Реферат: 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 – Gonionemusvertens Agassiz.
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. У вооруженных 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.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--