Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną

Nie od dzisiaj wiadomo, że zajęcia szkolne niosą ze sobą spory wysiłek umysłowy, a podczas zajęć wf-u także fizyczny, nie wspominając o częstym stresie. Uczniowie rekompensują te trudy różnymi posiłkami, czasami przyrządzonymi w domu, lecz coraz częściej gotowymi, kupowanymi w sklepie. Często zauważam uczniów niosących kolorowe torebki chipsów, butelki z jaskrawymi napojami lub żujących gumy do żucia. Z punktu widzenia osoby spożywającej produkty tego typu powinny dać energię na resztę dnia- to nawet jeden z dość popularnych sloganów reklamowych używanych w branży spożywczej. Z kolei z punktu widzenia nauczyciela chemii w myślach zaczynają krążyć takie terminy jak akryloamid, aspartam ( E951) czy poliole. Chociaż są to nazwy związków potencjalnie obcych przeciętnemu człowiekowi, postęp w technologii produkcji żywności zmusza nas do obserwowania tych składników, które mogą przedłużyć żywotność czy ulepszyć smak produktów, ale zaczynają także oddziaływać na nasze zdrowie w negatywnym tego słowa znaczeniu. W tym miejscu zaczynamy omawianie problemu substancji toksycznych- trucizn- tego czym są i co powoduje, że nimi są.
Wielokrotnie podczas omawiania właściwości poszczególnych związków chemicznych uczniowie spotykają się z opisem: silna trucizna lub trujący. W uproszczonym tłumaczeniu można powiedzieć, że jest to ta substancja, która powoduje zaburzenia w funkcjonowaniu organizmu żywego. Jednak wskazanie substancji, która jest bezsprzecznie trująca byłoby zadaniem proporcjonalnie trudnym do prawdopodobieństwa znalezienia substancji, która od żadnym względem nie zaszkodzi ludzkiemu organizmowi. „Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną. Tylko dawka czyni, że dana substancja nie jest trucizną”. Te słowa wypowiedział w XVI wieku znany lekarz i przyrodnik Paracelsus, uważany nie tylko za ojca toksykologii, ale też medycyny nowożytnej. On także jako jeden z pierwszych zaczął podawać pacjentom leki w odpowiednich dawkach. Cytowane zdanie pozwala stwierdzić, że każdy czynnik w przyrodzie może być w większych dawkach szkodliwy dla organizmu. Zależność tę nazywa się hormezą i w oparciu o ten termin będziemy rozpatrywać wybrane trucizny.
Dzisiaj na myśl o słowie trucizna przychodzą nam substancje takie jak cyjanek potasu, arszenik czy dioksyny (którymi otruto zresztą prezydenta Ukrainy, Wiktora Juszczenkę) nie zaś wspomniany akryloamid, znajdujący się w chipsach czy popcornie. Uważamy bowiem, że trucizną jest to, co daje gwałtowny, niepożądany efekt. Ponadto nasza wiedza opiera się często na powieściach kryminalnych, wiedzy historycznej lub mitach dotyczących chemii. Z lekcji historii wiemy, że trucizny odegrały bardzo dużą rolę w historii różnorakich dworów królewskich. Były one wygodnym narzędziem do usuwania niewygodnych władców, pretendentów do tronu czy innych niepożądanych osób. Z lekcji języka polskiego wiemy, że wielki grecki myśliciel, Sokrates w ramach poddania się karze śmierci zmuszony był wypić kielich cykuty. Przy ówczesnym poziomie medycyny było wręcz niemożliwe poznanie prawdziwych przyczyn zgonu denata, co nie rzucało cienia na potencjalnych zabójców. Ponadto otrucie było prostszą metodą pozbycia się osoby niż choćby skrytobójstwo. Dopiero obecna technologia pozwala na rozwikłanie wielu zagadek historii i dopiero dzisiaj dowiadujemy się prawdziwych powodach śmieci wielu ważnych ikon historii. Jedną z takich ikon jest Napoleon Bonaparte, postać której nie można odmówić ogromnego wpływu na mapę polityczną Europy pierwszej połowy XIX wieku. I to właśnie na temat śmierci Napoleona, przez ostatnie lata życia przebywającego na wygnaniu na Wyspie Świętej Heleny przez wiele lat snuto rozmaite teorie. Na podstawie badań włosów, które zabrano do badań z muzeum we Włoszech i Francji ustalono, że Napoleon został otruty arszenikiem. Już od lat 60 XX wieku tej teorii trzymała się spora część historyków. W temperaturze pokojowej arszenik jest to biała substancja drobnokrystaliczna. Tlenek arsenu(III) jest łatwo wchłaniany przez układ pokarmowy. Toksyczne skutki występują również w wyniku wdychania lub po kontakcie ze skórą. Jednak w ostatnim czasie część badaczy podważyła teorię zakładającą otrucie Napoleona. Chociaż zamordowanie Napoleona mogło być na rękę Brytyjczykom obawiającym się wciąż ogromnej rzeszy weteranów wojen napoleońskich i jego zwolenników i pomimo tego, że w badanych włosach odkryto niemal 100-kotnie większą zawartość arszeniku niż u dzisiejszych ludzi, teorię tę ciężko obronić. Oto bowiem okazuje się, że arszenik- niewykrywalna trucizna był w powszechnym użyciu w społeczeństwach XIX wieku. Nie tylko fakt, że wino, które przy każdej sposobności Bonaparte pijał konserwowane było arszenikiem, że pomada do włosów, której używał zawierała tę truciznę, ale również to, że zanim jeszcze wynaleziono antybiotyki arszenik był lekarstwem na kiłę oraz przewlekłą biegunkę uzasadnia stwierdzenie Paracelsusa: Dosis facit venenum ( dawka czyni truciznę). Okiełznanie tej substancji, której już 0,1-0,15g stanowi dawkę śmiertelną dla ludzkiego organizmu pozwoliło już w IX wieku zastosować go jako lekarstwo na niedokrwistość. Dziś stosuje się go także w stomatologii do niszczenia miazgi zęba. Na zakończenie historii arszeniku należy dodać, że systematycznie stosowany, arszenik może być przyjmowany w ilościach znacznie przekraczających dawkę śmiertelną. Po uodpornieniu się na szkodliwe działanie organizm po przyjęciu dawki trucizny odzyskiwał na pewien czas energię niczym po wypiciu napoju energetyzującego. Taki chwyt był stosowany przez cygańskich handlarzy koni jeszcze w średniowieczu. Podawano starym, zniedołężniałym koniom dawkę arszeniku, dzięki czemu na pewien czas odzyskiwały energię, co znacznie ułatwiało ich sprzedaż nieświadomym nabywcom.
Kolejna z trucizn jest mało znaną substancją, lecz z pewnością zainteresuje fanów książek traktujących o latach Zimnej Wojny. Jest nią skopolamina, nazwana przez CIA jako „serum prawdy. Skopolamina to substancja o zbawiennym działaniu dla cierpiących na chorobę lokomocyjną- działa przeciwwymiotnie, ponadto łagodzi objawy choroby Parkinsona. O tych działaniach wiedział dr Robert House, lekarz z Teksasu, który w 1922 roku brał udział w przesłuchaniu dwóch więźniów, którym podano skopolaminę. W wyniku obserwacji okazało się, że trucizna znosiła napięcie, wprawiała w uczucie otępienia i relaksu. Niespodziewane działanie substancji szybko podchwyciło wojsko oraz policja, a dr House uznał, że wynalazł serum prawdy . Wobec nadejścia II wojny światowej skopolamina robiła oszałamiającą karierę w kaźniach Gestapo i NKWD, gdzie przesłuchiwani po jej podaniu przyznawali się do winy, której czasami nawet nie popełnili. Wraz z powojennym wyścigiem zbrojeń zaczęto dostrzegać wady skopolaminy, między innymi wywoływanie halucynacji u przesłuchiwanych. CIA zlecało więc badania nad skuteczniejszymi środkami. W kręgu zainteresowań znalazł się związek Dietyloamid kwasu D-lizergowego i to on przez wiele lat królował w salach przesłuchań. My znamy tę substancję jako LSD, jedną z najaktywniejszych substancji psychodelicznych. Mówiąc prościej, jest to nie tylko jedna z najsilniejszych substancji dotychczas odkrytych ( w przeliczeniu stosunku dawki do wywołanego efektu) ale przede wszystkim narkotyk niszczący umysł i ciało ludzkie. By móc to fizycznie zobrazować, szacuje się, że jedna dawka LSD waży mniej więcej 1/10 masy ziarenka piasku. I choć nie odnotowano przypadków przedawkowania LSD ani nie jest on narkotykiem fizycznie uzależniającym, halucynacje jakie wywołuje mają poważny wpływ na kondycję psychiczną człowieka. Pod wyżej opisanymi względami można dyskutować czy jest LSD mniej niebezpieczną trucizną od np. heroiny. Ta ostatnia substancja silnie uzależnia psychicznie i fizjologicznie już po pierwszym zażyciu, degenerując organizm. Heroina zarówno w czystej formie, jak i gorszej jakości nazywana jest białą śmiercią. Jest substancją, która prawdopodobnie zrujnowała więcej istnień ludzkich niż dwie wojny światowe razem wzięte. Zazwyczaj jest ona ostatnim „przystankiem” na drodze narkomanów. Przy okazji omawiania heroiny jako narkotyku należy zwrócić uwagę na dwie zależności. Po pierwsze trzeba podkreślić, że większość trucizn, w tym narkotyki- są wytworem natury, a ich szkodliwe działanie na coraz większą ilość ludzi jest wynikiem złej woli ludzi. Po drugie, wiele trucizn, których tak bardzo się dzisiaj obawiamy jest dziełem naukowców, którzy tworzyli je z myślą o wynalezieniu panaceum na określone schorzenie, jednak brutalna rzeczywistość zweryfikowała zastosowanie ich wynalazków. Tak zaczęła się historia heroiny, wynalezionej przez niemiecką firmę Bayer. Do czasu pojawienia się pierwszych głosów krytyki odnośnie działania heroiny, firma, która dziś kojarzy się nam przede wszystkim z kwasem acetylosalicylowym , który my znamy pod nazwą Aspiryny- pierwszego na świecie leku otrzymanego syntetycznie, produkowała około 1 tony heroiny rocznie. Środowiska medyczne były zachwycone białym proszkiem. Podejmowano próby leczenia nim astmy i gruźlicy. Dzisiaj widok reklamy prezentującej heroinę jako lek w równym rzędzie z Aspiryną może brzmieć groteskowo, ale na początku XX wieku istotnie tak było. Takie pomyłki są jednak wpisane w naturę szeroko rozumianej inwentyki, w tym przypadku jatrochemii. Jeszcze w latach 50 XX wieku lekarze zalecali pacjentom i sami propagowali palenie tytoniu. Tego typu inhalacja miała mieć właściwości lecznicze. Kilkanaście lat później okazało się, jak błędne były to działania. W lutym 2010 roku Europejska Agencja Leków zaleciła wycofanie ze sprzedaży leków zawierających sybutraminę- składnika lekarstw wspomagających odchudzanie. Okazało się, że zwiększa on także ryzyko udaru mózgu i zawału serca. Te trzy przykłady z różnych okresów XX wieku pokazują, że obracanie trucizn w lekarstwa ułatwiające człowiekowi życie musi ciągnąć za sobą konieczność wnikliwej analizy i weryfikacji przydatności poszczególnych substancji, gdyż idea bona fides (w dobrej wierze) bez podparcia na rozmaitych ekspertyzach naukowych brzmi naiwnie i banalnie.
Przy okazji omawiania trucizn nie można wspomnieć o grupie cyjanków, będących silnie toksycznymi substancjami. Cyjanek potasu KCN dobrze rozpuszcza się w wodzie, ulegając dysocjacji na jony K+ i CN- , dlatego też często bywa przyczyną tragicznych zatruć lub samobójstw. Łatwo odgadnąć, że w czasach dworów królewskich był dosyć popularny. Metodą zabijania cyjanku potasu jest blokada procesu oddychania już na poziomie komórkowym. Dzisiaj spotykamy go w truciźnie dla szczurów. W środowisku kwaśnym KCN łatwo rozkłada się do cyjanowodoru- łatwo parującej cieczy o zapachu gorzkich migdałów. Charakterystyczny zapach wskazuje na jego występowanie w orzechach. Podobnie jak siarkowodór H2S, tellurowodór H2Te, selenowodór H2Se należy do tych gazów, które w połączeniu z wodorem mają właściwości silnie trujące. Zastosowanie cyjanowodoru obrazuje przykład demoralizacji działań ludzkich w wykorzystaniu chemii. Przy omawianiu kwasu pruskiego (dawna nazwa cyjanowodoru) konieczna jest wzmianka o Cyklonie B. Ten insektycyd, wynaleziony pod koniec I wojny światowej służył początkowo do odwszawiania mundurów żołnierskich. Na fali popularności i porażającego wpływu na morale wroga ze strony gazów bojowych, które zadebiutowały na polach walki już w 1915 roku, ponad dwie dekady później Niemcy na masową skalę wykorzystali Cyklon A i B, których działanie opiera się wyłącznie na właściwościach cyjanowodoru do równie straszliwego zadania- eksterminacji ludzi w obozach zagłady. W samym tylko obozie Auschwitz „wewnętrzne uduszenie” jak czasem nazywa się śmierć przez zatrucie kwasem pruskim, spotkało około 1 milion ludzi z terenów okupowanych. Cyjanowodór podzielił więc los wynalazku, którego wynalezienia Alfred Nobel bardzo żałował - dynamitu, który zamiast być wykorzystanym do pomocy ludziom, posłużył do ich zabijania.
Podsumowanie dotychczasowej części pozwala zamknąć rozdział trucizn, z którymi nie spotykamy się w życiu codziennym lub spotykamy się w ilościach, które nie mają wpływu na funkcjonowanie ludzkiego organizmu. Jako, że wyżej opisane substancję powodują bardzo gwałtowną reakcję organizmu, ich wykorzystanie jest ściśle kontrolowane, a wykrycie obecności w organizmie łatwe do zdiagnozowania. W życiu codziennym spotykamy się jednak z substancjami równie groźnymi. Różnica tkwi w tym, że ocenę ich szkodliwości można mierzyć miarą lat, nie zaś minut czy sekund jak w przypadku użycia cyjanku potasu. Z kolei substancje tak niebezpieczne jak dimetylortęć, której, działanie ujawnia się dopiero po kilku miesiącach i na którą nie ma żadnego skutecznego antidotum należą do wyjątków
Najbardziej niepożądane, ale też najbardziej powszechne skutki poszczególnych składników naszej codziennej żywności takie jak rakotwórczość lub choroby układu krążenia pojawiają się po latach złej diety lub nieprawidłowego trybu życia. Większość z nas jest zapalonymi amatorami czekolady. Sama do nich należę. Wielokrotnie słyszymy o jej terapeutycznych zaletach. Nie tylko poprawia nam nastrój ale może również daje nam zastrzyk energii dzięki zawartym w niej węglowodanom. Pomimo obecnym w niej mikroelementom nie przypisujemy już dzisiaj czekoladzie naukowo rozumianej terapeutycznej mocy, co miało miejsce jeszcze w XIX wieku. Wiemy natomiast, że 3 kostki gorzkiej czekolady dziennie nie tylko nam nie zaszkodzi, ale wręcz pomoże naszemu organizmowi. Inaczej ma się to w przypadku organizmu psa. Mimo, że mamy podobny zmysł smaku, czekolada szkodzi czworonogom. Zawarte w niej substancje, jak np. teobromina mogą doprowadzić do biegunki, drżenia mięsni, w skrajnym przypadku do śmierci. Pomimo to, o wiele groźniejsze mogą okazać się inne przysmaki znajdujące się w kuchni. Najgroźniejszymi są rodzynki, powodujące ostre zatrucie, prowadzące do uszkodzenia nerek i nierzadko śmierć. Należy więc do stwierdzenia dosis facit venenum dodać tolerancję poszczególnych gatunków na wybrane substancje.
Do faktu, że w nadmiernych ilościach woda jest trująca ciężko się przekonać, lecz jest to prawdą. Ciecz, która dała życie na Ziemi, której poszukiwaniem na księżycu ziemskim i księżycu Jowisza ( chodzi o księżyc Europa) zajmują się całe tabuny astrologów i naukowców także poddaje się stwierdzeniu, że dawka czyni truciznę. Statystycznie w ciągu dnia organizm ludzki traci dziennie cztery szklanki wody. Złotą zasadą jest, aby uzupełniać płyny w takiej samej ilości, w jakiej je tracimy. Dzisiaj wiemy, że nadmiar wody może rozrzedzić poziom elektrolitu w organizmie ludzkim, co idzie w parze z zasadą obsługi akumulatora samochodowego. Zbyt duża ilość wody destylowanej nie pomoże akumulatorowi. W związku z nadmiarem wody znane są także przypadki obrzęku mózgu i teorie dotyczące wypłukiwania ważnych mikroelementów z organizmu. Chociaż każdy organizm ma indywidualną tolerancję na bezpieczną granicę ilości przyjętych płynów, pamiętajmy o zdrowym umiarze.
Wiadomo jednak, że bez wody człowiek nie jest w stanie przeżyć. Podczas studiów na jednym z wykładów pewien ekscentryczny profesor wysunął argument, że jeśli na świecie dojdzie do kolejnej globalnej wojny, wówczas będzie się ona toczyć o terytoria bogate w wodę pitną oraz o kopalnie soli- kolejnej niezbędnej do życia trucizny. Sól to kolejny przysłowiowy kij o dwóch końcach. Kiedyś służyła nawet jako środek płatniczy, uważano ją za skarb z wnętrza ziemi. Z jednej strony jest nam niezbędna- reguluje gospodarkę wodną i normuje ciśnienie krwi, z drugiej strony optymalna ilość soli wynosi 1 łyżeczkę dziennie, uwzględniając jej naturalną obecność w wielu potrawach. Wydaje się jasne, że wielu z nas często przekracza tą ilość. Często obok cukru rafinowanego nazywamy sól białą śmiercią. Jej nadmiar w głównej mierze owocuje chorobą układu sercowo-naczyniowego lub nowotworem żołądka. Pozostałe schorzenia to otyłość i udar mózgu.
Ostatnią omawianą substancję stanowi kalcyferol należący do grupy witamin, który my znamy pod nazwą witaminy D. Jest ona ważnym regulatorem w ludzkim organizmie. Pobudza wchłanianie wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego. Niedobór witaminy D powoduje choroby zębów i osłabienie kości. Z kolei nadmiar objawia się hiperkalcemią- zwapnieniem tkanek miękkich lub kamicą nerkową. Okazuje się więc, że nawet witaminy w nieodpowiednich dawkach stanowią o swojej toksyczności.
Na zakończenie kolejny raz podkreślić, że niemożliwe jest życie bez obecności trucizn. Jest nimi to co spożywamy, to czym oddychamy, to jaki tryb życia prowadzimy, etc. Człowiek jest skazany na życie z toksynami, poskramianie i dostosowywanie ich do swoich potrzeb przy jak największej minimalizacji efektów ubocznych oraz ryzyka powstania substancji niepożądanych, tak jak omawiana heroina. Jak szczupła jest granica pomiędzy śmiertelną trucizną a lekarstwem niech świadczy fakt, że botox- cud medycyny kosmetycznej ostatnich lat, szczególnie popularny wśród kobiet to w gruncie rzeczy poskromiony jad kiełbasiany, którego działanie uczniowie znają z lekcji przysposobienia obronnego