Формула змеиного яда

Формула змеиного яда

Змеиный яд — сложная смесь органических и неорганических веществ, вырабатываемая железами некоторых видов змей. Состав и свойства яда различных змей неодинаковы [1] .

Содержание

Секреция [ править | править код ]

Яд вырабатывается специальными железами, расположенными позади глаз. Эти железы представляют собой видоизменённые слюнные железы, открывающиеся наружу выводными протоками, которые сообщаются с помощью мешочка с одним либо несколькими каналами ядовитых зубов.

Состав [ править | править код ]

Классификация [ править | править код ]

По характеру воздействия на организм [ править | править код ]

  • нейротоксический — обладают курареподобным действием, останавливают нейромышечную передачу, в результате чего наступает смерть от паралича
  • гемовазотоксический — вызывают сосудистый спазм, за ним — сосудистую проницаемость, а потом отёк тканей и внутренних органов

По происхождению [ править | править код ]

Яд морских змей [ править | править код ]

Морские змеи имеют один из наиболее сильных змеиных ядов вообще. Ведь питаются они рыбами и головоногими моллюсками, а холоднокровные более устойчивы к змеиному яду, чем млекопитающие и птицы. Ядовитые зубы морских змей закреплены неподвижно (примитивный признак) в передней части верхней челюсти и немного короче, чем у наземных змей. Однако у большинства из них длина зубов достаточна для проникновения сквозь кожу человека. Исключением являются виды, питающиеся преимущественно икрой рыб.

Самой ядовитой морской змеёй считается Оливковая морская змея Дюбуа, которая после Тайпана Маккоя и бурой змеи третья по ядовитости змея в мире.

Яд аспидов [ править | править код ]

Все виды этого семейства ядовиты. Парные ядовитые зубы расположены в передней части укороченных верхнечелюстных костей; они заметно крупнее остальных зубов, загнуты назад и снабжены ядопроводящим каналом; закреплены неподвижно (примитивный признак). Ядопроводящий канал у аспидов произошёл от бороздки на передней поверхности зуба путём постепенного смыкания её краёв. Функционирует обычно только один из ядовитых зубов, второй является «заместителем» на случай утраты первого. Помимо клыков, у многих аспидов верхняя челюсть снабжена мелкими зубами; у мамб и американских аспидов таковые отсутствуют.

В яде аспидовых змей в целом преобладают нейротоксины, что даёт при укусе характерную клиническую картину. Местные явления в области укуса почти не развиваются (нет ни опухоли, ни покраснения), зато быстро наступает смерть вследствие угнетения нервной системы, в первую очередь паралича дыхательного центра. Укус крупных аспидов, например, кобры, представляет смертельную опасность для человека. К этому семейству относится самая ядовитая наземная змея в мире — тайпан Маккоя (Oxyuranus microlepidotus).

Яд гадюк [ править | править код ]

Все гадюковые имеют пару относительно длинных, полых внутри клыков, которые используются для выделения яда из ядовитых желёз, находящихся за верхней челюстью. Каждый из двух клыков расположен в передней части пасти на верхнечелюстной вращающейся взад-вперед кости. Когда не используются, клыки сложены назад и закрыты плёночной оболочкой. Левый и правый клыки вращаются независимо друг от друга. Во время схватки пасть открывается на угол до 180 градусов и кость вращается вперёд, выпячивая клыки. Челюсти смыкаются при контакте, и сильные мышцы, находящиеся вокруг ядовитых желёз, сокращаются, выделяя при этом яд. Это действие мгновенно и является скорее ударом, чем укусом. Змеи используют этот механизм как для обездвиживания жертвы, так и для самообороны.

Применение [ править | править код ]

Яды змей применяются в основном в медицине, например, в качестве болеутоляющего, противовоспалительного средства при заболеваниях периферической нервной системы, и т. д.

Змеиный яд — это словосочетание вызывает не самые приятные ассоциации у человека. Понятно почему, ведь такой продукт жизнедеятельности змей чаще всего приводит к ухудшению состояния здоровья. Но это только в естественных природных условиях, если змея укусила человека. Модницы и люди, заботящиеся о своём здоровье, знают, что змеиный яд применяется во многих сферах жизни. Косметология и медицина давно взяли на вооружение этот природный компонент в создании препаратов, помогающих людям.

Какими свойствами наделено это вещество? Когда яд нам помогает? И в каких случаях его нужно остерегаться? Рассмотрим некоторые варианты применения змеиного яда.

Состав змеиного яда и его виды

Змеиный яд — это продукт деятельности специфических ядовитых желёз (изменённые слюнные железы), которые находятся позади глаз у змеи. Такое токсическое вещество поступает в тело жертвы через ядовитые зубы. Мало кто задумывается почему это сильнодействующее ядовитое вещество даже в ничтожных количествах оказывает такое выраженное влияние на организм. Змеиный яд в первую очередь действует на жизненно важные органы и не имеет искусственных аналогов.

На территории России и Беларуси встречаются более 58 видов змей из которых 11 ядовитые. Состав змеиного яда зависит от вида этих пресмыкающихся. Основные его действующие вещества — сложные белки и полипептиды (молекулы, содержащие более 10 различных аминокислот), ферменты и микроэлементы.

По своему действию на организм человека различают следующие виды змеиного яда.

  1. Яд, содержащий нейро и кардиотропные токсины. Они есть в яде кобры, морских змей и аспидов. Секрет их желёз действует угнетающе на нервную и сердечно-сосудистую систему.
  2. Геморрагического, некротизирующего и гемокоагуляционного действия. Эти высокомолекулярные белки присутствуют в яде гадюк и щитомордников. Как действует такой змеиный яд на человека? В месте укуса образуется отёк, нарушается работа кровеносной системы и происходит некроз (омертвление) тканей.

Состав ядов зависит от присутствия и выработки определённых белков и аминокислот в организме змеи.

Такое специфическое действие секрета змеиных желёз на организм легло в основу создания многих лекарственных веществ и косметологической продукции. В небольших количествах и в умелых руках отравляющие вещества могут служить на пользу человеку.

Читайте также:  Отвар из овса для лечения печени рецепт

Как используют змеиный яд в медицине

В чистом виде секрет змеиных желёз в медицинской практике не применяют. Чаще всего используют разбавленный раствор с добавлением глицерина, консервантов, стабилизаторов и других необходимых компонентов. Польза змеиного яда обусловлена его свойствами. В первую очередь — это влияние на нервную систему и способность вызывать местную реакцию кожи. Вещество используется в виде раствора для инъекций, кремов, мазей. Чем могут помочь такие средства?

Лечебные свойства змеиного яда обладают следующими характеристиками.

  1. В составе медицинских мазей змеиный яд обладает противовоспалительными свойствами. Нейротропные токсины работают как местный анестетик. Эти вещества снижают болевой синдром, уменьшают воспаление в месте применения, усиливают кровоток в области поражения. Благодаря таким лечебным свойствам процесс заживления идёт намного быстрее при воспалении мышц, суставов, невралгии, некоторых заболеваниях кожи.
  2. Помогают такие лечебные средства если существуют хронические процессы позвоночника и нервной системы. Они уменьшают боль в период обострения полиартрита, остеохондроза, ревматических поражений суставов. Лекарственные средства на основе змеиного яда улучшают усвоение противовоспалительных препаратов и способствуют более глубокому проникновению местных физиотерапевтических методов воздействия на ткани.
  3. Змеиный яд в медицине применяется и в экстренных ситуациях. Его взяли за основу для производства сыворотки, нейтрализующей яд гадюк после укуса. В случае своевременного обращения пострадавшего удаётся спасти ему жизнь и избежать возможных осложнений со здоровьем в будущем.
  4. Постоянно ведутся новые исследования в эффективности лечения змеиным ядом. Разрабатываются методы терапии онкологических заболеваний и лечения последствий сахарного диабета с использованием этого вещества. Яд может задерживать рост и развитие раковых клеток.
  5. В разных дозировках различных видов змей секрет их желёз влияет на кровь: разжижает либо способствует её свёртыванию.

Любое средство, в состав которого входит змеиный яд, должно быть назначено только специалистом из-за возможных побочных эффектов. Не применяйте такой крем или мазь без консультации с лечащим врачом и без предварительного обследования.

Как называется лечение змеиным ядом? Ядотерапия или «змеиная терапия» применяется издавна. Наши предки верили, что змеи могут воскрешать умерших, помогать при бесплодии. Их секрет улучшает иммунную систему нашего организма, спасает от туберкулёза, способствует росту волос при полном облысении и снимает приступы бронхиальной астмы. И, хотя многие мифы уже давно в прошлом, учёные до сих пор исследуют механизмы влияния таких веществ на системы органов человека.

Применение змеиного яда в косметологии

Желающие оставаться вечно молодыми постоянно экспериментируют с необычными средствами спасения молодости. Секрет особых желёз пресмыкающихся, нашёл своё место применения и в этой области.
Змеиный яд используется в косметологии для разглаживания морщин — он заменяет ботекс. То есть такое средство не является аналоговым, но по конечному эффекту они схожи. Яд в месте применения способствует разглаживанию мимических морщин. Эти возрастные изменения в некоторых случаях уменьшаются на 40–50% при длительном применении кремов с «ядовитым» компонентом.

Используют кремы и косметические препараты так же:

  • в массажных салонах для кожи;
  • на Востоке применяют настойки со змеиным ядом, как лекарство для повышения потенции;
  • его добавляют в шампуни для улучшения роста волос.

Как действует змеиный яд на организм человека

Что происходит в организме человека после укуса змеи? Клиническая картина зависит от вида пресмыкающегося, места укуса и других факторов.

  1. После укуса гадюки или змеи из рода щитомордников бурно развивается местная реакция: боль, отёк ткани, изменение окраски кожи в месте укуса. В тяжёлых случаях отёк быстро распространяется на все тело.
  2. В первые 20–40 минут возникают симптомы шока: бледность кожи, головокружения, тошнота, учащённое сердцебиение, слабость, иногда случается обморок.
  3. Как змеиный яд действует на кровь? Нарушается работа всей системы свёртывания крови, немного позже развивается ДВС-синдром (тяжелейшее состояние кровеносной системы, приводящее к ухудшению работы всех органов).
  4. Позже появляются осложнения в работе сердца, печени, почек, омертвление тканей, гангрена пальцев стопы и кисти.
  5. После укуса кобры местная реакция незначительна. Появляется онемение в области укуса, отёк незначителен, цвет кожи не меняется.
  6. Спустя 15–20 минут отравления змеиным ядом появляется слабость, слюнотечение, рвота, нарушается координация движений, паралич мышц, нарушается речь, затрудняется дыхание.

  1. Пострадавшему человеку необходимо обеспечить полный покой и незамедлительно доставить в стационар.
  2. В первые 10 минут выдавить или отсосать капли яда. В труднодоступном месте самостоятельно это можно сделать с помощью пластикового шприца с отрезанным носиком.
  3. Пострадавшему нужно назначить обильное тёплое питье, исключая алкоголь.
  4. Нельзя накладывать жгут на поражённую конечность — это ускорит развитие процесса её отравления.

Змеиный яд — это полезный или вредный продукт? Все зависит от ситуации. Любой, даже дорогостоящий и идеальный крем или лекарственный препарат, при неправильном применении или неадекватном назначении, сработает хуже токсического вещества. Поэтому перед использованием любого средства узнайте о нём больше у специалиста и не применяйте без назначения врача.

Нам кажется, кто сильнее — тот и главный. Хищники оттачивают реакцию, отращивают острые зубы, тренируют мощные челюсти; травоядные противопоставляют им могучую массу и быстрые ноги. Но яд — это огнестрельное оружие природы, «великий уравнитель». С его появлением слабый может одолеть сильного, медленный догонит быстрого. Недаром до применения токсинов независимо друг от друга «додумались» совершенно разные животные, от медуз до млекопитающих (ядовиты, например, некоторые землеройки), от пауков и насекомых до, конечно же, змей.

Читайте также:  Границы сахара в крови у мужчин

Ядовитые животные есть в каждом классе животных (за исключением птиц), но каждый из них двигался к этому своим путем. У медуз появились специализированные стрекательные клетки, содержащие сложную органеллу книдоциль с острым шипом. У пчел и ос под производство яда приспособлены придаточные железы половой системы. Змеиный яд — это слюна, густой водный раствор, содержащий сложную и смертоносную смесь токсичных белков. Он столь безупречен, что уже включает некоторое количество протеолитических ферментов, которые размягчают ткани и начинают переваривать жертву: она все равно никуда не денется.

Черная мамба ЛД50: 0,3 мг/кг (при подкожном введении). Обитающая в Африке Dend-roaspis polylepis — одна из самых пугающих и опасных ядовитых змей мира. Ярко выраженное территориальное поведение делает ее весьма агрессивной к любым нарушителям границ, и если быстро не использовать противоядие, вероятность гибели от укуса составит 100%.

Общий ядовитый предок

До появления методов анализа и сравнения ДНК биологам приходилось опираться на не слишком надежную почву сравнительной анатомии, эмбриологии и смежных дисциплин. Такой традиционный подход говорил, что общий предок всех ядовитых змей мог жить около 100 млн лет назад, когда они уже давно разошлись со своими чешуйчатыми родственниками-ящерицами. В самом деле, ядовитые ящерицы — исключительная редкость, тогда как яд имеется как минимум у четверти видов змей. Тяжелые последствия укусов многих ящериц связывали с бактериями, в том числе и с многочисленными патогенами, которые обитают в их ротовой полости.

Однако не так давно в экспериментах с клеточными культурами обнаружилось, что слюна многих ящериц обладает настоящей токсичностью и способна подавлять свертывание крови, вызывать паралич и прочие неприятные эффекты. Отдельные белковые компоненты змеиного яда найдены у 1500 видов ящериц, включая знаменитых комодских «драконов». Добавив к этому данные химического и ДНК-анализа, ученые выдвинули гипотезу о куда более древнем эволюционном происхождении ядов, относя этот знаменательный момент к общему предку змей, игуан и некоторых других ящериц, который жил около 170 млн лет назад и совершил особые перестройки своего генома.

Жестокая змея ЛД50: 0,025 мг/кг (при подкожном введении). Oxyuranus microlepidotus — житель Центральной Австралии — использует самый опасный для человека яд, который включает токсины, действующие на нервную систему и мышцы, печень, почки и сосуды. К примеру, тайкатоксин блокирует перемещение ионов кальция в клетки сердечной мышцы, останавливая их работу.

Гены, кодирующие важные для работы различных клеток и тканей белки, дуплицировались и начали действовать в слюнных железах. Такие дупликации в природе не редкость — например, коротконогость биглей, такс и родственных им пород собак стала результатом удвоения гена сигнального фактора FGF4, участвующего в регуляции роста конечностей. Однако у «ядовитого предка» случайные мутации и отбор изменили функции исходной молекулы — и белок, мирно служивший каким-нибудь регулятором свертывания крови, мог превратиться в убойный токсин, вызывающий ее неконтролируемую коагуляцию. Например, фосфолипаза А2, небольшой и в целом безобидный фермент, участвующий в переваривании липидов, превратился в настоящего киллера, который без разбора уничтожает живые клетки, растворяя их мембраны. И таких киллеров в змеином яде могут быть десятки: на белки приходится до 90% его сухой массы и практически 100% смертельных эффектов.

Очковая кобра ЛД50: 0,57 мг/кг (при подкожном введении). Яд содержит нейротоксические и кардиотоксические компоненты, вызывая паралич и гибель от асфиксии или сердечного приступа. Кобра Naja naja входит в знаменитую «большую четверку» ядовитых змей Азии, которую возглавляет гадюка Расселла, та самая «пестрая лента» из рассказа о Шерлоке Холмсе.

Убойные рецепты

Змеиные яды — самые сложные из всех природных ядов, и сравнивать их с химическим оружием значило бы недооценивать их совершенство. Хлор или иприт — простые молекулы, работающие грубо и беспорядочно; токсины кобры или черной мамбы действуют с убийственной точностью и эффективностью. Каждый из них по отдельности — и общий рецепт их смеси — отточены миллионами лет эволюции и атакуют совершенно определенные мишени в организме жертвы. Ключевыми из них можно назвать клетки крови, нервной и сердечно-сосудистой системы.

Дендротоксин 1, входящий в состав яда мамб, способен блокировать большую группу потенциал-чувствительных калиевых каналов, нарушая передачу нервных импульсов по нейронам. Разнообразные α-нейротоксины, имеющиеся у кобр и многих других змей, связываются с рецепторами ацетилхолина, полностью блокируя работу синапсов — прежде всего тех, что передают команду от нервных клеток к мышечным, — что заканчивается параличом и смертью от асфиксии. Фасцикулины в яде гремучников дезактивируют ацетилхолинэстеразу, которая удаляет лишний нейротрансмиттер из синаптического пространства — и избыток его вызывает неконтролируемые спазмы и судороги.

Обыкновенная гадюка ЛД50: 6,45 мг/кг (при подкожном введении). Vipera berus в мировом рейтинге опасности плетется далеко за лидерами. Яд ее не отличается невероятной токсичностью, и против него создано несколько противоядий. Зато у каждого рядового грибника есть шанс получить укус, последствия которого в любом случае крайне тяжелы.

Это лишь малая толика токсинов змеиных ядов и их мишеней: другие могут вызывать поражение почек и паралич сердечной мышцы, разрушение выстилающего сосуды эндотелия и массовый некроз тканей. Гадюки и многие кобры превратили в убийц обыкновенные факторы свертывания крови. Из целого каскада скоординированно действующих белков, который запускает механизм образования тромба в случае травмы, тот или иной может «переходить на темную сторону» и вызывать всеобщее тромбообразование прямо в сосудах. Зрелище это ужасное: тело жертвы больше не заполнено густой кровью, почти вся она превращается в свернувшиеся сгустки и водянистую плазму, которая из-за повышения давления заставляет тело раздуваться, как воздушный шар, и сочится буквально изо всех отверстий — включая крошечные следы, оставленные ядовитыми зубами.

Читайте также:  Энерджи от климакса

Средства доставки

Яд общего предка змей и некоторых ящериц, которых иногда объединяют в группу Toxicofera, видимо, такой сложностью не отличался и комбинировал довольно ограниченное количество видоизменившихся белков. Не имелось у него и особых приспособлений для эффективной инъекции токсичной слюны в организм жертвы. Поэтому разные группы этих чешуйчатых пошли разными путями, разрабатывая собственные средства и механизмы доставки. По большому счету, этот процесс охватил все системы змеиного организма, хотя эпицентр его пришелся, конечно, на слюнные железы, ставшие настоящими фабриками по синтезу токсинов. И на зубы, которые превратились в острые, начиненные ядом шприцы.

Считается, что самым совершенным ядовитым аппаратом могут похвастаться представители обширного и повсеместно распространенного семейства гадюковых. Их большие ядовитые железы окружают мощные жевательные и височные мышцы, способные моментально выдавить яд. По каналам он поступает в крупные ядовитые зубы, которые у многих видов стали полыми и острыми, как иглы. Погруженные в толстую слизистую основу, эти зубы автоматически «раскладываются», стоит змее широко раскрыть пасть — и при усилии мускулов, которые ее захлопывают, яд выдавливается под кожу жертве.

Гадюковые обладают самым развитым ядовитым аппаратом.

Некоторые кобры действуют еще подлее — плюются ядом на 1−2 м, метя при этом в глаза. Но этот навык — довольно позднее приобретение, и для плевков приспособлены обычные ядовитые зубы с новыми боковыми отверстиями. К тому же попавший на роговицу яд не смертелен и лишь вызывает сильное раздражение, позволяя змее нанести укус, способность к которому эти виды вовсе не утратили. Ослепленная жертва обречена, если только не сможет противопоставить яду какой-нибудь антидот.

Гонка противоядий

Многие змеи вынуждены соблюдать величайшую осторожность, чтобы не укусить себя за хвост и не погибнуть от собственного яда. В схватках между ними гибель от отравления — обычное дело, особенно если в конфликт вступили пресмыкающиеся разных видов. Зато другие сделались нечувствительны к действию собственных токсинов — как индийская кобра, очковая змея, ацетилхолиновые рецепторы которой нечувствительны к действию основного компонента ее яда, α-нейротоксина. Случайные мутации одарили такой устойчивостью и мангустов, а также ежей, свиней и медоедов — родственников куниц, которые охотятся на ядовитых змей куда активнее любимого всеми Рикки-Тикки-Тави.

Но самую поразительную устойчивость к змеиным ядам демонстрируют опоссумы, которые почти невосприимчивы даже к действию ботулотоксина и рицина. Их главный секрет кроется в удивительной молекуле LTNF — белковом факторе крови, нейтрализующем летальные токсины. Изолированный и инъецированный мышам внутрибрюшно, он помог им выжить в экспериментах с введением летальных доз ядов всех четырех основных семейств ядовитых змей — и даже некоторых токсинов другого происхождения, включая яд скорпиона. Фактор LTNF открыт недавно, и механизм его действия пока неясен, но он активно изучается — ведь теоретически кровь опоссумов может обеспечить нас уникальным по эффективности антидотом.

Многие токсины змеиного яда ювелирно воздействуют на отдельные белки нервно-мышечных синапсов и их нейромедиатор — ацетилхолин. Они могут приводить либо к гипертрофированному и неконтролируемому возбуждению, либо к глубокому угнетению работы этих соединений.

Пока же противоядие для каждого случая приходится получать отдельно, вводя несмертельные дозы животным — обычно коровам или лошадям — и выделяя из их крови появившиеся в результате иммунного ответа готовые антитела. При некотором терпении и большой отваге такие антитела можно «воспитать» и в собственном теле: легендарный исследователь, основатель серпентария в Майами Билл Хааст вводил себе микродозы ядов в течение всей жизни. Он не только благополучно пережил 172 укуса, но и был донором уникальной крови, спасшей десятки жизней людей, укушенных змеями, противоядия для которых не производится.

Дорогое неудовольствие

Токсины — инструмент невероятно эффективный, но не всемогущий. Недаром подавляющее большинство животных все-таки придерживаются других методов защиты и нападения, которые обходятся организму не так дорого. В самом деле, исследование гремучих змей до и после забора у них яда показало, что синтез белков, необходимых для восполнения запаса смертельных доз, заставляет напрягаться весь организм и в течение трех суток работать в усиленном режиме, повышая уровень метаболизма на 11%. Такие же измерения проведены и для гадюкообразных смертельных змей, чрезвычайно опасных обитателей Австралии: им для восстановления приходится повышать метаболизм почти на 70%.

Синтез яда — занятие не для слабаков, оно требует усилий, сравнимых с теми, что затрачивают бегуны на марафонской дистанции. Но еще больший вклад требует эволюция и выращивание сложных систем его доставки. По сути, это отдельное направление развития, в жертву которому ядовитые виды приносят массу ресурсов. В некотором роде его можно назвать альтернативой сложному и большому мозгу: наряду с этим прожорливым органом химическое оружие — одна из самых дорогих и самых эффективных находок природы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector