia.- 2. Breast.- 3. Bone.- 4. Mucous membranes.- 5. Lung.- 6. Gastro-intestinal tract.- 7. Thyroid.- 8. Other tissues.- IV. Conclusions.- References.- Namenverzeichnis - Author Index.