Сероводород — живительный газ

Перевод статьи Жуй Вана. Rui Wang — профессор биологии и вице-президент по научной работе Университета Лэйкхед, президент Канадского физиологического общества, ведущий специалист в области метаболизма и физиологических функций низкомолекулярных газов, играющих роль газообразных медиаторов — в том числе моноксида азота, моноксида углерода и сероводорода.

Ученые показали, что ядовитый в больших количествах газ сероводород (H2S)в малых дозах образуется в организме и выполняет многие важные для нормальной жизнедеятельности функции.

Некоторые из них приведены ниже. Однако H2S может оказывать и патологические эффекты: например, в чрезмерных количествах он снижает выработку инсулина, и есть данные о его противовоспалительном действии.

Представьте, что вы идете по приемному отделению больницы с его сияющими от чистоты, тщательно отмытыми дезинфицирующим раствором стенами — и вдруг до вас доносится характерный зловонный запах тухлых яиц! Такая ситуация кажется невероятной, однако источник запаха — сероводород (H2S) — может в недалеком будущем стать неотъемлемой принадлежностью любых отделений неотложной помощи.

Доверяясь нюху

Сероводород (H2S )— не единственный токсичный газ, участвующий в физиологических процессах у человека. В 1980-х гг. стали появляться данные о том, что в организме в небольших количествах вырабатывается моноксид азота NO. Вскоре выяснилось, что он играет роль  медиатора — сигнальной молекулы, влияющей на функции клеток. В работе, удостоенной Нобелевской премии в области физиологии и медицины за 1998 г. было показано, что моноксид азота участвует во многих физиологических процессах, в частности в регуляции иммунных реакций и в передаче сигналов между нейронами, а также вызывает расширение сосудов. В дальнейшем были обнаружены сходные функции моноксида углерода (СО) — смертельно опасного вещества без цвета и запаха, широко известного под названием угарного газа. Исследование физиологической роли СО и NO привело меня к убеждению в том, что в организме могут существовать и другие газообразные медиаторы. В результате постоянных раздумий на эту тему летом 1998 г. меня, наконец, посетила мысль о том, что таким медиатором может быть H2S. Вернувшись как-то с работы, я почувствовал в доме неприятный запах. Выяснилось, что он исходил из стеклянного шкафа, где хранились наши семейные реликвии, а именно от испортившегося пасхального яйца, которое моя старшая дочка раскрасила в качестве школьного домашнего задания. В тот момент у меня и возник вопрос: если сероводород образуется в тухлых яйцах, то не может ли он вырабатываться в органах и тканях человека? Поскольку мои исследования СО и NO касались влияния этих газов на сердечно-сосудистую систему, я решил провести аналогичное изучение эффектов H2S. Выбор оказался удачным.

В первых же опытах, проведенных нашим коллективом, выяснилось, что сероводород содержится в небольших концентрациях в кровеносных сосудах крысы. Поскольку же физиологические особенности грызунов и человека весьма сходны, можно было с уверенностью предположить, что данный газ образуется и в сосудах человека. Это открытие вселяло оптимизм, однако для выводов о физиологической роли H2S простой констатации факта присутствия его в сосудистой стенке было явно недостаточно. На следующем этапе надо было исследовать механизмы образования сероводорода.

Наше внимание привлек фермент цистатионин-гамма-лиаза, участвующий в образовании H2S у бактерий. В предыдущих работах было показано, что он содержится в печени, где играет роль в образовании некоторых серосодержащих аминокислот («кирпичиков», из которых состоят белки). В то же время не было никаких данных о присутствии цистатионин-гамма-лиазы в сосудистой стенке. Как и ожидалось, мы получили такие данные. Выяснилось, что в сосудах под действием цистатионин-гамма-лиазы из аминокислоты L-цистеина образуются сероводород, аммиак и пировиноградная кислота. Итак, источник Н2S в сосудистой стенке был установлен. Теперь важно было выяснить, какую же роль данный газ играет в сосудах. Зная, что NO вызывает расслабление сосудистых мышц, мы предположили, что и Н2S может действовать так же. Эта гипотеза оказалась верной: при погружении в раствор, содержащий сероводород, сосуды крыс расширялись. В результате всех проведенных работ складывалось впечатление, что H2S, как и NO, участвует в регуляции артериального давления. В то же время молекулярные механизмы действия H2S оставались нераскрытыми. Первые данные о таких механизмах были получены нами в исследованиях на изолированных клетках сосудов и опубликованы в 2001 г. Эти данные оказались довольно неожиданными: если NO вызывает расслабление сосудов, активируя фермент гладких мышц гуанилатциклазу, то H2S вызывает тот же эффект совершенно другим путем.

Сдержанный оптимизм

Не следует считать, однако, что сероводород — это идеальное средство от всех болезней. До сих пор идут споры, например, о том, облегчает он или усугубляет течение воспаления. В нашей и других лабораториях было показано, что Н2S играет важную роль в развитии сахарного диабета I — формы этого заболевания, часто возникающей в детстве и приводящей к пожизненной зависимости от инъекций инсулина.

Выяснилось, что H2S образуется в так называемых бета-клетках поджелудочной железы, секретирующих инсулин, и у животных с сахарным диабетом I выработка сероводорода в таких клетках резко повышена. Это приводит, во-первых, к гибели большого числа бета-клеток, во-вторых, к подавлению высвобождения инсулина оставшимися бета-клетками. В результате секреция инсулина падает до уровня, недостаточного для нормального распада глюкозы. Таким образом, H2S может быть одним из виновников сниженного уровня инсулина в крови при сахарном диабете I. Некоторые из благотворных эффектов H2S у крыс и мышей не воспроизводятся у более крупных животных. Так, в 2007 г. Французскими исследователями было показано, что при ингаляциях H2S овцы, в отличие от грызунов, не впадают в состояние анабиоза. В другой работе вдыхание H2S у поросят приводило не к снижению, а к повышению скорости обменных процессов. Даже если можно вызвать сероводородный анабиоз у человека, неизвестно, не приведет ли он к нарушениям деятельности мозга. Правда, у лабораторных животных подобных нарушений не выявлено, но переносить такие данные на психические функции человека сложно. Пока неясно, могут ли сохраняться такие высшие функции, как память и мышление, в условиях сероводородного анабиоза, когда жизнь чуть теплится.

Сероводородные ванны в домашних условиях без проблем

Безусловно, ванна дарит настоящее блаженство после трудного дня. Она позволяет расслабить мышцы, снять стресс после трудного дня и отдохнуть полноценно, набравшись сил для следующего дня.

Вещества, входящие в их состав, проникают в кровь через кожу, способствуя насыщению организма полезными микро – и макро-минералами, а также витаминами.

В салонах и санаториях часто предлагают принять сероводородную ванну. Что собой представляет сероводородная ванна?

Сероводородная ванна – это ванна, в которую добавляется минеральная серотоводная вода. Эта вода содержит в себе сероводород.

Сероводород – это газ, имеющий достаточно приятный вкус, но очень неприятный запах. Этого газа особенно много в Черном море, чем оно и знаменито.

Несмотря на то, что сероводород токсичен и отравление ним опасно, минеральная вода на его основе используется для лечения, особенно кожных заболеваний.

Показания ванн с сероводородом

В сероводородной минеральной воде содержится много солей, которые оказывают благоприятное воздействие на здоровье.

Проникая через кожу, сероводород воздействуют на организм, предотвращая появления бляшек холестерина, оседающего на сосудах – тромбообразованию.

Знайте! Главным показателем того, что сероводород начал активную работу является покраснение кожи – он раздражает слизистые оболочки. Он воздействует на рецепторы кожи, раздражая нервные окончания.

Он воздействует также на сердечно-сосудистую, дыхательную система, активизирует обмен веществ, улучшает работу эндокринных желез (печень, поджелудочная железа, эпифиз, гипофиз).

Сероводородные ванны способствуют тонизированию работы коры головного мозга, улучшая его деятельность, нормализуют возбудительные и замедляющие процессы организма.

Сероводородные ванны также полезны людям, больным сахарным диабетом, так как они понижают содержание сахара в крови. Они показаны при бесплодии.

Противопоказания

Помните! Применяя сероводородные ванны, Вы сможете решить многие проблемы с кожей, сделав свое тело красивым.

Влияние вредных факторов химического происхождения на здоровье человека Вредные факторы производственной среды химического происхождения

Ядовитые вещества проникают в организм человека через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кожный покров. При дыхании они поступают в легкие, вместе с пищей — в желудок. При попадании на кожу яды могут оказывать местное воздействие.

Изучением влияния химических веществ на организм занимается наука токсикология, которая классифицирует химически вредные вещества по токсическому эффекту воздействия на человека и опасности.

- общетоксические (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода). Эти вещества вызывают расстройство нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы;

- раздражающие (органические красители, антибиотики). Эти вещества повышают чувствительность организма к заболеваниям;

- канцерогенные (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения). Они вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. При этом процесс заболевания может быть отдален от момента воздействия химических веществ на годы и даже десятилетия;

- мутагенные (этиленамин, оксид этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца, ртути и др.). Воздействие этих веществ обнаруживается в отдаленном периоде жизни. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на здоровье последующих поколений. Наиболее часто встречающиеся вещества, влияющие на репродуктивную функцию, — это борная кислота и аммиак. Они вызывают возникновение врожденных пороков развития. Кроме того, воздействие мутагенных веществ проявляется в преждевременном старении организма, повышении общей заболеваемости, развитии злокачественных новообразований.

Токсичное действие химических веществ определяется не только свойствами, но и количеством вещества, попавшего в организм (дозой). Например, большое значение имеет концентрация химических веществ в воздухе рабочей зоны, от которой доза зависит непосредственно.

Негативное воздействие вредных веществ начинается с определенной их концентрации в организме (порога). Повторное воздействие вещества даже при меньшей его концентрации обычно вызывает больший эффект, чем предыдущее. Повышающуюся чувствительность организма к веществу называют сенсибилизацией. Возникающие при этом чужеродные для человека белковые молекулы, формирующие антитела, могут вызвать развитие аллергических реакций.

В токсикологии используются показатели степени токсичности (опасности вещества): средняя смертельная концентрация при вдыхании, введении в желудок или попадании на кожу. Показатели степени токсичности легли в основу разработки нормативов ПДК.

По классам опасности для человека вредные вещества подразделяются на 4 класса (табл. 3.1). К четвертому классу относятся наиболее опасные вещества.

Таблица 3.1. Предельно допустимая концентрация и класс опасности некоторых химически вредных веществ, наиболее часто встречающихся в рабочей среде на железнодорожном транспорте

У рабочих, связанных с выгрузкой сыпучих химических грузов, очисткой и промывкой вагонов из-под остатков химических грузов, дегазацией, при нарушении правил охраны труда могут возникать хронические бронхиты, пневмонии, пневмосклероз, болезни сердца, костно-мышечного аппарата, желудочно-кишечного тракта и неврозы. Обоняние у этих работников, как правило, снижено.

У рабочих, занятых пропаркой цистерн из-под сырой нефти, возникают нарушения функции печени, ослабляются иммунные реакции организма.