Яды. Великолепная история человечества - Нил Брэдбери

Несмотря на всю токсичность и даже смертельное действие, химические вещества в растениях нельзя назвать хорошими или плохими. Полезными или вредными их делает то, какую цель преследует человек. Любопытно, что многими знаниями о работе человеческого организма мы обязаны применению ядов. Так, дигоксин и близкие ему химические вещества помогли разобраться в передаче электрических импульсов в сердце, а это проторило путь к созданию специфичных и более совершенных препаратов от аритмии и остановки сердца.

Применение атропина и подобных ему ядов, например никотина (да, того самого токсина, который содержится в сигаретах), в опытах с человеческими тканями позволило заглянуть в процесс передачи сигналов по нервам. Один из симптомов отравления атропином — чрезмерная сухость во рту. Как мы теперь знаем, она возникает потому, что атропин не дает нервной системе вызвать слюноотделение и выделение смазки, которая поддерживает влажность и нормальную работу дыхательных путей. При потере сознания и во время хирургических операций, особенно с искусственной вентиляцией легких, избыток слюны иногда попадает в заднюю часть ротовой полости, а оттуда вниз, в легкие. Это не только затрудняет дыхание, но и может привести к инфекциям и пневмонии, поэтому врачи в таких случаях с помощью атропина уменьшают слюноотделение и предотвращают опасные осложнения.

Понимание путей, которыми смертельные соединения попадают в клетку, может дать намек на то, как в нее попадают другие вещества. Рицин использует для этого эндоцитоз, и тот же процесс используют вирусы в кишечнике, например ротавирус, а также вирусы, поражающие дыхательные пути, в том числе коронавирус. Научное применение рицина помогает прояснить механизмы этого явления, а это — первый шаг к предотвращению нежелательного проникновения, а также к повышению эффективности препаратов, которые можно будет с той же пользой давать в меньших дозах.

Не только растительные яды приносят пользу. Калий может вызвать внезапную остановку сердца, но изучение его воздействия на передачу электрических сигналов в клетке оказалось крайне важным для прояснения механизмов выделения инсулина в поджелудочной железе. Производные сульфонилмочевины принимают миллионы больных диабетом второго типа, которым нужно повысить уровень инсулина в крови. Эти препараты действуют благодаря влиянию на транспорт калия из клетки, а создать их помогли опыты, в ходе которых клетки поджелудочной железы подвергали воздействию высокого уровня калия. Яды в науке применяют настолько широко, что это сложно себе даже представить. Без них нам было бы значительно труднее понять, как работает человеческий организм.

Некоторые ученые посвятили свою карьеру изучению ядов, но были и те, кто решил воспользоваться своими знаниями в низких целях и создать новые опасные вещества. Часто именно экзотичность таких преступлений позволяет определить и яд, и убийцу. Так или иначе, сам яд не несет в себе никакого зла: это просто химическое вещество. Конечно, очень плохо, что ученые и медики неоднократно действовали во вред, а не во благо, но всегда следует помнить, что отвечают за свою жестокость исключительно они сами, а не препарат, который они взяли в руки.

Приложение. Какими бывают яды

Примечание автора: представленная ниже информация приведена исключительно в образовательных целях и не призвана показать преимущества и недостатки тех или иных ядов.

АКОНИТИН

Путь введения: проглатывание

Летальная доза: около 2 мг

Механизм действия: влияет на передачу импульсов в нервной системе

Симптомы: тошнота, рвота, диарея, жжение, покалывание и онемение во рту и на лице, распространяющееся на конечности, обильное потоотделение, головокружение, нарушения дыхания, делирий (нарушение сознания с яркими зрительными галлюцинациями), паралич дыхательных и сердечной мышц.

Противоядие: специфическое отсутствует, симптомы можно смягчить с помощью сердечных препаратов

АТРОПИН

Путь введения: обычно проглатывание

Летальная доза: более 50 мг

Механизм действия: нейротоксин, ухудшает передачу импульса в синапсе, блокируя ацетилхолиновые рецепторы

Симптомы: крайняя сухость во рту, нечеткая речь, галлюцинации, размытое зрение, повышенная чувствительность к свету, делирий, задержка мочи, учащенное сердцебиение, паралич дыхательных мышц

Противоядие: специфическое отсутствует, однако купировать некоторые проявления помогает физостигмин

ДИГОКСИН

Путь введения: проглатывание или инъекция

Летальная доза: несколько миллиграммов

Механизм действия: блокирует передачу электрических импульсов в сердце

Симптомы: головокружение, спутанность сознания, галлюцинации, боль в животе, боль в мышцах, слабость, тошнота, нарушения зрения, нерегулярное сердцебиение, затрудненное дыхание, остановка сердца

Противоядие: атропин или препарат Дигибинд (антитела, связывающие дигоксин)

ИНСУЛИН

Путь введения: только инъекция

Летальная доза: 400-600 единиц, эквивалент 13-31 мг

Механизм действия: влияет на инсулиновые рецепторы в печени, мышцах и жировой ткани, приводя к резкому падению уровня сахара в крови

Симптомы: потоотделение, рвота, слабость, раздражительность, спутанность сознания, кома

Противоядие: глюкоза внутривенно

КАЛИЙ

Путь введения: проглатывание или инъекция

Летальная доза: инъекция — 2000 мг; при пероральном введении менее токсичен, требуется около 400 000 мг

Механизм действия: воздействует на все клетки, но сердце особенно уязвимо

Симптомы: тошнота, рвота, вялость, онемение, боль в груди, затрудненное дыхание, нерегулярное сердцебиение, остановка сердца

Противоядие: отсутствует, для лечения применяют диализ и диуретики, чтобы помочь почкам убрать избыток калия

МЫШЬЯК

Путь введения: проглатывание

Летальная доза: 40-100 мг

Механизм действия: может воздействовать на все серосодержащие ферменты в каждой клетке организма; останавливает выработку энергии и препятствует восстановлению клеток

Симптомы: очень сильная рвота и диарея, боль в животе, мышечные спазмы, затрудненное глотание, сильная жажда, болезненность во рту и горле, слабый пульс, отказ почек, кома, смерть в течение 12-36 часов

Противоядие: димеркапрол («британский антилюизит») прочно связывается с мышьяком и дезактивирует его; препарат также может применяться при лечении острого отравления ртутью, золотом и свинцом

ПОЛОНИЙ-210

Путь введения: проглатывание

Летальная доза: около 0,0005 мг

Механизм действия: разрушает ДНК в ядре клетки

Симптомы: сильная головная боль, диарея, рвота, выпадение волос, обширное поражение всех внутренних органов, смерть в течение нескольких дней или недель

Противоядие: отсутствует

Примечание: примерно в миллион раз смертоноснее цианида

РИЦИН

Путь введения: инъекция, вдыхание, проглатывание

Летальная доза: около 1,5 мг

Механизм действия: влияет на синтез белков в клетке

Симптомы: при инъекции — лихорадка, тошнота, кровоизлияния, обширное повреждение тканей, полиорганная недостаточность: при вдыхании — через 4-8 часов после контакта появляется воспаление и кровотечение в дыхательных путях и легких, лихорадка, кашель, сдавленность в груди, слабость, накопление жидкости и, наконец, дыхательная недостаточность; при проглатывании — тошнота, рвота, кровавый понос, кровотечение в кишечнике, шок, смерть в течение 3-5 дней

Противоядие: отсутствует

Примечание: рицин — одно из самых токсичных веществ, известных человечеству

СТРИХНИН

Путь введения: инъекция, проглатывание, всасывание при попадании в глаза и рот

Летальная доза: 100-140 мг, или 2/100 чайной ложки

Механизм действия: нейротоксин, воздействует на глициновые рецепторы

Симптомы: резкие конвульсии, удушье, гипертермия из-за мышечных сокращений, тонические судороги, ведущие к