Николай Лучник - Невидимый современник

• Название: Невидимый современник
• Автор: Николай Лучник
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биофизика
• Год: 1968

Угроза здоровью людей в связи с повышением уровня естественного радиоактивного фона…

Новые методы лечения рака и других тяжелых заболеваний…

Радиационная угроза в современных войнах…

Борьба с вредными насекомыми…

Наиболее эффективные методы диагностики в медицине…

Изучение тончайших процессов обмена веществ…

Так же как некогда пар и электричество, так теперь ионизирующие лучи стали неотъемлемой частью современной техники, науки, повседневной жизни.

О радиобиологии — науке, которая занимается всеми этими проблемами, рассказывает доктор биологических наук Н. Лучник, первая книга которого — «Почему я похож на папу» — получила широкое признание читателей.

---

Вначале почти каждый новый факт приводил к рождению гипотезы. И, совершенно естественно, биохимики предлагали биохимические гипотезы, физиологи — физиологические, физики — физические (впрочем, последних почти не было).

…Под влиянием радиации нарушается естественное равновесие между ферментами, распад начинает преобладать над синтезом и происходит автолиз, то есть, образно выражаясь, клетки начинают сами себя переваривать…

…Лецитин (вещество жировой природы, присутствующее в клетках) при облучении превращается в холин, который является ядом. И опыты действительно показывают, что лецитин разлагается при облучении и что продукты его распада, так же как и холин, вызывают поражения, похожие на лучевые.

…Один из наиболее известных эффектов облучения — эритема (покраснение кожи). Эритема возникает при выходе из клеток гистамина… Значит, «вся сила в гистамине». Ставятся опыты, которые в какой-то степени подтверждают гипотезу…

…Облучение нарушает водно-солевое равновесие, значит, все дело именно в этом…

…Причина биологического действия радиации — денатурация (изменение) белковых молекул…

…Лучевая болезнь связана с поражением системы гипофиз — кора надпочечников…

Стоит ли продолжать? Нет, не стоит. Потому что, перелистывая комплекты старых радиологических журналов, можно продолжать список почти сколько угодно. Об этих старых работах давно забыли. Забыли настолько, что время от времени новый ученый совершенно независимо пять, десять, а то и сорок лет спустя высказывает точно такую же гипотезу (с теми же последствиями).

Эти и многие-многие другие гипотезы умерли по двум причинам. Первое: вопрос о том, что причина и что следствие. В больном организме можно найти какие угодно изменения, но это вовсе не значит, что они являются причиной болезни. Второе: под влиянием облучения могут произойти практически любые изменения, если применить достаточно высокую дозу. Вот в этом все дело! Если говорить о том, что, скажем, под действием облучения может возникнуть определенное токсическое вещество, то нужно прежде всего доказать, что оно образуется в достаточном количестве при не слишком высоких дозах. К сожалению, авторы большинства гипотез не очень-то считались с этими двумя обстоятельствами.

«Прошу поднять руки»

На международном съезде химиков в немецком городе Карлсруэ разгорелись страсти. Одни настаивали на том, что все вещества состоят из атомов, другие кричали, что атомы — чистейшая выдумка (как нетрудно догадаться, дело происходило в прошлом веке). Ни одна из сторон не могла убедить другую, и в конце концов председатель поставил вопрос на голосование.

— Кто за то, что атомы существуют, прошу поднять руки.

Поднялся лес рук.

— А кто за то, что атомов не существует?

Поднялось примерно столько же рук. Пришлось пересчитывать. В итоге признали существование атомов, но с очень небольшим перевесом.

Можно в шутку фантазировать на тему, а что, если бы несколько сторонников атомов не явились на заседание и верх взяли бы их противники? Ведь тогда не было бы ни атомных бомб, ни многого другого.

Но, конечно, научная истина выясняется не голосованием. А также и не административными мерами. Хотя, увы, порой находятся сторонники утверждения научной истины с помощью средств, не имеющих никакого отношения к научным методам исследования. Бывает, что они в силу тех или иных причин «получают большинство голосов». Но этого хватает ненадолго. Поэтому, если бы на памятном голосовании в Карлсруэ большинство получили противники существования атомов, на истории науки это не сказалось бы. Могли бы лишь незначительно сместиться во времени даты некоторых открытий.

Бывало такое и в радиобиологии. Печальный период, когда с помощью административных мер «упразднили» генетику, а всю физиологию и медицину пытались выводить из реактивности центральной нервной системы, не прошел безболезненно и для нашей молодой науки.

Проблема механизма биологического действия радиации и сейчас еще не до конца ясна. Лет пятнадцать-двадцать назад неясностей было еще больше. А может, решить проблему запросто, с помощью голосования? Так и сделали.

На расширенной сессии двух крупных институтов провели дискуссию и приняли решение. Оно начиналось словами: «Лучевая болезнь есть нервно-дистрофический процесс, развивающийся при воздействии достаточно больших доз проникающего излучения…»

Если вы внимательно читали предыдущую главу, вас такое определение, несомненно, удивит. Да, скажете вы, при облучении во время внутриутробного развития, когда закладывается и формируется нервная система будущего организма, она очень чувствительна, но у взрослых организмов (да не только у взрослых, вообще после рождения) нервная ткань относится к числу наименее чувствительных к радиации.

Но что делать… В те годы великий физиолог Иван Петрович Павлов переворачивался бы в гробу, если бы это было возможно. Ведь тогда абсолютно все стремились свести к «учению Павлова о высшей нервной деятельности». А если факты говорили против большого значения центральной нервной системы, тем хуже для фактов. Десятки и сотни работ можно обвинить в идеализме, механицизме, вирховианстве и т. д. и т. п.

Вспоминаю, как я сидел в зале заседаний Первой всесоюзной конференции по медицинской радиологии. Дело происходило в 1955 году — через несколько лет после «решения» о лучевой болезни. На пленарном заседании делал доклад академик Леон Абгарович Орбели (ныне покойный), крупнейший физиолог, талантливейший ученик и продолжатель дела Ивана Петровича Павлова. Он говорил о действии радиации на живые организмы. И, будучи честным и принципиальным человеком, отвел в своем докладе центральной нервной системе место, которого она заслуживала, то есть довольно скромное.

И, конечно же, получил записку с просьбой поставить точки над «и» и высказаться ясно и определенно, что он думает о ведущей роли центральной нервной системы при лучевой болезни. Леон Абгарович был не только принципиальным, но и остроумным. Он ответил:

— Конечно же, я признаю ведущую роль центральной нервной системы при лучевой болезни. Если человек заболел, то центральная нервная система должна вести его к врачу. А центральная нервная система врача должна ему говорить, что делать с больным.

Зал ответил громом аплодисментов.

Леон Абгарович был против пустых слов. Он говорил о необходимости создания такой теории, которая дала бы, наконец, ответ на два основных вопроса радиобиологии. Пора и нам заняться теорией, а для этого прежде всего уяснить, на какие вопросы должна эта теория ответить. Что в конечном счете нуждается в объяснении?

Возьмем карандаши

Мы уже знаем, как действуют разные дозы ионизирующих излучений на млекопитающих. Нам, в частности, известно, что доза в тысячу рентген для них, безусловно, смертельна. Но что такое «тысяча рентген»? Много это или мало? По определению, один рентген — это такое количество лучей, которое в одном кубическом сантиметре нормального воздуха (при нормальном давлении и при температуре 0 градусов) образует одну электростатическую единицу заряда каждого знака.

Значит, 1000 рентген — это 1000 электростатических единиц на кубический сантиметр воздуха. А так как живая ткань примерно в тысячу раз плотнее воздуха, то при ее облучении будет образовываться примерно по миллиону электростатических единиц на каждый кубический сантиметр (или на грамм, так как удельный вес животных близок к единице). Чтобы получить энергию, поглощенную всем организмом, нужно этот миллион умножить на вес в граммах. Так что одна и та же доза 1000 рентген оставит в теле мыши меньшую энергию, а в теле слона гораздо большую. Но во всех случаях получаются как будто очень большие цифры — по крайней мере миллионы. Но так ли это много?

Мы знаем, что все виды энергии переходят друг в друга. Тепловую энергию угля или механическую падающей воды превращают на электростанциях в электрическую, а потребители переводят электрическую энергию снова в тепло или в свет. Физики точно знают, какое количество энергии одного рода соответствует определенному количеству другого, например, сколько калорий даст один киловатт, если его перевести в тепло. Поскольку рентген тоже единица энергии, можно дозу вместо непривычных рентген выразить в эквивалентных количествах любой другой энергии, чтобы иметь дело со знакомыми единицами.

Для этого я и попросил вас взять карандаши. Конечно, просьба моя чисто символическая. Перед тем как писать эту главу, я сам взял карандаш, бумагу, физический справочник и произвел необходимые расчеты. Вам остается только познакомиться с их результатами.

Итак, рассмотрим дозу в 1000 рентген. Она, безусловно, смертельна для всех млекопитающих. Как мы уже видели, энергия, поглощенная организмом при облучении этой дозой, будет зависеть от его размеров, так что нужно остановиться на чем-то определенном. Самое естественное — провести расчеты для человека среднего веса, около 70 килограммов.