Ларс Орстрём - Химия навсегда. О гороховом супе, опасности утреннего кофе и пробе мистера Марша

Рисунок 26.Житель Савойи с зобом – возможно, один из «альпийских кретинов». Рисунок Доминика Вивана, © Британский музей.

Люди, которых повстречал Соссюр и другие путешественники – к началу XIX века туристов в этом регионе становилось все больше [160] Мэри и Уильям Вордсворт (его мы походя упоминали в главе 9) путешествовали по региону в 1820 году, и вот что Мэри писала в своем дневнике: «В Вале, должно быть, чудовищно жить – застоявшаяся неприятная вода, кретины с зобами и другие уроды встречаются очень часто. На детей просто больно смотреть». , – были не кем иным, как «кретинами», которых прославил в своих книгах о Тинтине бельгийский писатель и иллюстратор Жорж Реми (Эрже). Серьезной проблемой для переводчиков оказалось переложение изощренных ругательств друга Тинтина, капитана Хэддока, на более чувствительные шведский и английский языки 50–60-х годов, поэтому выражение bougre d’extrait de crétin des Alpes могли в конечном итоге перевести совершенно иначе, но в то время подобные люди были известны именно как crétin des Alpes или crétin de Savoie – «идиот из Савойи».

Попытки разгадать причины двух этих заболеваний – серьезной умственной отсталости, ставшей известной как «кретинизм» (хотя этот термин сейчас считается неприемлемым), и красноречивых визуальных признаков зоба – оказались трудной задачей, которая занимает медиков с тех самых пор, как об этой болезни стало известно, то есть уже на протяжении 5000 лет. «Кретин» описан в энциклопедии Дидро как «слабоумный, глухой и немой, со свисающим до талии зобом», которого можно было часто встретить среди тогдашних обитателей территории современных Швейцарии, Южной Франции и Северной Италии [161] Hetzel B.S. The Nature and Magnitude of the Iodine Deficiency Disorders // Towards the Global Elimination of Brain Damage Due to Iodine Deficiency. Oxford University Press, 2004. .

Причины эти оставались загадкой. Если у обоих родителей был зоб, то их отпрыски страдали теми же симптомами, так что наследственный фактор явно присутствовал; но касательно всего остального делались самые безумные предположения. Может быть, дело в преобладающих ветрах в этих труднодоступных долинах? Ведь хорошо известно, что фён – теплый сухой ветер – даже способен временно свести с ума жителей Австрии, так кто знает, какое воздействие мог оказать злостный шквалистый ветер, дующий в этих отдаленных местах? В качестве альтернативной теории выдвигалось отсутствие ветра в некоторых долинах, из-за чего воздух становился затхлым; также в качестве объяснения предлагался постоянный недостаток солнечного света на некоторых горных склонах с осени по весну.

Зоб традиционно лечили при помощи пепла от сожженной морской губки, и в 1811 году Бернар Куртуа, парижский химик и производитель селитры, открыл новый элемент йод в пепле от сожженных морских водорослей, которые использовались на его селитряном заводе. Это заставило Жана-Франсуа Куанде – женевского врача, получившего образование в Эдинбурге, – совершить храброе умозаключение, или, правильнее выражаясь, сделать предположение, основанное на опыте. В 1819 году он предположил, что в морской губке также содержится йод и что прием йода может излечить зоб [162] Orgiazzi J., Spaulding S.W. Milestones in European Thyroidology (MET) Jean-Francois Coindet (1774–1834). The European Thyroid Association. .

У йода зарядовое число 53, и он находится в Периодической таблице под бромом; в то время Периодической системы элементов еще не существовало, но йод очень интересовал химиков. Его кристаллы глубокого фиолетового цвета обладали отчетливым металлическим блеском, хотя йод – не металл. Воздух внутри стеклянной банки с этим веществом быстро приобретал легкий фиолетовый оттенок, а некоторые кристаллы без каких-либо видимых усилий перемещались со дна банки на внутреннюю сторону крышки – этот процесс известен как сублимация, или возгонка.

В 1819 году о йоде и его химических свойствах еще многого не знали: например, о его родственных связях с соседями сверху – бромом (открытым в 1826 году) и хлором (открытым в 1774-м), но Куанде все же опробовал йод на своих пациентах. Как выяснилось, он добился даже слишком большого успеха: страдавшим зобом пациентам становилось лучше. Но другие врачи стали использовать йод для лечения совершенно посторонних заболеваний, и вскоре озабоченные состоянием своего здоровья жители Женевы стали принимать йод в настолько высоких дозах, что проблемой стали частые отравления этим веществом [163] Rosenfeld L. Discovery and Early Uses of Iodine // Journal of Chemical Education, 77 (984). 2000. .

Так почему же йод оказывал нужное действие? В то время врачи еще не имели никакого понятия о следовых количествах микроэлементов в нашем организме – очень низких концентрациях различных элементов (например, меди, селена, марганца), необходимых для правильной работы ферментов и других молекулярных систем; анализ же питательных веществ в пище был невозможен, так как большая часть этих веществ не была идентифицирована. Тем не менее в середине XIX века парижский ботаник и врач Гаспар Адольф Шатен проанализировал содержание йода в образцах растений, почвы и воды, собранных во время отпусков, проведенных в разных частях Франции и Европы [164] Beckers C. Milestones in European Thyroidology (MET) Introduction. The European Thyroid Association. . Оценив суточное потребление различных продуктов, он затем подсчитал, что средний парижанин поглощает 5–10 мкг йода в день (5–10 миллионных долей грамма), в то время как жители Лиона и Турина получают с пищей лишь 1–2 мкг, а крестьяне в альпийских долинах вынуждены обходиться менее чем 0,5 мкг [165] Droin G. Endemic Goiter and Cretinism in Alps: Evolution of Science and Treatments, Transformation of the Pathology and its Representations // International Journal of Anthropology, 20 (307). 2005. .

Он смело выдвинул теорию о важности йода для того, чтобы избежать развития зоба и кретинизма, но без особого результата. Шатену пришлось ждать 1896 года: за пять лет до его смерти немецкий химик Ойген Бауман смог наконец доказать, что щитовидная железа, расположенная в нижней части шеи и резко увеличивающаяся в размерах у страдающих от зоба людей, содержит йод. Это открыло возможности для масштабного лечения и профилактики заболевания, особенно когда были раскрыты молекулярные формулы секретов щитовидной железы: два вещества, известные как Т 3и Т 4 – трийодтиронин и тирозин, где к в целом органическим структурам присоединены три и четыре атома йода соответственно.

Это и в самом деле весьма странные молекулы, которые можно рассмотреть получше, если отойти от формального схематичного изображения, показанного на рисунке 27, и вместо этого попытаться представить себе размер молекулы и содержащихся в ней атомов. По мере того как мы добавляем протоны и нейтроны к атомным ядрам и продвигаемся от более легких элементов с низким зарядовым числом к более тяжелым, ядра, разумеется, увеличиваются в размере, но лишь в небольшой степени, так как большая часть пространства в атоме занята летающими электронами. С увеличением количества протонов растет и заряд ядра – соответственно, и сила, притягивающая к ядру электроны. Это означает, что атомы имеют склонность уменьшаться по мере увеличения зарядового числа. С другой стороны, должно расти и число электронов, и, когда эти отрицательно заряженные элементарные частицы приближаются к ядру, они начинают отталкивать друг друга, из-за чего атом кажется больше.