Проектирование и строительство домов

Проектирование и строительство домов

» » Синтез и механизм действия растительных ядов. Особенности токсического действия растительных ядов

Синтез и механизм действия растительных ядов. Особенности токсического действия растительных ядов

Ряд ядовитых растений обладает преимущественным действием на печень, вследствие чего они получили название печеночных ядов. К ним относятся крестовник, гелиотроп, горчак розовый. Алкалоиды этих растений вызывают потерю аппетита, нарушение пищеварения (тошнота, понос), желтуху (желтушное окрашивание белков глаз и кожи), зуд кожи, боли в области печени, нарушения психической деятельности (речевое возбуждение, сменяющееся состоянием сонливости).

Особое место среди ядовитых растений занимают борщевники. Основное проявление их токсического действия отмечается при контакте с незащищённой кожей. Выделяемое ими эфирное масло, особенно в пасмурную погоду, сильно обжигает кожу и образует водянистые пузырьки.

Отравление может наступить также при употреблении в пищу растений, считающихся неядовитыми. Например, зерна горького миндаля, урюка, вишни, черемухи и других косточковых растений содержат синильную кислоту.

Позеленевшие клубни картофеля содержат большое количество гликоалкалоида соланина, вызывающего у человека понос, учащенное сердцебиение, одышку, оцепенение. Аналогичные симптомы отмечаются при отравлении ягодами сладко-горького паслена.

Нередки отравления летучими веществами некоторых растений (черемухи, мака, лилии, тубероз и других), когда крупные букеты их держат в закрытом помещении. У пострадавших отмечается головная боль и головокружение.

Отравления грибами

Отравления грибами возникают не только при употреблении в пищу несъедобных грибов, но и съедобных при неправильной их обработке и консервировании. Отравление грибами встречается довольно часто и иногда оканчивается смертью, так как грибной токсин ядовит.

Так, например, в сморчках и строчках содержится ядовитая гельвелловая кислота, которая способна вызывать гемолиз (растворение эритроцитов крови), повреждать печень, сердце, почки и селезёнку. Строчки, помимо гельвелловой кислоты, содержат ещё целую группу весьма опасных ядовитых веществ, например гирометрин, который помимо способности вызывать поражение печени и других жизненно важных органов, оказывает ещё токсическое действие на нервную систему и нарушает обменные процессы в организме, в том числе и в клетках головного мозга.

Обычно действие яда начинает проявляться не сразу, а через 6-10 часов. Заболевание развивается постепенно. Сначала появляется чувство полноты и сдавливания в области желудка, приобретающее с течением времени характер болевых ощущений и рези, возникает тошнота, переходящая в неукротимую рвоту. Иногда отмечается понос, быстро нарастающее ощущение слабости и разбитости. Очень часто возникает резкая головная боль, помрачение сознания, бред, судороги, нередко наблюдается желтуха.

Особенно чувствительны к действию гельвелловой кислоты и гирометрина дети, люди молодого возраста, беременные женщины и старики.

Экспериментально установлено, что гельвелловая кислота извлекается из грибов при кипячении. В отличии от гельвелловой кислоты, гирометрин растворяется в горячей воде, термическая обработка на него также не влияет. Зато при длительной сушке гирометрин и другие вещества этой группы, содержащиеся в строчках, при длительной сушке все-таки разрушаются.

Таким образом, правильная обработка грибов может исключить возможность отравления ими.

Бледная поганка - самый ядовитый гриб из всех встречающихся на территории России.

Основную роль в механизме отравления бледной поганкой играет аманитотоксин. Это вещество совершенно не растворяется в воде, сохраняет свою ядовитость даже после 20-минутного кипячения, не разрушается под воздействием ферментов желудочно-кишечного тракта.

Яд бледной поганки поражает печень, клетки центральной нервной системы, кровеносных сосудов, железистой ткани и стенок пищеварительного тракта. Наряду с этим яд обусловливает и нарушение многих биохимических процессов в организме.

Попав в организм, яд даёт знать о себе не сразу, а много часов спустя после ужина или обеда. А между тем яд делает своё дело, и когда появляются признаки отравления, то спасти человека уже трудно: токсин гриба, проникший в кровь, можно удалить из организма только при помощи гемодиализа. Поэтому ранняя госпитализация в квалифицированное медицинское учреждение может спасти отравившегося бледной поганкой человека даже тогда, когда грибной токсин находится в крови.

Мухомор. Химический состав мухомора и механизм его действия на органы человека сейчас хорошо изучены. Основное ядовитое начала мухоморов - алкалоид мускарин - сильный яд, 3-5 мг которого убивают человека, (такое количество яда содержится в 3-4 мухоморах).

Случаи смертельных исходов очень редки и имеют место лишь при съедании большого количества этих грибов. Выздоровление наступает относительно быстро: через 1-3 дня. Правда, иногда, ввиду некоторых причин, этот срок может затягиваться и до 11 дней.

Ложные опята, искусно маскируясь под истинных, все же попадают в корзины неопытных грибников, вызывая порой тяжелые отравления.

Ложные опята не отличаются сильной ядовитостью. При отравлении этими грибами возникают желудочно-кишечные расстройства. Эти явления связаны с действием "молочного" сока ложных опят, который обладает выраженными раздражающими свойствами и вызывает гастроэнтерит (воспаление желудочно-кишечного тракта), сопровождающийся тошнотой, рвотой, болями в животе, поносом.

Первая помощь при отравлениях

Первая доврачебная помощь при случайных отравлениях имеет огромное значение для избежания тяжёлых последствий для здоровья. Первая помощь пострадавшим должна быть оказана немедленно, так как при острых отравлениях нарушение основных жизненных функций организма (дыхание, сердцебиение, кровообращение) может наступить очень быстро. Своевременная доврачебная помощь способствует более лёгкому течению заболевания, вызванного отравлением, и нередко предотвращает возможность смертельного исхода. Необходимо знать, что при отравлениях часто дорога буквально каждая минута. Поэтому первую доврачебную помощь каждый должен уметь оказывать самому себе или пострадавшему, не ожидая прибытия медицинских работников.

Наряду с этим следует помнить, что меры доврачебной помощи являются лишь предварительными, неотложными. При любой степени отравления, любым ядовитым веществом надо немедленно вызвать к пострадавшему врача.

Ни в коем случае не следует скрывать от врачей, какое вещество было принято, так как это затрудняет своевременный диагноз, отдаляя необходимую помощь и уменьшая шансы на спасение жизни.

Методы оказания первой доврачебной помощи зависят как от путей проникновения ядов в организм, так и от их химического состава.

При поступлении яда внутрь организма необходимо дать пострадавшему выпить 6-10 стаканов теплой воды или раствора питьевой соды; затем, раздражая заднюю стенку глотки и корень языка (пальцем или ложкой), вызвать рвоту. Процедуру следует повторить. После промывания пострадавший должен принять активированный уголь или несколько размятые таблетки карболена с водой. Давать пить молоко, сладкий чай, кофе. Дать слабительное.

До прибытия врача надо укутать пострадавшего, согреть грелками. При упорной рвоте давать глотать кусочки льда.

При попадании ядовитого вещества на кожу нужно как можно быстрее снять это вещество с поверхности кожи ватным или марлевым тампоном или тряпкой, стараясь не размазывать его на поверхности кожи. После этого кожу следует хорошо обмыть теплой водой с мылом или слабым раствором питьевой (пищевой) соды.

При попадании отравляющего вещества в глаза надо немедленно промыть их струей воды при открытых веках. Промывание должно быть тщательным в течение 20-30 минут, так как даже небольшое количество ядовитого вещества, попавшего в глаза, может вызвать глубокие поражения органа зрения. После промывания глаз следует наложить сухую повязку и немедленно обратиться к глазному врачу.

При поступлении яда через дыхательные пути надо удалить пострадавшего из места с отравленным воздухом на свежий воздух или принять меры к быстрому проветриванию помещения. Освободить пострадавшего от стесняющей дыхание одежды. Пострадавшего надо тепло укутать, согреть грелками, дать прополоскать горло и рот раствором соды. В случае необходимости - производить искусственное дыхание.

Ядовитыми называются растения, контакт с которыми или попадание их внутрь даже в незначительном количестве вызывает расстройство состояния здоровья.

Различают:

1. Собственно ядовитые растения:

Токсичность является постоянным или временным признаком их нормального развития;

Токсичность свойственна всему виду или роду растения;

Токсичности растения проявляется при наличии специфических условий.

2. Условно ядовитые растения:

Ядовитость является случайным признаком, обычно не свойственным в условиях нормального развития;

Токсичность возникает в силу различных обстоятельств у отдельного представителя безопасного для человека вида или рода;

Токсичность относится к случайным свойствам.

По избирательной токсичности растения могут быть разделены на:

1. Растения, в клинической картине отравления которыми ведущим синдромом является поражение ЦНС:

а) с холинолитическим синдромом: белена, дурман, красавка.

б) с никотиноподобным синдромом: вех ядовитый, болиголов пятнистый, хвощ.

2. Растения, вызывающие преимущественное поражение сердца (растения, содержащие сердечные гликозиды): наперстянка, ландыш, горицвет, чемерица.

3. Растения, вызывающие преимущественное поражение печени: гелиотроп опушенный, крестовик, горчак розовый.

4. Растения, вызывающие поражения кожи: борщевик, волчье лыко, лютик едкий, болиголов пятнистый.

5. Растения, вызывающие преимущественное поражение ЖКТ: безвременник, волчье лыко, клещевина (турецкая конопля, касторка), крушина, молочай, паслен.

6. Растения, оказывающие токсическое воздействие одновременно на несколько органов и систем:

Аконит - на ЦНС и сердце;

Чемерица Лобеля – на сердце и ЖКТ;

Паслен сладко-горький, волчье лыко – на ЖКТ и ЦНС.

Токсичность растений для млекопитающих, человека и других живых существ, реализуется посредством выработки особых химических соединений - фитотоксинов. Фитотоксины представляют собой вещества с различным строением и неодинаковой биологической активностью. Являясь продуктами метаболизма растений, фитотоксины порой выполняют защитные функции, отпугивая потенциальных консументов, однако для большинства вышеуказанных соединений их значение для жизнедеятельности растения остается неизвестным. Среди фитотоксинов выделяют различные классы: алкалоиды, органические кислоты, терпеноиды, липиды, гликозиды, сапонины, флавоноиды, кумарины, антрахиноны и др.

Алкалоиды (от лат. термина «alkali» - «щёлочь», который, в свою очередь, происходит от арабского al qualja - «пепел растений») – наиболее многочисленные фитотоксины, представляющие собой азотсодержащие органические гетероциклические основания. В растениях алкалоиды обычно встречаются в виде солей органических кислот – щавелевой, яблочной, виннокаменной, лимонной и др. В настоящее время известно около 5000 алкалоидов, многие из которых обладают высокой токсичностью для млекопитающих и человека. Как правило, алкалоиды представляют бесцветные кристаллические соединения горькие на вкус, практически не растворимые в воде, но хорошо растворимые в органических растворителях. Соли алкалоидов, напротив, хорошо растворимы в воде, но не растворяются в органических растворителях. Избирательность воздействия алкалоидов на различные органы и системы позволяет многие из них использовать в качестве лекарственных средств. Алкалоиды представлены различными группами химических соединений, различающихся по характеру гетероцикла (табл. 32).


Таблица 32 – Основные виды алкалоидов и продуцирующие их растения

Автор В.И.Петров, Т.И.Ревяко

Начало изучению растительных ядов положил немецкий аптекарь Зертюнер, когда в 1803 г. выделил из опиума морфий. В последующие десятилетия естествоиспытатели и фармацевты выделяли - в первую очередь из экзотических растений - все новые и новые яды. Так как эти яды имели единый для всех них базисный характер - были подобны щелочам, то они получили общее название алкалоидов. Все растительные алкалоиды оказывают воздействие на нервную систему человека и животных: в малых дозах действуют как лекарство, в более значительных - как смертельный яд.

В 1818 г. Каванту и Пелетье выделили из рвотного ореха смертоносный стрихнин. В 1820 г. Десос нашел хинин в коре хинного дерева, а Рунге - кофеин в кофе. В 1826 г. Гизекке открыл кониии в болиголове. В 1828 г. Поссель и Рай-ман выделили никотин из табака, а Майн в 1831 г. получил атропин из белладонны.

Своего открытия еще ждали примерно две тысячи различных растительных алкалоидов - от кокаина, гиосциамина, гиосцина и колхицина до аконитина. Прошло некоторое время, пока первые алкалоиды пробили себе дорогу из небольших еще лабораторий и кабинетов ученых к врачам, химикам и аптекарям, а затем и к более широкому кругу людей. Само собой получилось так, что поначалу не только их целебными, но и ядовитыми свойствами воспользовались именно врачи.Но довольно скоро эти яды оказались и совсем в других руках, что повлекло за собой постоянный рост числа совершаемых при их помощи убийств и самоубийств. Однако каждое убийство и самоубийство лишний раз доказывало, что растительные яды приводят к смерти, не оставляя, в отличие от мышьяка и других металломине-ральных ядов, никаких следов в организме умершего, которые можно было бы обнаружить.

Все растительные яды растворимы как в воде, так и в спирте. В противоположность этому почти все субстанции человеческого организма - от белков и жиров до целлюлозы содержимого желудка и кишечника - не растворимы ни в воде, ни в спирте, ни в них обоих вместе. Если смешать органы человека (после того как они измельчены и превращены в кашицу) или их содержимое с большим количеством спирта, в который добавлена кислота, то такой подкисленный спирт способен проникнуть в массу исследуемого материала, растворяя растительные яды - алкалоиды - и вступая с ними в соединения.

Если подвергнуть пропитанную спиртом кашицу фильтрации и дать спирту стечь, то он унесет с собой, помимо сахара, слизи и других веществ человеческого организма, растворенных в спирте, и ядовитые алкалоиды, оставив только те вещества, которые в нем не растворимы. Если же неоднократно смешивать этот остаток веществ со свежим спиртом и повторять фильтрацию до тех пор, пока спирт не станет больше ничего из него впитывать, а будет стекать чистым, то можно быть уверенным, что подавляющее большинство ядовитых алкалоидов, находившхся в кашице из измельченных органов умершего, перешло в спирт. Если затем выпаривать спиртовой фильтрат до сиропообразного состояния, обработать этот сироп водой и полученный таким путем раствор неоднократно профильтровать, то на фильтре останутся те компоненты человеческого тела, которые не растворимы в воде, например жир и т. п., в то время как алкалоиды вследствие своей растворимости в воде стекут вместе с ней.

Чтобы получить еще более чистые, свободные от "животных" субстанций растворы искомых ядов, можно и нужно полученный водянистый экстракт выпаривать повторно и заново обрабатывать спиртом и водой, пока наконец не образуется продукт, который полностью будет растворяться как в спирте, так и в воде. Но этот раствор все еще остается кислым, и кислота связывает в нем растительные алкалоиды. Если же добавить в него подщелачивающее вещество, скажем, каустик или едкое кали, алкалоиды высвободятся.

Чтобы выманить "ставшие свободными" растительные яды из щелочного раствора, требуется растворитель, который бы при взбалтывании с водой образовывал на время эмульсию, а отстоявшись, снова бы отделился от воды. Таким растворителем является эфир. Эфир легче воды, он смешивается с ней при взбалтывании, а затем снова от нее отделяется. Но при этом эфир абсорбирует ставшие свободными растительные алкалоиды. Дистиллируя эфир с большой осторожностью или позволяя ему испаряться на блюдце, мы з итоге получим экстракт, содержащий искомый нами алкалоид, если, разумеется, он вообще содержался в растворе.

Путем добавления нашатыря в последней фазе и применения хлороформа и амилового спирта вместо эфира можно выделить из человеческого организма также важнейший алкалоид опиума - морфий.

Во второй четверти XX века по мере исследования натуральных растительных алкалоидов были созданы искусственные синтетические продукты, похожие как по своему терапевтическому, так и по отравляющему эффекту на растительные алкалоиды или даже превосходящие их.

Известные растительные яды пополнил настоящий поток "синтетических алкалоидов". Он еще больше усилился, когда в 1937 г. во Франции были выпущены первые антигистами-ны - искусственные активные вещества против аллергических заболеваний всех видов - от астмы до кожной сыпи. За несколько лет их число перевалило за две тысячи, и из этого количества по крайней мере несколько дюжин быстро приобрели широкую популярность как лекарства.

Из 300 тысяч видов растений, произрастающих на земном шаре, около 700 могут вызвать тяжелые или смертельные отравления людей.

Токсические свойства ядовитых растений связаны с их действующими началами, которые представлены как индивидуальными физически активными веществами, так и смесью химических соединений, между градиентами которых могут возникать потенцирование и суммация эффектов.

Действующим токсическим началом ядовитых растений служат различные соединения, которые относятся преимущественно к алкалоидам, гликозидам, растительным мылам (сапонины), кислотам (синильная, щавелевая), смолам, углеводородам и др.

По степени токсичности растения делят на:

1. Ядовитые: акация белая, бузина, ветреница дубровная, жимолость необыкновенная, ландыш майский, лютик, плющ и т.д.

2. Сильно ядовитые: наперстянка, олеандр обыкновенный, ракитник, паслен и т.д.

3. Смертельно ядовитые: аконит, безвременник, белена черная, белладонна, вех ядовитый, лыко волчье, дурман обыкновенный, можжевельник казацкий, клещевика и т.д.

Планета Земля полна множеством растений. Ученые насчитывают около 300 000 видов, и лишь менее 1% из них относят к ядовитым.

В зависимости от степени токсичности их разделяют на:

  • ядовитые;
  • сильно ядовитые;
  • смертельно ядовитые;

Действующим опасным началом служат разные соединения, имеющее отношение к алкалоидам , гликозидам, смолам, кислотам и пр.

Первопроходцем в изучении растительных ядов стал Зертюнер, открывший самый популярный препарат – морфий. В начале XIX века был открыт стрихнин (смертельный орех), почти сразу же стал известен кофеин, хинин, никотин. Количество открытий год от года лишь увеличивалось. Результаты были использованы не только в медицинских целях, но и для убийств.

Самые опасные растительные яды и растения

Ядовитыми считают растения, после контакта с которыми возникает ухудшение здоровья, они выделяют раститетльные яды.

Аматоксин

Аматоксин содержится в грибах рода lepiota и некоторых их подвидах, например, такой яд содержит в себе бледная поганка .

Яд, попадая в организм, не разрушается при термической обработке. Соответственно, если человек сварит или пожарит такой гриб – дозу яда все равно получит.

Такой яд блокирует RNA-полимеразу и останавливает синтез белков в клетке. Он попадает в печень, почки, приводит их клетки к смерти за несколько дней.

Противоядие есть в виде пенициллина, но это не означает, что оно подействует и получится избежать летального исхода . Каждый случай индивидуален, в зависимости от концентрации яда и многих других факторов.

Рицин

Популярный растительный яд для военных спецопераций.

Самый «полезный» яд для военных – рицин, способный парализовать или привести к смерти. Содержится в семени клещевины обыкновенной, из которой делают касторовое масло . Изготавливается по простой технологии.

Другое назначение растения – изготовление яда из семечек. На выходе получается белый порошок, легкорастворимый в воде.

Отравление наступает при вдыхании сухой смесью, введении инъекций, употреблении с жидкостью.

Если не оказать вовремя необходимую помощь – человек погибнет после долгих мучений. При подозрении на отравление сразу выпить большое количество воды, угля, отвара риса и немного соды поочередно . При возможности обратиться за медицинской помощью.

Внимательно следите, чтобы ребенок случайно не съел семечко клещевины. При возникновении такой ситуации – сразу вызывайте скорую помощь!

Мускарин

Всем известный мухомор содержит в себе самый опасный яд – мускарин. Всего 3 мг этого вещества способны стать причиной человеческой смерти .

Зато курс лечения предстоит пройти немалый, почти 2 недели. Ведь яд возбуждает окончания блуждающего нерва, вследствие чего усиливается деятельность секреторных желез. Становится тяжело дышать, пульс слабо прощупывается, ощущается головокружение.

Ошибочное заблуждение, что мухомор – самый опасный гриб. Случаи летального исхода при отравлении мухоморами не так часты, как при употреблении той же бледной поганки. Может, потому что его сложно спутать с другими грибами. Кстати, именно мухомором лечатся лесные звери.

Кураре – излюбленный яд охотников

Кураре считается самым сильным ядом по воздействию на животных или человека . Был известен еще во времена южно-американских племен. Применялся во время охоты на диких зверей.

Получают из разных растений, потому и сила его действия так же различна:

  • Самая сильная смесь из коры шомбургками стрихноса ядовитоносного. Применение – охота на зверей и военные цели.
  • Из коры Strychnos castelniaeana Wedd или Chondrodendron – получается менее ядовитое вещество, применяют при охоте на птиц и мелких зверей.
  • Яд из Chondrodendron tomentosum – менее опасный. Назначение – охота.

При попадании яд блокирует двигательную активность и приводит к остановке дыхания и смерти .

В небольших количествах яд кураре научились применять в качестве анестезии.

Яд кураре заменил собой наркотические вещества для анестезии. Медицина после этого стала подразделяться надо открытия яда и после.

Противоядием являются любые ингибиторы.

Хинин – главный алкалоид

Хинин – яд, получаемый из коры хинного дерева. Самый сильный протоплазматический яд.

При небольшом отравлении происходит головокружение, возбуждение, туманность сознания .Как правило, поражаются те или иные органы. Например, если поражается органы зрения, непременно происходит спазм сосудов, бледность сосков, амблиопия и пр.

Для летального исхода достаточно 10 грамм яда.

Противоядие – танин, применяется при промывании желудка в 0,5-2% раствора .

Болиголов пятнистый – от пользы до вреда один шаг

С одной стороны, растение семейства зонтичных часто используют совместно с традиционной медициной при лечении рака.

С другой – вред заключается в том, что яд из этого растения накапливается в печени, после чего навсегда ее разрушает .

Противоядие болиголова – смесь из 5% глюкозы в объеме 0,5 л и с 1% новокаина 30 мл.

Вводится внутривенно с помощью капельницы. Медленно и в полном объеме.

Синильная кислота – в любимом компоте!

Все любят компот, абрикосы, вишню, черешню, но никто никогда не задумывался, что в недрах косточкообразных содержится смертельно опасный яд !

Синельная кислота создана природой для того, чтобы защитить растения от вредителей.

Кроме того, концентрация такого яда находится в табачном дыме, на выделениях промышленных предприятий. Если говорить о самых опасных ядрах, то главную роль отводят горькому миндалю. Далее идет черемуха, а затем семейство персиковых.

Не путайте с миндалем сладким – горький, или дикий, выращивают в медицинских целях. А в пищу мы употребляем сладкий.

В связи с таким составом, запрещены к употреблению ягоды черемухи и компот беременным , а всем остальным не стоит злоупотреблять компотами из ягод.

Замороженные ягоды, имеющие в составе синильную кислоту, через год в пищу употреблять запрещается!

Болиголов пятнистый, конин

Один из самых сильных растительных ядов . Внешне напоминает белую морковь, хрен. Потому легко перепутать с безопасными продуктами.

Начинается действие ядовитого вещества растения с таких признаков, как обильное слюнотечение, расфокусировка зрения, тошнота, через время человека парализовывает. После паралича диафрагмы наступает смерть .

Противоядие отсутствует. По одной из версий конином был отравлен Сократ.

Другие яды, не попавшие в список

Помимо рассмотренных растительных опаснейших ядов, существует множество других, не менее популярных и применяемых.

К ним относятся:

  • Аконит.
  • Морфин.
  • Зерно, перезимовавшее под снегом .
  • Стрихнин.
  • Героин.
  • Кокаин.

В каких целях используют смертельные яды растительного происхождения:

  • охота;
  • военное назначение;
  • заражение продуктов питания, парфюмерии, средств личной гигиены;
  • медицина;
  • промышленное и бытовое назначение.

Общая помощь при отравлениях

  • Исключить воздействие яда на человека. Выясните причину отравления.
  • Обильное питье.
  • По возможности дайте активированный уголь.
  • Немедленно вызывайте медицинскую помощь. Счет жизни может идти на минуты !

Природный мир все давно продумал. Чтобы защитить себя и обеспечить выживание не только животные, но и растения наделены способностью к самосохранению.

Оттого множество из них таит в себе опасность, угрозу человеческой жизни. Какие-то из этих ядов человечество применяет в гуманных целях, делает лекарства, использует в медицине в качестве анестезии. Некоторые стали помощниками в войнах и криминале.

Чтобы выжить и знать, какие меры применить в случае отравления, стоит внимательно изучить растительные яды, находящиеся в легкой доступности в вашей стране, городе, на вашей улице .

Взрослые и дети, не зная, какую опасность таит в себе то или иное растение – могут случайно отравиться плодом или семенем. Будьте осторожны, берегите себя!

Под механизмом токсического действия яда понимают ту биохимическую реакцию, в которую он вступает в организм и результаты которой определяют весь развертывающийся патологический процесс отравления. Вполне очевидно, что выяснение механизма действия ядов относится к важнейшим задачам токсикологии, поскольку только на основе знания метаболических основ действия яда могут быть разработаны наиболее эффективные, антидотные средства борьбы с отравлениями.

Современная токсикологическая наука располагает достаточно полными данными о механизме токсического действия ядов, относящихся к самым различным группам химических веществ. Рассмотрим несколько примеров, иллюстрирующих механизм действия некоторых ядовитых веществ.

Установлено, что в основе механизма действия синильной кислоты и цианидов лежит их способность взаимодействовать с окисленной формой железа цитохромоксидазы (ЦХ). Этот фермент участвует в переносе электронов в окислительно-восстановительной цепи за счет изменения состояния железа:

Под действием цианидов железо теряет способность переходить в восстановленную форму, процесс активации кислорода блокируется, кислород перестает реагировать с электроположительными атомами водорода, в митохондриях клеток накапливаются протоны и свободные электроны, прекращается образование аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Таким образом, блокада цитохромоксидазы ведет к прекращению тканевого дыхания и, несмотря на насыщенность артериальной крови кислородом, отравленный организм погибает от ас- фикции.

Иная картина развертывается при отравлении оксидом углерода (СО). В этом случае ведущую роль в механизме токсического действия яда играет образование карбоксигемоглобина (НЬСО). Гемоглобин (НЬ) - это сложный по составу белок, содержащий и небелковую группу - гем (от греч. haima - кровь). В геме атом железа образует четыре связи с азотом донорных групп в плоскости порфиринового кольца.

Рис. 3.

Молекула гемоглобина схематично показана на рис. 3.

В реакции между гемоглобином и кислородом происходит образование относительно нестойкого комплекса оксиге- моглобина :

В присутствии СО происходит вытеснение кислорода из комплекса:


Рис. 4. Схема конкурентного процесса с участием 02 и СО в геме

Схема процесса образования карбоксигемоглобина приведена на рис. 4.

В реакции связывания с гемоглобином молекулы угарного газа превосходят кислород в 210 раз. Несмотря на то, что железо гемоглобина после присоединения к нему СО остается двухвалентным, кар- боксигемоглобин лишен способности транспортировать кислород от легких к тканям. Кроме того, как показали экспериментальные исследования, оксид углерода способен также реагировать с двухвалентным железом цитохромоксидазной системы. В результате эта система так же, как при отравлении цианидами, выходит из строя. Таким образом, при отравлении СО развивается как гемическая, так и тканевая форма гипоксии.

При воздействии окислителей, анилина и родственных ему соединений оксидов азота, метиленового синего гемоглобин превращается в метгемоглобин, содержащий трехвалентное железо, и не способен переносить кислород от легких к тканям.

В случае образования большого количества метгемоглобина развивается отравление вследствие гемической гипоксии. В то же время перевод небольшой части гемоглобина в метгемоглобин может оказаться полезным, улучшает коронарное кровообращение и применяется для профилактики при ишемической болезни сердца и снятия приступов стенокардии. Представителем лекарственных нитратов является нитроглицерин.

Своеобразным механизмом токсического действия обладают ионы тяжелых металлов из-за специфической особенности избирательно соединяться с сульфгидрильными группами белков. Ионы тяжелых металлов, например Си 2+ или Ag + , блокируют сульфгидриль- ные группы с образованием меркаптанов:

Сульфгидрильные группы входят в состав многих ферментов, поэтому их выраженная блокада приводит к инактивации жизненно важных ферментов и несовместима с жизнью.

Типичными ферментными ядами являются многие карбаматы и фосфорорганические вещества. Проникая в организм, они очень быстро угнетают активность ацетилхолинэстеразы. Фермент ацетилхо- линэстераза обеспечивает передачу нервных импульсов в холинергических синапсах как центральной, так и периферической нервной системы, поэтому его инактивация ведет к накоплению медиатора ацетилхолина. Последний вызывает вначале резкое возбуждение всех холино-реактивных систем, которое в дальнейшем может смениться их параличом.

Различают три основных типа преимущественного действия токсических веществ - местное, резорбтивное, рефлекторное.

Примером местного действия может служить влияние раздражающих и прижигающих веществ на слизистую оболочку дыхательных путей, полости рта, желудка, кишок и кожу. На месте соприкосновения кислот, щелочей, раздражающих газов и жидкостей с тканями возникают ожог, воспалительная реакция, некроз тканей. Деление веществ на перечисленные три типа условно и основано на преобладании тех или иных реакций. При местном воздействии возникает множество рефлекторных реакций, может происходить всасывание ядов и токсичных веществ, образующихся в результате деструкции тканей.

К веществам с преимущественно местным типом действия относятся серная, соляная, азотная и другие кислоты и их пары, едкий натр, едкое кали, аммиак и другие щелочные вещества, некоторые соли. Многие вещества, наряду с местным действием, оказывают выраженное резорбтивно-токсическое влияние - сулема и другие соли ртути, мышьяк и его соединения, уксусная, щавелевая и другие органические кислоты, некоторые фтор- и хлорсодержащие соединения и т. п.

Рефлекторное действие веществ проявляется в результате влияния на окончания центростремительных нервов слизистых оболочек дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, а также кожи. Это действие бывает настолько сильным, что может привести к спазму голосовой щели, отеку слизистой оболочки гортани и развитию механической асфиксии. Таким влиянием обладают некоторые газы (хлор, фосген, хлорпикрин, аммиак и т. п.). Даже малые дозы (концентрации) некоторых алкалоидов (никотин, анабазин, цитизин, лобелии), производных синильной кислоты и динитрофенола вызывают сильные рефлекторные изменения дыхания и кровообращения, влияя на химиорецепторы сонного гломуса и других сосудистых областей.

Основные патологические изменения возникают в организме в результате резорбтивного действия веществ, их влияния на органы и ткани после всасывания в кровь. Различают яды с политропным действием, влияющие в примерно равной степени на различные органы и ткани, и яды с избирательным влиянием на отдельные системы и органы. Рассмотрение этого вопроса важно для выбора системы терапевтического вмешательства. Примером веществ с политропным действием могут служить протоплазматические яды (хинин и др.).

Наркотические, снотворные, успокаивающие вещества, аналеп- тики, фосфорорганические соединения влияют преимущественно на нервную систему, хлорированные углеводороды - на нервную систему и паренхиматозные органы. Некоторые токсические вещества (триортокрезилфосфат, лептофос, полихлорпинен, полихлоркам- фен) обладают избирательной способностью поражать миелиновую оболочку нервных волокон, в результате чего развиваются парезы и параличи. Типичными гепатотропными ядами являются четыреххлористый углерод, дихлорэтан, фосфор, некоторые растительные яды (грибы, мужской папоротник) и медикаменты (акрихин); нефроток- сическими веществами - соединения ртути, особенно сулема, четыреххлористый углерод и дихлорэтан, уксусная кислота. Свинец и его производные, соединения бензола поражают в первую очередь систему кроветворения. Нитриты, нитро- и аминопроизводные бензола являются метгемоглобинобразователями, оксид углерода нарушает дыхательную функцию крови путем образования карбоксигемоглобина, производные синильной кислоты блокируют ферменты тканевого дыхания, мышьяковистый водород - гемолитический яд, зоокумарин, ратиндан и другие антикоагулянты нарушают свертывающую систему крови. Это далеко не полный перечень ядов, оказывающих в той или иной мере избирательное действие на отдельные системы и органы. Вопрос об избирательной органотоксичности имеет важное значение для осуществления рациональной патогенетической терапии отравлений.

Развитие токсического процесса зависит от вредного вещества (яда), его физических и химических свойств, количества; организма, с которым взаимодействует яд (путей всасывания и особенностей распределения, обезвреживания и выделения яда из организма, от возраста, пола, состояния питания, особенностей индивидуальной реакции организма); от состояния среды, в которой происходит взаимодействие яда и организма (температура, влажность, атмосферное давление, наличие других вредных химических и физических факторов).

Химическое строение вещества определяет его химическую реакционную способность и физико-химические свойства, которые обусловливают действие вещества. Универсальная теория зависимости действия веществ от их химической структуры на настоящий момент не разработана, однако по отдельным группам веществ (наркотики, снотворные, фосфорорганические соединения) накоплено немало фактов, теоретически обосновывающих и позволяющих предсказать токсичность и характер действия новых соединений. Для многих веществ изучена зависимость между дозой и эффектом, что имеет существенное значение для прогнозирования характера и исхода интоксикации.

Скорость развития интоксикации, а иногда и ее характер в значительной мере зависят от того, каким путем яд поступил в организм. Особенно быстро развивается отравление при поступлении некоторых ядов в организм через дыхательные пути. Так, достаточно одного-двух вдохов воздуха, насыщенного парами синильной кислоты, для возникновения тяжелого молниеносно развивающегося отравления. Большая поверхность легочных альвеол (80-90 м 2 у взрослого человека), исключительная тонкость альвеолярной мембраны (толщина стенки альвеолы не превышает 1 мкм), обильное кровоснабжение обеспечивают быстрое всасывание веществ в кровь. Через легкие быстро всасываются газы и пары, а также некоторые аэрозоли, если величина их частиц не превышает 5-10 мкм. Скорость всасывания веществ через легкие зависит от ряда факторов, в том числе от парциального давления газа в воздухе, величины легочной вентиляции, состояния кровообращения в легких, соотношения растворимости вещества в масле и воде, от специфического взаимодействия его с элементами крови и тканей.

Основное место всасывания веществ при их поступлении в организм через рот - тонкая кишка. Однако некоторые из них могут всасываться уже через слизистые оболочки полости рта (никотин, фенол, нитроглицерин), желудка (спирт, соединения свинца и др.). При всасывании из тонкой кишки вещества вначале попадают через систему воротной вены в печень, подвергаются там различным химическим превращениям, иногда частично или полностью обезвреживаются, в других случаях, наоборот, их токсичность может повышаться

(«летальный» синтез). Однако следует учитывать, что при всасывании через лимфатические пути вещества могут миновать печеночный барьер. Для некоторых веществ (фосфор- и хлорорганические соединения, ароматические нитро- и аминосоединения и др.) одним из возможных путей поступления в организм является кожа. Количество всосавшегося вещества зависит от площади всасывания, места (нежные участки кожи живота, внутренняя поверхность бедер, паха и половых органов, подмышечные области и предплечья более проницаемы для ядов) и времени воздействия его на кожу.

Возрастные особенности могут влиять на развитие токсического процесса. У детей объем дыхания (на 1 кг массы тела) значительно больше, чем у взрослых, что создает условия для проникновения больших количеств токсичных веществ из воздуха. Из-за того, что у детей отношение поверхности тела к массе больше, а также вследствие более легкого проникновения веществ через кожу последние всасываются быстрее и в большем количестве, чем у взрослых. Различия в возрастной чувствительности обусловливаются также особенностями обмена веществ. Молодой организм, как правило, более чувствителен ко многим ядам, действующим на нервную систему (наркотики, алкалоиды и т. п.). Однако к веществам, вызывающим гипоксию, молодой организм, особенно в раннем постнатальном периоде, более устойчив. В некоторых случаях при бытовых отравлениях оксидом углерода новорожденные и дети одно- и двухлетнего возраста выживали, тогда как взрослые погибали. Чувствительность к токсичным веществам может варьировать в зависимости от пола.

Физиологические особенности женского организма (менструальный цикл, беременность, период лактации, климактерический период) приводят к изменению чувствительности к ядам, чаще всего к ее повышению. Повышение проницаемости капилляров в менструальный период, лабильность кроветворной системы, эндокринные и нервные влияния вызывают понижение резистентности организма женщин ко многим токсичным веществам, в частности к бензолу, ароматическим нитро- и аминосоединениям. Это, однако, не исключает того, что в отдельных случаях женщины могут быть даже более устойчивы к ядам, чем мужчины (например, к оксиду углерода, спирту).

Большое влияние на возникновение отравлений оказывают наследственно обусловленные особенности индивидуальной чувствительности людей к химическим соединениям. Некоторые препараты, например антибиотики, вступая в реакцию с белками организма, способны придавать им антигенные свойства и таким образом аллер- гизировать организм. Повторное воздействие тех же, а иногда и друзе гих химических агентов может вызвать повышение реакции. Чувствительность организма к химическим веществам зависит также от состояния питания. Голодание повышает чувствительность к токсическому воздействию. Всасывание ядов из желудочно-кишечного тракта зависит от степени наполнения желудка, натощак этот процесс происходит быстрее. Всасывание некоторых жирорастворимых соединений может быть ускорено введением жиров, причем в этом случае повышается резорбция веществ через лимфатические пути, минуя печень.

Отравления могут возникать при одновременном или последовательном поступлении в организм двух или нескольких веществ. Различают следующие виды комбинированного действия: суммирование (аддитивное действие), потенцирование, антагонизм, независимое действие. Особенно опасны случаи потенцирования, когда одно из веществ усиливает действие другого. Отравления протекают тяжелее при высокой температуре окружающей среды, так как создаются условия для поступления в организм большего количества яда (за счет повышенного содержания в воздухе его паров, более быстрого всасывания через кожу, усиления объема дыхания и кровообращения и т. п.).

Некоторые яды, например динитрофенол и его производные, нарушая процессы окислительного фосфорилирования, тем самым повышают температуру тела за счет нерационального расходования энергий окислительных процессов. Отравление этими веществами при высокой температуре окружающей среды протекает особенно тяжело.