ядовитый продукт (желательно, чтобы яд "сам говорил" о своей ядовитости).
Химические факторы, вызывающие тяжелые отравления у человека, и методы выведения ядов.
ПИЩА
П р о б л е м а. Как Вы думаете, какие функции может выполнять пища человека? Как можно повысить полезное значение пищи?
ПОЧЕМУ НЕОБХОДИМ САМОКОНТРОЛЬ СОСТАВА И КОЛИЧЕСТВА ПИЩИ?
Лет пятнадцать назад по некоторым странам Европы и Америки прокатилась
волна загадочных отравлений. Заболевали, в основном, дети. Они задыхались, теряли
сознание. Было много смертельных случаев. Причина отравлений - повышенное сод ержание
нитратов и нитритов в свежих овощах. Попадая в организм человека нитраты (соли азотной
кислоты) вступают во взаимодействие с гемоглобином крови. В результате этого
эритроциты теряют способность доставлять всем органам и тканям кислород. Вот почем
у задыхались дети во время так называемых "нитратных катастроф". Но катастрофы относительно
редки. Гораздо опаснее постепенное и незаметное поступление нитратов с водой и пищей. Лишь
через длительное время обнаруживаются нарушения обмена веществ.
Содержание нитратов
в продуктах зависит от количества минеральных удобрений, используемых на полях. Особо высокие
концентрации нитратов в продуктах, получаемых в теплицах, в десятки раз выше, чем при выращивании
в открытом грунте, и могут достигать до 10 граммов на килограмм. Проблема нитратов
тесно связана с культурой земледелия. Каждому приходилось видеть пятнистые, словно
рябые, поля - где густая зелень, а где проталины. Это потому, что разбрасывали
удобрение кое-как.
Съедаемая нами пища поставляет организму энергию, необходимую
для жизненных процессов. Если в пище имеются не усваиваемые вещества, организм, как правило,
вскоре их выбрасывает. Но ряд веществ организм не может вывести после прием а внутрь (рис.19).
Более того, они могут накапливаться в организме и создавать значительные концентрации, достигающие
опасных размеров. Чтобы сохранить здоровье, человек должен питаться сбалансированным
рационом. Поэтому нельзя переедать, нельзя руководс твоваться в выборе пищи только
желаниями и вкусами.
Загрязнения - это вещества, ненамеренно попадающие
в пищевые продукты. Сюда относятся и микроорганизмы, и яды, которые они вырабатывают,
и тяжелые металлы, и другие вещества, выбрасываемые в окружающую среду различными предприятия
ми. Кроме того, в пищу могут переходить вещества, содержащиеся в материалах
ее упаковки, например, металлы из нержавеющей консервной банки. Средства защиты растений,
применяемые на сельскохозяйственных культурах, попадают в овощи, зелень, фрукты
и даже к акао и чай. Многие из этих соединений не только остаются на поверхности растений,
но и всасываются листьями.
Наряду с отрицательным, пища может оказывать
и благоприятное лечебное воздействие. В одном из институтов разработана система лечебного
питания, основанная на доступной всем биомассе растений - культурных и сорных.
Они содержат бол ьшое количество питательных и лечебных веществ. Не случайно ведь средний
американец съедает в день около девятисот граммов растительной пищи, включая 150 граммов
моркови. Рецепт "жаркого из трав", например, включает ботву свеклы, моркови,
редиски, листья гороха, чеснока, березы, липы, малины, лебеды, крапивы и других растений,
общим количеством более тридцати наименований. У этого жаркого два преимущества: оно
полезней жаркого из говядины и, самое главное, компонентов, из которых оно состоит, достаточно
много.
Изменения в окружающей среде сказываются и на защитных механизмах
человека. Связи природы с продуктами питания гораздо теснее, чем мы обычно подозреваем.
Тепловые электростанции и промышленные предприятия выпускают в атмосферу пар , дым и множество
различных веществ. Сюда же относятся выхлопные газы автомобилей. Так в пищу, необходимую
нам для жизни, попадают самые разные соединения.
|
Предложите способы предупреждения человека о том, что перед ним ядовитый продукт (желательно, чтобы яд "сам говорил" о своей ядовитости). Химические факторы, вызывающие тяжелые отравления у человека, и методы выведения ядов. |
ВОДА И ВОЗДУХ
П р о б л е м а. Как вы считаете, существует ли опасность отравления питьевой водой, которая поступает из артезианских источников, в городе с большой концентрацией промышленных предприятий, имеющих очистные сооружения? Почему?
ПОЧЕМУ В ПРИРОДЕ ЗАМЕДЛЯЕТСЯ САМООЧИЩЕНИЕ ВОДЫ И ВОЗДУХА?
Вода - вещество, жизненно необходимое для человека, может стать опасной, даже смертельно опасной. В жилых кварталах, где нет водопровода, воду часто запасают в больших баках и бассейнах. В этих сооружениях нередко заводятся бактер ии, переносчики опасных болезней, в них могут случайно попасть химические вещества, например, удобрения. Но и там, где имеется центральное водоснабжение, не обходится без проблем. Качество воды низкое, часто настолько, что от нее можно заболеть.
Основными факторами, вызывающими загрязнение питьевой воды, являются:
Воде, без которой невозможна никакая жизнь, в свою очередь, требуется жизнь. Безжизненная
вода - смерть для всех нас. В водоемах живут живые организмы, которым нужна определенная
температура и определенный состав воды. Поступление сточных вод в водоемы
приводит к повышению их эвтрофированности (накоплению питательных веществ), что может
полностью лишить воду кислорода. В результате гибнут живые организмы, качество воды резко
ухудшается.
Бытовые стоки и отходы пищевой промышленности особенно вредны из-за
того, что на окисление этих веществ в водоеме уходит очень много кислорода. Промышленные
предприятия отравляют водоемы сточными водами, которые содержат большое к оличество
ядов, в том числе тяжелые металлы, цианиды. Кроме того, они нагревают воду в водоемах, что
приводит к падению растворимости кислорода в воде. В определенной степени водоем, принимающий
стоки, может сам очищаться. Органические загрязнения захват ываются бактериями
и другими микроорганизмами. Фактор, лимитирующий разложение сточных вод,- количество содержащегося
кислорода.
Уже сейчас лишь половину необходимой нам воды добывают из подземных
слоев, восполнять нехватку приходится за счет воды из рек и озер, очищаемой
в специальных установках. Она должна быть прохладной, чистой, бесцветной,
не иметь зап аха и неприятного привкуса. Но можно ли найти в наших городах такую
воду?
В последние годы местами отмечается сильное загрязнение воздуха,
связанное с расширением очагов промышленности, с усиленной технизацией и моторизацией. Действие
вредных веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями
между собой, особыми метеоусловиями. В районах, где отмечается высокая плотность
населения, скопление заводов и фабрик, загрязнение воздуха особенно быстро нарастает.
В дни, когда из-за погодных условий циркуляция воздуха ограничена, может возн икнуть
смог. Смог - видимое простым глазом загрязнение атмосферы, возникающее над жилыми или промышленными
кварталами. Он образуется в результате накопления дымов от бытовых котельных,
промышленных предприятий и выхлопных газов. В 1951 г. из-за последств ий "лондонского катастрофического
смога" за две недели скончалось несколько тысяч человек. В конце 1962 г. в Рурской области
смог убил за три дня 156 человек.
Действие загрязненного воздуха на здоровье
человека еще не достаточно изучено. Нам особенно досаждают аэрозоли -смесь газов и твердых
или жидких взвешенных в них веществ и запахи, непосредственно воздействующие
на наши органы чувс тв. В замкнутых помещениях вредные для здоровья газы, пары или пыль, как
правило, действуют сильнее, чем под открытым небом. Пыль - это взвешенные
в воздухе тонкие частицы, например, сажи. Особенно опасна способность мельчайшей пыли поглощать
ядовитые ве щества. Тонкая пыль, загрязненная окислами металлов, может проникать глубоко
в легкие, поэтому она опасна для здоровья.
Особую опасность для человека представляют
выхлопные газы автомобилей, в которых содержатся окислы свинца. Даже сравнительно небольшая
концентрация свинца в выхлопных газах может оказаться вредной для здоровья, так как
металл из в оздуха через легкие и желудочно-кишечный тракт проникает в организм
быстрее, чем может выводиться из него. Последствия - нарушение синтеза гемоглобина,
мышечная слабость вплоть до паралича, нарушение структуры и функций печени и
мозга.
Ныне основная цель - сократить загрязненность воздуха в крупных
городах. Там, где воздух сравнительно чист, необходимо поддерживать естественное состояние
экосистемы.
ЛЕКАРСТВА
П р о б л е м а. 100 лет назад в журнале "Наука и жизнь" поместили сообщение: "Один обыватель, страдавший сильной головной болью, купил в аптеке две болеутоляющие пилюли и положил их в карман жилета. Вслед за этим, в соседней лавк е он купил небольшую перламутровую пуговицу и сунул ее в тот же карман. Спустя некоторое время он решил принять лекарство: открыл рот, закрыл глаза и проглотил целебный шарик. Головная боль вскоре стихла, немного времени спустя, он пожелал пришить пугови цу к воротнику, но в кармане оказались лишь две болеутоляющие пилюли... Какие выводы напрашиваются из этого факта?
МОЖНО ЛИ ЛЕЧИТЬСЯ БЕЗ ЛЕКАРСТВ?
Существует такой предрассудок: якобы, чем меньше больной знает о лекарствах,
тем он больше в них верит, а следовательно, тем лучше они ему помогают. В США затрачивают
много средств на обучение больных пользованию лекарствами. Их о бучают соблюдать необходимую
диету, своевременно и правильно принимать препараты, знать, как их хранить и устанавливать
срок годности. Чем вызвана эта необходимость?
Лекарства - это прежде всего химические
вещества, которые могут оказывать лечебное действие и быть сильнейшими ядами. Действие лекарства
зависит прежде всего от соответствия заболеванию и дозы. Даже один и тот же препарат в разной
дозе может оказывать противоположные воздействия на организм человека.
Большинство лекарств получено в результате многовековых случайных наблюдений. Поиск
новых лекарственных препаратов -долгий процесс. На создание нового препарата уходит
10-12 лет (рис.20). Обычно исследователь заранее предполагает, какой орган, какую
болезнь лечить тем или иным соединением, и проверяет его именно в этом направлении,
а сторонние свойства вещества остаются в тени. Российскими учеными разработан
алгоритм обработки экспериментальных данных, позволяющих предсказывать х арактер
действия химических препаратов.
Настоящую революцию в лечении многих заболеваний
вызвало создание антибиотиков. Антибиотики - это органические соединения, образуемые
микроорганизмами и обладающие способностью убивать микробы. Идею использовать одни
организмы про тив других выдвинул И.И.Мечников. Он предложил применять молочно-кислые бактерии
для борьбы с гнилостной микрофлорой кишечника. Затем русские ученые предложили при лечении
гнойных ран использовать гриб-пеницилл (зеленую плесень). В сороковые годы английс кие исследователи
во главе с А.Флемингом открыли активное начало гриба-пеницилла - пенициллин.
Арсенал антибиотиков насчитывает тысячи веществ. Действие каждого антибиотика
строго избирательно: он точно повреждает определенную мишень - реакцию на клетке,
не затрагивая другие реакции. Следует помнить о том, что, применяя ант ибиотики против
определенных реакций у болезнетворного организма, мы можем невольно нарушить
те же реакции своих собственных здоровых клеток. Отсюда появление лекарственной аллергии
- болезненной реакции организма на лекарства.
Сегодня большинство лекарственных препаратов
получают химическим путем. Но есть и естественные лекарства, получаемые из растений, животных
и даже... из костей динозавров. Их моют, сушат и развозят по аптекам, где из них
изготавлив ают лекарства.
Еще одно своеобразное лекарство - мумие. Это
помет крошечных горных мышей. Более того, лекарственной основой мумие служит
можжевельник, прошедший через организм горной мыши и обильно политый мочой. С помощью мумие
можно не только лечить, но и улучшать общее состояние организма, повысить аппетит,
снять боли и остановить кровотечение.
Мировая статистика утверждает, что сегодня
от 20 до 50% лекарств приобретают без рекомендации врача. Установлено, что в
каждом пятом случае самоназначения ошибочны. При самостоятельном лечении важно помнить,
что нельзя лечиться од ним и тем же средством более двух недель: после этого срока возможны
аллергия и привыкание. Сильно выраженные симптомы заболевания устраняются малыми
дозами лекарства. Классический пример - температура тела. Чем она выше, тем меньшие
дозы лекарства требу ются для ее снижения. Нормальную температуру тела не удается сбить
даже очень большими порциями жаропонижающего. Поэтому не следует увеличивать дозировку,
если нет быстрого эффекта. Многие наружные препараты - мази свободно проникают через кожу.
Поэтому их нельзя применять при воспалительных и инфекционных заболеваниях.
Самыми безопасными при любых заболеваниях являются средства народной медицины:
мед и его продукты, липовый и малиновый чай и другое. Важно, чтобы человек понимал, что
синтетические лекарственные препараты - это крайнее средство и применять их нужно в крайних
случаях.
ИСКУССТВЕННАЯ ПИЩА
П р о б л е м а. Необходимость синтеза искусственной пищи сегодня ни у кого не вызывает сомнений - все острее ощущается нехватка продовольствия. Какие проблемы возникают в связи с изготовлением искусственной пищи?
Можно ли получать искусственную пищу из пищевых и непищевых отходов?
Пища всегда была важным фактором, обеспечивающим выживание человека. Всем известны основные
компоненты пищи человека - белки, жиры, углеводы, а также микроэлементы и витамины. Наиболее
остро ощущается дефицит белка, особенно живот ного. При недостатке белка человек плохо
переносит высокий ритм труда, снижается сопротивляемость организма инфекционным
заболеваниям.
В начале 60-х годов академик Н.А.Несмеянов выдвинул новую стратегию производства
пищи - создание искусственных продуктов питания. Для создания искусственной
пищи используются белки растений, животных, грибов, микроорганизмов. По с ути речь идет о
том, чтобы природным белковым продуктам придать вкус и вид традиционных продуктов.
Во Франции одна из фирм разработала и произвела в небольших количествах искусственное
мясо. Белок выделяют из соевых бобов, формируют из него волокна, из которых затем можно
изготовить слои, схожие со структурой мяса. После добавл ения жиров и компонентов, придающих
мясной вкус, эти продукты можно использовать как заменители мяса животных в рационе
человека.
Методы превращения растительных и животных отходов в продукты
питания подразделяются на физические, химические и биологические.
Физические и химические
методы. Удаление избыточной воды проводят отстаиванием, центрифугированием,
прессованием, упариванием. Механическое удаление воды недорого, но оно не решает проблемы
сточных вод.
Имеется ряд проблем, связанных с жидкими отходами, содержащими
1-4% молока. Это относительно чистые отходы, в состав которых входят ценные
питательные компоненты. Особое внимание уделяется сыворотке. Из нее получают
порошок путем выпаривания, который используется при производстве хлеба, мясных продуктов, сыра
и др. С помощью ультрафильтрации и осмоса такую сыворотку можно разделить на
два ее основных компонента - белок и сахар.
Интересна работа по регенерации питательных
компонентов из жидких отходов с помощью ионообменников. На таких ионообменниках
удачно проводится регенерация белка из сыворотки, остатков, получаемых с боен,
из рыбных остатков, а также из сточных вод заводов по переработке овощей и мяса.
Ценные источники для получения продуктов питания -отходы с заводов, вырабатывающих пищевые
растительные масла, а также отходы переработки фруктов: кожура, кожица, кочерыжки, обрезки.
Из отходов, образующихся при прессовании яблок после выщелачивания, путем экстракции
(разделения) получают пектины, из которых в последующем изготавливают желе и мармелад.
Переработку отходов с помощью биосинтеза можно проводить одним из двух способов:
По первому пути продукт получают силосованием и редко применяют для изготовления пищи.
Таким образом приготавливают, например, рыбный соус в Юго-Восточной Азии.
Соус готовят из рыбных субпродуктов, мелкой свежей рыбы, которую испо льзуют целиком,
и креветок, смешанных с солью и подвергшихся воздействию ферментов рыбы и бактерий. После
нескольких месяцев выдерживания образуется пастообразный продукт, который используют
в пищу.
По второму пути отходы, содержащие органические компоненты, используют
как сырье для биосинтеза различных органических соединений. В производство
продуктов питания вовлекают следующие вещества: пищевые дрожжи (ОБ), белковую
массу, полученную при ферментации стоков крахмального производства, уксусную, молочную,
лимонную кислоты, масла. Биосинтез одноклеточных белков - перспективный процесс,
ибо из 700 г углеводного субстрата можно получить 35 г микробного белка и 25 г дрожжевого и ли
грибного белка.
Одно из первых и интересных направлений применения дрожжей в питании
человека - производство "дрожжей Горула". Это так называемый Симба-процесс,
который применяют при утилизации отходов овощей и хлебных злаков для производства дро
жжей.
В Швеции из 700 кг отходов хвойных деревьев получают 25 л спирта и 5 кг сухих
дрожжей. Более перспективен метод утилизации целлюлозы (отруби, кукурузные
початки, овощные и фруктовые остатки) с помощью высших грибов. Полученные гри бы
могут служить компонентом грибных супов.
Реалистично предложение о разведении водорослей
в регионах с большим числом солнечных дней в году и среднегодовой температурой 250С и выше.
Однако кормление животных водорослями приводит к нежелательным результатам
- мясо имеет ос обый привкус.
Сегодня человечество имеет в своем распоряжении
методы, позволяющие производить из отходов пищевые продукты хорошего качества. К сожалению,
пока во многих случаях они очень дороги. Однако усовершенствование методов переработки
сде лает более полное использование отходов растительного и животного происхождения в пищевых
целях не только желаемым, но и возможным.
ИЗ ЖИЗНИ ЛЕКАРСТВ
П р о б л е м а. Известны случаи, когда лекарства, прошедшие длительные испытания и допущенные к широкому применению, вызывали тяжелые отравления у людей. Как вы можете это объяснить?
Существуют ли безопасные лекарства?
Биологически активные вещества ищут в органах и тканях животных, в растениях. Допустим,
берут какой-то орган, вытяжка из которого оказывает биологический эффект. Пока это некий
суп, содержащий массу соединений. Из них нужно выдели ть индивидуальное вещество с искомым
воздействием на организм. Разделяют смесь на фракции и смотрят, какая из них, например,
усиливает сокращение маленького кусочка мышцы под действием тока. Потом определяют
структуру найденного соединения. Еще нужно под твердить полученную формулу химическим
синтезом. Выделенные и синтезированные вещества должны быть идентичны.
Следующая стадия - доклинические испытания, когда пациентами становятся лабораторные
животные. На них подбирают оптимальные дозы препарата, достаточно активные,
но и с минимальным побочным эффектом. После этого переходят к клиниче ским испытаниям.
Они идут несколько лет; если все в порядке, можно начинать химическое производство нового
лекарства.
Токсин (яд) опасной болезни - ботулизма - один из самых ядовитых
природных токсинов. Однако в малых дозах он способен помогать при заболеваниях,
связанных с нарушением двигательной функции. В организм человека токсин попадает с
не доброкачественной пищей. Дойдя до мест соединения двигательных нервных волокон со
скелетными мышцами, он может вызвать их паралич.
Десять лет назад американский
ученый А.Скотт выдвинул идею: токсин ботулизма, вызывающий паралич мышц, можно использовать
в случаях, когда больные страдают от повышенной мышечной активности. Исследования токсина
в клинике показали , что при правильных дозировках он безопасен и эффективен. Применение
токсина оказалось действеннее других лекарств.
Сотни тысяч детей, особенно в развивающихся
странах, ежегодно погибают от недоедания и отсутствия необходимых витаминов. Однако
многих из них можно спасти, добавляя в их скудную пищу витамины А. За год индийские
ученые обследовали свыше 15 тыс. детей дошкольного возраста, страдающих от недоедания. Дети,
в пищу которых все время добавляли витамин А, оказались на 46% более жизнеспособными,
чем те, которые витамин А не получали. Следует отметить, что треть детей, которые начали
полу чать дополнительно витамин А, до этого времени были истощены от недоедания, и именно
у них после приема витамина наблюдалось улучшение состояния. Риск их смерти по сравнению
с контрольной группой снижался на 89%. Интересно, что витамин А действовал
тем э ффективнее, чем младше были получавшие его дети.
Медицина давно установила:
люди обычно солят пищу больше, чем нужно. Конечно, совсем без соли человек
жить не может: с ней мы получаем один из микроэлементов - натрий. Но требуется взрослому
человеку всего полграмма соли ежедневно . Нормой с учетом вкусовых качеств считается
3-8 г в сутки (от половины до одной чайной ложки в сутки). У нас же большинство
съедает по 2-3 нормы.
Медики разработали две смеси: "Соль профилактическая"
и "Соль лечебно-профилактическая". Первая для здоровых людей, она содержит
натрия на 30% меньше, чем поваренная соль. Вторая - для больных, в ней натрия меньше
на 60%. Первая с месь более солена, чем обычная соль, вторая - горьковато-соленая,
но не настолько, чтоб нельзя было употреблять ее в пищу.
Изучением и применением
запахов в медицинских целях занимается ароматотерапия. Современная наука пытается найти
причины чудодейственной силы ароматических растений и веществ. Вдыхая тот или иной
аромат, мы волнуемся или, наоборот, успокаиваемся.
Другое не менее важное
свойство запахов - способность некоторых из них убивать. Возможно, именно это качество
помогло некоторым растениям выжить.
Немногим более полувека тому назад российский
ученый В.П.Токин создал учение о фитонцидах (в переводе с греческого: "растения-убийцы").
В России исследования по практическому использованию фитонцидов ведутся со времени второй миро
вой войны. Ученые П.А.Якимов и М.М.Петров изготовили из живицы лиственницы
сибирской бальзам, который успешно использовали при лечении тяжело заживающих ран. А кто
не знает об оздоровительных свойствах сосновых лесов? Совсем недавно из зелени хвойных
рас тений получили препарат, уничтожающий дизентерийные и коклюшные палочки. Препараты
из чеснока отлично лечат дизентерию и другие кишечные инфекции. Для этой же цели можно использовать
фитонциды хрена, лука или репы.
В Саратове провели эксперименты с лечебным
раствором из чеснока. Сок растения помещали в стеклянный сосуд, который был совмещен
с колбой, наполненной физиологическим раствором. Постепенно фитонциды перешли
в раствор, который врачи успешно применяли для лечения тяжелых ран, ожогов и язв. Почти
так же эффективны ароматические вещества зверобоя. Им по зубам даже такой опасный
микроб, как золотистый стафилококк. Запахи розмарина, лавра, мяты и лаванды применяют
как легкое снотворное и успокоительное средство.
Возможно, недалек тот день, когда, почувствовав
головную боль, мы не будем искать привычную таблетку, а возьмем флакончик с нежным
ароматом цветка и, сделав несколько вдохов, забудем про недуг.
ЖИВАЯ ВОДА
Факты.
В конце 80-х годов в американской печати появились сообщения об удивительном препарате
Ретин-А. Это органическая кислота, которая поначалу вызывает жжение и шелушение кожи, но
зато после исчезают морщинки, старческие пятна и даже веснушки.
Российские археологи
откопали останки древних людей, живших 30 тысяч лет назад. Один из скелетов принадлежал
аномально моложавому мужчине, который, несмотря на преклонный возраст, определенный по сильной
стертости зубов, удивил по лным отсутствием признаков старения. Геохимики же утверждают,
что в межледниковье из недр обильно выделялись кислые растворы и углекислый
газ.
Гипотеза.
Российский ученый А.Костенко убежден, что в основе старения - медленное, но неуклонное накопление гидроксидапатита Ca5(PO4)3OH. Это минерал смерти, образующийся в ходе жизнедеятельности организма.
Анализ.
Цепочка превращений соединений фосфора в природе, как правило, заканчивается апатитом,
который накапливается в виде осадочных отложений, например, в озерных илах. При разложении
органических остатков образуются кислоты. Они перево дят фосфор в растворимую форму,
усваиваемую микроорганизмами, и водоем зацветает. Затем кислотность воды снижается и цветение
прекращается: нерастворимый фосфат выпал в осадок. Не так ли отцветаем и мы? Законы химии
работают и в живом организме. Основным компонентом твердых образований в нашем
теле и главной неорганической составляющей отложений на стенках сосудов служит апатит.
Возникает мысль, что апатит можно разрушить кислотами, которые образуются в организме,
но в том-то и дело, что их образование очень похоже с широко распространенными
болезнями. И не получается ли, что хронические заболевания -свое го рода попытки организма
вымыть апатит? Болезни дыхания и кровообращения возникают из-за недостатка
в организме углекислого газа. Раковые опухоли выделяют молочную кислоту.
Онкологи установили, что закисление клеточных структур затрудняет их злокачественное
перерождение. В экспериментах из 14 подопытных мышей высокораковой линии,
получавших регулярно кислую промывку, за год опухоли не развились ни у одной. В контроле
же смертность от опухолей была 45,4%. Ясно, что без кислой промывки вылечить
одну болезнь -значит, нажить другую: шлаки-то копятся.
Поиски антишлаковых веществ.
Углекислота - одна из самых опасных для биологического апатита. Колебания pH человеческой
крови в норме 7,37-7,44. А что, если ненадолго закислить кровь, вдыхая углекислоту,
чтобы промыть ею стенки сосудов? Но предельное значение, совместимое с жизнью, составляет
6,9. Однако, в ряде опытов доказано, что кролики, кошки и собаки переживают
длительное подкисление крови до pH 6,5-6,4.
Вещества, закисляющие организм, входят в
состав глубинных ювенильных вод (ЮВ). Вместе с этими растворами и выделяется углекислота,
которая необходима при любом способе промывки организма.
Эксперименты.
А.Костенко провел на себе эксперимент по оздоровлению путем вдыхания углекислоты и выпивая определенное количество ЮВ ежедневно. В результате прошли астма и гастрит, стал моложе выглядеть. ЮВ снимает зубную боль, но при злоупотреб лении - и эмаль, состоящую из апатита. Из всех перепробованных средств от ангины только ЮВ снимала боль и температуру за 2-3 часа. Порезы, обработанные ею, быстро затягиваются без шрама и воспаления.
Выводы.
Древним геологическим процессам мы, возможно, обязаны не только красивыми сказками и отложениями минералов, но и самим своим существованием. Минеральные воды, лечившие наших предков, были несравненно богаче нынешних не только угле кислотой, но и вынесенными из недр мутагенными веществами. Недаром же эволюционные скачки во времени совпадали со сравнительно краткими периодами активизации потока глубинных жидкостей. В дальнейшем необходимы более тщательные исследования возможностей у глекислоты и ЮВ для омолаживания человека.
ПРОБЛЕМА НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА ЛЕКАРСТВ
П р о б л е м а. Биологически активные вещества белковой природы - пептиды - обладают широким спектром действия на человека и весьма эффективны при многих заболеваниях. Однако они быстро разрушаются в пищеварительном тракте фермен тами. Как же на основе пептида создать такую лекарственную форму, которая могла бы медленно разрушаться и успевала оказывать лечебное действие?
Р е ш е н и я. Можно одновременно с пептидами вводить ингибиторы (замедлители)
ферментов, разрушающих их, или использовать специальные капсулы, защищающие пептиды
от ферментов. Минуя опасные участки, такая капсула растворяется, и освобожденный пептид
попадает в кровь. Наконец, можно попытаться ускорить всасывание пептида до его распада за счет
изменения его структуры или повышения вводимой дозы.
Однако, несмотря на
кажущуюся простоту, последний способ далеко не всегда эффективен. По ряду причин зависимость
биологического действия пептидов от дозы такова, что наиболее эффективны средние дозы. Большие
же концентрации не тол ько снижают положительное воздействие, но и могут давать отрицательный
эффект.
Самый надежный путь сохранить терапевтические свойства пептидов
- изменить структуру молекул так, чтобы защитить их от воздействия ферментов. Здесь также
возможны различные варианты. Первый - включение в состав молекулы пептида пр авовращающихся
(Д) аминокислот. Все белки и пептиды состоят из левовращающихся (Л) аминокислот. Появление
в молекуле пептида Д-аминокислого остатка позволяет пептиду добраться до мишени.
Но этот метод имеет и существенные недостатки. Если Д-аминокислотны й остаток попадет
в активный центр пептида, биологическая активность может исчезнуть или полностью извратиться:
вместо стимулятора получится блокатор памяти, или вместо анальгетика - усилитель
боли.
Наиболее перспективно включение в молекулу пептида таких природных
аминокислот, которые медленно атакуют ферменты, что удлиняет жизнь полученных
соединений, а значит и повышает терапевтический эффект. До сих пор речь шла о форме, точнее
о структуре лекарственного препарата. Второй, не менее важный вопрос - способ введения. Помимо
перорального, который почти не применим для пептидов, применяют внутрибрюшные, внутримозговые,
внутривенные, внутриартериальные, лимфатические вливания, инъекции в кожу, под
кожу, в мышцы, прямую кишку, влагалище, глазницу, введение в нос или носоглотку; использование
в виде аэрозолей, в капсулах под язык и даже приклеивание изнутри к щеке. В последние
годы все чаще применяют пептидные аэрозоли и капли, вводимые через нос.
Группа научных сотрудников под руководством А.А.Каменского начала изучение физиологического
действия пептидов при введении через нос крысам. Была поставлена цель: избежать травмирующего
влияния укола. Из кожи лягушки был выделен п ептид - дерморфин - сильный анальгетик, способный
надолго снижать болевую чувствительность. Наибольший эффект наблюдался при непосредственной
инъекции в желудочки мозга. В этом случае для полного обезболивания было достаточно всего
5 мкг/кг дерморфина. К огда же раствор дерморфина закапывали крысам в нос, эффект отмечался
уже при дозе 0,001 мг/кг. Однако стоило увеличить дозу, как эффект исчезал!
Ученые предложили несколько гипотез для объяснения механизма обезболивания при
введении дерморфина в нос.
Возможно, дерморфин проникает в мозг через кровеносные сосуды
носовой полости, которые сообщаются с кровеносной системой мозга. Но ведь для одинакового
эффекта в кровь нужно ввести значительно большую дозу, чем при введении в нос. Значит,
помимо кровеносных сосудов существует и другой путь.
Попадая в нервные окончания,
расположенные в слизистой носоглотки, дерморфин может поступать в мозг по аксонам. Но
скорость транспорта веществ по нервным окончаниям настолько мала, что на это потребовалось
бы десятки минут, а в эк сперименте при введении дерморфина через нос анальгезию
наблюдали уже через 5-10 мин.
Нельзя исключить также проникновение пептида
в мозг по лимфатическим сосудам. Ведь лимфатические пути носоглотки связаны
с лимфатической системой гипофизарной области.
И, наконец, самый неожиданный
механизм анальгезии при введении через нос - пептид вообще не попадает в мозг.
Вероятно, реакция организма на дерморфин формируется рефлекторно: пептид действует на рецепторы
слизистой носа.
Обезболивающее действие дерморфина одним механизмом объяснить нельзя,
поскольку зависимость "эффект-доза" очень сложна. Однако разрешение этой проблемы позволит
обнаружить самый щадящий и одновременно эффективный способ применения пептидных
препаратов.
ГДЕ ВЗЯТЬ ВИТАМИНЫ?
Хорошо ли вы различаете предметы в сумерках и быстро ли осваиваетесь, переходя из светлого
помещения в темное? Если нет, то вам не хватает витамина А. Теперь посмотрите
на уголки рта: трещинки и язвочки сигнализируют о недостатке витамина В2. Наконец, обследуйте
свой язык. Если на нем появились гладкие плоские пятна более яркого цвета, не хватает
витаминов группы В (В6, РР, фолиевой кислоты).
Ушло то время, когда витамины казались
таинственными веществами, обладающими особой "жизненной" силой. Нам уже известна
их химическая структура и свойства, мы умеем их синтезировать. Мы знаем, зачем витамины
нужны организму: они у частвуют в строительстве белков-ферментов, катализирующих
важнейшие биохимические реакции. Значит, нормальный обмен веществ, рост и обновление тканей,
то есть наше здоровье, немыслимы без витаминов.
Однако природа распорядилась
так, что организм человека не способен самостоятельно синтезировать большинство
витаминов, а должен получать их в готовом виде - с пищей, причем получать регулярно
и в полном наборе, как того требует ф изиология.
Чем грозит недостаток
витаминов в рационе, нам тоже известно - авитаминозом. Еще недавно эпидемии
цинги, пеллагры, бери-бери уносили десятки и сотни тысяч жизней.
Вот наиболее частые
микросимптомы скрытых авитаминозов (гиповитаминозов) - быстрая утомляемость,
раздражительность, снижение работоспособности, нарушение сна, плохой аппетит, снижение
остроты сумеречного зрения, разрыхление и кров оточивость десен, трещинки на
губах и в уголках рта, "облысение" части языка, сухость, шелушение и гнойничковые заболевания
кожи (угревая сыпь, фурункулы, "ячмени"). Возможно, эти проявления могут показаться не столь
значительными, чтобы уделять им внима ние. Но ведь за ними стоят длительные нарушения
обмена веществ.
Недостаток аскорбиновой кислоты и витамина А - фактор риска ишемической
болезни сердца и злокачественных новообразований. Низкий уровень витамина
А в крови в 2-4 раза увеличивает частоту заболевания раком полости рта, желудка,
лег ких.
Витамины А, Р, Е, каротин к тому же обладают еще и свойствами радиопротектора
- внутреннего защитника от радиации.
По мнению специалистов, дефицит фолиевой кислоты
у будущих матерей - одна из причин появления на свет недоношенных детей, детей с врожденными
уродствами, с нарушенным развитием.
Если же нам не хватает всего комплекса витаминов,
то дело совсем плохо: нарушается работа всего организма, мы начинаем болеть, быстро
стареем. Недостаток витаминов у детей влечет за собой плохое физическое развитие,
создает почву для хронических заболеваний.
Одним словом, если белки и углеводы - горючее
для "машины", то витамины - ее колеса. А на протертых шинах далеко не уедешь.
Гиповитаминозы встречаются сплошь и рядом. Давайте попробуем разобраться - почему. Одна из причин
- нерациональное питание и вредные привычки. Казалось бы, ешь больше, и больше витаминов
попадет в организм. Но это опасная точка зр ения.
Основной закон рационального
питания гласит: если снижаются энергозатраты, то пропорционально должна уменьшаться
калорийность рациона. Иначе неизбежно переедание, избыточный вес, а это - не просто вопрос
фигуры, а мощнейший фактор риска самых грозных болезней современности: ишемической
болезни сердца, гипертонии, диабета, злокачественных новообразований.
Другая сторона проблемы - сами пищевые продукты. Ведь сейчас почти все они перерабатываются,
консервируются, долго хранятся, все это неизбежно снижает их витаминную ценность.
И еще. Вы заметили, что нам вкусно все то, что калорийно: сахар и другие сладости,
белый хлеб, жирная пища. Эту привычку и вкус выработала эволюция: чтобы выжить,
человек должен был прежде всего покрыть свои энергозатраты. Поэтому , даже уменьшая
общее количество потребляемой пищи, многие увеличивают относительную долю рафинированных, высококалорийных
продуктов питания, хотя они бедны витаминами и другими незаменимыми пищевыми веществами.
В результате всего этого рацион современного человека, вполне достаточный
для покрытия энергозатрат и даже избыточный в этом отношении, не покрывает его потребности
в незаменимых пищевых веществах, прежде всего - витаминах и некот орых минеральных солях.
А это даром для здоровья не проходит.
Расчеты на ЭВМ, выполненные группой французских
и швейцарских ученых, показали: самый лучший рацион на 2500 ккал - а это средние энергозатраты
современного европейца -покрывает потребность в витаминах только на 80%. Реальные же ра ционы
еще беднее витаминами.
Итак, с одной стороны, чтобы не переедать, мы должны уменьшить
количество потребляемой пищи, с другой,- мы не можем этого сделать, не обрекая себя одновременно
на дефицит витаминов и других важнейших пищевых веществ. Где же выход?
Несомненно, рацион, богатый свежими овощами и фруктами, дает больше витаминов. Однако
поступление свежих овощей и фруктов у нас зависит от сезона, а их витаминная ценность
при хранении быстро снижается. Кроме того, и это также час то упускают из вида, овощи
и фрукты служат источником только аскорбиновой и фолиевой кислот, а также каротина - предшественника
витамина А (провитамина). Все же остальные витамины мы получаем из других
высококалорийных продуктов.
Вот по какому пути идут страны, столкнувшиеся
с этой проблемой. Они дополнительно обогащают витаминами пищевые продукты массового
потребления: муку - витаминами группы В и кальцием, маргарины - витамином А, плодоовощные
соки -аско рбиновой кислотой и т.д.
К сожалению, у нас это дело находится в зачаточном
состоянии. Как же сегодня каждому из нас бороться с витаминным голодом? Надежное средство
- поливитаминные препараты. Наиболее подходящи для профилактики гиповитаминозов
"Гексавит " и "Ундевит".
"Гексавит" "Ундевит"
С, А, В1, В2, В6, РР С, А, В1, В2, В6, РР, Р, Е, В12,
пантотеновая и фолиевая кислота
Если вы здоровы, то для надежной профилактики гиповитаминозов достаточно принимать
одно драже какого-либо из этих препаратов в день или через день во время или после еды.
Витамины, выпускаемые медицинской промышленностью, полностью идентичны природным, присутствующим
в натуральных продуктах питания - и по химической структуре, и по биологической
активности.
Запастись витаминами в организме невозможно - они не накапливаются.
Физиологически необходимая их часть сразу идет в работу, а излишки - в мочу. Исключение
составляют жирорастворимые витамины А и D: они задерживаются в печени.
И наконец, несколько слов о "гипервитаминозах". Конечно, нельзя принимать
витамины в неразумных количествах, превышающих физиологическую потребность в десятки
и сотни раз. Это может давать неприятные последствия: тошноту, желудочн о-кишечные
расстройства, крапивницу и другие осложнения... Поливитаминные драже - не конфеты, и не следует
принимать их пригоршнями, хотя бы потому, что это пустая трата биологически
ценного продукта.
Итак, хотите быть здоровым, бодрым, работоспособным,
красивым и долгоживущим? Принимайте по одному драже поливитаминов в день.
НЕ РЫБНЫЙ ДЕНЬ, А РЫБНЫЙ МЕСЯЦ
Морские растений и животные признавались целебными еще до нашей эры. Их прописывали
своим пациентам врачеватели шумерского Двуречья. Древнего Египта и Китая и назначали
принимать либо в сыром, либо в высушенном и измельченном виде. Позднее на их основе
стали изготовлять вытяжки - водные, уксусные, винно-уксусные. Лечили этими снадобьями
буквально все - болезни сердца, эпилепсию, инсульты, преждевременное старение,
туберкулез, проказу, водянку и, надо сказать, что многое - не без успеха.
Современные научные исследования подтверждают лечебные свойства даров моря, из них удалось
выделить немало биологически активных веществ. В том числе -эйкозапентаеновую
(ЭПК) и доказагексаеновую (ДГК) кислоты, благотворно действующ ие на сердечно-сосудистую
систему. Под их влиянием улучшается работа органов кровообращения, становится меньше
вязкость крови, повышается тонус сосудов и понижается кровяное давление.
Этим в значительной мере объясняют давно интересовавший медиков "гренландский феномен".
У жителей северо-западных районов Гренландии - несмотря на обилие в их рацион е животного
жира и белка - крайне редко встречаются сердечно-сосудистые заболевания. Например,
признаки ишимической болезни сердца были за двадцать пять лет исследований обнаружены
только у трех человек. Подобная ситуация характерна и для нашего Заполярья.
Весьма показателен опыт новозеландских ученых. Группе испытуемых давали в определенной
пропорции некоторые виды морской рыбы, и благодаря такой диете число смертных случаев
от инсульта снизилось почти вдвое. Эксперименты отечествен ных и зарубежных
специалистов показали, что аналогично действует и прием выделенных из морских продуктов
самих ЭПК и ДГК. Поэтому на их основе стали производить лекарственные средства. В России,
к примеру, это - препарат "эпаден", который содержит более 50% ЭПК и ДГК. Он стабилизирует
состояние центральной нервной системы и хорошо регулирует артериальное давление.
Но там, где люди потребляют натуральные морские продукты, нужда в подобных
лекарствах, конечно, не возникает. Ведь ЭПК и ДГК сохраняются в пище не только при
кипячении, но даже при консервировании. Поэтому имеет смысл проводить время от
времени месячник "даров моря", и тогда проблема сердечно-сосудистых заболеваний, может
быть, отпадет сама собой.
ЗЕЛЕНЫЙ ЧАЙ ПРОТИВ РАКА
Статистические исследования показывают, что в тех странах, где население увлекается зеленым чаем, меньше случаев возникновения злокачественных опухолей. Уже давно показано, что у подопытных животных зеленый чай уменьшает размер опу холей простаты и молочной железы.
Сейчас группа американских биохимиков обнаружила, что в зеленом чае присутствует ингибитор урокиназы, то есть вещество, тормозящее деятельность этого фермента. Урокиназа нужна раковым клеткам, чтобы образовывать метастазы. Торможение а ктивности укоризны уменьшает у лабораторных мышей, больных раком, размеры опухоли или даже совсем ее уничтожает. Но известные ингибиторы урокиназы или слишком слабы, или слишком токсичны, чтобы вводить их человеку в качестве лекарства. Вещество, содержащ ееся в зеленом чае, действует слабее, чем лучшие синтетические ингибиторы, но зато совершенно не токсично ≈ отравиться зеленым чаем невозможно.
ИСКУССТВЕННАЯ ПИЩА
Оговоримся сразу: термин «искусственная пища» не очень удачен. Неосведомленный человек скорее всего подумает о каких-то таблетках, которые предлагают использовать вместо обычных яств. Между тем речь идет о продуктах ≈ и питательных и н епременно вкусовых, но полученных не традиционным путем, а из природных же пищевых веществ ≈ белков, углеводов, аминокислот, вкусовых и ароматических добавок. Выделять эти вещества можно из пищевого сырья, которое теряется по халатности или не использует ся вообще. А всего лишь небольшая по объему переработка, добавление безвредных вспомогательных веществ, главным образом вкусовых и ароматических, превращают эти «потери» в доброкачественные питательные и вкусные продукты.
Другой нетрадиционный путь получения продуктов ≈ исключение среднего звена из пищевой цепи «растение ≈ животное ≈ человек». Не секрет, что растительные корма в животноводстве используются крайне неэффективно: белка усваивается не более 10 процентов, жиров ≈ около 20, а углеводы, составляющие более половины биомассы кормов, теряются практически полностью. Правда, взамен мы получаем мясо. Вместе с тем существует технология непосредственной переработки растительной массы, включая древесн ую и хлопковую целлюлозу, в новые виды продуктов питания в том числе мясных и молочных. Здесь кроется огромный резерв увеличения производства пищи, и опять-таки без дополнительных затрат в сельском хозяйстве.
Сегодня над проблемами «искусственной пищи» работают химики, микробиологи, пищевики ≈ специалисты почти 80 институтов Москвы, Ленинграда, Киева, Риги, Таллинна, Вильнюса, Кишинева, Тбилиси, Еревана и других городов страны. Проблемы эти совсем непросты и требуют для своего решения постановки сложных фундаментальных исследований.
Есть и результаты. Так, разработан ряд технологических процессов переработки нетрадиционного пищевого сырья, расшифрованы запахи зернистой икры, сыра, мясных и кондитерских изделий, и, наконец, готовы к внедрению в пищевую промышленнос ть 33 продукта, произведенные новыми методами. Это, помимо черной икры, также и красная икра, макароны из муки не макаронных сортов с питательными добавками, картофельная мука, обогащенная белками, мармелад на новой основе ≈ без агар-агара и пептина, нов ые белковые и ароматизирующие добавки в мясные продукты и другие.
КОРОЛЬ АНТИБИОТИКОВ
Ровно 70 лет назад, в 1928 году, заведующий бактериологическим отделением в медицинской школе при больнице Сент-Мэри в Лондоне Александр Флеминг был занят исследованиями в области борьбы с инфекционными болезнями. Однажды он с досадой обнаружил, что в чашке Петри, где на студневидной питательной среде росли культуры гноеродного золотистого стафилококка, случайно возникла колония зеленой плесени. Рассеянно взглянув на нее в микроскоп, Флеминг отметил странное явление: все колонии стаф илококка вокруг плесени, по его словам, «будто растаяли и превратились в тень от самих себя»
Заинтересовавшись этим феноменом, Флеминг отсеял плесень на питательный бульон в колбе. Спустя неделю, когда колония разрослась, он стал испытывать ее на бактерицидные свойства. Оказалось, что, даже будучи разведена в восемьсот раз, к ультура подавляет рост стафилококка, а также стрептококка, пневмококка и дифтерийной палочки. Полученный грибок вырабатывал какое-то желтоватое вещество, которое Флеминг назвал пенициллином (по латинскому имени этого грибка penicillium notatum).
Ученый опубликовал результаты своих исследований в «Журнале экспериментальной патологии», но поскольку вещество было крайне недолговечным, бактериологи и химики быстро потеряли к нему интерес, а терапевты вообще не узнали об открытии.
Через десять лет, в 1938 году, пенициллином занялись в Школе патологии Оксфордского университета австралиец Говард Флори и немецкий ученый Эрнст Чейн. Они выяснили, что вещество неустойчиво в водном растворе лишь в первоначальном виде, но образует стойкие соли.
Начавшаяся мировая война подстегнула интерес к антибиотикам. Военное министерство по ходатайству Флори перевело множество лабораторий на выработку пенициллина. 12 февраля 1941 года пенициллин впервые был введен раненому ≈ но тот умер о т внезапного повышения температуры. Потребовалось еще три месяца напряженных экспериментов, прежде чем удалось очистить пенициллин от ядовитых примесей. Затем новое вещество ввели шести безнадежным раненым ≈ и, о чудо, четверо из них выздоровели.
Итак, замечательные свойства пенициллина были доказаны, но для массового производства требовались огромные промышленные мощности, создать которые в Британии ≈ с нуля, под немецкими бомбами ≈ не было никакой возможности. И тогда Флори п ринял приглашение Фонда Рокфеллера ≈ он отправился в Америку, где в рекордные сроки были построены установки для производства препарата. Уже в сентябре 1941 года Флори вернулся в Англию с первой крупной порцией пенициллина, который сразу же был введен дв умстам безнадежно раненым, из которых выздоровели сто сорок три.
С этого момента началось триумфальное шествие пенициллина по фронтовым госпиталям. Он совершал чудеса даже при таких страшных следствиях ранений, как сепсис, гангрена и гнойный менингит. В 1944 году Флеминг и Флори были посвящены в рыц арское достоинство, а на следующий год получили Нобелевскую премию. Пенициллин принципиально изменил лицо современной медицины, и нужно признать, что война сильно подстегнула эту революцию. Точно так же, как она подстегнула ядерное исследование. Война ≈ великий стимулятор научной мысли в сферах, связанных как с истреблением людей, так и с их спасением.
ИСКУСТВЕННАЯ КРОВЬ
Однажды химику Кларку из Медецинского колледжа штата Алабама (США) пришла в голову удачная идея. Он заполнил мензурку силиконовым маслом (это жидкий кремнийорганический полимер) и в течение нескольких минут пропускал через него воздух. Затем он взял из клетки крысу, привязал к ее хвосту груз и погрузил с головой в жидкость.
Крыса дышала в жидкости почти полчаса. В последующих опытах с крысами и мышами, погруженными в такое масло, дыхание их продолжалось иногда до шести часов. С тех пор уже прошло восемь лет, проведены эксперименты с тысячами животных, и с ейчас приближается к завершению основанная на идее Кларка работа по созданию «искусственной крови» и «дыхательной жидкости».
Ставя свой первый опыт, Кларк знал, что силиконовое масло способно растворять и удерживать около 20% кислорода. Воздух, как известно, содержит 21% кислорода, значит, если насытить кислородом силиконовое масло, оно сможет обеспечить жи знедеятельность органов и тканей животных.
Заметим, что и вода, если растворить в ней под давлением кислород и добавлением солей уравнять ее осмотическое давлением крови, может служить для дыхания ( об этом рассказывалось в N 5 «Науки и жизни» за1969 год).
Оказалось, что при нормальном давлении растворяют много кислорода и некоторые фторсодержащие соединения. Например, литр перфтордекалина может поглотить более литра кислорода. Хотя перфтордекалин примерно вдвое тяжелее воды, подопытные животные вдыхали и выдыхали его, как воздух. Большинство подопытных животных без вреда для себя дышали жидкостью несколько часов.
Кларк считает, что «дыхательная жидкость» могла бы найти применение в медицине. При некоторых заболеваниях в легких накапливается много слизи. Возможно, удастся промывать легкие «дыхательной жидкостью», освобождая их от слизи и восстан авливая дыхание больного.
Ученые решили сделать следующий шаг: заменить «дыхательной жидкостью» не воздух, а кровь.
Создание надежного синтетического заменителя крови имело бы колоссальное значение для медицины. Такой заменитель был бы особенно ценным, если бы он в отличие от современных кровезаменителей и подобно фторсодержащим соединениям не порти лся бы при хранении, не содержал белковых компонентов и, следовательно, годился бы для людей с любой группой крови, а также был бы доступнее донорской крови.
Кларк попробовал фторсодержащую жидкость на изолированном сердце крысы, и в течении некоторого времени сердце продолжало работать. Однако для длительного поддержания функций органов нужны какие-то другие жидкости. Словайтер и Камимото, сотрудники Пенсивальского университета, в 1967 году составили смесь из фторсодержащего соединения (выполнявшего функции эритроцитов) и водной эмульсии белка альбумина (игравшего роль искусственной плазмы крови) и поддерживали с ее помощью электрическую активность изолированного мозга крысы.
Для мозга нужно больше кислорода, чем для других органов, и поэтому раз удовлетворяются
потребности мозга, то можно рассчитывать, что будут удовлетворяться и нужды всех других
органов.
Кларк уже заменял до 80% крови у мышей, крыс и собак, после чего многие из них жили годами без каких-либо болезненных признаков (некоторые животные, правда, умирали во время переливания или сразу же после него).
По мнению Кларка, искусственная кровь могла бы найти ряд применений в медици-не, например, в аппарате «искусственное сердце ≈ легкие», которому еще до начала работы требуется несколько литров крови. Этот аппарат можно было бы запо лнять искусственной кровью, а собственную кровь больного отправляли бы на хранение в холодильник. После окончания операции искусственную кровь можно было бы снова заменить натуральной. Кларк считает, что искусственная кровь позволила бы оказывать необход имую скорую помощь в тех районах, где она пока не налажена.
Работы по созданию искусственной крови продвигаются много быстрее, чем исследования
«дыхательных жидкостей» так как заменитель крови может найти более широкое применение.
Однако прежде чем дело дойдет до применения, должны быть зав ершены эксперименты и должна
быть доказана полная безвредность заменителя.
ПРИОТКРЫТЬ ЗАВЕСУ НАД БУДУЩИМ
Одними из главных направлений, которые будут иметь самые ощутимые результаты в ближайшем времени, будут исследования в области иммунологии. Практически все заболевания ≈ в той или иной степени следствие нарушения нормального взаимодействия организма и внешней среды. Иммунная система отвечает за изолированность внутренней среды организма и осуществляет над этим постоянный контроль. И даже если она не является первопричиной заболевания, то рано или поздно, на определенной стадии развития болезни, она все равно включится в процесс, и именно от нее будет зависеть исход болезни. Поэтому чрезвычайно важно научиться оценивать состояние иммунитета и найти способы корректировать его тонкую работу. Научившись этому, медики получат в руки мощный инструмент контроля над течением болезни, и очень многие проблемы будут решены. На сегодняшний день уже проделана большая работа в познании механизмов нормальной работы иммунной системы, разрабатываются все новые и новые методы ее изучения, становится все более осознанной картина нарушенного иммунитета.
Другая наука будущего ≈ генетика. Наследственность является едва ли не основным фактором в формировании здоровья. Практически в любом заболевании уже сегодня можно отыскать намек или прямое указание на наследственную предрасположенность. Именно на этом поприще возможно решение самых неприступных вопросов медицины. Возможно, что успехи генной инженерии достигнут таких вершин, когда станет возможно корректировать генотип потомства в соответствии с условной нормой и таким образом принципиально предотвращать многие болезни. Есть и другой путь, который реализуется при условии развития аналитической генетики. На основании анализа генотипа будет возможно составлять некоторый прогноз относительно наиболее вероятных заболеваний и факторов риска для конкретного пациента, которые могут спровоцировать развитие болезни. И если профилактика болезни будет осуществляться с самого рождения, а не так, как сейчас, после начала клинических проявлений, то время существования человека в здоровом состоянии будет значительно продлено.
Успехи фармакологической биохимии еще больше разовьет наметившуюся уже в наши дни тенденцию к переходу от хирургических методов лечения к более щадящим и болезненным. Терапевты должны предотвращать необратимое развитие и формирование болезни, в то время как хирурги работают уже на той стадии, когда упущен шанс предупредить необратимые поражения и ничего не остается, как исправить образовавшийся дефект хирургическим путем. Хирургия станет не столь массовым методом лечения, тогда как на сегодняшний день практически одна она способна дать больному полное избавление от тяжелых страданий. Кроме того, получит мощное развитие микрохирургия, которая при соответствующей технической поддержке получит доступ к самым тонким структурам, манипуляции с которыми в наши дни просто невообразимы. Возможно, микро хирурги будущего будут работать на клеточном уровне или еще ниже, на уровне ультраструктур клеток.
Хочется надеяться, что в будущем профилактическая медицина, о важности и значимости которой сегодня так много говорят, получит наконец реальное воплощение. Рано или поздно общество должно будет начать заботиться о своем здоровье прежде, чем заботиться о нем будет поздно. Это будет актуально, что количество предрасполагающих к заболеваниям факторов и степень их влияния будут неуклонно расти из-за ухудшения экологической обстановки, снижения физической активности населения и прочих издержек технического прогресса.
Но возможно, что на пути традиционной медицины нас ждут некоторые разочарования в ее возможностях. Может быть, никогда не будет в ее силах влиять на организм настолько кардинально, чтобы больного человека сделать здоровым. И: наверное, только тогда в широких научных слоях будет признано значение и право на существование так называемой магической медицины. И если техническое и интеллектуальное развитие цивилизации достигнет необходимого уровня, то, возможно, будут объяснены все те феномены, которые наблюдаются во все времена существования народной и магической медицины. Тогда медицина и другие науки получат в свои руки новые объекты исследований, разработка которых приведет к огромному прорыву в оценке значения и роли таких понятий, как «душа», «карма», «энергетика». И тогда девиз «Лечить не болезнь, а больного» будет работать по полной программе, поскольку практическая медицина, уже вооруженная материальными средствами, объединит свои усилия с магическими и культовыми методами терапии, и возможности образовавшегося тандема могут получиться настолько большими, что все будет в руках медиков и контроль над человеком, его организмом и душой будет безграничен. Что ж, поживем ≈ увидим.
ЕШЬТЕ МЕНЬШЕ ≈ ПРОЖИВЕТЕ ДОЛЬШЕ
Шестьдесят лет назад американский физиолог Клайв Мак-Кей и его коллеги сделали необычное открытие. Сильно уменьшая калорийность рациона крыс, они увеличили продолжительность жизни этих животных на треть: с трех до четырех лет. Скудно питавшиеся грызуны, кроме того, дольше выглядели молодыми и меньше страдали от болезней, связанных со старением. С тех пор эти опыты неоднократно повторяли на самых разных животных, от одноклеточных инфузорий до червей, плодовых мушек и рыб. Результаты везде были примерно одинаковыми.
В научно-популярном журнале «Свйентифик Америкен» физиолог Рияард Вейндрак рассказал о дальнейшем развитии этих экспериментов и о том, нельзя ли применить их результаты к человеку. Предлагаем вашему вниманию краткий реферат его статьи,
За прошедшие десятилетия удалось приблизиться к решению вопроса о том, почему низкокалорийное питание замедляет процесс старения. Но можно ли таким образом замедлить старение человека, все еще неясно. Опыты на человеке или хотя бы на человекообразных обезьянах гораздо более сложны, дорогостоящи и длительны, чем эксперименты на крысах или на мушках. К тому же, как показывает опыт, людям очень трудно придерживаться каких-либо диетических ограничений, даже если они обещают громадные блага для здоровья. С другой стороны, если удастся понять, как именно ограничение калорийности пищи действует на продолжительность жизни, возможно, фармакологи смогут создать лекарства, достигающие того же эффекта без ограничений в питании, либо средства, способные надолго и без вредя для организма подавлять аппетит.
В опытах, проведенных в разных лабораториях, крыса и мышам давали рационы, содержащие на 30 ≈ 50 процентов меньше калорий, чем обычно. Но они получали достаточно для жизни белков, жиров, витаминов и минеральных солей. В результате грызуны весили на столько же меньше своих сверстников, питавшихся нормально. При этом вырастала не только средняя продолжительность жизни в подопытной группе, но и максимальная продолжительность жизни отдельных долгожителей. Это означает, что ограничение калорийности замедляет какой-то основной процесс старения, потому что увеличить среднюю продолжительность жизни можно и другими способами, например, улучшив профилактику болезней или уменьшив количество конфликтов между зверьками.
Низкокалорийная диета отсрочила и появление болезней, типичных для пожилого возраста, в том числе различных видов рака. Более того, из примерно 300 параметров состояния здоровья, измерявшихся у этих грызунов, около 90 процентов дольше оставались характерными для молодого возраста. Например, некоторые иммунные реакции ослабляются уже у годовалых мышей (это для них средний возраст), а у скудно питавшихся иммунитет остается «молодым» до двухлетнего возраста. С возрастом у мышей (и у человека) начинает хуже усваиваться глюкоза, что может привести к диабету, но у подопытных грызунов это ухудшение замедлялось, как и снижение синтеза белков, «усыхание» мышц и ухудшение обучаемости.
Но что именно в новой диете так влияет на старение ≈ сама пониженная калорийность или уменьшенное содержание жира, углеводов либо каких-то других компонентов? Последовательно заменяя те или иные составляющие мышиного корма и не меняя при этом его калорийности, исследователи пришли к выводу, что дело именно в количестве калорий.
Исследования также показали, что ограничение калорийности пищи не обязательно начинать с детства. Если ввести такой режим в среднем возрасте, продолжительность жизни мышей увеличивается на 10 ≈ 20 процентов и уменьшается вероятность появления рака.
Сейчас ведутся некоторые опыты на обезьянах, но говорить о результатах еще
рано. Один такой эксперимент на макаках-резусах начат в 1987 году. Эти обезьяны
живут в среднем до 30 лет, иногда до 40. У некоторых животных калорийность
рациона ограничили на 30 процентов в возрасте года или двух лет, у других ≈ уже после достижения
половой зрелости, в 8 - 14 лет. Предварительные результаты обнадеживают. Животные выглядят
здоровыми и довольными. Кровяное давление у них ниже, чем у нормально питающихся сверстников,
глюкозы в крови меньше (а значит, она нормально усваивается), уровень инсулина в крови также
ниже. Все эти показатели по мере старения обычно возрастают. Окончательных
результатов надо ожидать еще лет через 10 - 20.
На людях такие опыты пока не проводили. Казалось бы можно ожидать повышенной продолжительности жизни в тех странах, где калорийность питания населения поневоле снижена из-за бедности, однако в таких странах люди обычно не получают и достаточного количества витаминов, ухудшено медицинское обслуживание, да и все условия жизни. Так что полезный эффект может маскироваться вредными побочными влияниями. Все же некоторые исследования на людях позволяют предположить, что и для нас с вами полезно то, что полезно для грызунов. Так, на японском острове Окинава население по традиции потребляет мало калорий, но достаточно много белков, жиров, углеводов, витаминов и микроэлементов. В результате на острове в 40 раз чаще, чем по остальной Японии, встречаются долгожители возрастом сто лет и больше. Обследования, проведенные в разных странах, показали, что у людей, сокративших количество калорий в своем рационе, реже среднего встречаются некоторые виды рака.
У восьми американцев, под контролем врача резко сокративших потребление пищи на два года, снизилось давление крови, а также содержание в крови глюкозы и холестерина.
Каким образом ограничение калорий может замедлять старение? Ясности в этом вопросе нет до сих пор. Наиболее обоснованной кажется гипотеза, по которой менее калорийный рацион облегчает режим работы энергетических станций живой клетки, так называемых митохондрий. А само старение, по этой гипотезе, в своей основе имеет постепенную порчу механизмов митохондрий под действием возникающих при их работе сверх активных осколков молекул ≈ свободных радикалов. На животных показано, что при менее калорийной пище этих свободных радикалов образуется меньше. Почему ≈ на этот счет тоже есть гипотеза, но нет полной ясности.
До завершения исследований на обезьянах невозможно смело порекомендовать всем ограничить калорийность своей диеты. Сам Ричард Вейндрак придерживается такой диеты, но не решается предложить ее своей жене и детям. Он считает, что начинает ограничение раньше 20-летнего возраста нельзя.