Яды и противоядия

В настоящее время невозможно представить ни один вид человеческой деятельности, прямо или косвенно не связанный с влиянием на организм химических веществ, количество которых составляет десятки тысяч и продолжает непрерывно расти. В их числе — ядохимикаты (инсектициды, пестициды, гербициды), препараты бытового назначения (краски, лаки, растворители, синтетические моющие средства), лекарственные вещества, химические добавки к пищевым продуктам, косметические средства. Немаловажное значение в этой связи имеют биологически активные соединения растительного происхождения: алкалоиды, гликозиды, органические кислоты, многие из которых не разрушаются при высушивании, длительном хранении, термической обработке самих растений или мяса отравленных ими животных. Еще одна группа ядов образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Микробные яды (например, ботулинический токсин) подчас в сотни раз превосходят высокотоксичные синтетические вещества по силе биологического действия. Надо иметь также в виду, что в природе есть много ядовитых существ: членистоногих, моллюсков, рыб, змей, которые могут стать опасными для человека.

Ведущие токсикологи с обоснованным беспокойством и тревогой отмечают, что бурное развитие химической промышленности, внедрение химической технологии во многие отрасли народного хозяйства и в сферу быта создают химическое загрязнение среды обитания и серьезную угрозу здоровью населения, приводят к значительным экономическим потерям (заболевания и гибель животных, экологически связанных с человеком, например рыб, ухудшение пищевых свойств сельскохозяйственных растений и многое другое). [1]

Промышленные источники вредных для человека веществ, которые могут быть как активными (различные функционирующие механизмы, приборы, агрегаты, а также сам человек), так и пассивными (материалы, покрытия и другие объекты), способны выделять в воздух десятки токсичных агентов. Например, в производстве витаминов в воздухе рабочей зоны обнаружено более 30, а в производстве шин (при вулканизации) более 100 вредных для организма химических соединении. [2] Однако, несмотря на большое количество и разнообразие ядовитых соединений, образующихся при многих производственных процессах, удельный вес профессиональных интоксикаций в последние годы снижается благодаря успехам промышленной гигиены и медицинским предупредительным мероприятиям. Это в первую очередь можно видеть на примере СССР и социалистических стран.

Следует отметить, что поступление различных ядовитых веществ из заводских труб и городского транспорта в воздушные бассейны многих больших городов подчас достигает опасного уровня. Так, только за одни сутки крупный нефтеперерабатывающий завод может выбросить в атмосферу до 520 т углеводородов, 1,8 т сероводорода, 600 т окиси углерода, 310 т сернистого газа, а выхлопные газы автомобилей, этих по сути дела химических фабрик на колесах, содержат на 1 т сжигаемого горючего от 12 до 24 кг окислов азота, от 0,3 до 5 кг аммиака и углеводородов, до 4–5% окиси углерода. [3] С увеличением удельного веса воздушного транспорта возрастает опасность авиационных выхлопных газов: один реактивный самолет оставляет после взлета и при посадке ядовитый шлейф, равный по объему выхлопным газам 7 тыс. автомашин. [4] Надо иметь также в виду, что в реки, озера, моря постоянно проникают ядовитые вещества из воздуха и почвы. К примеру, половина пестицидов, находящихся в океане, попала в него из воздуха. Они способны сохраняться в воде в течение многих лет и создавать опасность вредного воздействия на людей. В связи с изложенным приобретает все возрастающий практический интерес выдвинутая академиком АМН СССР А. А. Покровским [5] концепция охраны внутренней среды человека от многочисленных вредных для организма химических агентов. При этом в широком плане ставится задача создания барьера не только в отношении веществ, обладающих острой или хронической токсичностью, но и для любых не свойственных организму химических соединений, способных проникать в ткани и органы, накапливаться в них и сохраняться длительное время. Международная статистика показывает, что «токсическая ситуация», сложившаяся в экономически развитых странах, сопровождается неуклонным увеличением общего числа острых отравлений. Среди них, по данным большинства авторов, бытовые (случайные) отравления занимают по частоте первое место, преднамеренные (суицидальные) — второе и профессиональные — третье.

Не следует забывать, что в военных кругах империалистических государств в качестве перспективного средства ведения войны рассматривается химическое оружие, основу которого, как известно, составляют отравляющие вещества — химические соединения, способные поражать людей при их применении в ничтожно малых дозах. [6] Многие примеры применения империалистами отравляющих и ядовитых веществ в разных точках земного шара в последние десятилетия свидетельствуют о реальной опасности этого оружия. В некоторых западных странах как в специальных изданиях, так и в литературе, предназначенной для широких масс, пропагандируется идея «гуманности» отравляющих веществ по сравнению с другими средствами ведения войны. При этом США и другие государства — члены НАТО — всячески препятствуют запрещению химического оружия.

Из изложенного следует, что разработка действенных мер борьбы с отрицательным влиянием вредных химических факторов на организм человека становится одной из первоочередных задач науки и практики. Отсюда становится понятным и главное назначение токсикологии [7] как науки — раскрытие сущности влияния ядов на организм и создание на этой основе эффективных средств предупреждения и лечения отравлений. Точная и краткая формулировка одного из основных способов решения этой проблемы — «создание полезных веществ, активно действующих против опасных веществ». [8]

В настоящей книге на примерах распространенных интоксикаций рассматриваются сущность и особенности влияния на организм ядовитых веществ, освещаются пути и характер научного поиска токсикологов, химиков, биохимиков, фармакологов в раскрытии молекулярных механизмов токсических процессов и разработке эффективных противоядий. При этом автор далек от стремления сколько-нибудь полно осветить такую большую проблему, а лишь предпринимает попытку привлечь внимание читателя к важнейшим разделам современной токсикологии и к достижениям этой развивающейся науки.

Автор выражает глубокую благодарность академику Е. Н. Мишустину, а также своему товарищу по многолетней совместной работе Ю. Н. Лейкину за просмотр рукописи и ценные советы по ее улучшению.

Биологическая активность химических соединений определяется их структурой, физическими и химическими свойствами, особенностями механизма действия, путей поступления в организм и превращения в нем, а также дозой (концентрацией) и длительностью влияния на организм. В зависимости от того, в каком количестве действует то или иное вещество, оно может являться или индифферентным для организма, или лекарством, или ядом. При значительных превышениях доз многие лекарственные вещества становятся ядами. Так, например, увеличение лечебной дозы сердечного гликозида строфантина в 2,5–3 раза уже приводит к отравлению. В то же время такой яд, как мышьяк, в малых дозах является лекарственным препаратом. Лечебным действием обладает и известное отравляющее вещество иприт: разбавленный в 20000 раз вазелином, этот яд военной химии применяется под названием псориазин в качестве средства против чешуйчатого лишая. С другой стороны, постоянно поступающие в организм с пищей или вдыхаемым воздухом вещества становятся вредными для человека, когда они вводятся в непривычно больших количествах или при измененных условиях внешней среды. Это можно видеть на примере поваренной соли, если увеличить ее концентрацию в организме по сравнению с обычной в 10 раз, или — кислорода, если вдыхать его при давлении, превышающем нормальное в несколько раз. В этом смысле понятно и происхождение известного изречения одного из корифеев средневековой медицины Парацельса (1493–1541 гг.): «Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным». С ним перекликаются слова великого поэта древности Рудаки (умер в 941 г.):

Следовательно, понятие «яд» носит не столько качественный, сколько количественный характер и сущность явления ядовитости должна прежде всего оцениваться количественными взаимоотношениями менаду химически вредными факторами внешней среды и организмом. На этом положении основаны известные в токсикологии определения:

1) «Яд — мера (единство количества и качества) действия химических веществ, в результате которого при определенных условиях возникает отравление» (Н. В. Саватеев);

2) «яды — химические соединения, отличающиеся высокой токсичностью, т. е. способные в минимальных количествах вызывать тяжелые нарушения жизнедеятельности или гибель животного организма» (Ю. Н. Стройков);

3) «яд — химический компонент среды обитания, поступающий в количестве (реже — качестве), не соответствующем врожденным или приобретенным свойствам организма, и поэтому несовместимый с его жизнью» (И. В. Саноцкий).