Ученый Фазоил Атауллаханов о передовой и самой необычной части физики

ОгонёкНаука

«Если человечество хочет выжить, оно должно умирать»

Почему при коронавирусе образуются тромбы? Чем может помочь биофизика в борьбе с пандемией? Как измерить силу одной молекулы и создать из неживой материи живую? О передовой и самой необычной части физики «Огоньку» рассказал профессор МГУ, физтеха и Университета Пенсильвании Фазоил Атауллаханов

Беседовала Елена Кудрявцева

— Фазоил Иноятович, вы всю жизнь занимаетесь биофизикой, а сейчас проводите довольно большое исследование, связанное с изучением коронавируса. Как это связано?

— В первых же китайских публикациях, связанных с исследованиями коронавируса, отмечалось: у пациентов наблюдаются сильные нарушения свертывания крови. А мы занимаемся свертыванием крови уже не один десяток лет и понимаем, что речь идет об очень сложной физической системе, ряд особенностей которой понять с точки зрения обычной биохимии трудно. Вот мы и предположили, что при коронавирусе именно состояние системы свертывания крови и определяет то, в какой форме человек переболеет этой инфекцией — в легкой форме или же у него разовьются тяжелые осложнения.

— И как система свертывания связана с течением болезни?

— Наша гипотеза такова: вирус поселяется в клетках эндотелия (внутренняя стенка кровеносных и лимфатических сосудов.— «О»), они начинают гибнуть, и организм делает все, чтобы быстро заделать эти повреждения. В этом и заключается главная задача системы свертывания крови: создать тромб — временную затычку, которая закрывает поврежденную зону. Тромб — нормальное явление, он дает организму пару дней на то, чтобы заменить поврежденные клетки новыми, а затем он должен бесследно рассосаться. Но когда в организм одновременно попадает очень много вирусов, они поражают стенки сразу большого количества сосудов. Система свертывания приходит в дисбаланс и начинает реагировать на повреждения излишне активно, создавая слишком много тромбов. Я думаю, что главная причина гибели врачей именно в этом.

Наиболее уязвимы перед вирусом оказываются легкие, где сосудов как раз очень много. Там возникают массовые тромбозы — мертвые зоны, куда не попадает кровь. Это воспаление активизирует иммунную систему, но ее клетки тоже не могут пробиться к пораженному участку. Возникает очень неприятная ситуация: образуются все новые и новые тромбы, а иммунная система выбрасывает все новые и новые порции клеток для борьбы с зараженными клетками. Разгорается воспаление. В итоге процент рабочей зоны легкого уменьшается и наступает момент, когда человек уже не может дышать.

— Есть ли шанс этого избежать?

— Мы подумали, что можно не дать болезни пойти по тяжелому сценарию, регулируя активность системы свертывания крови. Нужно не давать сильно активироваться системе свертывания крови, подавить ее на какое-то время, чтобы дать легким несколько дней передышки, пока иммунная система победит вирус. При этом совсем отключить ее нельзя — у человека начнутся внутренние кровотечения, ведь повреждения сосудов у нас в организме происходят постоянно, безотносительно вирусов. На сегодня на базе 12 московских больниц мы уже провели детальное исследование того, что происходит с системой свертывания у человека при ковиде. В общей сложности обследовано более 1600 пациентов, мы обрабатываем массив информации. По предварительным данным, наша гипотеза подтверждается. Патологоанатомы тоже подтверждают, что у умерших пациентов сосуды легких «забиты» тромбами. Поэтому Россия одной из первых в мире уже на уровне Минздрава рекомендовала врачам использовать при лечении антикоагулянты (препараты, разжижающие кровь.— «О»). И после этого процент вылечивания стал заметно выше.

— То есть каждому пациенту нужно делать коагулограмму — исследование на свертывающую способность крови?

— Нет. Этот комплекс анализов малочувствителен, поскольку основан на старинных методах и не показывает те изменения, которые возникают при коронавирусной инфекции. Здесь нужны современные подходы, например метод «тромбодинамика», который мы предлагали использовать в медицине еще 10 лет назад. Он помогает с помощью прибора наблюдать физические процессы, происходящие при свертывании крови, то есть мы видим, с какой скоростью растет тромб, какая у него плотность и так далее. Этот метод оказался очень действенным именно для пациентов с ковидом.

На волне

— А насколько вообще инфекционные заболевания интересны биофизикам?

— На самом деле физикам интересны многие заболевания, потому что при них происходят загадочные и непонятные вещи. Например, когда мы лет 25 назад стали заниматься свертыванием крови, то увидели: биохимические реакции там устроены очень специфическим образом. Они связаны с явлениями природы, которые не описаны в школьных учебниках по физике. Речь идет об «автоволнах».

— Что это такое?

— Начнем с того, что мы хорошо знаем, что такое обычная волна: если бросить в воду камень, мы увидим волну, которая со временем затухает. А можем ли мы назвать лесной пожар волной огня? Ведь это типичная волна, но при этом по своей природе она очень сильно отличается от волн, которые расходятся от брошенного в воду камня. Во-первых, она одна и второй волны вслед за ней появиться не может. Во-вторых, она движется без остановки до тех пор, пока есть чему гореть. То есть эта волна не затухает по мере отдаления от очага. Волны такого типа — совершенно новое физическое явление, понимание их природы пришло только в середине прошлого века — сильно позже, чем сформировалась вся классическая физика. Теперь эта область науки называется физика нелинейных волн, или физика активных сред.

— Это было какое-то случайное открытие?

— Нет, одновременно было сделано сразу несколько прорывных работ, которые определили развитие науки. Это были открытия в области физики, хотя речь шла о горении, то есть об области, которой традиционно занимались химики.

Первое крупное открытие принадлежит российскому ученому Борису Белоусову (многие знают его как человека, который придумал «зеленку».— «О»). В середине 1950‑х Борис Павлович обнаружил колебательную химическую реакцию, в которой происходят явления, связанные с активными волнами. Это очень интересная и простая реакция, на основе которой к настоящему времени сделаны сотни тысяч исследований. Она стала краеугольным камнем для понимания принципов работы таких систем. Свою работу Белоусов послал в научный журнал в 1953‑м, но ее не опубликовали, сказав, что это полная чушь, потому что такого не может быть. Понадобилось еще лет 10 углубленных исследований именно физиков, чтобы научное сообщество поняло, о чем идет речь.

Другая работа, сыгравшая колоссальную роль в этой области, связана с именем Алана Тьюринга. Он создал математические модели с необычными свойствами, которые теперь соотносят как раз с активными средами. Еще одну работу выполнили нобелевские лауреаты Алан Ходжкин и Эндрю Хаксли, описав механизмы проведения нервного импульса. Оказалось, что электрический ток по нервной системе передается именно такими автоволнами. После этих основополагающих работ начало формироваться научное сообщество, занятое изучением данных явлений. Сегодня ученые описали целый ряд процессов, где действуют похожие закономерности,— в реакциях химического горения, в лазерах, в биологических системах. Их объединяет то, что такие волны бывают только там, где есть внутренний источник энергии. То есть волна поддерживает сама себя.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сладость обиды Сладость обиды

Социальные сети как фабрика показных переживаний

Огонёк
Уроки демократии за высокий прайс: что мы узнали из нашумевших мемуаров Барака Обамы Уроки демократии за высокий прайс: что мы узнали из нашумевших мемуаров Барака Обамы

Отрывок из книги «Земля обетованная» — мемуаров 44 президента США Барака Обамы

Esquire
Гастрономическая лагуна Гастрономическая лагуна

Устричный рай на Сахалине

Огонёк
Отрывок из книги Светланы Алексиевич «Время секонд хэнд» Отрывок из книги Светланы Алексиевич «Время секонд хэнд»

Отрывок из книги «Время секонд хэнд» — о страдании и мужественности

TJ
Половцы: кому враги, а кому союзники Половцы: кому враги, а кому союзники

Половцы больше всех повлияли на развитие молодого государства Древней Руси

Дилетант
Фарш энтузиасток Фарш энтузиасток

Те, кто освоил рыбные фрикадельки, могут претендовать на гастрономические лавры

Огонёк
7 вопросов Леониду Ольшанскому, защитнику автомобилистов 7 вопросов Леониду Ольшанскому, защитнику автомобилистов

Леонид Ольшанский о взятках и штрафах

Русский репортер
Андрей Житинкин. Перемена участи Андрей Житинкин. Перемена участи

Артист пойдет на любую провокацию, любой сложный ход ради успеха

Караван историй
«Побывать в Эрмитаже — мечта моей жизни» «Побывать в Эрмитаже — мечта моей жизни»

Интервью с основательницей культурного фонда Alda Fendi — Esperimenti

Огонёк
Не работают колонки на компьютере: что делать, если нет звука Не работают колонки на компьютере: что делать, если нет звука

Почему не работают колонки?

CHIP
Софья Эрнст: «При встрече с сильным соперником думаю, как превратить его в соратника» Софья Эрнст: «При встрече с сильным соперником думаю, как превратить его в соратника»

Софья Эрнст рассказала, как обычно реагирует на появление сильного соперника

Grazia
«В общении рождается энергия» «В общении рождается энергия»

Ольга Сыроватская — об амбициозных планах и любви к жизни

OK!
Тарт татен с картошкой и корнеплодами Тарт татен с картошкой и корнеплодами

Ноябрь — сезон необычных пирогов

Weekend
Мечты сбываются Мечты сбываются

Известные люди рассказывают о том, что хорошего случилось с ними в 2020 году

Домашний Очаг
Это табу! Это табу!

7 принципов, которыми нельзя жертвовать ради мужчины

Лиза
Как стать актером озвучки: пошаговое руководство для начинающих в профессии Как стать актером озвучки: пошаговое руководство для начинающих в профессии

Как становятся актерами дубляжа и насколько это сложно?

Playboy
Сладкая несладкая жизнь Сладкая несладкая жизнь

Учёные нашли ещё одно доказательство негативного влияния сахара на наше здоровье

Здоровье
Чтобы добиться успеха, вам нужны 5 качеств, которые есть у Джеффа Безоса, Илона Маска и Билла Гейтса Чтобы добиться успеха, вам нужны 5 качеств, которые есть у Джеффа Безоса, Илона Маска и Билла Гейтса

Как развить в себе пять важных черт характера, которыми обладают успешные люди

Inc.
Тягач и полицейская BMW. Какие автомобили любил Диего Марадона Тягач и полицейская BMW. Какие автомобили любил Диего Марадона

Porsche, огромный тягач и другие автомобили в жизни Диего Марадоны

РБК
«Королева TikTok»: чем знаменита и на чём зарабатывает 16-летняя Чарли Д'Амелио, первой набравшая 100 млн подписчиков «Королева TikTok»: чем знаменита и на чём зарабатывает 16-летняя Чарли Д'Амелио, первой набравшая 100 млн подписчиков

Годовой заработок тиктокерши Чарли Д'Амелио оценивают в $4 млн

VC.RU
Стив Фуллер: «“Государство 2.0” будет киборгом, но человек все равно останется неотъемлемой частью политического процесса» Стив Фуллер: «“Государство 2.0” будет киборгом, но человек все равно останется неотъемлемой частью политического процесса»

Интервью со Стивом Фуллером, известным британским социологом

Эксперт
Все течет, ничто не остается на месте Все течет, ничто не остается на месте

Как найти свое место в этой жизни? Как узнать, куда плыть?

Psychologies
Мартин Лютер Мартин Лютер

Бунтарь в эпоху потрясений

kiozk originals
Какая жалость! Как мы жалеем себя и когда пора прекратить это делать Какая жалость! Как мы жалеем себя и когда пора прекратить это делать

Недовольство всем, что тебя окружает, обычно похоже на насморк

Cosmopolitan
Сайонара, Walmart: как крупнейший мировой ретейлер разочаровался в Японии Сайонара, Walmart: как крупнейший мировой ретейлер разочаровался в Японии

Какое будущее ожидает Walmart в стране самураев после почти 20 лет неудач?

Forbes
Рыба — это геноцид. Стартап предпринимателя-коммуниста Finless Foods хочет приучить людей к веганской рыбе Рыба — это геноцид. Стартап предпринимателя-коммуниста Finless Foods хочет приучить людей к веганской рыбе

Отрывок из книги Дженни Климан «Секс без людей, мясо без животных»

Inc.
Купить нельзя планировать: как пережить «черную пятницу» и не разориться Купить нельзя планировать: как пережить «черную пятницу» и не разориться

Как противостоять соблазну купить очередную вещь, которая окажется ненужной?

Psychologies
Как носить пальто поверх теплой одежды и небрежно повязывать шарф — учимся у Венсана Касселя Как носить пальто поверх теплой одежды и небрежно повязывать шарф — учимся у Венсана Касселя

Венсан Кассель — мастер непринужденных, расслабленных, даже небрежных образов

Esquire
Сенат предложил урезать бюджет программы NASA по высадке людей на Луну Сенат предложил урезать бюджет программы NASA по высадке людей на Луну

Программа «Артемида» будет финансироваться меньше

N+1
Недавно обнаруженный на Камчатке минерал может стать основой для батарей следующего поколения Недавно обнаруженный на Камчатке минерал может стать основой для батарей следующего поколения

Ученые сообщили об открытии нового минерала — петровита

National Geographic
Открыть в приложении