Фото - Луганский центр стоматологической имплантации

Антидот: чи можна врятуватися від отруєння?

  1. античність
  2. Отруйні віхи історії
  3. Середньовіччя і Відродження
  4. Хімічна революція
  5. Отруйні віхи історії
  6. внутрішній простір
  7. підставна фігура
  8. У пошуках ідеалу

З самої зорі людства отрути відігравали значну роль в нашому житті. Ними змащували стріли, йдучи на полювання, ними безшумно і без особливих проблем усували неугодних мужів або політичних суперників, ними стратили злочинців. Отрути настільки проникли в усі сфери людського життя, що люди захотіли мати надійний захист від цієї грізної зброї

У медичній літературі протиотруту називаються «антидотом» (від грецького «дається проти»). Причому в тій же літературі немає однозначного визначення, що ж таке антидот. За ідеєю, протиотрута має володіти хоча б одним з двох властивостей: перше - нейтралізувати отруту в організмі, взаємодіючи з ним на хімічному або фізичному рівні; друге - усувати наслідки дії отрути на клітини, тканини, органи і системи.

Ідеальний антидот поєднує обидва цих властивості, але, як і ідеальний чоловік, не існує в природі. Тому навіть в сучасних умовах не всякому отрути можна протистояти, діючи на його сутність. Найчастіше доводиться «бити по хвостах», просто намагаючись підтримувати життєдіяльність організму і усувати ті чи інші з'являються симптоми. Така терапія, на відміну від антидотной, називається симптоматичною.

Втім, і у протиотрут є слабкі місця. По-перше, антидот необхідно ввести в організм якомога раніше. Чим більше часу пройшло з моменту отруєння, тим менш ефективним буде протиотруту. По-друге, антидоти відрізняються високою специфічністю, тобто будуть працювати лише щодо певних хімічних сполук. А в інших випадках виявляться в кращому випадку марні. У гіршому можна отримати отруєння антидотом, адже вводять їх часто в дуже високих дозах. Тому надзвичайно важливо правильно встановити діагноз і визначити токсин. По-третє, антидот запобігає розвитку ускладнень, часом смертельно небезпечних. Але він абсолютно даремний, якщо ускладнення вже розвинулися. На жаль, до всього цього медицина, за історичними мірками, додумалася буквально вчора. А до того знання про отрути і протиотрути відрізнялися химерністю і суперечливістю.

SH-групи, виділені червоним кольором, називаються сульфгідрильними, або тіоловими, і відіграють надзвичайно важливу роль в біохімії організму SH-групи, виділені червоним кольором, називаються сульфгідрильними, або тіоловими, і відіграють надзвичайно важливу роль в біохімії організму. Відомо більше 100 ферментів, активність яких може загальмуватися при блокуванні в них тіолових груп. З речовинами, що містять SH-групи, пов'язане проведення нервового імпульсу, тканинне дихання, скорочення м'язів, проникність клітинних мембран і т. Д. Тому отрути, які діють на сульфгідрильні групи, будуть вражати організм на багатьох рівнях одночасно. І тому захист від них так важлива.

античність

Не можна сказати, що до древніх греків людство нічого не знало про отрути. Але перша систематизація токсикологічних знань почалася за часів Гіппократа. Саме в «Гиппократовом збірнику» (300 рік до н.е.) було висловлено переконання, що проти будь-якого отрути повинно існувати і застосовуватися своя протиотрута. Однак думка «батька медицини» було досить швидко забуто. І багато століть медики провели в гонитві за універсальним протиотрутою «від усього».

Цікава історія антидоту понтійського царя Мітрідата VI Евпатор (134-63 роки до н.е.) Він панічно боявся бути отруєним. Тому придворному лікаря була поставлена ​​задача: розробити ефективний засіб захисту від всіх відомих на той момент отрут. Цар особисто брав участь в експериментах на засуджених до смерті людей, їх піддавали укусів отруйних змій, поїли різними настоями, а потім випробовували різні методи лікування. За підсумками багаторічної праці з'явився антидот, до складу якого входило 54 різних компонента: опій, різні рослини і розтерті в порошок тіла змій. З'явилася і «друкована праця», трактат «Таємні мемуари», який охоронявся нарівні з царської скарбницею.

Відомо, що Мітрідат щодня приймав своя протиотрута, сподіваючись, що таким чином організм виробить стійкість до отруєнь. Переказ свідчить, що антидот спрацював. Коли син підняв повстання проти царя і захопив трон, Мітрідат марно намагався отруїтися. Довелося кидатися на меч. А «Таємні мемуари» були захоплені в 66 році до н.е. видатним римським полководцем Гнеем Помпеєм Великим (106-48 роки до н. е.). За його наказом працю був переведений на латину, і про антидоти Мітрідата пам'ятали навіть в Середні століття.

Отруйні віхи історії

Вдале отруєння не раз змінювало долю цілих держав Вдале отруєння не раз змінювало долю цілих держав. Тому можновладці не шкодували коштів на пошуки протиотрут. II-I століття до н.е. Універсальна суміш Цар, панічно боявся бути отруєним, брав суміш з 54 компонентів (опій, різні рослини, розтерті в порошок частини змій) протягом багатьох років. Він почав з невеликих доз, які з кожним днем ​​потроху збільшував. В результаті його організм став несприйнятливий до отруєнь настільки, що цар навіть не зміг вчинити самогубство за допомогою отрути: довелося кидатися на меч. 129-199 роки до н.е. Протилежне протилежним Антидоти повинні були діяти за принципом «протилежне протилежним». Якщо людина отруїлася опієм, який відноситься до охолоджуючим отрут, його слід зігрівати усіма доступними методами - і тоді настане одужання. Середньовіччя. Беозар Вважався універсальним антидотом «від усього». Безоар - це камінь, зрощення з щільно зваляних волосся або волокон рослин в шлунково-кишковому тракті жуйних тварин і коней, рідше свиней і собак. Через своїх «цілющих» властивостей вважався дорогоцінним каменем. Найдієвішим, а тому і найдорожчим вважався безоар зі Східної Індії. Існує легенда, що бояри Милославські, побоюючись за життя юного царя Федора Олексійовича, замовили йому срібну чашку з безоар. 1915 рік. Цукор Німецькі хіміки Рупп і Гольце довели, що глюкоза, з'єднуючись з синильною кислотою та іншими ціанідами, утворює нетоксичний ціангідрін. Деякі продукти окислення глюкози також здатні утворювати ціангідрін. Особливо активно ця реакція протікає при профілактичному використанні цукру. У зв'язку з цим пригадується вбивство Григорія Распутіна в грудні 1916 року. Змовники спочатку намагалися його отруїти ціаністим калієм, підмішаним в портвейн і тістечко. Отрута не подіяла, і пізніше це не без підстав пов'язали з захисними властивостями цукру. Цікаво, що особливу увагу на цей випадок звернули французи, оскільки саме тоді у Франції активно розроблялися способи застосування синильної кислоти в військових цілях.

Іменем царя був навіть названий токсикологічний феномен - мітрідатізм. Це стійкість до високотоксичних речовин, що формується в організмі при тривалому їх прийомі. В основному цей феномен спрацьовує на снодійних та наркотичних отрути. Відбувається своєрідна «тренування» ферментативних систем і зниження чутливості специфічних рецепторів.

Не можна не згадати і знаменитого римського лікаря Клавдія Галена (129-199 роки). Одне з його творів так і називалося - «Антидоти». У ньому він описав більшість існуючих на той момент протиотрут, а також принцип лікування «протилежним». За його класифікації всі отрути ділилися на охолоджуючі, що зігрівають і викликають гниття. При отруєнні, наприклад, опієм, який вважався охолоджуючим отрутою, необхідно було всіляко зігрівати потерпілого. З точки зору сучасних уявлень, з таким же успіхом можна було б помолитися Аполлону.

Середньовіччя і Відродження

В Європі аж до епохи Відродження медики в основному займалися тим, що просували погляди античних авторів, не сміючи їм перечити і заперечувати ними написане. Медицина, як і багато інших наук, тупцювала на місці. Завзято підтримувалася віра в єдиний механізм дії всіх отрут і в універсальний антидот «від усього». Довгий час таким протиотрутою вважався безоар - камінь з шлунково-кишкового тракту жуйних тварин. Його застосовували як всередину, так і зовнішньо.

Зате на Сході в цей час сяяла зірка Абу Алі Хусейна ібн Абдаллаха ібн Сіни, більш відомого як Авіценна (980-1037). У його «Каноні лікарської науки» було описано понад 800 різних ліків. У тому числі і застосовуваних при отруєннях, благо на Сході цей спосіб зведення рахунків був дуже поширений. «Канон» містить чимало рекомендацій по лікуванню конкретних отруєнь. Так, досить розумним з точки зору токсикології є рада використовувати молоко і масло при отруєнні солями. Втім, Авіценна описував і застосування мітрідатізма, коли наложниць тривало і регулярно поїли соком аконіту (що містить смертельно небезпечний алкалоїд аконітін), починаючи з мізерних доз і закінчуючи смертельними. Надалі цих «кіллерша» використовували для усунення неугодних - така наложниця з легкістю могла розділити келих вина з нічого не підозрюючи жертвою. Доза отрути, яка містилася в келиху, була незначна для наложниці, але згубна для будь-якого іншого людини. Розповідали також про жінок, які могли вбити чоловіка одним поцілунком.

У зазначені епохи остаточно сформувалася ще одна важлива точка зору: отрута необхідно якомога швидше вивести з організму. Стали високо цінуватися блювотні, сечогінні, проносні, пото- і слюногон ліки. Цієї точки зору і цих методів детоксикації дотримується і сучасна токсикологія.

Хімічна революція

Якісний стрибок в знаннях про антидоти пов'язаний із становленням хімії як науки, якщо говорити в цілому, і з з'ясуванням хімічного складу багатьох отрут, якщо зокрема. Деякі протиотрути, що з'явилися в XVIII столітті, дожили до наших днів і знаходяться в арсеналі сучасних токсикологів.

Робота почалася з експериментів в лабораторіях. Насамперед медики разом з хіміками знайшли нейтралізатори - речовини, які у водних розчинах перетворювали отрути в нетоксичні сполуки. В основному використовувалися реакції заміщення і подвійного обміну.

Поступово ставало зрозумілим, що Гіппократ мав рацію. І що кожному отрути (або групи отрут) відповідає своя протиотрута. З 1800 року в клінічній практиці стали застосовувати карбонат кальцію (крейда) і гідрокарбонат натрію (соду) при отруєнні кислотами. З 1806-го - глауберову сіль і сульфат магнію для осадження надзвичайно отруйних розчинних солей барію. У дослідах на тваринах з'ясувалася ефективність органічних кислот і йоду проти алкалоїдів, сульфіду заліза проти солей важких металів, гідрату закису заліза проти миш'яку.

Втім, не можна сказати, що все було легко і безхмарно. Ті ж досліди на тваринах не дозволяли точно прогнозувати ефект у людини, не було ще відповідного наукового апарату. А прогалини в знаннях про будову і функції організму утруднювали розуміння сутності антидотного ефекту. Не припинялися спроби знайти універсальне протиотруту, здатну інактивувати одномоментно безліч отрут. І можна сказати, що в певному сенсі ця затія вдалася, коли на токсикологічної сцені з'явився деревне вугілля.

Отруйні віхи історії

Досягнення хімії в минулому столітті дозволили створювати антидоти, які здатні нейтралізувати дії отрут, що вже попали в кров Досягнення хімії в минулому столітті дозволили створювати антидоти, які здатні нейтралізувати дії отрут, що вже попали в кров. 1915 рік. Активоване вугілля Вперше застосований як антидот-сорбент в протигазі Зелінського. Через розпечене вугілля пропускали повітря або водяна пара, що призводило до утворення мікропор. В результаті 1 грам активованого таким чином вугілля міг мати поверхню в кілька сот квадратних метрів. Особливо ефективним активоване вугілля виявився проти хлору і інших бойових газів, які застосовувались під час Першої світової війни. 1933 рік. Антидот Стржіжевского Протиотрута при отруєннях сулемою (хлоридом ртуті (II)). Те, що при хімічній взаємодії сулеми з сірчистими сполуками вона перетворюється в практично неотруйну сірчисту ртуть, було відомо ще в кінці XVIII століття. Однак стабілізований розчин, що містить сульфіди натрію і магнію, відважність отримати тільки 250 років потому. Автор довів дієвість антидоту на собі, випивши на одній із доповідей 0,2 грама сулеми (летальна доза) і запивши її 50 мл протиотрути. Токсиколог вижив, а медицина збагатилася новим антитоксическим препаратом. 1946 рік. Британський антилюїзит, БАЛ Перший антидот для бойових отруйних речовин. Незважаючи на те, що хімічна зброя широко застосовувалося під час Першої світової війни, дійсно ефективні протиотрути з'явилися лише після Другої світової. БАЛ вперше був створений за підсумками досконального вивчення дії отрути - вчені точно знали, які радикали у яких молекул блокуються люізітом. БАЛ діяв як буфер, приймаючи удар отрути на себе, підставляючи свої молекули і не даючи пошкоджувати молекули організму. Мало того, БАЛ спромігся розривати зв'язку між люізітом і його молекулой- «мішенню», таким чином, британський антилюїзит став і першим токсикологічними лікувальним препаратом. 1950-ті роки. Унітіол Більш просунута версія балу, розроблена радянськими вченими. Унітіол добре розчинявся у воді, був менш токсичний і ефективніший. Він виявився надзвичайно корисний при лікуванні отруєнь сполуками важких металів. З цією метою він використовується до сих пір. 1960-і роки. Атропін Перший антидот, який сам не реагував з отрутою, але усував порушення в організмі, які виникали при отруєнні. З атропіну почалося вивчення сутності функціонального антагонізму і створення цілого класу синтетичних атропіноподобних антидотів. Ця робота мала і велика військове значення, оскільки атропін працював як протиотруту при отруєннях фосфорорганічними речовинами, найбільш потужними представниками хімічної зброї.

Ще в XV столітті було відомо, що вугілля здатний знебарвлювати забарвлені розчини. Але ця властивість була знову відкрито лише 300 років потому. Перші згадки про вугілля як антидот відносяться до 1813 року. Але лише в 1846 році в дослідах на тваринах було доведено значимість вугілля: морських свинок, кроликів і собак він захищав від отруєнь стрихніном, аконітін і синильною кислотою. Втім, справжній вугільний бум почався лише з 1910 року, коли вугілля навчилися активувати. Назва походить від його пористості і, отже, збільшеною, активованої здатності поглинати речовини. Така структура виходить при пропущенні повітря або водяної пари через розпечений вугілля. Розроблені методи оцінки та стандартизації активованого вугілля дали поштовх до створення цілого ряду углевмістких адсорбентів.

внутрішній простір

Аж до початку XX століття лікарі мали справу тільки з тими антидот, які були ефективні лише до моменту всмоктування отрути в кров і які знешкоджували його в шлунково-кишковому тракті. Сама думка, що можна впливати на що проник в кровоносне русло токсин, здавалася фантастичною і оскаржувалася багатьма світилами медичної науки того часу. Якщо отрута потрапила в кров і зв'язався зі специфічними рецепторами, всі засоби боротьби з отруєннями безсилі - так вважалося менш ста років тому.

Але хімія продовжувала крокувати вперед гігантськими кроками, в тому числі і військовий її розділ. І в її арсеналі з'явилися надзвичайно ефективні бойові гази, фосфор-органічні отруйні речовини (ФОР). Токсикології довелося терміново підтягуватися і шукати заходи протидії. Так в 1960-х роках дослідники прийшли до атропіну.

Спочатку вивчалася дія атропіну при отруєнні отрутою мухомора - мускарином. Клінічна картина отруєння - так званий мускаринові синдром: підвищене слиновиділення і потовиділення, блювота, пронос, брадикардія, звуження зіниць. У важких випадках наступають колапс, порушення дихання, набряк легенів і смерть. Фосфорорганічні отруйні речовини діють приблизно подібним чином і викликають аналогічну симптоматику.

Атропін усуває всі ці явища. Німецьким дослідникам Шмідеберг і Коппе вдалося встановити, що атропін проникає в синаптичну щілину і блокує ті самі рецептори на постсинаптичні мембрані, які активує мускарин (див. Врізку). Таким чином, отрута і ефективно діючий антидот не вступають в безпосередній контакт. Це відкриття стало потужним поштовхом до вивчення сутності функціонального антагонізму. Більшість вживаних в даний час протиотрут діють саме за цим принципом.

підставна фігура

І ще один антидот зобов'язаний своєю появою бойової хімії. У 20-х роках минулого століття американський хімік Уінфорд Лі Льюїс (1878-1943) синтезував хлорвінілдіхлорарсін, органічна речовина, що містить миш'як (арсеноорганіка). Його випробування показали надзвичайну ефективність цього отруйної речовини шкірнонаривної дії. Люїзит (речовина назвали на честь винахідника) токсичний для людини при будь-яких формах впливу, здатний проникати через матеріали захисних костюмів і протигаза і смертельний при попаданні всередину всього 5-10 мг на 1 кг маси тіла.

Аналогічні роботи веліся в Німеччині и Японії. Стало ясно, что люізіт Цілком могли застосуваті на поле бою. Пам'ятаючи про невдачу з його побратимом по групі - отруйної речовини шкірнонаривної дії іприту (знаменитого «гірчичного газу»), - токсикологи кинулися на інтенсивні пошуки антидоту. Вченим вдалося розкрити механізм дії люїзиту - і це стало запорукою успіху. З'ясувалося, що ця отрута найбільш виражено гальмує вуглеводний обмін. Слабкою ланкою виявилася реакція окислювального декарбоксилювання піровиноградної кислоти, одного з кінцевих продуктів розпаду цукру в організмі.

Каталізатором цієї реакції є група ферментів, найважливіший компонент якої - дигідроліпоєва кислота. При взаємодії люїзиту з цією кислотою утворюється циклічний меркаптіди, що не володіє ферментативної активністю.

Як діють отрута і антидот Як діють отрута і антидот. У нашому організмі нервовий імпульс від нервової клітини до іншої клітці (теж нервової або ефекторних, «мішенню») передається за допомогою синапсу. Синапс складається з терміналі, на якій знаходиться пресинаптическая мембрана, синаптичної щілини і приймаючої клітини з постсинаптичною мембраною. Найбільш поширені в нашому організмі хімічні синапси. З термінали через пресинаптичних мембрану виходить нейромедіатор - хімічний переносник сигналу. Він долає синаптичну щілину і зв'язується зі специфічними рецепторами на постсинаптичні мембрані. Рецептори, в свою чергу, або запускають механізм внутрішньоклітинної передачі сигналу, або відкривають іонні канали, які змінюють мембранний потенціал клітини. Спрацювали нейромедіатори негайно инактивируются спеціальними ферментами, в результаті чого синапс «обнуляється» і здатний передавати новий імпульс. Мускарин діє на синапси, де в ролі нейромедіатора виступає ацетилхолін. Мускарин конкурує з «рідним» медіатором, вибірково займає холінергічні рецептори на постсинаптичні мембрані і викликає стійке їх збудження. Він не інактивується ферментом ацетилхолінестеразою, яка відповідає за «обнулення» синапсу, що забезпечує тривалість ефекту.

Британські вчені Р. Пітерс, Л. Стоук і Р. Томсон припустили, що люїзиту можна запропонувати «підсадну качку» з точно такими ж двома тіоловими групами, як удігідроліпоевой кислоти. І тоді отрута буде зв'язуватися з підставною молекулою, не пошкодивши організму. Вони взяли трьохатомний жирний спирт гліцерин і замість двох розташованих поруч гідроксильних груп (-ОН) ввели дві тіоловою (-SH). Синтезований 2,3-димеркаптопропанол отримав назву британського антілюізіта (БАЛ). Повідомлення про це антидот було опубліковано в 1946 році в журналі Nature.

Циклічний меркаптіди, який утворював люізіт з БАЛ, виявився міцнішим з'єднанням, ніж комплекс «люізіт-фермент». Мало того, БАЛ міг руйнувати зв'язку в цьому комплексі і тим самим реактивировать дигідроліпоєвої кислоту. Тобто британський люізіт виявився не тільки підставним речовиною, а й самим справжнім ліками, повноцінним антидотом.

Втім, в цій бочці меду виявилася важка порція дьогтю. По-перше, БАЛ мав дуже вузьким «терапевтичним вікном». Його лікувальна доза - соті частки грама, а токсична - десяті, тобто у великих дозах (при важких отруєннях) його використовувати неможливо. По-друге, БАЛ погано розчиняється у воді, його доводилося вводити в спеціальних масляних розчинах, що ускладнювало всмоктування в кров і істотно уповільнювало лікувальну дію.

Рішення було знайдено на початку 1950-х років київськими токсикологами і хіміками під керівництвом академіка АМН СРСР А.І.Черкеса і професора В.Є. Петрунькина. Ними був синтезований і успішно випробуваний модифікований бал- 2,3-димеркаптопропансульфонат натрію, який отримав назву унитиол.

Радянські вчені замінили третю гідроксильну групу на радикал SO3Na і гідратованих отриману молекулу. Препарат вийшов більш активним, краще і швидше проникав в кров, володів меншим спектром побічних явищ. Але зовсім позбутися від них не вдалося. Передозування або підвищена чутливість викликала у пацієнтів головний біль, зниження тиску і поява зудить. Крім того, з організму в посиленому режимі виводилися життєво необхідні мікроелементи, такі як мідь і марганець.

Тому унитиол застосовували тільки за суворими показаннями: він виявився ефективним антидотом проти всіх тіолових отрут, до яких в першу чергу відносяться солі важких металів. Зростання промислового виробництва призвів до того, що зі ртуттю, миш'яком, свинцем, кадмієм і сурмою з кожним роком контактувало все більше число людей. І росло число отруєнь ними.

У пошуках ідеалу

Ще в 1818 році видатний французький вчений - хімік і токсиколог Матьє Жозеф Бонавентюр Орфила (1787-1853) сформулював п'ять вимог до антидоту:

1) протиотруту має бути таким, щоб його можна було приймати у великих дозах без будь-якої небезпеки;

2) протиотруту має діяти на отруту, будь то рідкий або твердий, при температурі людського тіла або нижчою;

3) дія протиотрути має бути швидким;

4) протиотруту не повинно зв'язуватися з отрутою в середовищі шлункового, слизового, що містить жовч і інших соків, які можуть міститися в шлунку;

5) діючи на отруту, протиотрута повинна позбавляти його шкідливих властивостей.

Більшість цих положень актуальні і в наш час. Але поки так і не вдалося домогтися виконання першого пункту. Багато сучасних антидоти - сильнодіючі, а часом і просто токсичні препарати. Найчастіше клин вибивають клином - так, отруєння метиловим спиртом лікують конкурентним антидотом - етанолом, який також представляє собою нейротоксический отрута, просто слабший. Атропін, що є антидотом, сам може стати причиною важкого отруєння і смерті. Крім того, більшість сучасних антидотів руйнується в шлунково-кишковому тракті, що змушує вводити їх в організм парентерально - у вигляді ін'єкцій або аерозолів.

Але робота триває. Токсикологи і хіміки шукають нові, більш ефективні і безпечні антидоти, які зможуть захистити людину від усіх оточуючих його отрут. Ну або хоча б від більшої їх частини.

Автор статті - лікар-токсиколог, науковий редактор медичного журналу «»

Стаття «Всесвітня історія отруєнь» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2010 ).


  • Зуботехническая лаборатория

    Детали
  • Лечение, отбеливание и удаление зубов

    Детали
  • Исправление прикуса. Детская стоматология

    Детали