/ 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 Säugetierzellen.- I. Einleitung.- 1. Ältere 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. Dünndarmschleimhaut.- 3. Knorpel.- 4. Haarbalg.- 5. Knochenmark.- 6. Dosiseffektkurven maligner Zellen in vivo.- IV. Störungen der Zellvermehrung nach Bestrahlung.- 1. Die Mitoseverzögerung nach Bestrahlung.- 2. Der 2. Zellzyklus nach Bestrahlung.- 3. Die Koloniegrößenverteilung nach Bestrahlung.- 4. Die direkte Beobachtung des Proliferationsmusters bestrahlter Zellen.- V. Die Abhängigkeit der Strahlenwirkung von der Strahlenqualität.- VI. Die Abhängigkeit der Strahlenwirkung von der Dosisleistung.- 1. Sehr hohe Dosisleistung.- 2. Sehr kleine Dosisleistungen.- VII. Die Strahlenwirkung auf Säugetierzellen in vitro in verschiedenen Wachstums- und Zellzyklusphasen.- 1. Die Strahlenempfindlichkeit von Zellen in Plateau-Phase.- 2. Die Abhängigkeit der Strahlenwirkung vom Zellzyklus.- 3. Die Abhängigkeit der Zytostatikawirkung vom Zellzyklus.- 4. Synchronisation.- VIII. Erholungsprozesse nach Bestrahlung.- 1. Fraktionierungseffekt.- a) Der Fraktionierungseffekt bei locker ionisierenden Strahlen.- b) Abhängigkeit des Fraktionierungseffektes von der Strahlenart.- c) Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus des Fraktionierungseffekts.- ?) Temperaturabhängigkeit.- ?) Die Stoffwechselabhängigkeit des Fraktionierungseffektes.- d) Fraktionierungseffekt bei Cytostatika.- e) Fraktionierungseffekt und Dosisleistungseffekt.- 2. Erholung vom potentiell letalen Strahlenschaden.- IX. Die Abhängigkeit der Strahlenwirkung von der Sauerstoffkonzentration.- 1. Der Sauerstoffverstärkungsfaktor bei Bestrahlung mit locker ionisierenden Strahlen.- 2. Die Abhängigkeit des Sauerstoffverstärkungsfaktors von der Strahlenqualität.- 3. Die Form der Dosiseffektkurve bei Bestrahlung hypoxischer Zellen.- 4. Der Fraktionierungseffekt bei hypoxischen Zellen.- 5. Proliferationskinetik hypoxischer Zellen.- 6. Die Bedeutung des Sauerstoffeffektes für die Strahlentherapie.- Literatur.- C. Strahleninduzierte Chromosomenaberrationen.- I. Einführung.- 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. Veränderungen der Aberrationsausbeute durch den Sauerstoff (Sauerstoffeffekt).- 6. Aberrationstypen.- a) Strukturelle Chromosomenaberrationen.- ?) Chromosomenaberrationen.- ?) Chromatidaberrationen.- ?) Subchromatidaberrationen.- b) Achromatische Lücken (gaps).- c) Numerische Aberrationen.- ?) Aneuploidie.- ?) Polyploidie.- 7. Klassifikation der Aberrationen.- III. Experimentelle Befunde über strahleninduzierte Chromosomenaberrationen in menschlichen peripheren Lymphozyten.- 1. Die Lymphozytenkultur.- 2. Die Abhängigkeit der Aberrationshäufigkeit von der Kulturdauer.- 3. Strahleninduzierte Chromosomenaberrationen in vitro.- a) Untersuchungen der Dosiswirkungsbeziehung.- ?) Röntgen- und Gammastrahlen.- ?) Schnelle Neutronen.- ?) Protonen.- 4. Strahleninduzierte Chromosomenaberrationen in vivo.- a) Medizinische Strahlenanwendung.- ?) Strahlendiagnostische Maßnahmen.- ?) Strahlentherapie mit externaler Bestrahlung bzw. Radiumeinlagen.- ?1) Teilkörperbestrahlung.- ?1) Ganzkörperbestrahlung.- ?1) Extrakorporale Bestrahlung.- y) Medizinische Radioisotopenanwendung.- b) Berufliche Strahlenexposition.- c) Strahlenunfälle.- d) Kernwaffenexplosionen.- e) Erhöhte natürliche 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 extranucleären 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. Viskositätsänderung.- a) Allgemein.- b) Viskositätsänderung während der Zellteilung.- 2. Plasmakoagulation.- 3. Vakuolisation.- 4. Fettablagerung.- III. Membranstrukturen.- 1. Die äußere Plasmamembran.- a) Cytologische Beobachtungen.- b) Permeabilitätsänderungen.- 2. Das endoplasmatische Retikulum (EPR).- 3. Das Ergastoplasma.- 4. Der Golgiapparat.- 5. Unbekannte Membranstruktur.- 6. Neu auftretende Membranstrukturen.- a) Bläschenreihen.- b) Plasmakapseln.- c) Membrankomplexe.- IV. Geschlossene Zellorganellen mit lamellärem Aufbau.- 1. Mitochondrien.- a) Volumen- und Feinstrukturänderungen.- b) Mitochondrien-Zerfall.- c) Lipophanerose.- d) Mitochondrienzahländerungen.- e) Verlagerung.- 2. Plastiden.- V. Zelleinschlüsse.- 1. Cytosomen.- 2. Neuauftretende Zelleinschlüsse.- VI. Zellteilungsapparat.- 1. Centrosomen und Spindel.- VII. Erbliche Änderungen an nicht näher 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 Entwicklungsstörungen.- I. Einführung.- 1. Intrazellulär.- 2. Zellulär.- 3. Interzellulär.- II. Strahlenbedingte Entwicklungsstörungen bei Insekten (Dipteren) als Vertretern der Wirbellosen.- 1. Abhängigkeit der Strahlenreaktion vom Entwicklungsstadium.- a) Embryonale Sterblichkeit.- b) Strahlenreaktionen der Puppe.- 2. Abhängigkeit der strahlenbedingten Entwicklungsstörungen von verschiedenen Parametern.- a) Milieufaktoren.- b) LET (linear energy transfer) Qualität der Strahlung.- 3. Strahleneffekte an Blastemen.- a) Genitalprimordien.- b) Differenzierung männlicher Keimzellen.- III. Strahlenbedingte Entwicklungsstörungen bei Wirbeltieren (Amphibien, Säugetieren und Mensch).- 1. Abhängigkeit des Strahleneffektes vom Entwicklungsstadium.- a) Periode der Blastogenese.- b) Organogenese und Gastrulation.- c) Fetalperiode.- d) Bestrahlungen neonataler Stadien.- e) Zusammenfassung.- 2. Einige strahleninduzierte Entwicklungsstörungen bei Säugetieren.- a) Zentrales Nervensystem.- ?) Makroskopisch und mikroskopisch faßbare Änderungen.- ?) Biochemische Änderungen und Funktionsstörungen.- b) Augenmißbildungen.- c) Skeletanomalien.- d) Gonaden.- e) Weitere Anomalien.- 3. Strahlenschädigung des menschlichen Embryos und Fetus.- 4. Induktion von Neoplasmen.- a) Schilddrüsenkarzinom.- b) Leukämie nach therapeutischer Bestrahlung von Kindern und Säuglingen.- c) Leukämie bei Kindern nach einer Bestrahlung in utero.- d) Zusammenfassung.- 5. Radionuklide und Entwicklungsstörungen.- 6. Abhängigkeit der embryonalen Strahlenschädigung von physikalischen (LET, Intensität, Fraktionierung) und physiologischen Parametern (Milieufaktoren).- a) Strahlenqualität und LET (linear energy transfer).- b) Abhängigkeit der Wirkung von Verdünnung und Applikation (einmalige Bestrahlung und Fraktionierung).- c) Milieufaktoren.- IV. Dosis minima.- V. Mechanismen der strahlenbedingten Entwicklungsstörungen.- 1. Einige Möglichkeiten der "primären" Strahlenwirkung.- 2. Erholungs- und Reparationsprozesse.- 3. Strahlensensibilität 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.