Невидимый современник - Лучник Николай Викторович (читать книги полные .TXT) 📗
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?
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.
Самая распространенная и самая понятная энергия — тепловая. Поэтому прежде всего посмотрим, на что годится тепло, которое мы получили бы, превратив в калории ту энергию, которую человек получит при заведомо смертельном облучении дозой в 1000 рентген. Сразу поставим себе задачу поскромнее. Не будем двигать паровозы или заставлять работать крупную теплоцентраль. Согреем чай. Увы, даже это невозможно. Энергия, которую мы получили, сможет поднять температуру стакана воды всего лишь на один градус! Маловато…
Но, может быть, превращение в тепло невыгодно? Хорошо, переведем ту же энергию в электричество. Причем, как и во всех прочих случаях, будем это делать «на бумаге», чисто теоретически, без учета потерь, которые совершенно неизбежны на практике. Итак, превращаем рентгены в киловатт-часы! Увы, мы не получим ни одного киловатт-часа. Наша энергия сможет питать слабенькую 25-свечовую лампочку в течение полуминуты.
Правда, живой организм не машина. Энергии, которые используются в живых клетках, несравненно меньше тех, что вращают роторы электромоторов. Хорошо, сделаем предпоследний расчет: определим, на какое время хватит нашей энергии, чтобы поддерживать жизнь человека (конечно, если полностью превратить ее в «полезную» энергию). Ответ: на шесть секунд.
И наконец самый последний расчет, поскольку, кто знает, может быть, лучистая энергия имеет какие-то особенности. Переведем энергию гамма-лучей в солнечную (причем будем учитывать не только видимые лучи, но и невидимые — ультрафиолетовые и инфракрасные). Представьте себе, что вы лежите на пляже и загораете. За какое время ваше тело получит энергию, эквивалентную 1000 рентген? Всего за две секунды. А иные любители лежат на солнце часами!
Итак, как ни рассчитывай, энергия получается мизерная. Мегатонны тротила, которым эквивалентен атомный взрыв, к делу не относятся. За счет этой энергии в непосредственной близости от эпицентра все стирается с лица земли.
Значит, дело в особенностях биологического действия ионизирующих лучей. Именно поэтому и существует радиобиология в виде отдельной науки. И одна из главных ее задач — объяснить, почему столь малые дозы ионизирующей радиации приводят к столь драматическим биологическим эффектам.
Чтобы убить человека (или мышь, или слона — любое млекопитающее), достаточно нескольких сотен рентген. Но ведь от стакана чая наш организм получает в несколько раз большее количество энергии.
А не так давно во многих журналах и даже в некоторых газетах появилось сообщение, что внутри атомного реактора живут бактерии. Живут и благоденствуют. Этот новый для науки вид получил название «Микрококкус радиодуранс», что значит радиоустойчивый.
