КОСМИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ


Проведение санитарно-химических исследований (слева направо: Л.Т. Поддубная, Т.Д. Лекарева).

Начало систематических исследований по космической токсикологии относится к 1961 г., когда для нужд проектирования систем очистки и регенерации атмосферы обитаемых кабин первых космических летательных аппаратов был выполнен большой цикл работ по определению химического-состава и количества газообразных химических соединений, выделяемых человеком в процессе его жизнедеятельности, а также по идентификации и количественному определению приоритетных химических веществ, которые при определенных условиях могут поступать в искусственную атмосферу обитаемых помещении из свежих и хранящихся экскрементов и с выделенным воздухом человека. В работе под руководством В.В. Кустова принимали активное участие Г.М. Горбань, И.И. Кондратьева, Л.Т. Поддубная, З.И. Пилипюк, В.М. Михайлов. Материалы выполненных исследований содержатся в монографии В.В. Кустова и Л.А. Туинова и ряде публикаций . Одновременно с участием старшего научного сотрудника Института дезинфекции и дератизации Минздрава СССР Л.Н. Рогатиной производился поиск эффективных химических консервантов, с помощью которых можно существенно уменьшить выделение вредных веществ из свежих и хранящихся фекалий и мочи . Наряду с этим проводили приоритетные исследования по изучению особенностей биологического действия продуктов жизнедеятельности и определению степени их опасности при остром и хроническом воздействии на организм . Результаты этих и ранее выполненных исследований позволили оценить роль продуктов жизнедеятельности человека в формировании искусственной атмосферы космических летательных аппаратов (наряду с другими источниками выделения токсических веществ) и установить степень опасности наиболее значимых из них .Так как для проектирования систем жизнеобеспечения экипажей космических летательных аппаратов, помимо знания вопроса и количества, выделяемых человеком летучих продуктов жизнедеятельности, необходимы сведения о безопасных уровнях предельно допустимой концентрации (ПДК) их воздействия, то уже на первых этапах разработки проблем космической токсикологии первостепенное внимание уделялось обоснованию методических подходов к гигиеническому регламентированию наиболее значимых химических соединений, входящих в состав этих продуктов.При этом исходили из того факта, что некоторые из этих соединений, например углекислый газ, окись углерода, ацетон и др., до определенного уровня их содержания в биосредах не являются чужеродными для организма. Более того, они являются необходимыми для его функционирования, так как используются в ряде биосинтетических процессов и при регуляции биохимических реакций, в ходе которых они образуются. В общем виде этот методический подход был первоначально сформулирован В.В. Кустовым и доложен на сессии общего собрания биологического отделения АН СССР в 1961 г. . В дальнейшем некоторые его положения были уточнены в докладе В.В. Кустова на научной конференции Государственного научно-исследовательского испытательного института авиационной и космической медицины . Для экспериментального подтверждения этих положений были проведены специальные исследования по определению «критического» уровня основных эндогенных продуктов жизнедеятельности (окиси углерода, аммиака, ацетона и уксусной кислоты) в биосредах, превышение которых переводит эти необходимые для организма химические соединения в разряд ксенобиотиков. В этих экспериментах принимали активное участие Ю.Н. Токарев, B.C. Георгиевский, Б.С. Катковский, А.Н. Калинина, Ю.В. Крылов, Л.И. Какурин. Результаты выполненных исследований позволили В.В. Кустову окончательно сформулировать подход к гигиеническому регламентированию нечужеродных химических соединений, входящих в состав продуктов жизнедеятельности человека , и установить безопасные уровни содержания оксида углерода, аммиака, ацетона, уксусной кислоты в искусственной атмосфере обитаемых отсеков космических летательных аппаратов при полете продолжительностью до 10 суток. В последующих исследованиях сотрудниками отдела авиационной токсикологии кандидатами медицинских наук Б.И. Абидиным, В.И. Белкиным, К.П. Бугарем, кандидатом биологических наук Л.Т. Поддубной и инженером-химиком Т.А. Лекаревой при активном участии сотрудников отдела корабельной токсикологии 1-го ЦНИИ МО РФ (профессор Л.А. Тиунов, Т.С. Колосова и др.) уточнялся вопрос о необходимости корректировки ПДК оксида углерода, аммиака и ацетона в случае их совместного воздействия на организм с основными физическими факторами обитаемости космических летательных аппаратов. В острых и трудоемких хронических экспериментах было изучено влияние ионизирующего излучения на интенсивность образования и выделения из организма перечисленных выше газообразных продуктов жизнедеятельности , влияние на этот процесс гипокинезии и повышенного содержания кислорода в атмосфере , . На примере последовательного и одновременного воздействия на организм оксида углерода и других физических факторов были сформулированы принципиальные подходы к оценке сочетанного действия на организм химических соединений с неблаго-приятными факторами обитаемости космических летательных аппаратов. Показано, что в подобных случаях при четком выдерживании регламентов токсических веществ и физических факторов среды их безопасные уровни, установленные ранее для каждого из них в отдельности, не требуют корректировки и что воздействие физических факторов на этом уровне не оказывает существенного влияния на интенсивность образования и выделения из организма основных продуктов его жизнедеятельности В связи с проработкой вопроса о создании систем жизнеобеспечения космических летательных аппаратов с использованием водорослей и высших растений В.В. Кустов, Л.Т. Поддубная и В.И. Михайлов совместно с сотрудниками отдела профессора Е.Я. Шепелева — М.М. Коротаевым и Г.И.Мелешко — провели серию экспериментов, в которых было изучено выделение хлореллой в искусственную атмосферу некоторых газообразных химических соединений, и наоборот, воздействие некоторых газообразных веществ, выделяемых человеком, на фотосинтетическую деятельность хлореллы . Результаты экспериментов показали перспективность разработки таких систем жизнеобеспечения и наметили пути дальнейших исследований в этом направлении. В 70-е гг. сотрудники отдела авиакосмической гигиены и токсикологии были привлечены Академией наук СССР к исследованию биологических эффектов лунного грунта, доставленного на Землю автоматическими станциями «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» из различных районов лунной поверхности. На начальном этапе в исследованиях участвовали О.Ф. Остапенко, В.Г. Петрухин, В.В. Кустов. В последующий период к ним присоединились В.И. Белкин и доктор биологических наук Г.Г. Кругляков (лаборатория экспериментального силикоза 2-го Московского медицинского института). Результаты этих исследований, опубликованные в ряде журналов , показали, что лунный грунт, как из материкового, так и из морского района Луны, не является биологически инертным и что его небольшая фиброгенная активность при поступлении через дыхательные пути в легкие определяется как физико-химическими свойствами самого лунного грунта, так и реакционной активностью поверхности легких . Эти исследования позволили также наметить методические подходы к дальнейшему изучению биологического действия других грунтов внеземного происхождения. Помимо перечисленных выше работ по космической токсикологии в отделе проводилась оценка некоторых средств пожаротушения (Г.Д. Юхновский), предлагаемых для использования при возможном возгорании материалов или оборудования на борту обитаемых космических объектов, а также экспертиза (по литературным данным) большого количества полимерных и синтетических материалов, применяемых для оборудования обитаемых космических станций (О.Ф. Остапенко).

© Коршункова Мария