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.

---

Итак, нужно найти ответ на два вопроса: почему при облучении живых организмов столь малые количества энергии дают столь большой эффект и почему чувствительность живых клеток к облучению может так сильно варьировать? Казалось бы, естественный путь для поисков ответа на оба вопроса состоит в изучении биохимических и физиологических процессов в облученных организмах. Исследуя их, найдем изменения, вызванные радиацией, и задача тем самым будет решена. Увы, все не так просто, как может показаться на первый взгляд.

Ведь для ионизирующих лучей нет преград: они проникают в любое вещество и на любую глубину. Значит, оставляют свою энергию во всех органах животного, во всех клетках, во всех частях клетки. Радиация отдает свою энергию веществу путем ионизаций, причем ионизируются любые атомы. Стало быть, под влиянием облучения должны измениться разнообразнейшие химические вещества, входящие в состав всех клеток живых организмов.

Это общие соображения. Но так оно оказывается и в действительности. Радиация вызывает массу изменений и в физиологических и в биохимических процессах. Практически она влияет на все, была бы взята лишь достаточно большая доза.

При сравнительно невысоких дозах нарушается основной обмен (потребление кислорода и др.), усиливается водный обмен, снижается кровяное давление, угнетается деятельность желез внутренней секреции… Уменьшается вес отдельных органов и всего организма. Выделение различных веществ из организма нарушается. Изменяется проницаемость тканевых барьеров. Животные становятся более чувствительными как к повышенным, так и к пониженным температурам, к изменению барометрического давления, к физической нагрузке… Все, что написано в этом абзаце, приведено лишь для примера. Следует добавить: и т. д. и т. п., может быть для внушительности даже повторив несколько раз.

Не менее многообразны и биохимические изменения. Достаточно сказать: облучение затрагивает абсолютно все стороны обмена веществ. И это действительно так. Но нужно подчеркнуть, что некоторые из биохимических изменений играют очень важную роль в возникновении и судьбе первичных лучевых повреждений. Во-первых, обмен нуклеиновых кислот — веществ, ответственных за передачу всех наследственных свойств и признаков от клетки к клетке и от организма к организму, а также лежащих в основе процессов синтеза всех биологически важных веществ. Но о нуклеиновых кислотах мы будем говорить при рассмотрении явлений наследственности и влияния на нее ионизирующих лучей. Там же уместно рассказать и о действии радиации на нуклеиновые кислоты. Во-вторых, биоэнергетические процессы. Но и о них нам придется сказать несколько слов специально в связи с действием радиации на живые клетки.

К этому можно было бы приложить перечень: а кроме того, под действием облучения нарушается углеводный и жировой обмен, изменяется химический состав крови… Но кому будет интересно такое перечисление, когда уже сказано, что радиация влияет на все биохимические процессы.

В заключение нужно отметить еще, что радиация сильно влияет на такую важную сторону жизнедеятельности, как иммунитет. После облучения образование антител сильно подавлено. Это очень интересная и важная область, но она лежит несколько в стороне от того, чем нам предстоит заниматься.

Изменения, изменения… Сотни, тысячи разнообразнейших изменений. Можно ли во всем этом разобраться? Да, и не так уж сложно. Дело в том, что из всех возможных нарушений существенными оказываются лишь немногие. Причин тому две. Во-первых, для некоторых изменений нужны очень большие дозы облучения. А какое значение имеет изменение молекул или структур, требующее дозы в миллион рентген, если уже тысяча является абсолютно смертельной дозой?!

И при небольших дозах облучения можно обнаружить сотни изменений. Но если получше разобраться, станет ясно, что из них очень многие несущественны. Чтобы пояснить это, проще всего обратиться к радиационной биохимии.

Трудно назвать биологически возможное вещество или биохимический процесс, на которые не пробовали бы влиять радиацией. И в большинстве случаев наблюдали какие-нибудь изменения. Однако почти всегда их обнаруживали далеко не сразу после облучения. Обычно они появлялись незадолго до смерти животного. Частенько, увы, увлекшиеся авторы делали вывод, что, мол, дескать, если это изменение наблюдается перед смертью, оно и является ее причиной. А не наоборот ли? Животное умирает… Какова бы ни была исходная причина смерти, ясно, что под влиянием общего плохого состояния организм начинает работать ненормально, выходят из строя все его физиологические и биохимические системы. Нет, изменения, которые можно заметить только перед смертью, не причина, а следствие лучевой болезни.

Бывают и обратные случаи. Какое-то изменение наблюдается сразу после облучения, вызывается небольшой дозой, но… быстро проходит. И скорее всего оно относится к категории таких, которые организм может без труда ликвидировать.

Выходит, проблема не в том, чтобы заметить изменения, вызываемые радиацией в живых организмах, а в том, чтобы из невообразимого хаоса суметь выделить действительно существенные. Нужно не только найти элементарное изменение, но и проследить звено за звеном путь от этого изменения к наблюдаемому эффекту: болезни или смерти. Такая работа ведется, и сейчас она близка к завершению. А разгадка биологической эффективности ионизирующих лучей найдена довольно давно. Отыскался путь, который раньше привел к цели.

Доктор богословия

Ионизирующие лучи — физический фактор. В основе любых биологических эффектов радиации лежит физический процесс передачи энергии облучаемому веществу. Поэтому, чтобы создать теорию биологического действия радиации, чистой биологии недостаточно. Недаром возникла уже в нашем веке новая наука — биофизика.

Теперь биофизиков готовят во многих вузах. Студентам, избравшим биофизику своей специальностью, читают лекции и по биологическим наукам, и по физике, и по высшей математике, причем физико-математические науки преподают всерьез, не так, как будущим зоологам или ботаникам. До войны никто и нигде таких специалистов не готовил. А для разгадки биологической эффективности радиации нужно знать и биологию и физику. Потому-то успех выпал на долю тех коллективов, где сложилось настоящее творческое содружество биологов и физиков, тех немногих ученых, которые в равной мере сумели постичь и биологические и физико-математические науки.

Один такой ученый жил в начале 20-х годов во Франкфурте-на-Майне. Он был профессором университета. Имя его Фридрих Дессауер.

Это был интересный человек. В поисках биографических сведений о нем я наводил справки в каталогах Всесоюзной государственной библиотеки имени В. И. Ленина — крупнейшего книгохранилища нашей страны. И вдруг — о счастье! — нахожу целую диссертацию о взглядах Фридриха Дессауера, написанную недавно каким-то западногерманским докторантом. Заказываю ее и с нетерпением жду…

Увы, это диссертация о философских и богословских взглядах Дессауера. Однофамилец? Совершенно очевидно. Но перелистываю страницы и вижу: в одной из сносок сообщается, что Дессауер занимался и радиобиологией. Неужели хорошо известный мне биолог и физик то же лицо, что и этот богослов?

Да, Фридрих Дессауер был доктором естественной философии (то есть естественных наук), почетным доктором медицины, почетным доктором богословия и доктором инженерных наук. Многовато для одного человека! Но он не был дилетантом. Ведь во всех областях он был удостоен докторской степени.

Родился Дессауер 19 июля 1881 года в городе Ашаффенбурге-на-Майне. Где он учился и где работал в начале своей деятельности, узнать не удалось, да я и не очень старался (так ли это важно?). Существенно, что в 1920 году он стал профессором университета во Франкфурте. Именно этот период его жизни для нас особенно интересен. В 1933 году он организовал при университете Институт физических основ медицины — первый биофизический институт при высшем учебном заведении — и стал его директором. Тут бы и развернуть работу, но увы…

Помимо многочисленных наук, Дессауер интересовался еще и политикой. Настолько серьезно, что с 1924 по 1933 год был членом рейхстага. Приход Гитлера к власти ученый воспринял крайне неодобрительно, причем не скрывал своих взглядов. Начались преследования со стороны нацистов, перешедшие в настоящую травлю, и профессор был вынужден покинуть родину.

В 1934 году он уезжает в Турцию и занимает кафедру в Стамбульском университете. В 1937 году становится директором физического института во Фрейбурге в Швейцарии. Лишь в 1946 году ученый вернулся во Франкфуртский университет, где и работал до своей смерти. Умер Дессауер 16 февраля 1963 года. Его имя тоже высекли на обелиске в Гамбурге, потому что и Дессауер оказался одной из жертв ионизирующих лучей. К концу жизни лицо и руки его были покрыты многочисленными шрамами — результат операций, которые пришлось перенести в связи с лучевыми поражениями.