Николай Лучник - Невидимый современник

Три с половиной дня — удивительная цифра. При увеличении дозы от нуля до тысячи рентген мы наблюдали довольно пеструю смену событий. Но если мы дадим животным дозу 2000 рентген, увидим то же самое: животные погибнут через три с половиной дня. Можно продолжать повышать дозу. Картина не изменится: средняя продолжительность жизни будет составлять все те же три с половиной дня!

И так вплоть до почти астрономической дозы в 20 тысяч рентген! Только при еще более высоких дозах продолжительность жизни животных снова начинает уменьшаться. С увеличением дозы они умирают все раньше и раньше и при дозе около 100 тысяч рентген начинают гибнуть «под лучом», то есть непосредственно во время облучения.

Смерть через три с половиной дня связана с поражением тонкого кишечника. Это можно доказать в простых опытах. Если во время облучения закрывать брюшко свинцовым экраном, который почти не пропускает лучей, то животные даже при дозах в несколько тысяч рентген проживут около семи дней. Если же облучить один кишечник, то смерть наступит через три с половиной дня.

Еще более ранняя гибель при дозах выше 20 тысяч рентген связана, по-видимому, с поражением центральной нервной системы. Гибели животных предшествуют судороги, начинающиеся за несколько часов до смерти, а чтобы вызвать эту смерть, достаточно облучить только голову животного.

Напрашивается вопрос: что, если смертельную дозу облучения дать не сразу, а разделить на большое число маленьких частей? Например, вместо того чтобы сразу облучить мышей дозой 1000 рентген, давать им ежедневно, скажем, в течение ста дней по десять рентген? Ведь с практической точки зрения это очень важно. Однократную смертельную дозу в мирное время получить мудрено, чаще можно столкнуться с повторными облучениями небольшими дозами. Насколько они опасны?

Вопрос не такой простой, и в двух словах на него ответить невозможно. Тем более что всего несколько лет назад казалось, что все уже понятно, а совсем недавно выяснились новые и неожиданные факты.

На вопрос о смертности облученных животных (при использовании обычных источников облучения) можно ответить довольно просто. Чем больше растягивать облучение, тем смертность ниже. Если, например, мышам давать каждый день дозу в 10 рентген, они живут в среднем около 150 дней, то есть успевают накопить дозу в 1500 рентген, которой при однократном применении более чем достаточно, чтобы убить их всех за три с половиной дня.

Уменьшение эффекта наблюдается не только при фракционировании (дроблении) дозы, но и при ее растягивании во времени. Если, например, облучить мышей с интенсивностью 2500 рентген в час, то для того, чтобы убить 50 процентов животных, понадобится 1000 рентген, а при интенсивности 5 рентген в час — 2700 рентген!

Все было бы очень просто, если бы так получалось всякий раз. Но фактор времени далеко не всегда изменяет эффект облучения. Иногда оказывается совершенно безразличным, дана ли большая доза за несколько минут, растянута ли во времени или разделена на несколько частей. Именно так обстоит дело с возникновением мутаций (наследственных изменений) в опытах с плодовой мушкой и с другими объектами. Есть указания на то, что фактор времени не играет роли при возникновении рака.

Но чаще всего при фракционировании и при облучении с меньшей интенсивностью эффект, вызываемый лучами, уменьшается. Выходит, что в одних случаях наблюдается полное суммирование общей дозы, тогда как в других оно неполное; по-видимому, в этих случаях живые организмы или их клетки способны восстанавливаться от последствий облучения.

Все это можно прочесть в любом более или менее старом руководстве по радиобиологии. Однако последние годы принесли в проблему фактора времени новые наблюдения, смысл которых еще не совсем ясен.

В конце 40-х годов лаборатория, где я работал, занималась изучением вопроса, как влияют на живые организмы радиоактивные «осколки» — продукты деления урана. То были годы бурного развития атомной техники, и понятно, что перед нашей лабораторией стояла важная задача. Нужно было, в частности, выяснить, что происходит в клетках гороха после намачивания его семян в растворах осколков разной концентрации.

Что получится, если взять более разбавленный раствор, но держать в нем семена дольше? На основании существовавшей литературы можно было ожидать одного из двух: либо эффект уменьшится, либо останется неизменным. Однако в наших опытах более разбавленный раствор (применяемый соответственно дольше) оказывал больший эффект! Конечно, это могло объясняться не чистой радиобиологией, а скорее физиологией. Ведь мы намачивали семена, и из-за разной скорости накопления радиоактивного изотопа они могли получить разные дозы.