Яды: вокруг и внутри. Путеводитель по самым опасным веществам на планете

Сакина Зейналова, 2021

Химические вещества. Такие непонятные, незримые, а порой способные нас убить. Мы часто встречаемся с ними в повседневной жизни, но даже не знаем, какую опасность они могут нести для нас. Токсины в еде, зараженная вода, небезопасные вещества в лекарствах и ядовитые соединения даже в воздухе. Какие яды существуют в природе, а какие создал сам человек? Что за вещества уничтожали тысячи людей, а какие излечивали их? Где нас подстерегает смерть и как уберечься от нее? Ответы на эти вопросы вы найдете в этой книге. В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.

Основные термины и понятия

Яды — это вещества, которые даже в небольших дозах при попадании в организм могут вызвать заболевание или смерть. Яды могут производиться животными, рыбами, птицами, микроорганизмами, изначально существовать в природе или синтезироваться человеком. То есть к ядам относят вещества как живой, так и неживой природы.

Токсинами называют яды, выделяемые именно живыми организмами. Например, токсин столбнячной палочки или токсины королевской кобры. В классическом определении токсинами называли вещества только белковой природы, но на данный момент корректна и более широкая интерпретация.

Существует целый раздел медицины, который изучает ядовитые вещества, их воздействия на живые организмы и методы лечения отравлений. Этот раздел называется токсикологией.

Яды и токсины — это биологически активные вещества. Они могут обладать селективностью и действовать направленно (как нервно-паралитические яды) или отравлять организм в целом (яды общетоксического действия).

Ядов существует великое множество. Классифицировать их можно по различным параметрам.

По происхождению яды делятся на:

• бактериальные;

• растительные и токсины грибов;

• животные;

• неживой природы;

• синтетические.

По характеру воздействия на организм:

• общетоксические;

• раздражающие;

• сенсибилизирующие;

• канцерогенные;

• мутагенные;

• влияющие на репродуктивную функцию.

По степени токсичности:

• малотоксичные;

• умеренно токсичные;

• высокотоксичные;

• чрезвычайно токсичные.

Активность и токсичность веществ зависят от их агрегатного состояния, размера частиц и от того, в чём они растворяются. Так, газы при вдыхании действуют намного быстрее, чем жидкости, попавшие в организм вместе с пищей через желудочно-кишечный тракт. Для твёрдых веществ существенную роль играет размер частиц: чем они меньше, тем больше удельная площадь поверхности, а значит, быстрее протекают химические реакции. Жирорастворимые вещества способны проникать в организм через кожу и легко попадать в клетки через мембраны. В то же время токсическое действие водорастворимых соединений зависит от степени их диссоциации (способности распадаться на ионы).

Некоторые вещества могут быть крайне токсичны при попадании напрямую в кровь, но совершенно безопасны, если попадут в желудок. Поэтому есть смысл разделять не только сами вещества, но и пути, по которым они попадают в живые организмы:

• пероральный — поступление ядов через рот. Это наиболее популярный путь для веществ, вызывающих пищевые и бытовые отравления;

• ингаляционные — вещества в газообразном или аэрозольном состоянии попадают в организм при вдыхании;

• через кожу и слизистые — некоторые жирорастворимые вещества проникают через кожу. Кроме того, трещины и ожоги создают дополнительные возможности для попадания ядов в организм;

• парентеральный путь — в результате инъекций;

• плацентарный — от матери к ребенку через плаценту.

И это лишь некоторые из классификаций, в научном мире их существует очень и очень много.

Когда яд попадает внутрь живого существа, происходит отравление. Отравление — это расстройство жизнедеятельности организма, произошедшее из-за попадания яда. Отравление может проявляется по-разному в зависимости от вещества, которое его вызвало, дозы и обстоятельств того, как яд попал в организм.

Если это единичный эпизод, а доза яда весьма высока, то это острое отравление. Симптомы его очень тяжёлые, возможен быстрый летальный исход. Примерами острых отравлений могут быть укусы ядовитых змей, вдыхание большого количества угарного газа при пожаре и подобные ситуации.

Хроническое отравление возникает при длительном попадании небольших, но уже небезопасных количеств ядовитых веществ. Такие отравления возникают из-за накопления вредного вещества в тканях. Пример хронического отравления — меркуриализм — отравление солями ртути у людей, которые регулярно с ней работают. Хронические отравления тоже могут вызвать смерть, но делают они это очень медленно и порой малозаметно.

Степень воздействия вещества на организм определяется количеством этого вещества. Выделяют несколько видов доз:

• терапевтическая (лечебная) — доза вещества, которая даёт определённый лечебный эффект. Таким эффектом обладают не все, но многие токсины;

• токсическая — доза вещества, которая вызывает патологические изменения в организме, не приводящие к летальному исходу;

• смертельная — доза вещества, которая вызывает неотвратимую гибель организма.

Для медицины, которая использует терапевтические дозы веществ, важно понимать, какое их количество не нанесёт вреда пациенту. Для сравнения токсичности используют величину ЛД₅₀ (LD₅₀) — полулетальную дозу^[4], при этом она определяется для всех действующих веществ, используемых в фармакологии. Это средняя доза вещества, после поступления которой в организм в течение трёх суток наступает гибель 50 % подопытных животных. Иногда для определения ЛД₅₀ наблюдают за подопытными животными не трое, а четырнадцать суток. ЛД₅₀ выражается в мг/г вещества на кг массы тела животного. Но величина ЛД₅₀ одного и того же вещества разнится в зависимости от вида животного и способа введения вещества. Поэтому кроме значения полулетальной дозы указывается ещё и путь поступления вещества. Разные полулетальные дозы, например, для мышей и кроликов свидетельствуют о разной видовой чувствительности к ядам в связи с различной скоростью метаболизма и выведения токсинов из организма.

Токсикологическое действие ядовитых веществ зависит от наличия в биоорганических структурах рецепторов — молекул, способных взаимодействовать с ядовитыми веществами, поступившими в организм. Если таких молекул нет, то вещество не сможет навредить. Поэтому некоторые животные едят ядовитые растения или питаются другими ядовитыми животными — у них нет рецепторов к этим ядам, или их структура изменена.

Это основные понятия, которые пригодятся нам в процессе чтения книги. Видов ядов и их классификаций, методов воздействия и его различия в зависимости от дозировки существует очень много. И во всём этом мы сейчас разберёмся.

Примечания

4

В книге вы можете встретить словосочетание «смертельная» или «летальная доза». Под этим я подразумеваю то самое значение LD₅₀ и осознанно иду на упрощение формулировок.