Рис. 4. Типы кривых «доза—эффект», отражающие наличие гормезиса

«Парадоксально, что парадоксальные эффекты не всегда поддаются воспроизведению». Иногда в повторных экспериментах, проводимых с целью воспроизведения парадоксальных эффектов, выявляемые провалы на кривых «доза – эффект» фиксируются при разных концентрациях действующего ксенобиотика [14].

Хотя парадоксальный эффект имеет место при действии химических веществ на биологические системы разных уровней организации (организменный, клеточный, субклеточный), механизм его в большинстве случаев неясен, и в настоящее время чёткое объяснение природы этого феномена отсутствует. Тем не менее, для ряда случаев механизм парадоксальных реакций установлен. Так, например, выяснено, что некоторые ферменты в процессе взаимодействия с ядом могут существенно отличаться по своей чувствительности к ингибитору или к промежуточным продуктам, которые накапливаются в результате ингибирования. В этих условиях активность биохимической системы, связанной с метаболизмом данного яда, может парадоксально реагировать в ответ на увеличение дозы ингибитора.

Во всех биологических организмах, представляющих собой открытые динамические системы, действует закон Арндта–Шульца: «Наличие целого каскада взаимосвязанных реакций в биологических системах позволяет даже незначительному раздражению вызвать максимальную ответную реакцию в организме. Сильные и сверхсильные раздражения, а также слабые раздражения, повторяемые слишком часто, скорее блокируют ответ на раздражение».

Для примера отметим, что с биотическими концентрациями ртути издавна работают в гомеопатии, в которой утверждается, что две фазы действия лекарства определяются дозой. Например, в обычных терапевтических дозах атропин вызывает сухость слизистых, тогда как в крайне малых дозах он повышает их секрецию. Этот фармакологический принцип, открытый в 1870-х годах двумя исследователями Hugo Schulz (академический ученый) и Rudolf Arndt (психиатр и гомеопат), получил название Закон Арндта-Шульца. Например, в очень низких концентрациях йод, бром, хлорид ртути и мышьяковая кислота (H_>3AsO_>4) стимулируют рост дрожжей, в средних дозах – подавляют, а в больших дозах – убивают клетки.

Другой вариант парадоксального эффекта. Большинство людей (около 90%) при употреблении крепкого чая или кофе обычно чувствуют прилив бодрости; зачастую это даже мешает уснуть. Однако примерно у 10% эти напитки, напротив, вызывают сонливость.

Глава 3. Токсический удар по биосфере и человеку

«Осознать зло – значит немедленно начать бороться с ним»

М. Кольцов

«Начало серьезных научных исследований по проблеме глобального загрязнения природной среды обычно связывают с работами Дж. Форрестера и группы Д. Медоуза. Однако здесь необходимо существенное уточнение. По-видимому, самым сильным импульсом к обострению интереса к этой проблеме послужила книга Рэйчел Карсон «Безмолвная весна». Вышедшая первым изданием в 1962 г., за очень короткий срок она выдержала множество изданий. В течение 1962 г. эта книга только в США была издана 6 раз (!). И хотя она посвящена только одной проблеме химизации – все более широкому применению химических веществ для борьбы с вредителями сельского хозяйства, Р. Карсон усмотрела в этом огромную опасность для будущего всего человечества. Она высказала мнение о том, что со временем ядовитые химические вещества настолько пропитают поверхность земли, что сделают ее непригодной для всякой жизни, и тогда весна – время пробуждения природы – станет «безмолвной», поскольку не будет больше ни птиц в лесах и на полях, ни рыбы в реках, и над всем человечеством нависнет смертельная опасность» [15].