Вилен Барабой - Ядерные излучения и жизнь

В организме млекопитающих есть специальная система, назначение которой - защищать живое тело от различных вредных влияний. Клетки и волокна этой системы образуют основу всех органов тела, обеспечивают их питание, доставку кислорода и удаление отбросов. Они превращают наружные покровы организма - кожу, слизистые оболочки - в прочные барьеры, непроницаемые для большинства микроорганизмов и ядовитых веществ, оберегающие внутренние органы от ушибов, ранений и других травм. А если враг (будь то микроб, заноза или ядовитое вещество) все же проник в организм, клетки этой системы тысячью различных способов пытаются его обезвредить, удалить из организма, а вызванное им повреждение - ликвидировать. Система эта называется ретикуло-эндотелиальной. Наш соотечественник, академик А. А. Богомолец, предложил более широкое и точное название - "физиологическая система соединительной ткани". Белые тельца крови - лейкоциты - и их ближайшие родственники в тканях поедают и уничтожают проникшие в тело микроорганизмы, удаляют из легких проникшие туда с воздухом частицы пыли, шипы и занозы. Мечников первый установил эту чудесную способность клеток крови и соединительной ткани, назвав их фагоцитами - клетками-пожирателями. Гнойник, образующийся на месте занозы или инфекции,- громадное скопление фагоцитов.

Но защитная роль этой системы не ограничивается фагоцитозом, образованием барьеров между внутренней средой организма и окружающим миром. Клетки физиологической системы соединительной ткани, расположенные в лимфатических узлах, печени, селезенке, костном мозге, могут вырабатывать тысячи защитных веществ - так называемых антител. Пока организм вне опасности, эти фабрики оружия не работают; они законсервированы. Но вот в кровь проник опасный микроб или ядовитое вещество, чужеродный белок. И где-то в сокровенных глубинах организма все приходит в движение. Уже через несколько часов с невидимых конвейеров в кровь непрерывным потоком устремляются молекулы- противоядия, антитела. Это белковые молекулы, каждая разновидность которых рассчитана на уничтожение одного определенного врага. Наше тело способно вырабатывать специальные антитела против микробов брюшного тифа, крови иной группы, дифтерийного токсина и против собственных поврежденных тканей.

Все чужеродные агенты, главным образом белки, носят название антигены. Антитела склеивают, осаждают, растворяют невидимого врага и удаляют антиген из крови, из организма. Враг уничтожен, исчез. Но в крови еще долго, иногда до конца жизни, сохраняются антитела как память о перенесенном сражении и победе, как предостережение и гарантия на будущее.

Чтобы разобраться в сложных процессах, протекающих в облученном организме, совершенно необходимо оценить в них роль физиологической системы соединительной ткани. С таким врагом, как ядерные излучения, невидимые, подкрадывающиеся исподтишка, внезапно обрушивающиеся, мгновенно исчезающие, живые организмы на земле, как правило, не встречаются. В природе постоянно действуют ничтожные по интенсивности излучения, но мощные источники радиации-дело рук человека, дело немногих десятилетий. Естественно поэтому, что физиологическая защитная система организма не приспособлена к борьбе с таким врагом. Однако радиация вызывает в организме столь значительные и серьезные изменения, что ретикуло-эндотелиальная система очень рано и интенсивно вовлекается в процесс.

Под влиянием облучения замедляется и останавливается продукция лейкоцитов и других клеток - пожирателей в лимфатических узлах, селезенке и костном мозге. Количество фагоцитов в крови и тканях быстро снижается, а это делает облученный организм в значительной степени беззащитным перед инфекцией.

Еще более важное значение имеют нарушения выработки антител, устраняющих чужеродные белки. В облученном организме вследствие гибели массы клеток появляются ядовитые продукты распада белков. Это еще одна разновидность радиотоксинов, подробно изученная профессором П. Д. Горизонтовым и его сотрудниками.

Есть в облученном организме еще один внутренний источник появления чужеродных белков. Дело в том, что радиация повреждает молекулы ДНК - наследственного кода, хранящего информацию о структуре клеточных белков. Повреждение гена может полностью прекратить производство соответствующего белка. Более часто повреждение приводит к образованию измененного белка, более или менее чужеродного по отношению к организму. Против него вырабатываются соответствующие антитела, которые частично взаимодействуют и с нормальными тканями организма и тем самым также усиливают повреждающее действие радиации. По мнению профессора Н. Н. Клемпарской, реакции антиген-антитело играют важнейшую роль во всей картине лучевой болезни. Антитела против собственных тканевых белков носят название аутоантител.

Таким образом, в результате облучения в каждом живом организме и в особенности в организме млекопитающих развиваются очень сложные и многообразные, изменения, сдвиги, нарушения, являющиеся результатом поражающего действия радиации на клетки, ткани, органы и нарушения координации, слаженности, согласованности в работе всех частей организма, как следствия расстройства регуляции. Развитие защитных реакций организма вносит в сложную сумятицу явлений еще большие осложнения. Все это чрезвычайно затрудняет анализ наблюдаемых явлений и препятствует рациональному вмешательству в течение процесса с целью возвращения к норме нарушенного облучением механизма жизни.

Несмотря на большие успехи, достигнутые учеными радиобиологами в последние годы, еще далеко не все ясно в этом важнейшем вопросе. Однако общая схема последовательности процессов, происходящих в облученном организме, уже существует. Можно не сомневаться в том, что открытия и исследования ближайших лет внесут в нее существенные поправки. Однако в своих основных чертах она правильно отражает современный уровень научных знаний в области радиобиологии и может служить основой для разработки различных методов защиты от действия радиации и лечения вызванных ею повреждений.

Попытаемся же подвести итоги сказанному и разобраться в том, что же происходит в организме с момента облучения до развития лучевой болезни.

При общем облучении ионизирующей радиацией такого сложного организма, как человек или его ближайшие "родственники" - млекопитающие, смерть наступает от доз в 500 - 1000 р. Много это или мало? Сколько требуется энергии для того, чтобы убить облучением такое высокоорганизованное существо?

Оказывается, если перевести такое количество лучевой энергии в обычные, понятные для всех величины тепловой энергии, получится ничтожная величина. Смертельная для человека доза ядерных излучений эквивалентна всего 210 - 250 дж. С помощью этой энергии можно нагреть стакан воды на четверть градуса (по Цельсию). Однако каждый из нас за обедом принимает пищу, несущую с собой в сотни раз большие энергетические запасы, и при этом ничего кроме удовольствия не ощущает. Следовательно, дело не в величине энергии, а в способе ее воздействия на организм и в устройстве самого организма.