Ядовитые животные

"Ядовитые животные"

Токсикологическая классификация ядовитых животных

Всех ядовитых животных можно разделить на две большие группы: первично-ядовитых и вторично-ядовитых. К первично-ядовитым относят животных, вырабатывающих ядовитый секрет в специальных железах или имеющих ядовитые продукты метаболизма. Как правило, ядовитость первично-ядовитых животных является видовым признаком и встречается у всех особей данного вида. К вторично-ядовитым относят животных, аккумулирующих экзогенные яды и проявляющих токсичность только при приёме в пищу. Примером могут служить моллюски и рыбы, накапливающие в своём теле яд сине-зелёных водорослей, насекомые, питающиеся на ядовитых растениях.

Первично-ядовитые животные различаются по способам выработки яда и его применения и делятся на активно- и пассивно-ядовитых. Активно-ядовитые животные, имеющие специализированный ядовитый аппарат, снабжённый ранящим устройством, называются вооружёнными. В типичном случае аппарат таких животных имеет ядовитую железу с выводным протоком и ранящее приспособление: зубы у змей, жало у насекомых, колючки и шипы у рыб. В деталях строение ядовитого аппарата может варьировать, однако для всех вооружённых насекомых характерно наличие ранящего аппарата, позволяющего вводить ядовитый секрет в тело жертвы парентерально, т.е. минуя пищеварительный тракт. Такой способ внедрения яда следует признать наиболее эффективным для ядообразующего организма.

Другую группу активно-ядовитых животных составляет организмы, ядовитые аппараты которых лишены ранящего приспособления - невооружённые ядовитые животные. Примерами могут служить кожные железы амфибий, анальные железы насекомых, Кювьеровы органы голотурий. Ядовитые секреты таких желез вызывают токсический эффект при контакте с покровами тела жертвы. Чем энергичнее идёт всасывание ядов с таких покровов (особенно слизистых), тем эффективнее его действие.

У пассивно-ядовитых животных ядовитые метаболиты вырабатываются в организме и накапливаются в различных органах и тканях (пищеварительных, половых), как например, у рыб, моллюсков, насекомых.

Пассивно-ядовитые и вторично-ядовитые животные представляют опасность только при попадании в пищеварительный канал, однако существенным различием между ними является постоянство ядовитости (видовой признак) для первых и её спорадический характер - для вторых.

Зоотоксины (греч. Zoon-животное, toxikon-яд) - это биологически активные вещества природного происхождения, обладающие выраженным избирательным взаимодействием с биологическими структурами. Наука, изучающая химическую природу и механизмы действия животных ядов на организм животного или человека, - зоотоксинология. Она возникла на стыке таких дисциплин, как молекулярная биология, зоология, физиология, биохимия, патофизиология, фармакология.

Зоотоксинология своими корнями уходит в глубокую древность. Не случайно эмблема медицины - чаша, обвитая змеёй Эскулапа. В Древней Греции в античных скульптурах изображали бога врачевания Эскулапа, богиню здоровья Гигиею и богиню мудрости Афину вместе со змеями. Большой вклад в учение о ядовитых животных внесли Авицена (980-1037), Е.Н. Павловский (1884-1965), Н.А. Холодковский (1858-1921), Ф.Ф. Талызин (1903-1976), С.В. Пигулевский (1899-1974).

По своей химической структуре зоотоксины очень разнообразны. В их состав могут входить алифатические и гетероциклические соединения, алкалоиды, стероиды, неэнзиматические полипептиды, ферментативные белки. Это «истинные токсины», не встречающиеся в организме реципиента. Другая группа компонентов зоотоксинов образована химическими веществами, встречающимися в организме реципиента. Это ацетилхолин, гистамин, катехоламин, производные индола, различные ферменты и их ингибиторы.

В токсикометрии зоотоксинов важнейшей характеристикой является их токсичность-свойство химического вещества вызывать патологические изменения, ведущие к нарушению основных процессов жизнедеятельности организма и приводящие к его гибели.

По характеру физиологического взаимодействия на живой организм зоотоксины делятся на: нейротоксины, воздействующие преимущественно на нервную систему; цитотоксины, вызывающие повреждение клеток тканей; геморрагины, нарушающие проницаемость кровеносных сосудов; гемолизины, обуславливающие разрушение эритроцитов.

Имеется и определённое соответствие между химическим составом яда, морфологическими особенностями ядовитого аппарата и биологической спецификой действия того или иного яда. Так большинство ядов представляет собой сложную смесь токсических полипептидов и ферментативных белков (яды кишечнополостных, пауков, скорпионов, перепончатокрылых, змей). Характерно, что эти яды активны, в основном, при парентеральном введении, т.к. при введении внутрь они расщепляются пищеварительными ферментами. Этим можно объяснить морфологическую специализацию ядовитого аппарата, снабжённого ранящим устройством. С другой стороны, животные с несовершенным ядовитым аппаратом имеют яды небелковой природы, обладающие большим эффектом при попадании с пищей.

Хищнический образ жизни животных, как правило, способствует совершенствованию формы ядовитого аппарата (змеи, скорпионы, пауки). В большинстве случаев яды этих животных содержат компонент, действующий на нервную систему и предназначена для обездвиживания жертвы. У животных с несовершенным ядовитым аппаратом яд, в основном, выполняет защитные функции (жабы, муравьи, многоножки).

Попавший в организм яд распределяется неравномерно. Существенное влияние на распространение яда оказывают биологические мембраны (стенки капилляров, плазматические мембраны), гематоэнцефалический и плацентарный барьеры. Скорость дренирования ядов во многом определяет быстроту развития токсического эффекта. Для зоотоксинов характерно избирательное действие, т.е. способность повреждать определённые клетки - мишени. Действие зоотоксинов может носить местный и резорбтивный характер.

На картину отравления человека животными ядами оказывают влияние многие факторы. Во-первых, состав яда, преобладание в нем того или иного компонента будет определять клиническую картину отравления: в неё могут превалировать признаки или поражения нервной системы, некроза мягких тканей, паралича кровеносных сосудов, гемолиза эритроцитов, или их сочетания. Во-вторых, места нанесения поражения. Чем ближе оно к центральной нервной системе, тем тяжелее картина отравления. В-третьих, сезон года. После спячки, линьки животных яд их более токсичен. В-четвёртых, психологическое состояние больного. У неуравновешенных больных с лабильной нервной системой картина отравления тяжелее.

Ядовитые беспозвоночные

Значительная часть биомассы обитателей моря приходится на долю беспозвоночных. Среди них немало ядовитых видов, принадлежащих различным таксонам: губкам, кишечнополостным, червям, моллюскам, иглокожим. В решении проблемы комплексной утилизации продуктов моря наряду с традиционными промысловыми видами важное значение придается и ядовитым беспозвоночным, многие из которых являются продуцентами биологически активных веществ с потенциально полезными свойствами.

Особый интерес у исследователей вызывает то обстоятельство, что гидробионты часто продуцируют оригинальные структурные соединения, не встречающиеся у обитателей суши. Не менее важно знать и особенности поражающего действия ядовитых животных моря в профилактических и лечебных целях. Наконец, ядовитость - биологическое качество, обеспечивающее аллелохимические взаимодействия гидробионтов в процессе их эволюции. В условиях обостренной межвидовой конкуренции в умеренных и южных широтах «химическое оружие» активно - и пассивно-ядовитых морских животных имеет важное приспособительное значение. Однако и в холодных водах высоких широт, где видовое разнообразие ниже, также встречаются ядовитые виды.

Тип кишечнополостные насчитывает около 9000 видов. Это преимущественно морские организмы, лишь некоторые из них адаптированы к пресной воде. Характерной особенностью кишечнополостных является наличие стрекательных клеток (книдобластов, или нематоцитов), вырабатывающих ядовитый секрет и служащих для защиты от врагов и умерщвления добычи. Ядовитым аппаратом обладают оба поколения в цикле развития кишечнополостных - полип и медуза. Если полипы в подавляющем большинстве - сидячие формы, обитающие на сравнительно небольших глубинах и предпочитающие скальные грунты, то медузы - свободно плавающие организмы. Все кишечнополостные - хищники. Пищей им служат разнообразные организмы, начиная от мелких планктонных рачков и кончая рыбами.

Строение ядовитого аппарата. Книдобласты, или нематоциты, содержат очень мелкие внутриклеточные структуры - нематоцисты. Нематоциста состоит из капсулы и заключенной в ней полой нити, замкнутой на одной стороне, как бы вывернутой наизнанку и закрученной в спираль Выстреливание нематоцисты заключается в быстром выбрасывании нити. У покоящейся нематоцисты та ее часть, через которую выбрасывается нить, обычно покрыта крышечкой. На наружном конце книдобласта имеется щетинковидный отросток - книдоциль. Считается, что Выстреливание нити вызывается повышением давления внутри капсулы, при этом книдоциль может играть роль механорецептора. У некоторых видов нить снабжена шипами, фиксирующими ее в тканях жертвы. Реакция выстреливания носит контактно-химический характер. Интенсивное механическое раздражение нематоцист индифферентными объектами вызывает лишь слабый ответ (примером могут служить случаи симбиоза крупных актиний с рыбками, свободно передвигающимися среди их щупалец и находящими здесь защиту от врагов), тогда как слабого механического раздражения естественной пищей достаточно, чтобы вызвать выстреливание.

Первая помощь и профилактика отравлений. При оказании первой помощи необходимо полотенцем или тряпкой удалить с кожи обрывки щупалец и стрекательные клетки. Рекомендуется для этой цели также провести по коже обратной стороной ножа или протереть сухим песком. Пораженное место полезно обработать спиртом, 10%-ным раствором формалина, раствором аммиака или соды. В тяжелых случаях необходимо оказание медицинской помощи; поскольку противоядные сыворотки отсутствуют, лечение носит симптоматический характер. В воде избежать контакта с кишечнополостными трудно, поэтому рекомендуется применение гидрокостюмов, комбинезонов, масок, очков, перчаток, обуви с толстой подошвой.

Медуза-крестовичок - GonionemusvertensAgassiz.

Экология и биология. Молодые медузы имеют цилиндрический, а половозрелые - полушаровидный колокол. Наиболее крупные экземпляры достигают 40 мм в диаметре. На нижней части всех четырех радиальных каналов развиваются сильно складчатые гонады, придающие медузе при рассмотрении сверху вид креста. По краю колокола помещается до 80 щупалец, находящихся на разных стадиях развития. На нижней стороне колокола имеется хорошо заметная широкая кольцевая складка - парус. Колокол прозрачный, желтовато-зеленый, радиальные каналы - темно-коричневые, гонады - красно-коричневые. Встречается около берегов на глубинах до 10 м в Японском море, Татарском проливе и у южных Курильских островов.

Картина отравления. Наиболее часто получают «ожоги» купающиеся среди зарослей водных растений. Отравление характеризуется резкой болью в месте «ожога», гиперемией, сыпью. Тонус мышц прогрессивно падает, атония захватывает и дыхательную мускулатуру. Часты жалобы на боли в конечностях, пояснице. Поражение ЦНС сопровождается помрачением сознания, психомоторным возбуждением, бредом, галлюцинациями, кратковременной слепотой и глухотой. Со стороны сердечнососудистой системы отмечается тахикардия, незначительное повышение АД. Симптомы отравления удерживаются до 5 сут. Повторные «ожоги» приводят к более тяжелому течению отравления.

Лечение симптоматическое.

Химический состав и механизм действия яда. Состав яда изучен недостаточно. Яд блокирует Н-холинореактивные системы нейромышечных синапсов и парасимпатических ганглиев, симпатические ганглии более устойчивы к его действию. Антихолинэстеразное действие яда может усиливать его влияние на нервную систему. Под действием яда в организме усиливается высвобождение гистамина и серотонина, последний, по-видимому, ответствен за психотические симптомы отравления.

Тип Немертины (Nemertini)

Экология и биология. Немертины - низшие черви, обитающие преимущественно в морях. Основная масса этих животных - бентические организмы, встречаются, начиная с верхних горизонтов литорали и кончая глубинами в несколько сотен метров. В большинстве - хищники, питающиеся аннелидами, ракообразными, моллюсками, рыбами.

Строение ядовитого аппарата. Характерной особенностью немертин является выворачивающийся наружу хобот, служащий для защиты и захвата добычи. Увооруженных немертин (класс Anopla) хобот снабжен одним или несколькими стилетами. У основания стилетов открывается извергательный канал, связанный с железистым эпителием. Передняя часть хобота способна выворачиваться наружу, подобно пальцу перчатки, при этом стилет оказывается на конце выброшенного хобота. У невооруженных немертин (класс Enopla) ядовитость связана с выделением слизи, продуцируемой кожными железами.

Химический состав и механизм действия яда. Действующим началом яда вооруженных немертин Amphiporus, Paranemertes является анабазеин, а также его дериваты 2,3'-бипиридил и немертиллен. Токсины обладают никотиноподобным действием и вызывают паралич у полихет и ракообразных. Из слизистого секрета невооруженных немертин Cerebratulus выделены две группы токсических полипептидов: цитолитические (группа А) и нейротоксические (группа В).

Тип Кольчатые черви (Annelida)

Экология и биология. Наиболее изучены в токсическом плане морские кольчатые черви, относящиеся к классу Многощетинковых кольчецов (Polychaeta). Полихеты - типичные морские формы, очень многие приспособились к жизни в сильно опресненной или пресной воде. Полихеты особенно многочисленны в мелководье, ряд форм приспособился к пелагическому и планктонному существованию. Хищные полихеты, ведущие придонный образ жизни, встречаются преимущественно среди камней, ракушечника, водорослей. Многие виды живут во временных или постоянных трубках, в том числе и в грунте. Питаются полихеты мелкими пелагическими организмами, а также растительными остатками, заключенными в иле. Нередки случаи комменсализма - в губках, иглокожих, моллюсках.