№51. Ядовитые паукообразные и их медицинское значение. Происхождение ядовитости в животном мире.
Ядовитые паукообразные.
Пауки – многочисленный отряд паукообразных, включающий более 27 тысяч видов. У пауков головогрудь и брюшко несегментированы, отделены друг от друга перехватом. Органами дыхания являются легкие или трахеи. Хилицеры оканчиваются коготком, близ вершины которого находится отверстие протока ядовитой железы. На конце педипальпы самца расположен совокупительный орган. Конечности брюшка преобразованы в паутинные бородавки, на основном членике которых открываются протоки паутинных желез. Паутину ткут в основном самки.
После оплодотворения самки нередко поедают самцов. Ряд пауков откладывает яйца в паутинный кокон, который самка нередко носит с собой, проявляя заботу о потомстве. Сложное поведение пауков в связи с использованием паутины на всех этапах жизненного цикла определило их широкую экологическую иррадиацию и расцвет.
Для человека наибольшую опасность представляют каракурт, тарантул и крестовик.
Каракурт (Lathrodectus tredecimguttatus). На территории СНГ каракурты обитают в пустынях и предгорьях Средней Азии, степях Крыма; обнаружены они и в Одесской области. Самка длиной 1,5-2 см, самец – не более 1 см. Каракурт имеет бархатисто-черную окраску, иногда с ярко-красными пятнами. Укусы каракурта могут быть смертельными для животных и человека. Степень ядовитости может варьировать от времени года, характера питания и других факторов, при этом большей токсичностью обладает яд самок. В момент укуса чаще всего ощущается мгновенная жгучая боль, уже через 15-30 минут распространяющаяся по всему телу. Обычно больные жалуются на невыносимые боли в области живота, поясницы, грудной клетки. Характерно резкое напряжение мышц брюшного пресса. Среди симптомов общего отравления: одышка, сердцебиение, учащение пульса, головокружение, головная боль, тремор, рвота, бледность или гиперемия лица. Характерны также бронхоспазм, задержка мочеиспускания и дефекации. Психомоторные возбуждение на поздних стадиях отравления сменяется глубокой депрессией, затемнением сознания, бредом.
В состав яда входят нейротоксины белковой природы, а также ферменты– гиалуронидаза, фосфодиэстераза, холинэстераза, кининаза. Существует видовая чувствительность к яду. Овцы и свиньи поедают каракуртов без вреда для себя, поэтому их можно использовать для уничтожения каракуртов на пастбище. С лечебной целью применяется противокаракуртная сыворотка. В населенных пунктах рекомендуется уничтожение сорной растительности во дворах, вдоль трамвайных путей и т.д., где каракурты находят пристанище.
Тарантул (Lycosa singoriensis) распространен в пустынной, степной и лесостепной зонах. Ареал распространения достигает Казани. Живет в глубоких вертикальных норах, выстланных паутиной. Тарантул – это крупный паук длиной до 35мм, густо покрыт волосками. Верхняя поверхность тела буроватого цвета, нижняя – черного, на конечностях имеются поперечные желтоватые кольца. Самка откладывает до 400 яиц, из которых весной образуется потомство. При укусе в ранку попадает яд, вызывающий болезненные местные явления и симптомы общей интоксикации. У пострадавшего наблюдается апатия, сонливость, может возникнуть озноб, учащение пульса, потливость. Прогноз благоприятный.
В состав яда тарантула входят токсические полипептиды и ферменты: гиалуронидаза, протеазы, эстеразы, аргининовые эфиры, кининаза. Кроме того в яде тарантулов обнаружены спермин, спермидин, путресцин, кадаверин. Токсины, содержащиеся в яде, вызывают увеличение проводимости хемовозбудимых кальциевых каналов гладких мышц, что приводит к их сокращению. Нарушение кальциевого баланса также ведет к развитию некроза тканей. Лечение носит симптоматический характер.
Обыкновенный крестовик (Araneus diadematus) широко распространен вплоть до Крайнего Севера. Обитает на деревьях, кустарниках, часто встречается в домах. Имеет крупные размеры, самки достигают 25мм. Дорсальная поверхность брюшка красноватая или черно-коричневая с четкими белыми пятнами, расположенными в виде креста. Плетет колесовидную паутину. В месте укуса возникает жгучая боль, кровоизлияние. У больных наблюдается головная боль, слабость, возможны суставные боли. В месте укуса может развиться некроз тканей.
В состав яда входят гемолизин и нейротоксический компонент. Нейротоксин блокирует синаптическую передачу через ацетилхолиновые и глутаматные синапсы. Действие яда обратимо. Лечение симптоматическое.
Происхождение ядовитости в животном мире.
Среди животных организмов ядовитые формы встречаются практически во всех таксонах. Ядовитость – универсальное и широко распространённое явление в живой природе. Ядовитым называют организм, в котором вырабатываются или накапливаются вещества, способные при попадании в другой организм вызывать нарушения его жизнедеятельности или смерть. Ядовитые вещества животного происхождения называют зоотоксинами.
Токсинологическая классификация ядовитых животных представлена на следующей схеме:
Первичноядовитые животные вырабатывают токсины в специализированных железах, либо накапливают в тканях ядовитые метаболиты. Вторичноядовитые аккумулируют экзогенные яды из окружающей среды и проявляют токсичность только при приеме в пищу.
Первичноядовитые животные различаются по способам выработки и применения яда и делятся на активно- и пассивноядовитых. Активноядовитые животные, имеющие специализированный ядовитый аппарат, снабженный ранящим устройством, называются вооруженными (жалящие насекомые, ядовитые змеи и т.д.). Ядовитый секрет вводиться в тело жертвы парентерально (минуя пищеварительный тракт). Такой способ введения яда является наиболее эффективным. Животные, ядовитые аппараты которых не имеют ранящих приспособлений, называются невооруженными. Примерами могут служить анальные железы насекомых, кожные железы амфибий. Ядовитые секреты вызывают токсический эффект при контакте с покровами тела жертвы, или при их всасывании в кровь. Пассивноядовитые животные вырабатывают и накапливают ядовитые метаболиты в различных органах и тканях (половых, пищеварительных). Они представляют опасность только при их попадании в пищеварительный тракт.
На ранних этапах эволюции в качестве яда могли выступать нормальные метаболиты, выделяющиеся в окружающую среду или накапливающиеся в организме. Наиболее примитивной формой ядовитости является накопление токсичных метаболитов в организме. У животных, не имеющих иных способов защиты или нападения, ядовитый аппарат может формироваться за счет специализации и видоизменения ранее существующих структур. Яд может формироваться покровными клетками (у кольчатых червей, кишечнополостных, иглокожих) или железами внешней и внутренней секреции. Например, у перепончатокрылых насекомых ядовитый аппарат представляет собой видоизмененную половую систему самок. Появление аппарата введения яда является прогрессивным признаком ядовитости с морфофизиологической точки зрения.
Активноядовитые животные (змеи и пауки) вырабатывают яды, представляющие собой смеси токсических полипептидов и литических ферментов. Их токсины по происхождению связаны с пищеварительными ферментами слюнных желез. Они действуют только при их попадании в кровь. При введении их в пищеварительную систему они расщепляются и теряют токсических эффект.
Невооруженные активноядовитые животные в большинстве случаев имеют яды небелковой природы. Поэтому они наиболее эффективно действуют при попадании в пищеварительную систему.
Хищнический образ жизни ядовитых животных сопровождается возникновением вооруженной формы ядовитого аппарата, а токсины обладают нейротропным действием, которое направлено в первую очередь на обездвиживание жертвы (змеи, скорпионы, осы). Нередко нейротоксины обладают строгой специфичностью действия, соответствующей пищевой специализации животного. Например, видоспецифические яды скорпионов.
У невооруженных ядовитых животных (жуки) яды в основном обладают отпугивающим действием, и по химической природе их относят к стероидам и органическим кислотам.
В процессе эволюции ядовитости изменяются механизмы резистентности к собственным ядам животных, производящих токсины. Наиболее известный из механизмов, представлен особым строением ядопродуцирующих желез, стенки которых препятствуют распространению токсинов по организму.
Нередко яды вырабатываются вместе с их ингибиторами и поэтому в таком виде не проявляют специфической активности. Но при попадании в организм другого вида концентрации ингибиторов токсинов резко падают, и ферменты активируются. Также существуют и гуморальные антитоксические механизмы.
Экологический подход к проблеме ядовитости позволяет связать воедино особенности биологии данного вида животного со спецификой химической структуры и механизма действия вырабатываемых ими ядов.