Токсины растений действующие на ЦНС и другие системы сельско-хозяйственных животных

Введение

Ядовитыми называются растения, содержащие такие химические вещества, которые, попав в организм человека или животного, вызывают отравление. Отравление может привести к тяжелому заболеванию и даже к смерти. Для самого растения ядовитые вещества имеют большое значение. Они защищают растение от животных, которые могли бы съесть его стебли, листья, корни или семена.

К ядовитым веществам, содержащимся в растениях, относятся азотистые соединения (алкалоиды), соединения сахаров со спиртами, кислотами и другими веществами (гликозиды), растительные мыла (сапонины), горькие вещества, токсины, смолы, углеводороды и др.

У некоторых растений ядовиты кора и плоды, а листья и цветки совсем безвредны (крушина), у других ядовиты цветки (гречиха), у третьих — только плоды (плевел), а у некоторых видов ядовито все растение, кроме плодов (сумах). Есть растения целиком ядовитые (вороний глаз). По мере развития растения количество ядовитых веществ в нем меняется.

Человек и различные виды животных неодинаково восприимчивы к различным ядам. Отчасти подобное явление объясняется физиологическими особенностями человека и различных видов животных, и прежде всего особенностями строения пищеварительных органов и нервной системы, потому что ядовитые вещества в большинстве случаев попадают в организм вместе с пищей и в первую очередь действуют на нервные клетки.

Дети, а также молодняк животных более чувствительны к ядам и лекарствам, чем взрослые, и поэтому гораздо чаще отравляются ядовитыми растениями. Это случается и потому, что дети не знают, какие растения ядовиты. Ядовитые растения нельзя брать в рот; невымытой рукой, державшей их, нельзя касаться глаз. Некоторые яды находятся в соке растений, который способен растворить жир, покрывающий поверхность кожи; впитываясь в кожу и попадая в кровь, такой сок вызывает отравление. Яд, введенный в кровь, действует сильнее, чем попавший в организм с пищей.

Противоядия принимаются только по указанию врача. Растительные яды в малых дозах часто используются как лекарства. Ядовитые растения подразделяются на несколько групп, в зависимости от того, на что они воздействуют. Одни оказывают влияние преимущественно на центральную нервную систему (белена, дурман, красавка, мак, плевел), другие — на пищеварительный тракт и органы дыхания (аронник, волчье лыко, молочай, куколь), третьи — на сердечно-сосудистую систему (вороний глаз, ландыш). Главным образом на функции печени воздействуют крестовник и люпин, а на тканевый обмен — манник и посевной лен.

К ядовитым растениям относится около 10 тыс. видов, что составляет приблизительно 2% от общего числа видов растений мира. Больше всего ядовитых растений среди покрытосеменных и грибов. Значительно меньше их среди голосеменных, папоротникообразных, мхов, водорослей и лишайников. Среди двудольных растений ядовитых больше, чем среди однодольных. Есть семейства, в которых большинство видов ядовито: лютиковые, пасленовые, молочайные, тутовые и др. В семействах сложноцветных и кактусовых ядовитых растений совсем мало, а в семействе губоцветных их вообще нет. В пределах рода могут быть ядовитые и неядовитые виды. Даже один и тот же вид в различных условиях существования может быть ядовитым или неядовитым.

 

Алкалоиды

Алкалоиды – это азотсодержащие гетероциклические основания, обладающие сильной и специфической биологической активностью. Хорошо растворяются в воде. Содержание алкалоидов в растениях, как правило, невелико – от следов до нескольких процентов (на сухой вес растения). В цветковых растениях чаще всего представлено одновременно несколько групп алкалоидов, различающихся не только по химической структуре, но и по биологическим эффектам.

К настоящему времени выделено свыше 10 000 алкалоидов разнообразных структурных типов, что превышает число известных соединений любого другого класса природных веществ.

Производятся алкалоиды в основном в грибах и растениях, (особенно богаты ими растения из семейства бобовых, маковых, паслёновых, лютиковых, маревых, сложноцветных), а действуют на животных, причём обычно поражают нервную и мышечную системы. Химические основы их действия, в общем, понятны. Многие гормоны и медиаторы в организме животных — амины или пептиды, также производные аминокислот. Это ацетилхолин, адреналин, норадреналин, серотонин, дофамин, эндорфины и другие. Алкалоиды в химическом отношении похожи на них. Попав в тело животного или человека, они связываются с рецепторами, предназначенными для регуляторных молекул самого организма, и блокируют или запускают разнообразные процессы, например передачу сигнала (ацетилхолина) от нервных окончаний мышцам.

Функции алкалоидов в растениях не вполне понятны. Возможно, алкалоиды – это побочные продукты обмена веществ (метаболизма) в растениях, или они служат резервом для синтеза белков, химической защитой от животных и насекомых, регуляторами физиологических процессов (роста, обмена веществ и размножения) или конечными продуктами детоксикации, обезвреживающей вещества, накопление которых могло бы повредить растению. Каждое из этих объяснений может быть справедливым в конкретных случаях, однако 85–90% растений вовсе не содержат алкалоидов.

ВАЖНЕЙШИЕ АЛКАЛОИДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

 

Атропин

Атропин — антихолинергическое средство, алкалоид, содержащийся в различных растениях семейства паслёновых: красавке, белене, разных видах дурмана и др.

Под влиянием атропина происходит сильное расширение зрачков. Мидриатический эффект зависит от расслабления волокон круговой мышцы радужной оболочки, которая иннервируется парасимпатическими волокнами. Одновременно с расширением зрачка в связи с нарушением оттока жидкости из камер возможно повышение внутриглазного давления. Расслабление ресничной мышцы цилиарного тела ведёт к параличу аккомодации.

Применяют атропин при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, пилороспазме, холецистите, желчнокаменной болезни, при спазмах кишечника и мочевых путей, бронхиальной астме, для уменьшения секреции слюнных, желудочных и бронхиальных желез, при брадикардии, развившейся в результате повышения тонуса блуждающего нерва.

При болях, связанных со спазмами гладкой мускулатуры, атропин часто вводят вместе с анальгезирующими средствами (анальгин, промедол, морфин и др.).

В анестезиологической практике атропин применяют перед наркозом и операцией и во время операции для предупреждения бронхиоло- и ларингоспазма, ограничения секреции слюнных и бронхиальных желез и уменьшения других рефлекторных реакций и побочных явлений, связанных с возбуждением блуждающего нерва.

Применяют также атропин для рентгенологического исследования желудочно-кишечного тракта при необходимости уменьшить тонус и двигательную активность желудка и кишечника.

В связи со способностью уменьшать секрецию потовых желез атропин употребляют иногда при повышенной потливости.

Атропин оказывает сложное влияние на ЦНС. Он оказывает центральное холинолитическое действие и вызывает у больных паркинсонизмом уменьшение дрожания и мышечного напряжения. Он, однако, недостаточно эффективен; вместе с тем его сильное влияние на периферические м-холинорецепторы приводит к ряду осложнений (сухость во рту, сердцебиение и др.), затрудняющих его длительное применение для этих целей. В больших дозах атропин стимулирует кору головного мозга и может вызвать двигательное и психическое возбуждение, сильное беспокойство, судороги, галлюцинаторные явления. В терапевтических дозах атропин возбуждает дыхание; большие дозы могут, однако, вызвать паралич дыхания.

Кокаин

Кокаин (C17H21NO4) – мощное психоактивное стимулирующее средство, получаемое из южноамериканского растения кока. Листья этого кустарника, содержащие от 0,5 до 1% кокаина, люди использовали еще в древности. Жевание листьев коки помогало индейцам древней империи инков переносить высокогорный климат. Такой способ употребления кокаина не вызывал столь распространенной ныне наркотической зависимости: содержание кокаина в листьях все-таки невелико.

Кокаин впервые выделили из листьев коки в Германии в 1855 г. В XIX в. он долгое время считался «чудодейственным средством». Полагали, что кокаином можно лечить бронхиальную астму, расстройства пищеварительной системы, «общую слабость» и даже алкоголизм и морфинизм. Одним из апологетов кокаина был основатель психоанализа Фрейд. Оказалось также, что кокаин блокирует проведение нервами болевых импульсов и потому является мощным анестезирующим средством. Раньше его часто использовали для местной анестезии при хирургических операциях, в том числе глазных. Однако когда стало ясно, что употребление кокаина приводит к наркомании и серьезным психическим расстройствам, а иногда и к смертельному исходу, его применение в медицине резко сократилось.

Как и другие стимулирующие средства, кокаин уменьшает аппетит и может привести к физическому и психическому разрушению личности. Кокаин гидрохлорид в чистом виде – белый кристаллический порошок. Нелегальный кокаин редко бывает очищен даже на половину. В качестве примесей он содержит либо сходные с кокаином, но неактивные вещества, либо соединения со слабым наркотическим действием.

Чаще всего кокаинисты прибегают к вдыханию кокаинового порошка; через слизистую носа он попадает в кровь. Воздействие на психику проявляется при этом уже через несколько минут: человек чувствует прилив энергии, ощущает в себе новые возможности. Физиологический эффект кокаина сходен с легким стрессом – незначительно повышается кровяное давление, учащаются сердцебиения и дыхание. Через некоторое время наступают депрессия и беспокойство, что приводит к необоримому желанию принять новую дозу, чего бы это ни стоило. Для кокаинистов обычны бредовые расстройства и галлюцинации: ощущение под кожей бегающих насекомых и мурашек бывает столь явственным, что заядлые наркоманы, пытаясь освободиться от него, часто наносят себе повреждения.

Из-за уникальной способности одновременно блокировать болевые ощущения и уменьшать кровотечение кокаин все еще используют в медицинской практике при хирургических операциях в ротовой и носовой полости

 Кофеин

Кофеин (C4H5N2O, при соединении с водой - C7H12N4O) – алкалоид, обладающий наркотическими свойствами и содержащийся в таких растениях, как кофейное дерево, чай, мате, гуарана, кола, и некоторых других. Также производится синтетически.

Кофеин - психоактивное стимулирующее средство с горьким вкусом, без запаха. Действие кофеина проявляется очень быстро, через несколько минут после употребления. Влияя на центральную нервную систему , кофеин усиливает дыхание, повышает частоту и силу сердечных сокращений, ускоряет обмен веществ, а тем самым создает ощущение бодрости, снимает усталость и сонливость. Кофеин также оказывает мочегонное действие и стимулирует сужение кровеносных сосудов, что определяет его способность облегчать головные боли, вызванные расширением кровеносных сосудов головы. Кроме того, он повышает мышечный тонус и улучшает координацию движений.

В больших дозах, например, в количестве, содержащемся в четырех чашках кофе, выпитых в течение короткого времени, кофеин вызывает беспокойство, бессонницу, раздражительность и головные боли. У людей, регулярно потребляющих больше пяти чашек кофе в день, возникает привыкание к нему, и, переставая его пить, они могут испытывать симптомы отмены: раздражительность, головокружения, головные боли и слабость. Кофеин разрушается в организме и выводится в течение нескольких часов, поэтому его прямое действие непродолжительно. Вместе с тем, хотя это еще не вполне доказано, потребление кофеина в высоких дозах в течение долгого времени может вызывать ишемическую болезнь сердца, повышенное кровяное давление и некоторые врожденные дефекты у потомства.

Кофеин входит в состав многих широко распространенных напитков. В обычной чашке кофе содержится около 100 мг кофеина ; в стакане чая или колы – около 50 мг; в чашке какао – около 10 мг.

Кофеин усиливает действие аспирина и других анальгетиков и вместе с ними часто входит в состав лекарств, продающихся без рецепта.

Морфин

Морфин (C17H19NO3)— один из главных алкалоидов опия. Морфин и другие морфиновые алкалоиды встречаются в растениях рода мак, стефания, синомениум, луносемянник. Реже они встречаются в родах кротон, коккулюс, триклизия, окотея.

Морфин был первым алкалоидом, полученным в очищенном виде. Однако распространение морфин получил после изобретения инъекционной иглы в 1853 году. Он использовался (и продолжает использоваться под строгим контролем) для облегчения боли. Кроме того, его применяли в качестве «лечения» опиумной и алкогольной зависимости. Широкое применение морфина во время Американской гражданской войны, согласно предположениям, привело к возникновению «армейской болезни» (морфиновой зависимости) у более 400 тысяч человек.

В 1874 году из морфина синтезировали диацетилморфин, более известный как героин.

Морфин отличается сильным болеутоляющим действием. Понижая возбудимость болевых центров, он оказывает также противошоковое действие при травмах.

В больших дозах вызывает снотворный эффект, который более выражен при нарушениях сна, связанных с болевыми ощущениями.

Морфин вызывает выраженную эйфорию, и при его повторном применении быстро развивается болезненное пристрастие (морфинизм).

Морфин оказывает тормозящее влияние на условные рефлексы, понижает суммационную способность ЦНС, усиливает действие наркотических, снотворных и местноанестезирующих средств. Он понижает возбудимость кашлевого центра.

Морфин вызывает также возбуждение центра блуждающих нервов с появлением брадикардии. В результате активации нейронов глазодвигательных нервов под влиянием морфина у людей появляется миоз. Эти эффекты снимаются атропином или другими холинолитиками.

При применении морфина может наблюдаться рвота.

Под влиянием морфина повышается тонус гладкой мускулатуры внутренних органов. Наблюдается повышение тонуса сфинктеров желудочно-кишечного тракта, повышается тонус мускулатуры центральной части желудка, тонкого и толстого отделов кишечника, ослабляется перистальтика, замедляется продвижение пищевых масс, что приводит к развитию запора. Отмечается спазм мускулатуры желчевыводящих путей и сфинктера Одди. Повышается тонус сфинктеров мочевого пузыря. Может увеличиться тонус мускулатуры бронхов с развитием бронхиолоспазма.

Под влиянием морфина тормозится секреторная активность желудочно-кишечного тракта. В связи со стимуляцией выделения антидиуретического гормона возможно уменьшение мочеотделения.

Основной обмен и температура тела под влиянием морфина понижаются.