Открытия и изобретения, о которых должен знать современный человек

Человек живет в крайне враждебном ему мире, где каждый индивид борется за свое существование. Главные враги человека — разнообразные микробы, вызывающие инфекционные заболевания. Природа снабдила нас рядом защитных эволюционных механизмов, позволяющих нам сопротивляться действию болезнетворных микроорганизмов.

Одним из таких механизмов является комбинирование генов, достигаемое через половое размножение. При смешении родительских признаков рождается совершенно новое по генетической конституции потомство. Биологическое разнообразие человечества увеличивает шансы на выживание нашего вида. А происходит это потому, что наследственность обусловливает естественную сопротивляемость человеческого организма инфекциям.

Открыт иммунитет человека

После того как А. Левенгук открыл бактерии и прочие микроорганизмы, прошло много времени, прежде чем ученые догадались, что именно эти крохотные создания приводят к возникновению инфекционных заболеваний, т. е. болезней, передающихся от одного человека к другому при кашле, кожном контакте и прочими способами. Первым человеком, понявшим огромную роль микробов в жизни людей, был великий французский химик и бактериолог XIX столетия Л. Пастер.

Исследования этого ученого потрясли все человечество, поскольку он открыл микромир — другую вселенную, полностью противоположную нашей. Она воздействует на все живые организмы и проникает во все, что их окружает. «Вы думаете, что сами готовите пиво и вино? Это микробы выполняют за вас всю работу по сбраживанию продуктов», — обращался Пастер к пивоварам и виноделам.

Открытие причин брожения в 1857 г. заставило Пастера удалиться от стереохимии, фундамент которой он заложил, и целиком переключиться на бактериологию. В 1865 г. ученый открывает причину болезней вина и пива, изобретая одновременно способ подавления деятельности микробов с помощью температурной обработки. Пастер предложил нагревать до +70 °C вино, пиво и молоко, чтобы убить находящихся там бактерий. Позднее этот метод был назван в его честь пастеризацией.

Затем ученый переключается на человеческие болезни и закладывает основу иммунологии, обнаруживая все новые способы борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний. В 1873 г. Пастер становится членом Медицинской Академии в Париже. Врачи с недоверием относились к Пастеру, поскольку не верили, что химик может чего-то достигнуть в медицине. Сам же Пастер на это не обращал внимания, а настойчиво занимался изучением микроорганизмов, поскольку был убежден, что именно они вызывают инфекционные заболевания у человека, точно так же как приводят к т. н. болезням вина и пива.

Будучи принятым в среду медиков, Пастер принялся разрабатывать санитарные методы предотвращения распространения инфекций и бороться за неукоснительное соблюдение всеми врачами правил санитарии. В то время никто из ученых не связывал инфекционные заболевания с деятельностью микроорганизмов. Даже при зашивании ран медики не применяли средства дезинфекции, поэтому госпитали становились большими рассадниками болезней, чем ночлежки для нищих и бродяг.

Помимо дезинфекции помещений, стерилизации медицинских инструментов и т. п. методов, Пастер предложил и другие способы профилактики и лечения заразных болезней. В основе этих методов лежала техника вакцинации. Сначала Пастер вел свой научный поиск интуитивно. Создавая свой принцип ослабления возбудителя, ученый точно не знал, какие именно процессы протекают в организме во время вакцинации. Иммунитет еще только предстояло изучить. Ощутимый вклад в изучение иммунной защиты организма внес крупный российский физиолог И. И. Мечников.

Увлекшись работами А. О. Ковалевского по эмбриологии беспозвоночных, Мечников занялся исследованием личинок морской звезды. С 1882 по 1883 гг. ученый находился в Италии, где проводил наблюдения за этими личинками — мельчайшими обитателями морского планктона. Тельца личинок прозрачны, поэтому в микроскоп прекрасно видно, как внутри них перемещаются отдельные подвижные клетки. Они заменяют непрерывно циркулирующий кровоток, имеющийся у высших животных.

Мечников вводил в организм личинок микроскопические крошки красящего вещества кармина, за которыми удобно наблюдать. Блуждающие клетки активно захватывали кусочки кармина. Тогда ученый предположил, что клетки способны поглощать любые инородные тела. Эксперименты подтвердили эту догадку. Когда Мечников вставлял шипы розы в тело личинки, они были быстро окружены блуждающими клетками, которые он предварительно окрашивал кармином. Клетки, подобные блуждающим, в ходе дальнейших исследований удалось обнаружить у самых разных существ — беспозвоночных, земноводных, рептилий, млекопитающих, в т. ч. и у человека.

Эти клетки обладали способностью активно поглощать и переваривать любые посторонние частицы, попадающие в организм, а в первую очередь болезнетворных микробов. Мечников назвал эти клетки фагоцитами от греческих слов phagos — «пожиратель» и kitos — «клетка». Само явление поглощения чужеродных тел получило название фагоцитоза. В организме человека содержатся миллионы фагоцитов, только они не блуждают по нашему телу, а движутся в крови и лимфе, откуда время от времени проникают в ткани.

Лимфатическая (лимфоидная) и кровеносная системы благодаря фагоцитам образуют единую иммунную систему, выполняющую защитную функцию. Все клетки-защитники являются белыми тельцами крови, т. е. лейкоцитами. Существует много разновидностей лейкоцитов, большинство из них участвует в общей защитной реакции организма — воспалительной. Проникновение занозы в кожу, грязи в ранку, микробов в ткани тела и прочие нежелательные вторжения влекут за собой воспаление. Его причиной является блокада лейкоцитами микробов, которых медики называют агентами.

Белые кровяные тельца образуют т. н. лейкоцитовый вал, окружающий инородное тело. Крупные тела, например занозу, уничтожить непросто. Многие лейкоциты гибнут во время такой блокады. Скопления погибших белых телец и образуют гной. Среди лейкоцитов есть особый род клеток, принимающих в защите организма наиболее активное участие. Деятельность этих клеток, называемых лимфоцитами, является основой иммунитета. Лимфоциты — защитники, организующие иммунную реакцию организма. Они преимущественно циркулируют в лимфе, отсюда и происходит их название.

Не следует, однако, думать, что вся иммунная система состоит единственно из лимфотока, сообщающегося с кровеносной системой. В действительности все гораздо сложнее. Лимфатическая система включает в себя еще и органы кроветворения, в которых происходит рождение кровяных телец, а также лимфоцитов. К кроветворным органам относятся, во-первых, вилочковая железа и селезенка, являющиеся одними из наиболее важных лимфоидных органов. Не уступает им по значимости костный мозг.

Естественным продолжением лимфоидной системы служат миндалины, аденоиды, лимфатические узлы. Аппендикс и тонкий кишечник являются органами, в которых происходит переваривание старых и ослабленных лимфоцитов. Поэтому эти органы также можно считать частью иммунной системы. В целом последняя тесно связана с лимфоидной, кровеносной и гормональной (эндокринной) системами организма, и ее трудно выделить обособленно. Не так давно учеными было установлено, что иммунная система вместе с нервной и гормональной принимает участие в регуляции самых разнообразных жизненных функций. Таким образом, наш организм контролируется не только мозгом и гормонами, но еще и иммунитетом.

Ученые-иммунологи различают несколько родов лимфоцитов. Мечников, как уже говорилось выше, наблюдал клетки-фагоциты. Они участвуют в первичной защитной реакции, атакуя чужеродные агенты и безжалостно уничтожая их. При этом фагоциты образуют ловчие щупальца, которые делают их похожими на осьминогов. Эти крупные клетки-«осьминоги» хватают бактерии и втягивают их в себя, постепенно переваривая. Однако такая защита не была бы вполне эффективной, поэтому основной задачей фагоцитов служит выделение антигенов.

Каждый чужеродный агент несет на своей поверхности опознавательные вещества, которых нет на оболочке собственных клеток организма. Иммунная система отлично распознает такие вещества. Часть из них она знает изначально: они записаны в генетическом коде. То есть человек с самого рождения наследственно способен различать ряд чужеродных агентов по маркирующим веществам и уверенно отсеивать их от собственных клеток. Вещества, которые выдают бактерий, вирусов и прочих агентов, носят название антигенов.

Фагоциты не переваривают пойманных микробов полностью, а оставляют целыми антигены, которые клетки-пожиратели выделяют всей своей поверхностью. Далее наступает следующий этап иммунного процесса, который организуют другие лимфоциты. Эти лимфоциты (их называют В-лимфоцитами) встречаются с фагоцитами и тщательно проверяют, какие антигены покрывают поверхность пожирателей. После чего В-клетки приступают к выработке антител.

Антитела — это сложные химические вещества, молекулы которых устроены таким образом, что активно связывают и нейтрализуют любые антигены. Всякий чужеродный агент оказывается облеплен антителами и погибает. Для ряда агентов организм всегда имеет в запасе некоторое количество антител, химическая формула которых записана в генетическом коде.

Кстати, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) оттого непобедим, что он влияет не на обычные клетки организма, а на защитные белые тельца. Вирус поражает лимфоциты, и они не могут производить антитела. В результате ВИЧ оказывается вне досягаемости защитных клеток. Хуже того, они ослабляются им и не могут атаковать прочие чужеродные агенты. Это приводит к тому, что ВИЧ-инфицированный становится уязвимым для самых безобидных микробов. У человека развивается СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита, который заключается в отсутствии сопротивляемости к инфекциям. Рано или поздно больной погибает от какой-нибудь болезни, однако истинной причиной смерти следует считать СПИД.

Как видно, у человека есть два вида иммунитета, обеспечиваемых одной иммунной системой. Первый вид — врожденный, заложенный в нашей наследственности. Поэтому люди имеют от рождения готовый набор антител и, как следствие, невосприимчивость к ряду заболеваний. Гены хранятся в хромосомах. Предположительно, те из генов, что ответственны за невосприимчивость к инфекциям и иммунную защиту, собраны в т. н. X-хромосоме. Ее еще называют женской, т. к. она передает женские половые признаки.

Между прочим, ученые считают, что именно поэтому женщины болеют меньше мужчин. Ведь в женских клетках находятся сразу две X-хромосомы, тогда как у мужчин лишь одна. Это различие в количестве X-хромосом обусловливает различия между полами: недостающая хромосома X заменена Y-хромосомой, несущей мужские половые признаки. Стало быть, женщины обладают двойным иммунитетом. Однако такая защита привела к тому, что среди представительниц прекрасного пола более всего распространены аутоиммунные заболевания. В эту группу относят болезни, связанные с нарушениями работы лимфоцитов, когда те атакуют собственные клетки организма.

Унаследованный иммунитет состоит из стандартного набора генов, но содержит разные их вариации. Один вариант гена обеспечивает надежную защиту при одних условиях, другой — при других. Следовательно, разные люди оказываются носителями разных форм стандартного наследственного иммунитета. Ранее сообщалось, что генетически обусловленная защита связана с биологическим разнообразием человеческой расы и поддерживает наше существование.

Если бы все люди были абсолютно идентичны друг другу, то они обладали бы сходным иммунитетом. Тогда микробы за несколько поколений смогли бы научиться обходить иммунную защиту, и человечество погибло бы от инфекций. Но поскольку на свет каждый раз рождаются совершенно разные люди, то иммунитет, не претерпевая коренных изменений, приобретает великое множество форм. В результате попытки микробов победить человечество оказываются тщетны.

Нетрудно заметить, что сам по себе врожденный иммунитет распадается на две разновидности. Защитные механизмы связаны с деятельностью клеток-пожирателей и с активностью антител. Ученые в силу этой причины склонны различать иммунитет клеточный и гуморальный. Первый сводится к фагоцитозу, а второй — к химическому связыванию антигенов. Указать наиболее важный из них вид трудно, однако ведущую роль в защитных реакциях играет фагоцитоз. Фагоциты поглощают чужеродных агентов и побуждают лимфоидную систему к выработке антител.

Значит, условно клеточный иммунитет можно считать главным. Поглощение и переваривание микробов происходит не везде одинаково, эта функция наиболее активно выполняется лимфоцитами в особых центрах: участках лимфотока, т. н. лимфатических узлах. Именно здесь скапливаются контролирующие внутреннюю среду человека лимфоциты.

Впрочем, сходным образом протекают защитные реакции при другом виде иммунитета, который называется приобретенным. Он возникает после того, как человек переболел данным заболеванием и в его организме выработалась невосприимчивость к инфекции. Клетки В-лимфоциты, «считавшие» структуру антигенов с поверхности фагоцитов, научились самостоятельно производить к новым агентам связывающие антитела, которых не было в генетическом коде, используя свои внутренние резервы. Хотя существует еще более безопасный способ приобретения иммунитета. Часть новых антител человек получает почти сразу после рождения с молоком матери.

Приобретенный иммунитет, описанный выше, в медицине называется естественным. Врачи же умеют создавать искусственный приобретенный иммунитет, а также укреплять естественный и помогать ему бороться с болезнью.

Создана техника вакцинации

Самым надежным средством борьбы с болезнетворными микроорганизмами являются вакцинация и вакцинотерапия. Вакцинация включает в себя превентивные (предупредительные) меры, тогда как вакцинотерапия направлена непосредственно на борьбу с уже имеющимся заболеванием. Впервые технику вакцинации применил Э. Дженнер, а затем детально разработал Л. Пастер. В исследованиях Пастера принимал активное участие И. И. Мечников, совершивший немало открытий в области иммунологии.

Английский врач Дженнер является изобретателем способа предупреждения заражения оспой — оспопрививания. Технику этого метода ученый разработал в 1796–1798 гг. Он давно заметил, что переболевшие оспой пациенты становятся впоследствии невосприимчивыми к данной инфекции. Кроме того, врач обратил внимание на тот факт, что высокой невосприимчивостью к оспе обладают женщины, работающие на фермах доярками.

Дженнер справедливо заключил, что они тоже болеют оспой, оттого приобретают иммунитет, но болезнь протекает в легкой форме. По этой причине сами женщины-доярки не замечают своего заболевания, не жалуются на здоровье и не обращаются к врачу, хотя натуральная оспа значительно ослабляет человеческий организм и зачастую приводит к смерти. Врач пытался понять, каким образом доярки могли заразиться легкой формой оспы. Поскольку он знал о существовании т. н. коровьей оспы — похожего заболевания у коров, то предположил, что инфекция передается дояркам именно от животных.

Дальнейшие опыты подтвердили правоту Дженнера. Он доказал, что инфекция попадает в организм доярок через ссадины на руках. Здесь вырабатываются антитела к возбудителю, клетки-защитники учатся его отличать и успешно бороться с ним. Поэтому когда переболевшая коровьей оспой доярка заражается оспой натуральной (человеческой), то иммунная система ее организма оказывается готовой к нанесению ответного удара. Передача инфекции осуществляется благодаря оспенным пузырькам на вымени коровы. Из лопнувших пузырей вытекает жидкость, содержащая возбудителя оспы. Она-то и проникает в мельчайшие повреждения кожи на руках доярки.

Дженнер ввел в медицинскую практику предупредительные прививки, содержащие жидкость из коровьих пузырьков. Предупредительное прививание получило название вакцинации, а препарат для прививки — вакцины (от латинского слова, означающего «корова»). Дженнер не предполагал, что болезнетворное начало, с которым он работал, является разновидностью микроорганизмов. Это установил Л. Пастер, с именем которого связано дальнейшее развитие иммунологии и техники прививания. Он усовершенствовал технику вакцинации и создал вакцинотерапию, поскольку знал причины инфекционных болезней и механизмы распространения возбудителей.

Созданный Пастером метод ослабления возбудителя опирается на открытие Э. Дженнера. Дженнер, проводя предупредительное прививание, вводил в организм своих пациентов возбудителей оспы. Но поскольку эти возбудители были слабее обыкновенных, то иммунная система успешно с ними боролась, попутно вырабатывая антитела против микроорганизмов, вызывающих любую форму данного заболевания. Так приобретался иммунитет против смертельно опасной натуральной оспы.

Пастер разумно рассудил, что поиски слабых форм возбудителей разных инфекционных заболеваний в большинстве случаев окажутся бесплодными. Поэтому он решил для приготовления профилактических и лечебных вакцин искусственно получать ослабленных или умерщвленных возбудителей, которые не представляют собой никакой угрозы для здоровья человека. Они пожираются фагоцитами, сообщающими В-лимфоцитам информацию, необходимую для синтеза соответствующих антител. Таким образом иммунная система запоминает возможного чужеродного агента и подготавливается к очередной встрече с ним.

Впервые защитная прививка человеку была сделана б апреля 1885 г. В этот день к Пастеру обратилась женщина, ребенок которой был укушен бешеной собакой. Защиты от бешенства тогда не существовало, ее создал сам Пастер, но пока не применял при клиническом лечении больных. Лечение прошло успешно. Метод Пастера приобрел большую известность. К «благодетелю человечества», как назвали врача благодарные пациенты, обращались люди из всех стран Европы, из США и России.

В 1888 г. в Париже по инициативе Пастера открывают первый микробиологический институт, названный впоследствии его именем. Пастер собрал вокруг себя большую группу молодых врачей, которых учил новому подходу к лечению болезней. На пастеровских «охотников за бактериями» больше не смотрели как на чудаков, застывших над микроскопом. Микробиология и иммунология определяют последующее развитие хирургии, гигиены и всей медицинской науки в целом.

Часто случается слышать призывы алармистов вернуться к природе и запретить промышленность, которая загрязняет окружающую среду. Конечно, перестраивать производство нужно самым решительным образом, чтобы не задохнуться собственными ядовитыми выбросами. Но стоит ли отменять индустрию? Наверное, нет, потому что поддерживает наше цивилизованное существование, устраняя естественный отбор, в т. ч. и производя лекарственные препараты.

Открытия фармакологии

Первобытный человек сильно зависел от жестокого естественного отбора. Находки археологов показывают, что доисторические люди часто болели различными тяжелыми заболеваниями, в т. ч. и хроническими, страдали от инфекций и раковых опухолей, получали травмы скелета, рождались с физическими и психическими отклонениями. Естественно, смертность была в то время чрезвычайно высока. Человек каменного века умирал обычно в возрасте 25–30 лет.

Это происходило потому, что люди не знали химии лекарств. Человек собирал в лесу и в поле растения и минералы, содержащие сильнодействующие вещества. Такое лечение иногда помогало, но зачастую было опасным и вредоносным. Отсюда высокая смертность. Захоронения донесли до нас кости со следами тягчайшей патологии и застарелых болезней.

У первобытного человека не было возможности лечиться. Кроме того, его постоянно преследовал стресс. Сегодня принято считать, что стресс — болезнь нашего времени. Это мнение не совсем верное. Еще первооткрыватель стресса Г. Селье заявлял, что доисторический человек не жил в гармонии с миром и самим собой. Наши пращуры боялись встреч с пещерными львами и прочими опасными животными той эпохи, боялись молнии, бури, духов леса и т. д. Жизнь людей протекала в постоянном стрессе.

Высока была смертность среди новорожденных и грудных младенцев. Ожидать другого и не приходилось, т. к. шаманы при лечении маленьких детей допускали непростительные ошибки. Дремучее невежество дополнялось смирением перед собственным бессилием. Про смерть ребенка говорили: «Бог дал — Бог взял». В этой печальной фразе заключена готовая формула естественного отбора.

Современный человек должен жить долго. Компьютерное моделирование показало, что предел биологического существования человека, заложенный в нас матерью-природой, равняется 160 годам! Мы знаем, что можно победить вирусы и прочие болезнетворные начала. Мы знаем, что против любой болезни можно найти лекарство. Нам уже меньше страшны раны, кровотечения, переломы, обмороки, остановка дыхания. Мы хотим, чтобы наши дети жили, росли крепкими и сильными. Современному человеку противна сама мысль о подчинении жестокому отбору, потому что мы уверенно выходим из-под его власти.

Самым верным средством преодолеть отбор является медицина, особенно фармакология. Любые трудности и испытания, с которыми неизбежно сталкивается человек в своем стремлении подчинить природу, вызывают у него всяческие болезни. Отбор направлен на ослабление и уничтожение. Задача человека прямо противоположна — укреплять и преумножать здоровье.

Самым ранним открытием фармакологии следует считать само обнаружение лекарственных веществ. Оно произошло совершенно случайно, во время отслеживания первобытным охотником диких зверей и изучения их повадок. Животные во время болезни инстинктивно поедают побеги, листву или корневища растений, содержащих сильные защитные вещества, благоприятно влияющие на живые клетки. Эти растения назвали лекарственными растениями. Опытным путем, через пробы и ошибки, древние знахари изучили их свойства.

Кроме того, изучались свойства прочих природных веществ — минеральных вод и горных пород. Потребность в исцеляющих средствах заставляла человека пробовать все подряд. В античности лекарственные формы приобретают широкое распространение, а попутно начинается производство лекарств. Этим занимались аптекари, которые не только собирали травы и минералы, но и приготовляли из них определенные лекарственные формы, а также придумывали многокомпонентные составы. То есть они составляли смеси из разных веществ и получали новое средство, которое нельзя найти в природе.

Однако ятрохимия, т. е. химия лекарств, зародилась лишь в средние века. Эта наука представляла собой сначала одно из направлений алхимии. Важнейшими задачами ятрохимии для большинства алхимиков считались получение трех веществ, два из которых имеют самое непосредственное отношение к медицине: философского камня, эликсира молодости и панацеи. Под панацеей понимается мифическое лекарство от всех болезней.

Эликсир молодости, как нетрудно заключить из названия, возвращал людям здоровье, силу и цветущий вид. В качестве дополнительной рекламы не созданного еще товара алхимики использовали невыполнимое обещание вернуть старикам и старухам потенцию и сексуальность юности. Несмотря на строгие нравы Средневековья, реклама оказалась невероятно действенной и вводила в заблуждение тысячи наивных простаков. Некоторые алхимики всерьез верили в возможность получения данных чудодейственных препаратов.

К числу этих мечтателей относился и один из основателей ятрохимии Т. Б. фон Гогенгейм, более известный как Парацельса. Он верил, что лекарства — это яды. Они полезны только потому, что принимаются строго отмеренными минимальными дозами. Эти яды, способные убить здорового человека, при верном применении подавляют болезнь. В дальнейшем развитие подобных взглядов привело к возникновению аллопатии, на которой основана почти вся современная фармакология.

Аллопатия — детище медицины Нового времени. Это направление науки считает, что болезнь необходимо подавлять, избавляясь при этом от ее синдромов. Действие препарата должно обязательно вызывать эффект противоположного. То есть при жаре надлежит употреблять жаропонижающее, при кашле — подавляющее кашель, при диарее — закрепляющее и т. д. Аллопатия признана во всех странах, отношение же к ее сопернице гомеопатии неоднозначно.

Гомеопатию создал немецкий доктор С. Ганеман в 1805 г. Однажды он ознакомился с сочинением о лечебном эффекте коры хинного дерева, которая являлась в то время единственным лекарством от лихорадки. Хотя доктор и не страдал лихорадкой, но решил попробовать кору хины, чтобы проверить силу ее действия. Вдвойне его интересовало, каким образом скажется влияние хины на здоровый организм. Действие коры превзошло все ожидания Ганемана. Самочувствие доктора постепенно ухудшалось, и вскоре он заболел, причем признаки заболевания в точности повторяли симптомы обычной лихорадки.

Ганеман провел несколько лет затворником, поглощенный своими экспериментами. Опыты над собой убедили доктора, что кора хинного дерева неизменно вызывает у здорового человека те симптомы, которые устраняет у больного лихорадкой. По прошествии некоторого времени Ганеман провозглашает, что подобное лечится подобным. То есть болезни нужно исцелять теми препаратами, которые приводят к возникновению сходных болезней у здоровых людей. Ганеман создает целое направление в медицине, получившее название гомеопатии (от греческого homaeo — «подобный»).

Гомеопатический метод, предложенный доктором Ганеманом, оказался удобен во многих отношениях. К примеру, врачу необязательно ставить диагноз. Нужно лишь точно описать симптомы заболевания и подобрать к ним соответствующий препарат. Доктор Ганеман достиг славы и известности, однако в научном мире его многие так и не признали. Сегодня Россия является одной из немногих стран, где в официальной медицине сложилось уважительное отношение к гомеопатическому методу лечения, который выступает в качестве дополнения к аллопатии. Также гомеопатия распространена в ряде европейских государств, за исключением Германии, и в Индии. В США метод почти не практикуется.

Современную гомеопатию редко называют лечением подобным, она получила новое название — медицина малых доз. Употреблять гомеопатические препараты нужно только в крайне малых дозах, которые получаются из настоек и вытяжек путем потенцирования. Степени потенцирования, представляющего собой проводимое строго определенным образом разбавление лекарственного начала, обозначаются порядковыми номерами. При максимальном разбавлении лекарственное начало полностью выводится из препарата, но он сохраняет свою силу.

Растворитель обладает способностью изменять физические свойства под влиянием растворившихся в нем веществ. Он сохраняет в своей молекулярной структуре следы пребывания чужих молекул. Это свойство называют «памятью воды», хотя такая своеобразная память присуща не только воде, но и спирту, а также другим веществам, применяемым для растворения лечебного начала. Не следует думать, будто гомеопатия имеет какие-то исключительные преимущества перед традиционной аллопатией. Неправильно подобранные и неверно принимаемые гомеопатические препараты чрезвычайно опасны для здоровья.

Начало XX-го столетия было ознаменовано одним из величайших открытий в области химии лекарственных препаратов. Возникновение и необычайная популярность гомеопатии во второй половине XIX столетия не были игрой случая. Расположение к ней во многих странах объяснялось вопиющими недостатками аллопатического метода, изжитыми лишь в прошлом веке. Аллопаты нередко прибегали к весьма сомнительным приемам лечения, ныне отвергнутым медициной. Эффективность аллопатического метода многократно возросла после открытия антибиотиков.

Медики традиционного направления в начале XX в. настойчиво искали средства, которые отвечали классическому правилу аллопатии — противоположное противоположным. Поскольку после открытий Л. Пастера стало известно о вредном воздействии на организм болезнетворных микробов, то медицина стала искать способы подавления их активности. Ослабление попавших в организм человека возбудителей инфекций означало аллопатический путь исцеления болезни.

Некоторые антибиотики были известны человеку с незапамятных времен. Это фитонциды, к которым относятся летучие лечебные вещества лука и чеснока. Но в узком смысле слова антибиотиками называется небольшая группа токсичных веществ, вырабатываемых некоторыми бактериями, преимущественно актиномицетами, и микроскопическими грибками.

Первый антибиотик, пригодный для клинического применения, был получен в 1929 г. А. Флемингом из плесневого грибка пенициллиума. От названия этого грибка происходит и название антибиотика, ныне хорошо известного всем. Препарат был назван пенициллином. На его основе в настоящее время получено немало ценных лекарств.

К 1942 г. ученые открыли еще несколько подобных веществ, тогда З. Ваксман предложил термин «антибиотики» для обозначения данной группы препаратов. Он произвел новое слово от корней греческого происхождения: anti означает «против», a bios — «жизнь». Эти химические соединения очень ядовиты, они убивают болезнетворные микроорганизмы или подавляют их размножение, а также задерживают рост злокачественных опухолей.

На сегодняшний день широко применяются только 60 веществ данной группы, тогда как химики открыли 4000 антибиотиков. Немногие антибиотические препараты получают путем хемосинтеза. Фармацевтическая промышленность получает эти вещества микробиологическим синтезом. То есть антибиотики выделяют из бактерий и грибков, выращиваемых в специальных чанах на заводах по выпуску лекарственных препаратов.

Изобретены лекарственные формы

Создать лекарство недостаточно, необходимо, чтобы лечение новым препаратом приносило ощутимый результат. Эффект от приема фармакологических средств неотвратимо снижается из-за их неточного действия. Требуется для начала разработать сильнодействующие вещества, безопасные для здоровья, а это очень сложно сделать. В результате курс лечения становится малоэффективным или даже опасным. Конец прошлого и начало нынешнего века ознаменованы прорывом медицины в данном направлении.

Способность воздействовать на организм человека, на протекающие в нем физиологические процессы напрямую зависит от вида лекарственного препарата и способа его введения в организм. Есть вещества, предназначенные для подкожных, внутривенных или внутримышечных инъекций, а также для приема в виде порошков, растворов, эмульсий, таблеток, драже и т. д. Есть аэрозоли для ингаляций. Есть мази и кремы, действие которых проявляется при втирании в кожу. Все перечисленные разновидности являются лекарственными формами.

Различные лекарственные формы были изобретены еще в древности. Во времена родового строя знахари умели приготавливать порошки, отвары, настойки и целебные мази. Сегодня, по прошествии многих тысяч лет, медики и фармацевты создают все более удачные лекарственные формы, чтобы повысить эффективность доставки препарата к очагу болезни. Фактически наука располагает возможностями изготавливать все вещества в виде одной-единственной формы. Скажем, в виде пилюли или раствора.

И все же врачи этого не делают, но предпочитают использовать в разных случаях примочки, инъекции, порошки и т. п. Каждый раз лекарственный препарат подбирается именно в той форме, которая соответствует назначенному курсу лечения. Сделано это было исключительно в целях наиболее действенного транспорта препаратов к очагу болезненного процесса. Совершенствование транспорта препарата стало ныне главной задачей медицины и фармакологии после поиска новых химических соединений.

Ожидается в ближайшем будущем увеличение числа разнообразных лекарственных форм. Вскоре медицина изменится коренным образом благодаря новым оригинальным разработкам. Если требуется проводить выборочное лечение пищеварительного тракта, то можно использовать радиоуправляемую пилюлю. Она представляет собой миниатюрное устройство с катушкой индуктивности и баллончиком для действующего вещества. Заряженная пилюля принимается пациентом, после чего врачи наблюдают за ее передвижениями с помощью рентгеновского аппарата.

Едва мини-устройство достигает нужного отдела желудочно-кишечного тракта, врач включает генератор высокой частоты, через антенну возбуждающий в катушке пилюли электрический ток. Этот ток пережигает тончайшую проволочку, удерживающую пружину выброса иглы. Игла предназначена для того, чтобы проколоть баллончик с лекарством. Оно вытекает из проколотого отверстия и поступает в пищеварительную систему.

Если необходимо ввести лекарство в определенный отдел кровеносной системы, то здесь помогут липосомы. Это жировые тельца, в которые помещается препарат. Тельца свободно попадают в любой отдел кровеносной системы. Капсула с лекарством не обязательно должна быть подвижной, это может быть вшитое устройство, которое автоматически вводит в кровеносную систему вещество определенными порциями и распределяет его. Перспективны подобные имплантанты для периодического распределения гормональных контрацептивов в женском организме.

Уже сегодня диабетики перестают пользоваться шприцами, заменяя их пульверизаторами, сходными по принципу действия с пульверизаторами, используемыми при лечении астмы. Ученые разрабатывают облатки, которые по мере рассасывания внутри какого-либо органа или полости тела высвобождают лекарственное вещество. В первую очередь такие облатки перспективны при лечении злокачественных опухолей. Полипептидные препараты для заживления хирургических ран, возможно, будут содержаться в самих нитках для швов.

В обозримом будущем изменится и способ диагностики заболеваний. Рутинная работа по проведению анализов будет выполняться роботами. Первый образец медицинского робота был представлен в 1989 г. Устройство под названием «Аутолаб» представляет собой программируемый диагностический аппарат, способный проводить разнообразные биохимические тесты. «Аутолаб» снабжен манипуляторами («руками») и рассчитан на быстрое проведение самых различных анализов, вплоть до сложнейших — обнаружения рака и СПИДа, обследования беременных, пренатальной диагностики.

Наследственность, о которой было рассказано в одном из предыдущих разделов, чрезвычайно удивительна. Именно благодаря наследственности дети похожи на своих родителей. Но по ее же вине ребенок может быть совершенно непохож на папу и маму, а иметь что-то общее с дедушками, бабушками, дядями, тетями и прочими дальними родственниками. Американский писатель О. Холмс по этому поводу заметил следующее: «Наследственность — омнибус, в котором нас сопровождают наши предки; то и дело кто-нибудь из них высовывается оттуда, ошеломляя нас своим появлением». Впрочем, не столь важно, на кого похож ребенок. Главное, чтобы он был здоров, но и это тоже зависит от наследственности.

Открыты наследственные болезни

Еще Аристотель рекомендовал контролировать брачные отношения в обществе, поскольку нередко в брак вступают люди с такими задатками, которые при соединении в потомстве дают уродство или безумие. Идея улучшения «породы человеческой» получила со временем широкое распространение, однако почти никогда не была научно обоснована. Вот почему евгеника — наука о генетической чистоте человека — находится сейчас в стадии разработок и никаких практических рекомендаций не дает.

Контроль за деторождением является весьма проблематичным направлением медицины, где недопустимы скороспелые суждения на уровне науки античности. Медицинская генетика занимается не менее сложными задачами, но только более прозаическими, чем улучшение генофонда человечества. Генетики, работающие в данном направлении, пытаются защитить людей не от самих себя, но от слепой игры природы, приводящей к возникновению наследственных болезней.

Вещество наследственности — нуклеиновая кислота ДНК — весьма податливо и часто претерпевает различные превращения, вызванные попаданием в клетки вирусов, воздействием токсичных и активных веществ (особенно канцерогенов, способствующих возникновению и росту раковых опухолей), действием ионизирующих излучений или, наконец, элементарными ошибками, происходящими в хромосомах при делении клеток. Возникающие аномалии принято называть мутациями, если перерождается какой-нибудь ген.

Подавляющее большинство мутаций совершенно безвредно, каждый из нас несет в себе мутантные клетки, даже не подозревая этого. Однако существуют и вредные мутации, появление которых ведет к разной степени тяжести нарушениям функционирования клеток. Они могут стать причиной болезней или привести к летальному исходу.

Более серьезные нарушения, которые охватывают целые хромосомы и сказываются в изменении их формы и размеров, называют хромосомными аберрациями. Они непременно приводят к заболеваниям или смерти. При некоторых мутациях и аберрациях ребенок погибает, еще не успев родиться. Происходит естественное абортирование человеческого зародыша. Зачастую случается и так, что заболевание обусловлено неблагоприятным набором родительских генов. При ином сочетании эти гены не дали бы никаких отклонений.

В строгом смысле слова все болезни так или иначе связаны с генами. Наследственность никак не влияет на ожоги, раны, обморожения и т. д., однако от генотипа зависит, насколько быстро произойдет заживление ран и наступит выздоровление. Есть заболевания, вызванные внешними причинами и вместе с тем зависящие от генетического кода. Гены определяют, насколько велика вероятность возникновения именно этого заболевания (т. е. определяют предрасположенность) и как тяжело она будет протекать. Такова, к примеру, гипертония.

Другие болезни — подагра, диабет и т. п. — имеют сугубо генетическую природу, но развиваются лишь под воздействием особых факторов извне. Наконец, есть заболевания, которые возникают у человека неизбежно, если он является носителем неблагополучных сочетаний генов, мутаций или хромосомных дефектов. Такие недуги носят название наследственных, или врожденных, болезней.

О существовании заболеваний, передающихся из рода в род по наследству, люди догадывались давно. Из средневековых хроник известно, например, что подагра преследовала род герцогов Лотарингских и род Медичи. Как бы то ни было, научных исследований в этой области не проводилось вплоть до второй половины минувшего столетия. Лишь в 1956 г. ученые открыли строение человеческого кариотипа, т. е. присущего нам в норме набора хромосом. С тех пор стало возможным непосредственно наблюдать отклонения в кариотипе при врожденных болезнях, вызванных хромосомными аберрациями.

Первым заболеванием, наследственная природа которого была подтверждена, оказалась болезнь (синдром) Дауна, названная так по имени медика, составившего ее описание. Синдром представляет собой крайнюю степень врожденного слабоумия, дополняемого аномальным развитием или недоразвитием внутренних органов, и иногда сопровождается физическими уродствами. Наиболее типичны для внешнего облика человека, страдающего болезнью Дауна, низкий рост, короткопалость рук и ног, особое выражение лица — приоткрытый рот, специфический разрез глаз. Главной характерной чертой больных является слабоумие.

Эта болезнь присуща всем человеческим расам, причем признаки синдрома выражены настолько отчетливо, что неизменно преобладают над расовыми. Заболевание встречается довольно часто. На 500 родов приходится 1 ребенок с синдромом Дауна. Замечено также, что частота рождения таких больных зависит от возраста родителей, в первую очередь материнского. Для беременных в возрасте от 35 до 40 лет риск родить ребенка с синдромом Дауна гораздо выше, чем для более молодых женщин. Причиной тому служит накопление с годами в клетках человека вредных мутаций, а это уже провоцирует возникновение наследственных дефектов у потомства.

Синдром Дауна вызван довольно редким отклонением в делении хромосом, называемым трисомией. В норме хромосомы внутри клеточных ядер разбиты на пары. Трисомия означает наличие лишней, третьей хромосомы, добавочной к одной из пар. Обычно подобные аномалии встречаются в паре половых хромосом, отвечающих за формирование пола. Одна из половых хромосом может либо отсутствовать, либо иметь дополнительного «попутчика». Это и называется трисомией.

В неполовых хромосомах — аутосомах — случаи трисомии редки. Такие эмбрионы самопроизвольно абортируются. Синдром Дауна является исключением. Данная наследственная болезнь выражена в трисомии 21-й пары аутосом, включающей в себя еще одну хромосому.

Среди остальных частых наследственных аномалий числятся опять-таки трисомии, но теперь уже по половым хромосомам. В норме у человека только две половые хромосомы. Они обозначаются XX у женщин и XY у мужчин, причем X-хромосома определяет женский пол и приводит к рождению девочки, тогда как Y-хромосома является мужской. На каждые 400 новорожденных мальчиков приходится один случай синдрома Клейнфельтера, выражающегося в недоразвитии половых признаков и неправильных пропорциях тела. Кариотип больных мальчиков нарушен, т. к. в клетках присутствует лишняя X-хромосома. Трисомия выглядит следующим образом: XXY.

Многочисленные аномалии в строении органов вызывает синдром Тернера, встречающийся у девочек. Частота этого заболевания составляет 1 случай на 5000 рождений девочек.

В клетках таких девочек не достает одной X-хромосомы, т. е. их полный кариотип включает в себя лишь 45 хромосом вместо положенных 46. Это уже не трисомия, а моносомия по 23-й паре. Моносомия означает недостачу в паре еще одного хромосомного тельца.

Всего в настоящее время известно свыше 4000 мутаций, вызывающих различные генные болезни. Число хромосомных болезней также чрезвычайно велико. В общей сложности наследственные дефекты являются причиной порядка 40 % нарушений у зародыша. При таком количестве аномалий эмбрион погибает до рождения и абортируется.

Изобретены способы пренатальной диагностики

Естественно, специалисты по медицинской генетике задались целью найти способ узнать о дефектах плода задолго до его рождения. Это чрезвычайно необходимо, чтобы защитить и мать, и ребенка. Зная о болезни плода, можно отчасти предсказать, как пройдут роды, потребуется ли новорожденному специальный уход, насколько велика опасность смерти ребенка во время беременности и в грудном возрасте. Больному с первых дней жизни необходима особая диета, режим физических нагрузок, прием препаратов, защита от аллергенов и т. п. Наконец, при некоторых врожденных нарушениях целесообразно посоветовать будущей матери своевременно избавиться от плода.

Медико-генетическая техника определения наследственных нарушений еще не родившегося ребенка носит название пренатальной, т. е. дородовой, диагностики. Иначе она называется медико-генетическим консультированием еще. Под таким названием пренатальная диагностика больше известна в нашей стране. Помимо вышеназванных целей, она преследует и некоторые другие. В том числе дородовая диагностика позволяет составить генетическую карту рода родителей и выявить наследственные отклонения, которые могут передаться потомству даже от здоровых родителей.

Часто бывает, что аномалия имеется у какого-то предка одного из родителей. Или она неожиданно возникает у сибса — сестры или брата одного из родителей. Врачам предстоит ответить на непростой вопрос: может ли эта аномалия проявиться у ожидаемого ребенка? Насколько велик генетический риск? Генетики заранее определяют, будут ли иметь совместимость по резус-фактору мать и плод, т. к. наличие резус-конфликта может повлечь за собой нежелательные последствия и для женщины, и для ее ребенка.

Группы крови предопределены генетически, оттого изменить их никак нельзя. Это не позволяет использовать при переливании кровь другой группы, отличной от группы крови реципиента. Всего у человека можно насчитать порядка 15 основных групп крови, из которых наиболее важны ABO (читается «а-бэ-ноль») и резус-фактор. Резус определяется двумя формами одного и того же гена, поэтому существует в двух состояниях — резус положительный Rh⁺ и отрицательный Rh^-.

Два типа резуса обусловлены генетически двумя формами одного и того же гена, причем является доминантной из них та, которая отвечает за Rh⁺. Следовательно, у родителей с одинаковым резусом (Rh⁺ или Rh^- и у отца, и у матери) ребенок родится с резусом, свойственным обоим родителям. У родителей с разным резусом ребенок рождается с доминантным положительным резус-фактором. Когда отец имеет группу крови Rh^-, а мать противоположную, то ребенок приобретает резус матери, что нисколько не опасно. Если же резус-отрицательная женщина зачала от резус-положительного мужчины, то плод приобретет группу крови отца.

Кровеносная система плода окажется несовместимой с кровеносной системой матери. Материнский организм будет постепенно отравляться антигенами из кровотока плода и вырабатывать в ответ антитела, разрушающие клетки ребенка. Происходит отравление организма у обоих, а также гемолиз, т. е. разрушение эритроцитов — красных кровяных телец крови, переносящих к тканям кислород. В прошлом резус-конфликт служил причиной большого количества детских смертей. Сегодня же медицина располагает средствами спасения жизни беременной и плода.

Также на консультации прогнозируется состояние здоровья второго ребенка — будет ли он болен или здоров, особенно если первый малыш имеет наследственные нарушения.

И конечно, пренатальная диагностика дает более точный и более ранний, чем ультразвуковое исследование, ответ на вопрос о том, каков будет пол ребенка. Он определяется на хромосомном уровне, а потому на медико-генетической консультации нетрудно получить данную информацию.

В наше время биологическая культура получила гораздо большее распространение, чем 30 лет назад. Население всех развитых стран, включая и нашу, в целом неплохо, а иногда и весьма хорошо осведомлено о достижениях генетики. Супружеские пары, преимущественно еще не имевшие детей, все чаще обращаются в медико-генетические консультационные центры. На Западе пренатальную диагностику сегодня проходят от 60 до 70 % беременных женщин. Генетические исследования в России осуществляют практически во всех крупных городах — областных и краевых центрах.

Медико-генетическое консультирование сводится к следующим важнейшим приемам. Во-первых, это изучение наследственного аппарата и родословной обоих родителей. Оно наиболее существенно тогда, когда родители еще только планируют завести ребенка. Во-вторых, собственно дородовая диагностика, которая сводится к исследованию генетической карты плода беременной женщины.

Пренатальное обследование проводится в большинстве случаев посредством метода амниоцентеза. Врач делает пункцию брюшной полости и берет околоплодную жидкость, содержащую клетки плода. Амниоцентез дает возможность обнаружить все хромосомные отклонения и порядка 130–150 генных болезней. Сходен с амниоцентезом метод биопсии хориона, применяемый на еще более ранних стадиях беременности. Во время пункции берется жидкость, окружающая зародыш, достигший всего лишь 7-недельного возраста.

Пренатальная диагностика, однако, не принесла решения всех проблем, как ожидалось. В будущем, когда врачи освоят технику лечения наследственных болезней, это направление медицины, безусловно, принесет немало пользы. А пока некоторые медики и ученые других направлений, а также общественные деятели всерьез полагают, что обнаружение наследственных дефектов может обернуться страшным злом. Пренатальная диагностика ставит непростые вопросы перед родителями ребенка, перед врачом и, наконец, перед всем человечеством.

Как поступить, если у плода выявлена генетическая предрасположенность к гипертонии? Ответ на этот вопрос не особенно сложен: предрасположенность не означает болезни. Родители и врачи будут знать о грозящем недуге и примут меры, чтобы ребенок избежал нежелательной участи. Образ жизни (режим, питание, правильно подобранные физкультурные упражнения) на 70 % определяет состояние здоровья каждого человека. И только оставшиеся 30 % определяются генами. Получается, что в конечном итоге решающую роль в развитии того или иного заболевания играет среда обитания.

И тем не менее… Предрасположенность к гипертонии многим родителям вообще не кажется сколько-нибудь серьезной угрозой: с этой болезнью жить можно. А если у эмбриона выявлена тяжелая наследственная патология, скажем, синдром Дауна? Стоит ли продлевать в таком случае беременность или необходимо избавиться от плода? Будет ли преступлением избавление от такого ребенка, или, напротив, преступлением будет сохранение ему жизни, полной страданий?

Вопрос о детях, страдающих подобными заболеваниями, очень сложен. Он имеет в своей основе проблему отношения к ценности человеческой жизни вообще. Если родители будут свободно отказываться от еще неродившегося ребенка, который чем-то не понравится. Если медицина сможет предоставлять родителям широкий выбор, возможность изменить будущего ребенка на любой вкус.

Если это произойдет, не станет ли отношение к человеку чисто потребительским? Страшно представить себе мир, в котором люди заказывают себе детей с определенными данными, а если что-то родителей не устраивает, то они запросто избавляются от неродившегося человека и заводят нового, «улучшенной конструкции».

С другой стороны, ужасен и нынешний мир, в котором 4 % новорожденных обладают наследственными дефектами. Треть от этого количества постоянно находится в больницах, т. к. не может нормально жить. Примерно 40 % молодых пациентов умирают, не дожив до 14 лет. Не является ли сохранение жизни этим детям еще большей жестокостью? Не является ли рождение тех, кто обречен умереть ребенком, чем-то антигуманным?

Сегодня разные общественные организации и медицинские учреждения во всем мире, практикующие пренатальную диагностику, предлагают два диаметрально противоположных варианта. Одни, консервативно настроенные, руководствуются религиозными соображениями и категорически запрещают аборты. Хотя религия должна бы оправдывать смерть как акт милосердия.

Другие подходят к проблеме чисто биологически и настаивают на абортировании эмбрионов с врожденными аномалиями развития. Обществу не под силу содержать и лечить таких детей. Кроме того, увеличение числа детей с подобного рода отклонениями может привести к вырождению человечества. Но и эта позиция не выдерживает критики: человек не животное, он не подлежит «улучшению крови». Отбор личностей недопустим. Более того, человек имеет право на жизнь уже потому, что он — человек!

Скорее всего, эта проблема не может решаться по тривиальной линейной схеме. Видимо, для ее решения и вовсе не существует какого-то удобного шаблона. Стандарты пригодны в мире техники, в т. ч. и в методике дородовой диагностики, тогда как наша жизнь не может быть втиснута в узкие рамки стандартов. Остается надеяться, что разум, здравый смысл и духовность человека не допустят катастрофы.