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.

---

А экспериментальный сектор — это десять отдельных зданий. В огромном пятиэтажном корпусе сосредоточены главные экспериментальные лаборатории. Почти такое же здание отведено для работ с радиоактивными изотопами. Еще такое же — физико-технический корпус — скрывает за бетонными стенами разнообразные источники излучений. Специальные здания для содержания подопытных животных, для экспериментальных мастерских…

Времена Тарханова, когда для радиобиологических открытий достаточно было взятого напрокат рентгеновского аппарата и простейших физиологических инструментов, давно прошли. В нашем секторе есть, например, электронная счетная машина, несколько электронных микроскопов, установки для поддержания высоких и низких температур и давлений, ультрацентрифуги… Многие приборы снабжены устройствами для автоматической записи результатов измерений. Бок о бок трудятся биологи и физики, врачи и инженеры…

А зачем все это нужно? После того, что уже сказано, вряд ли этот вопрос требует подробного ответа. Мы знаем, что ионизирующие лучи оказывают на живой организм, на все его клетки, сильный эффект, что радиочувствительность клеток различна, что радиация способна проникать внутрь вещества на любую глубину. На этом основаны многообразные применения ионизирующих лучей с целью лечения: убить больные клетки (в первую очередь раковые) — вот в чем задача. А чтобы усилить эффект облучения больных клеток и ослабить его действие на остальной организм, нужно знать все о лучах и об их действии на организм.

Это основа. А радиотерапия — целая наука, о которой можно либо лишь упомянуть, либо говорить специально. Но я не могу удержаться от того, чтобы не рассказать хотя бы об одном из новейших методов, разрабатываемых в нашем институте. Вопрос только в том, что выбрать.

Естественно взять последнее, о чем слышал. Как раз на последнем заседании ученого совета один из моих коллег — Юрий Сергеевич Рябухин, физик, ставший биологом, докладывал об успехах и перспективах своей лаборатории. С особым увлечением он говорил о нейтронно-захватной терапии. Попробую и я кратко рассказать об этом.

Нейтроны не имеют заряда и потому, проходя через вещество, ионизаций не производят. Ионизации при нейтронном облучении вызываются вторичными частицами. При облучении быстрыми нейтронами — это ядра отдачи (главным образом водородные, то есть протоны), при облучении медленными — продукты ядерных реакций, происходящих при захвате нейтронов ядрами. А разные вещества захватывают медленные нейтроны очень по-разному. Вероятность захвата зависит от особенности строения атомного ядра.

Ученым пришла в голову остроумная мысль: если, скажем, опухоль насытить атомами, которые особенно энергично захватывают нейтроны, и затем облучить, то нейтроны, проходя, почти не задерживаясь, через нормальные ткани, будут интенсивно поглощаться в опухоли, образуя там ионизирующие частицы. В результате можно дать на опухоль достаточно высокую дозу, почти не затрагивая окружающие ткани.

Эта звучащая довольно фантастично идея вполне осуществима, хотя достаточно трудна. Нужно найти (или синтезировать) соединения, которые усиленно накапливались бы в определенных органах и вместе с тем содержали элементы, активно захватывающие медленные нейтроны. Здесь требуется совместная работа физиологов, фармакологов, химиков, физиков-ядерников, физиков-дозиметристов и, конечно, врачей. Совершенно ясно, что рядовой лаборатории подобная работа не под силу. А для института вроде нашего, где под одной крышей собраны ученые самых разных специальностей, она вполне доступна.

Ионизирующие лучи применяются в медицине в двух направлениях: для лечения (о чем мы только что говорили) и для диагностики. Диагностика основана не на биологическом действии радиации, а на проникающей способности ионизирующих лучей и потому непосредственно не связана с радиобиологией — темой настоящей книги. Однако придется сказать несколько слов и о радиодиагностике, чтобы создать более полное представление о применении ионизирующих лучей в медицине.

Всем известное просвечивание с помощью рентгеновых лучей — только один из многих методов радиодиагностики. Когда-то он был единственным, теперь его дополняет целый ряд других. Расскажу о радиоизотопной диагностике, которая, подобно нейтроннозахватной терапии, доступна пока лишь немногим институтам.

В клинику поступает больной с подозрением на опухоль щитовидной железы. Прежде всего нужно узнать основное: есть опухоль или ее нет и причина болезни иная. Снаружи опухоль не видно, просвечивание тоже мало помогает, так как щитовидная железа состоит из мягкой ткани, плохо поглощающей лучи. Но здесь врачу приходит на помощь то, что щитовидная железа жадно поглощает йод. Больной получает небольшое количество радиоактивного йода, и через некоторое время его подводят к прибору, регистрирующему ионизирующие частицы. Чем больше размеры железы, тем больше она поглощает йода, тем больше частиц отсчитывает прибор. А опухоль практически не поглощает йода. Поэтому врачу все становится ясно: просто ли увеличилась железа или дело более серьезное. А процедура практически безопасна. Для нее требуется ничтожное количество йода, и из организма он исчезает довольно быстро.

Мало того, если опухоль есть, то специальные приборы помогают установить ее размеры, форму, расположение. Опухоль заслоняет от прибора здоровую ткань, и он в соответствующих местах регистрирует меньше радиоактивных сигналов. Такое исследование сильно облегчает дальнейшее лечение.

Радиодиагностика основана не на радиобиологии, но без данных радиобиологии и она обойтись не может. Ведь для применения диагностических методов нужно знать, какое действие оказывают на разные ткани те или иные лучи, чтобы подобрать безопасные дозировки и режимы.

Георгий Артемьевич родился на Кавказе, славящемся своим гостеприимством. Он поддерживает эту добрую славу и всегда рад гостям. Наши двери широко открыты и для студентов-дипломников, и для врачей, и для молодых ученых, желающих повысить квалификацию, овладеть новым методом, провести работу, для которой в других местах нет возможностей. Но среди наших гостей не только молодежь. Очень часто к нам приезжают и крупные ученые из всех стран мира. Они тоже находят для себя много нового.

Недавно наш институт посетила большая группа ученых из США. И институт, и его оборудование, и уровень ведущихся работ произвели на гостей большое впечатление. Естественно, что об этом речь шла и за накрытым столом. Отвечая на комплименты, Георгий Артемьевич упомянул о том, что бывший недавно у нас крупный немецкий радиолог сказал, что наш институт — крупнейший в Европе. Глава американской делегации вынужден был возразить:

— Я с большим уважением отношусь к нашему коллеге из Германии, но в данном случае я с ним не согласен. Я достаточно много ездил по свету и с полной уверенностью утверждаю: институт профессора Зедгенидзе — первый не только в Европе.

Хлеб наш насущный

Слово «стрихнин» вызывает у вас представление о страшном яде, которым травят волков. Да, это сильный яд. Но далеко не при всех дозах. Если принять слишком много стрихнина, то ничего особенно страшного не произойдет: вещество только вызовет рвоту и само уйдет из организма. А совсем малые дозы даже могут быть полезными. При общем упадке сил врачи прописывают больным тот же стрихнин, правда, в ничтожных количествах — тысячные доли грамма. И эти крупинки делают чудо. Все зависит от дозы.

Еще в прошлом веке два физиолога — Арндт и Шульце сформулировали правило: «Слабые раздражения возбуждают жизнедеятельность, раздражения средней величины подавляют ее, более сильные совсем приостанавливают». На заре радиобиологии ученые думали, что правило Арндта — Шульце распространяется и на биологическое действие радиации.

Они ставили опыты и получали результаты, которые как будто подтверждали общее правило. Вот ученый кладет под микроскоп лист растения, а неподалеку от него помещает кусочек радиоактивного вещества. Живые клетки, из которых построен лист, заполнены жидкой протоплазмой, находящейся в непрерывном движении. Под действием радиации она начинает двигаться быстрее. Радиоактивное вещество пододвигают ближе… клетки получают более высокую дозу… движение замедляется, при еще более высокой дозе совсем останавливается. Все идет по правилам.

Другой ученый облучает семена. Разные партии облучаются в течение разного времени, и оказывается, что семена, которые облучались совсем недолго, прорастают быстрее, чем необлученные. Облучавшиеся дольше — прорастают медленнее, а получившие самые большие дозы — вообще не прорастают. И эти опыты тоже подтверждают правило.