Отровни и силно токсични вещества с невротоксичен ефект. Какво представляват невротоксините? Механизъм на действие на невротоксините

>>>> Какви са опасностите от невротоксичните ефекти?

Какви са опасностите от невротоксичните ефекти?

Редица вещества могат да имат вредно въздействие върху нервните влакна и такива вещества се наричат ​​невротоксини, а техните резултати се наричат ​​невротоксични разстройства. Невротоксините могат да причинятостри реакции или забавено действие, превръщайки токсичния ефект в хроничен процес.

Химически реагенти, анестетици, антисептици, детергенти, пестициди, инсектициди, метални изпарения и лекарства с невротоксични странични ефекти могат да действат като невротоксини. Невротоксичните ефекти могат да започнат, когато компонентите на тези вещества случайно попаднат в дихателната система, в кръвта и когато тяхната допустима концентрация в кръвта е превишена.

Невротоксични ефективещества върху тялото се проявява в редица признаци:

• главоболие,
• световъртеж,
• Чувство на отпадналост
• Слабост на мускулите на крайниците,
• Нарушения на баланса
• Усещане за изтръпване на тъканите,
• Нарушения на чувствителността на тъканите
• Бавни или нарушени рефлекси
• Сърдечни нарушения (аритмии, тахикардия),
• Зрително увреждане,
• Нарушения на дишането
• Болка, подобна на радикуларен синдром,
• Двигателни нарушения
• Задръжка на урина или уринарна инконтиненция,
• объркване

Невротоксични разстройствамогат да бъдат обратими и да изчезнат, когато действието на невротоксина спре, но също така могат да доведат до необратими увреждания в тялото.

Можете да бъдете изложени на невротоксични ефекти:

• в производството на химикали, пребиваване във вредна атмосфера за дълго време,
• при работа с торове и инсектициди в селското стопанство и в частни вили,
• при извършване на дезинфекция на помещения, намиращи се в атмосфера, пълна с изпарения на концентриран дезинфектант,
• по време на ремонтни и строителни работи с бои и лакове, лепила, разтворители в помещения с лоша вентилация,
• намиране в близост до горивна зона с висока концентрация на въглероден окис,
• Да бъдеш в зоната на химическа катастрофа, причинена от човека (аварийни изпускания).

Невротоксичните разстройства могат с течение на времето да се трансформират в заболявания на нервната система и опорно-двигателния апарат: миопатии, болест на Паркинсон, намалено или загуба на зрение, дисфункция на вестибуларния апарат, умствена деградация, тикове, тремор.

Лечение на невротоксични разстройствасе основава на провеждане на детоксикационни мерки за отстраняване на токсичните вещества от тялото и намаляване на концентрацията им в тъканите, възстановяване на водно-електролитния баланс и очистване на кръвта от токсини чрез хемосорбция. В случай на невротоксикоза се провежда симптоматична терапия (антиконвулсанти, мускулни релаксанти, противовъзпалителни средства, антиалергични лекарства) за елиминиране на нарушения, които се появяват в резултат на токсични ефекти. Приоритетното направление при лечението на невротоксични разстройства е възстановяването на дихателната активност, хемодинамиката и предотвратяването на мозъчен оток. След това се наблюдават засегнатите органи, предписва се подходящо лечение и се възстановява двигателната активност.

Невротоксините са ботулинов токсин, понератоксин, тетродотоксин, батрахотоксин, компоненти на отровите на пчели, скорпиони, змии и саламандри.

Мощните невротоксини, като батрахотоксин, засягат нервната система, като деполяризират нервите и мускулните влакна, повишавайки пропускливостта на клетъчната мембрана за натриевите йони.

Много отрови и токсини, използвани от организмите за защита срещу гръбначните животни, са невротоксини. Най-честият ефект е парализа, която настъпва много бързо. Някои животни използват невротоксини, когато ловуват, тъй като парализираната плячка става удобна плячка.

Източници на невротоксини

Външен

Невротоксините, идващи от външната среда, се класифицират като екзогенен. Могат да бъдат газове (например въглероден окис, BOM), метали (живак и др.), течности и твърди вещества.

Ефектите на екзогенните невротоксини, след като попаднат в тялото, силно зависят от тяхната доза.

Домашни

Веществата, произведени в тялото, могат да бъдат невротоксични. Те се наричат ендогененневротоксини. Такъв пример е невротрансмитерът глутамат, който е токсичен при високи концентрации и води до апоптоза.

Класификация и примери

Инхибитори на канала

Нервни агенти

• Алкилови производни на метилфлуорофосфонова киселина: зарин, зоман, циклозарин, етилзарин.

• Холинтиофосфонати и холинфосфонати: V-газове.

• Други подобни съединения: стадо.

Невротоксични лекарства

Вижте също

• Брадавица - рибка, която отделя невротоксин
• Никотинът е невротоксин, който е особено мощен при насекомите
• Тератогенеза (механизъм на аномалии в развитието)

Напишете рецензия на статията "Невротоксин"

Бележки

1. Въпреки че само вещества от биологичен произход са токсини, терминът невротоксин се отнася и за синтетичните отрови. "Естествени и синтетични невротоксини", 1993, ISBN 978-0-12-329870-6, разд. “Предговор”, цитат: “Невротоксините са токсични вещества със селективно действие върху нервната система. По дефиниция токсините са с естествен произход, но терминът "невротоксин" е широко използван за някои синтетични химикали, които действат селективно върху невроните.
2. Kuch U, Molles BE, Omori-Satoh T, Chanhome L, Samejima Y, Mebs D (септември 2003 г.). "". Токсикон 42 (4): 381–90. DOI:. PMID 14505938.
3. . Посетен на 15 октомври 2008. .
4. Мозер, Андреас.. - Бостън: Birkhäuser, 1998. - ISBN 0-8176-3993-4.
5. Turner J.J., Parrott A.C.(Английски) // Neuropsychobiology. - 2000. - кн. 42, бр. 1 . - С. 42-48. - DOI: [ Грешка: Невалиден DOI!] . - PMID 10867555.
6. Steinkellner T., Freissmuth M., Sitte H. H., Montgomery T.(Английски) // Биологична химия. - 2011. - кн. 392, бр. 1-2. - С. 103-115. - DOI:. - PMID 21194370.
7. Abreu-Villaça Y., Seidler F.J., Tate C.A., Slotkin T.A.(Английски) // Изследване на мозъка. - 2003. - кн. 979, бр. 1-2. - С. 114-128. - PMID 12850578.
8. Педраса К., Гарсия Ф. Б., Наваро Х. Ф.(Английски) // Международното списание за невропсихофармакология / официално научно списание на Collegium Internationale Neuropsychopharmacologicum (CINP). - 2009. - кн. 12, бр. 9. - С. 1165-1177. - DOI:. - PMID 19288974.

Вижте този шаблон Основни науки Клинична невронаука Когнитивна невронаука Други области

Откъс, описващ невротоксина

Шест месеца след смъртта на дядо ми се случи едно събитие, което според мен заслужава специално внимание. Беше зимна нощ (а зимите в Литва по това време бяха много студени!). Тъкмо си бях легнал, когато изведнъж усетих странен и много мек „вик“. Сякаш някой ме вика от някъде далеч. Станах и отидох до прозореца. Нощта беше много тиха, ясна и спокойна. Дълбоката снежна покривка блестеше и блестеше със студени искри из цялата спяща градина, сякаш отражението на много звезди спокойно плетеше искрящата си сребриста мрежа върху нея. Беше толкова тихо, сякаш светът беше замръзнал в някакъв странен летаргичен сън...
Изведнъж точно пред прозореца си видях светещата фигура на жена. Беше много висок, над три метра, абсолютно прозрачен и искрящ, сякаш беше изтъкан от милиарди звезди. Усетих някаква странна топлина да струи от нея, която ме обгърна и сякаш ме зовеше някъде. Непознатата махна с ръка, канейки го да я последва. И отидох. Прозорците на стаята ми бяха много големи и ниски, нестандартни за нормалните стандарти. На дъното стигаха почти до земята, така че можех свободно да изпълзя по всяко време. Последвах госта си без ни най-малко страх. И това, което беше много странно, беше, че изобщо не усетих студа, въпреки че в този момент навън беше двайсет градуса под нулата, а аз бях само по детската нощница.
Жената (ако може да се нарече така) отново махна с ръка, сякаш го канеше да я последва. Бях много изненадан, че нормалният „лунен път“ внезапно промени посоката си и „последва“ непознатия, сякаш създавайки светеща пътека. И разбрах, че трябва да отида там. Така последвах госта си чак до гората. Навсякъде цареше същата болезнена, замръзнала тишина. Всичко наоколо блестеше и блестеше в тихия блясък на луната. Целият свят сякаш замръзна в очакване на това, което щеше да се случи. Прозрачната фигура продължи напред, а аз като омагьосан я последвах. Усещането за студ все още не се появи, въпреки че, както по-късно разбрах, през цялото това време съм ходил бос. И това, което беше много странно, беше, че краката ми не потъваха в снега, а сякаш се носеха по повърхността, без да оставят следи върху снега...
Накрая стигнахме до малка кръгла поляна. А там... осветени от луната, необичайно високи, искрящи фигури стояха в кръг. Те бяха много подобни на хората, само абсолютно прозрачни и безтегловни, точно като моя необичаен гост. Всички бяха облечени в дълги, развяващи се дрехи, които приличаха на блестящи бели наметала. Четирите фигури бяха мъжки, с напълно бели (вероятно сиви), много дълги коси, пресечени от ярко светещи обръчи на челото. И две женски фигури, които много приличаха на гостенката ми, със същата дълга коса и огромен искрящ кристал в средата на челото. От тях лъхаше същата успокояваща топлина и някак разбрах, че нищо лошо не може да ми се случи.

Не помня как се озовах в центъра на този кръг. Спомням си само как внезапно ярко светещи зелени лъчи излязоха от всички тези фигури и се свързаха точно върху мен, в областта, където трябваше да е сърцето ми. Цялото ми тяло започна тихо да „звучи“... (Не знам как би било възможно по-точно да определя състоянието ми по това време, защото това беше точно усещането за звук вътре). Звукът ставаше все по-силен и по-силен, тялото ми стана безтегловно и аз увиснах над земята точно като тези шест фигури. Зелената светлина стана непоносимо ярка, изпълвайки изцяло цялото ми тяло. Имаше усещане за невероятна лекота, сякаш щях да излетя. Изведнъж в главата ми блесна ослепителна дъга, сякаш врата се отвори и видях някакъв напълно непознат свят. Чувството беше много странно - сякаш познавах този свят от много дълго време и в същото време никога не съм го познавал.

Какво представляват невротоксините? Това са вещества, които пречат на електрическата активност на нервите, като им пречат да работят правилно.

Как невротоксините унищожават нервните клетки?

Невротоксините са вещества, които взаимодействат с нервните клетки, като ги свръхстимулират или прекъсват комуникацията между тях. Това са вредни процеси за нервните клетки, които влияят на техните химични процеси. Изследванията ясно показват, че невротоксините намаляват живота на нервните клетки. Тези токсини са свързани с различни мозъчни нарушения и невродегенеративни заболявания като болестта на Алцхаймер, хорея на Хънтингтън и болестта на Паркинсон.

Невротоксините са се разпространили значително през последните няколко десетилетия. Много от тях се използват в храната, която ядем, и във водата, която пием. Най-широко използваните невротоксини са в бързо хранене, консервирани храни, а също така често се използват в храни за кърмачета.

Невротоксини в храната

Ако имате дете или малки деца, трябва да обърнете специално внимание на 10-те най-често срещани невротоксина, изброени по-долу. Децата са най-уязвими към невротоксини, защото телата им все още се развиват. Преработените храни като чипс, бонбони и шоколад често съдържат невротоксини. Ако срещнете храна, съдържаща някой от изброените по-долу невротоксини, трябва да избягвате да я ядете.

Аспартам (известен още като Equal, AminoSweet, NutraSweet, Spoonful) - Най-често се използва в храни без захар. Особено в дъвките и напитките без захар. Повечето аспартам се получават от отпадъците на генетично модифицирани бактерии. Изследванията показват, че аспартамът може да причини диабет, мигрена, бъбречна недостатъчност, гърчове, слепота, затлъстяване, неврологични разстройства, психични заболявания и мозъчни тумори.

Мононатриевият глутамат (известен още като MSG) се използва най-често в чипсове, консерви, бебешки храни и редица нездравословни храни. Независими изследователи смятат, че MSG играе важна роля в развитието на невродегенеративни мозъчни заболявания, включително болестите на Алцхаймер, Паркинсон и Хънтингтън. Доказателство в подкрепа на това твърдение идва от факта, че мононенаситените грутани увреждат невроните, особено мозъчните клетки.

Сукралозата (известна още като Splenda) е изкуствен подсладител, използван в продукти без захар, особено в напитки. Сукралозата е открита съвсем случайно, докато се правят изследвания за създаване на нов инсектицид. Ето защо много учени смятат, че сукралозата трябва да се разглежда като инсектицид. Този токсин се идентифицира от мнозина като химически братовчед на ДДТ. Сукралозата е хлорирано съединение и разграждането на този тип съединение в тялото освобождава токсични химикали.

Алуминий – Този метал е често срещан в питейната вода и ваксините. Алуминият се усвоява силно от тялото. Лимонената киселина или цитратът могат значително да увеличат усвояването му. Ваксините са една от основните причини за алуминиева токсичност, тъй като алуминият се инжектира директно в тялото.

Живак – този тежък метал е често срещан в рибните продукти и ваксините. Живак може да се намери и в питейната вода. Той е един от най-токсичните невротоксини, защото лесно разрушава мозъчната тъкан.

Флуорид (натриев флуорид). Този токсин е много често срещан в питейната вода и обикновените пасти за зъби. В миналото флуорът е бил използван като отрова за плъхове. Флуорът, използван в потребителските продукти, е смес от много опасни химикали. Известен също като натриев флуорид, той не се смесва с естествения калциев флуорид. Поради тази причина пастите за зъби с флуор имат предупредителни етикети.

Хидролизиран растителен протеин – Тази нездравословна хранителна съставка е често срещана в повечето нездравословни храни. Съдържа високи концентрации на глутамат и аспартат, които могат да стимулират нервните клетки и в крайна сметка да доведат до тяхната смърт.

Калциев казеинат – Този токсин обикновено се използва в протеинови добавки, нездравословни храни и шоколадови енергийни напитки. Уврежда мозъка поради невротоксичните си свойства.

Натриев казеинат – Този вид протеин е често срещан в млечните продукти и нездравословните храни. Смята се, че причинява проблеми с аутизма и стомашно-чревни заболявания.

Екстрактът от дрожди е популярна хранителна съставка в много преработени храни като консервирани храни. Той е токсичен за мозъка.

Някои вещества могат да имат изключително негативни ефекти върху човешкото здраве. Естествените или синтетичните отрови засягат бъбреците, черния дроб, сърцето, увреждат кръвоносните съдове, причинявайки кървене или действат на клетъчно ниво. Невротоксините са вещества, които увреждат нервните влакна и мозъка, а резултатите от такива токсини се наричат ​​невротоксични разстройства. Въздействието на този вид отрови може да бъде забавено или да предизвика остри състояния.

Какво представляват невротоксините и къде се използват токсичните вещества?

Невротоксините могат да бъдат химикали, лекарства, които причиняват анестезия, антисептици, метални изпарения, агресивни детергенти, пестициди и инсектициди. Някои живи организми са способни да произвеждат невротоксини в отговор на заплаха за имунната система, а в околната среда присъстват множество токсични вещества.

Според данни от научни изследвания, обобщени в публикацията на авторитетното седмично медицинско списание „The Lancet”, около двеста токсини могат да увредят човешката нервна система. По-късно (след проучване на данни от Националния институт по безопасност на труда) стана необходимо към публикувания списък да се добавят същия брой токсични вещества, които по един или друг начин имат отрицателен ефект върху централната нервна система.

В последния случай увреждането на нервните влакна е съчетано с увреждане на свързаните органи и системи и симптомите на невротоксично разстройство се появяват при превишаване на допустимите граници на експозиция.

По този начин списъкът с химикали, които могат да бъдат класифицирани като невротоксини, се разширява в зависимост от критериите, към които се придържа дадена публикация или автор.

Можете да получите отравяне с невротоксин чрез вдишване на токсични изпарения, повишаване на допустимата концентрация в кръвта или ядене на храни, наситени с големи количества токсични вещества. Много токсични вещества присъстват в околната среда, потребителските стоки и битовата химия. Невротоксините се използват в козметологията, медицината и индустрията.

Какъв е невротоксичният ефект върху тялото?

Невротоксичните ефекти засягат предимно мозъка и нервните влакна. Неутрализирането на работата на клетките на нервната система може да доведе до мускулна парализа, възникване на остра алергична реакция и да повлияе на общото психическо състояние на човек. В тежки случаи отравянето може да причини кома и да бъде фатално.

Токсичните вещества от този вид се абсорбират в нервните окончания, предават се на клетките и нарушават жизнените функции. Естествените механизми за детоксикация на организма са практически безсилни срещу невротоксините: в черния дроб, например, чиято основна функционална характеристика е елиминирането на вредни вещества, повечето невротоксини, поради тяхната специфична природа, се реабсорбират от нервните влакна.

Невротоксичната отрова може да усложни хода на всяко заболяване, което затруднява окончателната диагноза и навременното лечение.

Установяването на точна диагноза задължително включва определяне на предполагаемия източник на инфекция, изучаване на историята на контакт с потенциална отрова, идентифициране на пълната клинична картина и провеждане на лабораторни изследвания.

Класификация на най-известните представители на невротоксините

Медицинските източници класифицират невротоксините като инхибитори на каналите, нервни агенти и невротоксични лекарства. Според произхода си токсичните вещества се делят на получени от външната среда (екзогенни) и произведени от организма (ендогенни).

Класификацията на невротоксините, отравянето от които е вероятно да се появи на работа и у дома, включва три групи от най-често срещаните вещества:

1. Тежки метали. Живакът, кадмият, оловото, антимонът, бисмутът, медта и други вещества бързо се абсорбират в храносмилателния тракт, пренасят се с кръвния поток до всички жизненоважни органи и се отлагат в тях.
2. Биотоксини. Биотоксините включват мощни отрови, които се произвеждат по-специално от морските обитатели и паяците. Веществата могат да проникнат механично (чрез ухапване или инжектиране) или чрез изяждане на отровни животни. Освен това бактериите на ботулизма са биотоксини.
3. Ксенобиотици. Отличителна черта на тази група невротоксини е продължителният им ефект върху човешкото тяло: периодът на полуразпад на диоксина, например, варира от 7 до 11 години.

Симптоми на невротоксиново увреждане

Невротоксичните разстройства, причинени от токсични вещества, се характеризират с редица симптоми, характерни за отравянето по принцип, и специфични признаци, които се появяват по време на интоксикация с конкретно съединение.

Интоксикация с тежки метали

По този начин пациентите изпитват следните признаци на интоксикация с тежки метали:

• коремен дискомфорт;
• подуване на корема, диария или запек;
• гадене и понякога повръщане.

В същото време отравянето с определен метал има свои собствени отличителни характеристики. Така при интоксикация с живак се усеща метален вкус в устата, характерно е повишено слюноотделяне и подуване на лимфните възли и се характеризира със силна кашлица (понякога с кръв), лакримация и дразнене на лигавиците на респираторен тракт.

Тежкият случай е: развива се анемия, кожата става синкава, функционирането на черния дроб и бъбреците бързо се нарушава.

Отравяне с биотоксини

В случай на отравяне с биотоксини, първите признаци на интоксикация могат да включват:

• повишено слюноотделяне, изтръпване на езика, загуба на чувствителност в краката и ръцете (характерно за отравяне с тетродотоксин, съдържащ се в рибата пуфер);
• засилваща се коремна болка, гадене и повръщане, нередности на червата, петна пред очите и дихателна недостатъчност (интоксикация с ботулинов токсин);
• силна болка в сърцето, хипоксия, парализа на вътрешните мускули (състояние, подобно на инфаркт, възниква при отравяне с батрахотоксин, съдържащ се в жлезите на някои видове жаби).

Интоксикация с ксенобиотици

Невротоксичната отрова от антропогенен произход е опасна, тъй като симптомите на интоксикация могат да се появят за дълъг период от време, което води до хронично отравяне.

Увреждането от формалдехид или диоксини - странични продукти от производството на пестициди, хартия, пластмаси и др. - се придружава от следните симптоми:

• загуба на сила, умора, безсъние;
• коремна болка, загуба на апетит и изтощение;
• дразнене на лигавицата на устата, очите и дихателните пътища;
• гадене, повръщане на кръв, диария;
• нарушена координация на движенията;
• безпокойство, делириум, чувство на страх.

Характеристики на отравяне с невротоксини

Отличителна черта на невротоксините е увреждането на човешката нервна система.

По този начин състоянието на пациента се характеризира с:

• нарушена координация на движенията;
• забавяне на мозъчната активност;
• нарушения на съзнанието, загуба на памет;
• пулсиращо главоболие;
• потъмняване на очите.

По правило общите симптоми включват симптоми на отравяне от дихателната, храносмилателната и сърдечно-съдовата система. Конкретната клинична картина зависи от източника на интоксикация.

Предотвратяване на интоксикация на работното място и у дома

Предотвратяването на отравяне до голяма степен зависи от естеството на потенциалната заплаха. Така че, за да се избегне интоксикация с биотоксини, храната трябва да бъде добре обработена, да се избягва консумацията на продукти с изтекъл срок на годност или с ниско качество и да се избягва контакт с потенциално отровни животни и растения. Отравянето с тежки метали може да бъде предотвратено чрез използване на продукти, произведени от тези материали, строго по предназначение, спазване на мерките за безопасност при работа в опасни производства и санитарни правила.

Леонид Завалски

Невротоксините се използват все повече в медицината за терапевтични цели.

Някои невротоксини с различни молекулни структури имат подобен механизъм на действие, причинявайки фазови преходи в мембраните на нервните и мускулните клетки. Хидратацията играе важна роля в действието на невротоксините, което значително влияе върху конформацията на взаимодействащите си отрови и рецептори.

Сведенията за отровността на рибата пуф (маки-маки, афиш, риба пуф и др.) датират от дълбока древност (повече от 2500 години пр.н.е.). От европейците първият, който даде подробно описание на симптомите на отравяне, беше известният мореплавател Кук, който заедно с 16 моряци се почерпи с риба пуфър по време на второто си околосветско пътуване през 1774 г. Той имаше късмет, защото „едва докосна филето“, докато „прасето, което яде вътрешностите, умря и умря“. Колкото и да е странно, японците не могат да се откажат от удоволствието да опитат този, от тяхна гледна точка, деликатес, въпреки че знаят колко внимателно трябва да се приготви и колко опасно е да се яде.

Първите признаци на отравяне се появяват в рамките на няколко минути до 3 часа след консумация на фугу. Първоначално нещастният ядещ усеща изтръпване и изтръпване на езика и устните, които след това се разпространяват по цялото тяло. След това започват главоболие и стомашни болки, а ръцете ми се парализират. Походката става нестабилна, появяват се повръщане, атаксия, ступор и афазия. Дишането се затруднява, кръвното налягане се понижава, телесната температура се понижава, развива се цианоза на лигавиците и кожата. Болният изпада в коматозно състояние, а скоро след спиране на дишането спира и сърдечната дейност. С една дума, типична картина на действието на нервнопаралитична отрова.

През 1909 г. японският изследовател Тахара изолира активния компонент от фугу и го нарече тетродотоксин. Само 40 години по-късно обаче е възможно да се изолира тетродотоксин в кристална форма и да се установи неговата химична формула. За да получи 10 g тетродотоксин, японският учен Tsuda (1967) трябваше да обработи 1 тон яйчници от фугу. Тетродотоксинът е съединение на аминоперхидрохиназолин с гуанидинова група и има изключително висока биологична активност. Оказа се, че именно наличието на гуанидиновата група играе решаваща роля за появата на токсичност.

Едновременно с изследването на отровата на скалозъби риби и риби пуфър много лаборатории по света изследваха токсини, изолирани от тъканите на други животни: саламандри, тритони, отровни жаби и други. Оказа се интересно, че в някои случаи тъкани на напълно различни животни, които нямат генетична връзка, по-специално калифорнийски тритон Taricha torosa, риби от род Gobiodon, централноамерикански жаби Atelopus, австралийски октоподи Hapalochlaena maculosa, произвеждат същата отрова тетродотоксин.

Действието на тетродотоксина е много подобно на друг непротеинов невротоксин, сакситоксин, произвеждан от едноклетъчни флагелирани динофлагелати. Отровата на тези флагелирани едноклетъчни организми може да се концентрира в тъканите на мидените мекотели по време на масовото размножаване, след което мидите стават отровни, когато се консумират от хората. Изследване на молекулярната структура на сакситоксина показа, че неговите молекули, подобно на тетродотоксина, съдържат гуанидинова група, дори две такива групи на молекула. В противен случай сакситоксинът няма общи структурни елементи с тетродотоксина. Но механизмът на действие на тези отрови е един и същ.

Патологичният ефект на тетродотоксина се основава на способността му да блокира проводимостта на нервните импулси в възбудимите нервни и мускулни тъкани. Уникалността на действието на отровата се състои в това, че в много ниски концентрации - 1 гама (стохилядна от грама) на килограм живо тяло - блокира входящия натриев ток по време на акционния потенциал, което води до смърт . Отровата действа само върху външната страна на мембраната на аксона. Въз основа на тези данни японските учени Као и Нишияма издигнаха хипотезата, че тетродотоксинът, чийто размер на гуанидиновата група е близък до диаметъра на хидратирания натриев йон, навлиза в устието на натриевия канал и се забива в него, като се стабилизира върху навън от останалата част от молекулата, чиито размери надвишават диаметъра на канала. Подобни данни са получени при изследване на блокиращия ефект на сакситоксин. Нека разгледаме явлението по-подробно.

В покой между вътрешната и външната страна на мембраната на аксона се поддържа потенциална разлика от приблизително 60 mV (външният потенциал е положителен). При възбуждане на нерва в точката на приложение за кратко време (около 1 ms) потенциалната разлика променя знака и достига 50 mV - първата фаза на акционния потенциал. След достигане на максимума потенциалът в дадена точка се връща към първоначалното състояние на поляризация, но абсолютната му стойност става малко по-голяма от тази в покой (70 mV) - втората фаза на потенциала на действие. В рамките на 3-4 ms, потенциалът за действие в тази точка на аксона се връща в своето състояние на покой. Импулсът на късо съединение е достатъчен, за да възбуди съседния участък на нерва и да го реполяризира в момента, когато предишният участък се върне към равновесие. Така акционният потенциал се разпространява по нерва под формата на незатихваща вълна, движеща се със скорост 20-100 m/s.

Ходжкин и Хъксли и техните сътрудници изследваха подробно процеса на разпространение на нервните възбуди и показаха, че в състояние на покой мембраната на аксона е непропусклива за натрий, докато калият дифундира свободно през мембраната. „Изтичащият“ калий навън носи положителен заряд и вътрешното пространство на аксона се зарежда отрицателно, предотвратявайки по-нататъшното освобождаване на калий. В резултат на това се оказва, че концентрацията на калий извън нервната клетка е 30 пъти по-малка, отколкото вътре. При натрия ситуацията е обратната - в аксоплазмата концентрацията му е 10 пъти по-ниска, отколкото в междуклетъчното пространство.

Молекулите на тетродотоксин и сакситоксин блокират натриевия канал и в резултат на това предотвратяват преминаването на потенциал за действие през аксона. Както се вижда, в допълнение към специфичното взаимодействие на гуанидиновата група с устието на канала (взаимодействие от типа „ключ-заключване”), определена функция във взаимодействието изпълнява останалата част от молекулата, предмет на до хидратация от водни молекули от водно-солевия разтвор, заобиколен от мембраната.

Значението на изследванията на действието на невротоксините трудно може да бъде надценено, тъй като за първи път те ни позволиха да се доближим до разбирането на такива фундаментални явления като селективната йонна пропускливост на клетъчните мембрани, която е в основата на регулирането на жизнените функции на тялото. . Използвайки силно специфично свързване на белязан с тритий тетродотоксин, беше възможно да се изчисли плътността на натриевите канали в аксоналната мембрана на различни животни. Така в гигантския аксон на калмарите плътността на канала е 550 на квадратен микрометър, а в сарториусния мускул на жаба е 380.

Специфичното блокиране на нервната проводимост позволява използването на тетродотоксин като мощен локален анестетик. В момента много страни вече са установили производството на болкоуспокояващи на базата на тетродотоксин. Има данни за положителен терапевтичен ефект на невротоксини при бронхиална астма и конвулсивни състояния.

Механизмите на действие на морфиновите лекарства вече са проучени много подробно. Медицината и фармакологията отдавна познават свойствата на опиума да облекчава болката. Още през 1803 г. немският фармаколог Фриц Сертюнер успява да пречисти лекарството опиум и да извлече от него активното вещество - морфин. Лекарството морфин се използва широко в клиничната практика, особено по време на Първата световна война. Основният му недостатък е страничният ефект, който се изразява в образуването на химическа зависимост и пристрастяването на организма към лекарството. Затова бяха направени опити да се намери заместител на морфина със също толкова ефективно болкоуспокояващо, но без странични ефекти. Въпреки това, както се оказа, всички нови вещества също причиняват синдром на пристрастяване. Тази съдба сполетява хероина (1890), меперидина (1940) и други производни на морфина. Изобилието от опиатни молекули, различни по форма, осигурява основата за точно установяване на структурата на опиатния рецептор, към който е прикрепена морфиновата молекула, подобно на тетродотоксиновия рецептор.

Всички молекули на аналгетично активните опиати имат общи елементи. Молекулата на опиума има твърда Т-образна форма, представена от два взаимно перпендикулярни елемента. В основата на Т-молекулата има хидроксилна група, а в единия край на хоризонталната лента има азотен атом. Тези елементи формират „основната основа“ на ключа, който отваря рецепторната ключалка. Изглежда важно, че само лявовъртящите изомери от морфиновата серия имат аналгетична и еуфорична активност, докато дясновъртящите изомери са лишени от такава активност.

Многобройни изследвания са установили, че опиатните рецептори съществуват в телата на всички гръбначни животни без изключение, от акули до примати, включително хора. Освен това се оказа, че самото тяло е способно да синтезира подобни на опиум вещества, наречени енкефалини (метионин-енкефалин и левцин-енкефалин), състоящи се от пет аминокиселини и задължително съдържащи специфичен морфинов „ключ“. Енкефалините се освобождават от специални енкефалинови неврони и карат тялото да се отпусне. В отговор на прикрепването на енкефалините към опиатния рецептор, контролният неврон изпраща сигнал за релаксация към гладката мускулатура и се възприема от най-старото образувание на нервната система - лимбичния мозък - като състояние на върховно блаженство или еуфория. Това състояние например може да възникне след стрес, добре свършена работа или дълбоко сексуално удовлетворение, които изискват известна мобилизация на силите на тялото. Морфинът възбужда опиатния рецептор, подобно на енкефалините, дори когато няма причина за блаженство, например в случай на заболяване. Доказано е, че състоянието на нирвана на йогите не е нищо повече от еуфория, постигната чрез освобождаване на енкефалини чрез автотренинг и медитация. По този начин йогите отварят достъп до гладките мускули и могат да регулират работата на вътрешните органи, дори да спрат сърдечния ритъм.