1. Первые шаги физиолого-фармакологического исследования пчелиного яда.
Целью физиологического и фармакологического анализа действия пчелиного яда на организм животных и человека является выяснение природы токсически действующих начал этого яда и механизма их действия. Точнее, физиологи и фармакологи, изучая яд, должны в первую очередь узнать точки приложения действия отдельных его компонентов, т.е. определить органы или физиологические системы организма, функция которых видоизменяется под влиянием пчелиного яда. Такой анализ безусловно необходим для того, чтобы разобраться в описанной выше сложной картине симптомов отравления пчелиным ядом и понять механизм его терапевтического действия. При этом физиологический анализ должен сопровождаться одновременным химическим изучением яда.
Первым исследователем, который предпринял физиолого-фармакологический анализ пчелиного яда, одновременно исследуя его химические свойства, был Лангер (1897). Он пришёл к выводу о сравнительно простой структуре активного начала пчелиного яда, которое, по его мнению, обладает свойствами алкалоида. Кроме того, в условиях точного физиологического эксперимента он впервые установил, что пчелиный яд обладает нейротоксическим, гемолитическим и геморрагическим действием. Результаты его работ мы уже излагали в гл.III и IV.
В самом начале двадцатых годов текущего столетия пчелиный яд подвергся дальнейшему физиологическому исследованию почти одновременно тремя авторами - Флури (1920), Артюс (1919), и Лисси (1921).
Исследования Флури касались преимущественно химической характеристики активного начала пчелиного яда, которое, по его мнению, представляет собой сапотоксин (см.гл.III). Однако попутно он изучил также некоторые фармакологические свойства яда. Он считает, что действие пчелиного яда на изолированное сердце лягушки соответствует действию сапотоксинов. Уже 1/500мг пчелиного яда оказывает на сердце активное действие. При этом яд действует как на нервные приборы сердца, так и на саму сердечную мышцу. Действие на нервные аппараты можно свести, по мнению Флури, к возбуждению окончаний блуждающего нерва, что выражается в удлинении диастол, а иногда во временных диастолических остановках сокращений сердца с последующим появлением правильно чередующихся групповых сокращений (рис.22). Флури указывает, что это эффект может быть снят атропином.
Действие на сердечный мускул выражается в усилении сердечной деятельности. При этом амплитуда сокращений увеличивается, желудочки обильно наполняются жидкостью и происходит возрастание пульсового объёма (рис.22). Однако Флури указывает, что редко удаётся наблюдать эти два действия пчелиного яда на сердце в отдельности. Обычно сразу после введения яда наблюдается быстрое повышение тонуса сердечной мышцы при одновременном затухании амплитуды сердечных сокращений, оканчивающееся систолической остановкой сердца: этим действием обладает как нативный пчелиный яд, так и высушенный или нейтрализованный яд, а также и лишённое белков "основание Лангера".
Совсем иначе подошли к характеристике физиолого-фармакологических свойств яда Артюс и Лисси. Эти авторы исходили из представления об активном начале пчелиного яда как от токсическом протеине.
Артюс (1919) вводил кроликам пчелиный яд внутривенно и отметил, что наблюдаемые симптомы имеют весьма много общего с симптомами анафилактического шока. В частности, он наблюдал падение кровяного давления и заметное усиление кишечной перистальтики. В одном из опытов кролику, весом 2кг, была произведена внутривенная инъекция от четырёх пчёл. Кровяное давление при этом менялось следующим образом:
Артюс, кроме того, нашёл много сходных черт в действии пчелиного яда с ядами скорпионов и гремучей змеи, что по его мнению, объясняется сходством в химической природе активных начал всех этих ядов (токсические протеины).
Лисси (1921) пришёл к аналогичным выводам. На основании многочисленных опытов он заключает, что пчелиный яд обладает следующими свойствами: 1) понижает кровяное давление, 2) ускоряет дыхание, 3) уменьшает свёртываемость крови и 4) сильно активирует перистальтические движения кишечника. Все эти свойства указывают, по его мнению, на протеиногенную природу интоксикации пчелиным ядом.
Данные, полученные последними двумя авторами, оказались весьма ценными. так как позволили последующим авторам подметить сходство симптомов отравления пчелиным ядом с симптомами отравления гистамином. На основании этого все последующие исследователи пчелиного яда уже говорили о гистаминоподобном его действии ещё задолго до открытия в этом яде гистамина.
Таким образом, в результате исследований указанных четырёх авторов, удалось в общих чертах охарактеризовать физиологические и фармакологические свойства пчелиного яда. В основу этой характеристики было положено нейротоксическое, гемолитическое, геморрагическое и гистаминоподобное действие пчелиного яда. Рассмотрим подробнее каждое из этих основных свойств пчелиного яда.
2. Гистаминоподобное действие пчелиного яда.
Впервые тщательную параллель между действием пчелиного яда и гистамина провели Эссекс, Маркович и Ман (1930). Эти авторы проанализировали механизм действия пчелиного яда на кровяное давление. Внутривенное введение собаке (4,5кг) яда всего лишь от 6 пчёл вызывает кратковременный подъём кровяного давления с последующим быстрым и глубоким падением его (со 100 до 30мм ртутного столба). У кролика (2,6кг) введение яда от 4 пчёл вызывает быстрое падение кровяного давления (со 100 до 60мм), но затем на протяжении пяти минут давление восстанавливается до нормального уровня. Вторичное введение яда, даже в удвоенной дозе, у кролика уже не вызывает падения кровяного давления. Одновременно с измерением кровяного давления у собаки авторы измеряли плетизмографическими методами объём почки и задней конечности. Оказалось, что параллельно падению кровяного давления, происходит резкое уменьшение объёма почек и увеличение объёма задней конечности. Эти данные говорят о том, что быстрое расширение сосудов внутренних органов не является причиной падения кровяного давления, хотя в конце отравления несомненно наступает сильная гиперемия внутренностей. На вскрытии животных, погибших от отравления пчелиным ядом, авторы всегда находили диффузное кровенаполнение внутренних органов, красновато-коричневую окраску серозных оболочек и наличие крови в кишечном содержимом. Непосредственной причиной падения кровяного давления является задержка крови в скелетных мышцах; лишь впоследствии депрессорный эффект усугубляется расширением сосудов внутренних органов. Авторы полагают, что депрессорное действие яда в основном переферическое, зависящее от повреждения каппиляров, и проводят параллель между эффектом этого яда и гистамином.
Далее, Эссекс, Маркович и Ман подробно исследовали действие пчелиного яда на гладкую мускулатуру некоторых органов. Они установили, что изолированная матка девственной морской свинки, отвечает немедленным и максимальным сокращением при прибавлении в стаканчик с рингеровским раствором (40см3), в котором она подвешена, яда всего лишь от одной пчелы. На курарезированных морских свинках они наблюдали полный бронхиоспазм (спазм гладкой мускулатуры бронхиол) после внутривенной инъекции яда от четырёх пчёл. Попутно авторы отмечают действие пчелиного яда на изолированное сердце кролика. Яд от 8 пчёл, прибавленных к 200см3 перфузируемой жидкости, вызывал постепенное уменьшение амплитуды сокращений сердца, вплоть до полной его остановки.
В общем Эссекс, Маркович и Ман характеризуют пчелиный яд как сильный эндотелиальный яд и активный стимулятор гладкой мускулатуры. Эти свойства его совпадают со свойствами гистамина.
Мы уже говорили (см.гл.III), что несколько позднее в пчелином яде был найден гистамин (Нагамиту, 1935; Райнерт, 1936; Теч и Вольф, 1936). Но ещё Райнерт отметил, что количество вводимого вместе с ядом гистамина настолько мало, что его присутствием нельзя объяснить многих черт гистаминоподобного действия пчелиного яда. В связи с этим интересно рассмотреть данные, полученные рядом авторов на изолированной кишке. Так, Райнерт (1937) показал, что под влиянием пчелиного яда происходит быстрое и энергичное сокращение гладкой мускулатуры изолированной кишки морской свинки, так же как и от гистамина. Однако пчелиный яд действует приблизительно в десять раз активнее, нежели эквивалентное количество чистого гистамина. Теч и Вольф (1936) также наблюдали сокращение изолированной кишки под влиянием пчелиного яда, которое сопровождалось более или менее длительной контрактурой, а после отмывания яда сменялось заметным падением тонуса кишки. Сходные данные получил также Рихтер (Richter, 1938).
Таким образом, наличием гистамина в пчелином яде нельзя полностью объяснить даже такой простой реакции, как реакция сокращения изолированной кишки под влиянием этого яда. Тем более трудно отнести за счёт гистамина, присутствующего в яде, общие токсические свойства яда. Марку и Деревичи (1937), испытывая общую токсичность пчелиного яда на лягушке и на мыши, пытались заменить смертельную дозу яда соответствующей дозой гистамина, но во всех случаях получили отрицательные результаты. Таким образом, открытие гистамина в яде пчелы ещё не объясняет его гистаминоподобного действия. Полная ясность в этот вопрос была внесена только исключительно интересной работой Фельдберга и Келлеуэй (1937).
В первую очередь Фельдберг и Келлеуэй тщательно проанализировали целый ряд черт гистаминоподобного действия пчелиного яда. Свои опыты они производили с тремя препаратами пчелиного яда. Один из этих препаратов представлял собой почти неочищенный яд, а два других были очищены повторным осаждением алкоголем. Тестируя эти препараты на изолированной кишке морской свинки и на кровяном давлении атропинизированных кошек, они нашли, что первый препарат был богат гистамином и по содержанию этого вещества был близок к нативному яду, а два других очищенных препарата были весьма бедны гистамином.
Анализ действия пчелиного яда на кишку морской свинки показал, что в нём содержится два вещества, вызывающие сокращение гладкой мускулатуры этого органа. Первое вещество вызывает быстрое сокращение с коротким латентным периодом. После отмывания кишка быстро расслабляется. Повторные пропускания яда неизменно продолжают давать эти быстрые сокращения, т.е. не происходит потери чувствительности к его действию. Это вещество есть не что иное, как гистамин. При употреблении очищенных растворов яда, в которых содержание гистамина не достигало пороговой величины, авторы наблюдали наступление медленного сокращения кишки, после латентного периода в 0,5-1мин. Расслабление кишки также наступало крайне медленно. При повторных пропусканиях яда кишка постепенно теряла чувствительность к действию этого фактора. Далее, Фельдберг и Келлеуэй провели ряд интереснейших физиологических и фармакологических экспериментов на собаках и кошках. При этом им удалось обнаружить новые черты гистаминоподобного действия пчелиного яда.
На кошках они показали, что под влиянием внутривенного введения малых доз пчелиного яда (яд от 1-10 пчёл) происходит кратковременное падение кровяного давления, которое целиком зависит от гистамина, присутствующего в яде. При употреблении больших доз (яд от 25 пчёл и более) наступает быстрое и глубокое падение кровяного давления в сонной артерии и повышение его в лёгочных артериях. В большинстве случаев кошка через несколько минут погибает. Этот эффект уже нельзя объяснить действием гистамина, заключённого в яде, так как введение эквивалентного количества чистого гистамина действует совсем иначе, вызывая лишь временное понижение кровяного давления.
Попутно авторы отметили действие пчелиного яда на дыхание и на лёгкие. Часто, когда опыты ставились на животных с искусственным дыханием, после введения яда наблюдалось появление спонтанной респирации. В тех случаях, когда опыты не сопровождались искусственным дыханием, введение яда кошкам вызывало заметный эффект на дыхании: дыхательные движения замедлялись и становились более глубокими. Несмотря на это, кровь в конце опыта была явно недостаточно насыщена кислородом. Лёгкие кошек, отравленных пчелиным ядом, после вскрытия грудной клетки не спадаются, так как в них имеется интенсивный геморрагический отёк. Вес лёгких увеличивается на 50-100%. Ткань лёгких твёрда, и в ней заметны геморрагии. Капилляры в альвеолярных стенках забиты кровянными тельцами, а многие альвеолы наполнены эксудатом. По видимому, недостаточное насыщение крови кислородом зависит от отёка лёгких. У собак отёка лёгких отметить не удалось, хотя и у них наблюдается гиперемия альвеол и геморрагические участки. Сразу же после инъекции яда дыхательные движения у собак ускорялись, что могло объясняться возбуждением дыхательного центра или хеморецепторов в sinus caroticus или периферических чуствительных нервных окончаний.
Фельдберг и Келлеуэй на собаках и кошках обнаружили явление сгущения крови в результате перехода жидкости из кровяного русла в ткани под влиянием инъекции пчелиного яда. У кошек после внутривенного введения очищенного пчелиного яда происходит повышение содержания гемоглобина в крови на 15-24% (таб.8). Так как эти опыты производились после удаления селезёнки, то повышение концентрации гемоглобина в крови должно быть всецело отнесено за счёт выхождения жидкости из кровяного русла.
У собак введение пчелиного яда также вызывает обеднение крови жидкостью. Так, у одной собаки через 1 1/2 часа после введения яда процент гемоглобина повысился с 82,5 до 106,5, т.е. концентрация гемоглобина возросла на 29%. У другой собаки с удалённой селезёнкой введение яда от 50 пчёл вызвало возрастание гемоглобина с 67 до 82,5, т.е. на 23%. Несомненно, что обеднение крови жидкими частями происходит вследствие увеличения проницаемости капилляров, как и при действии чистого гистамина. Это явление нельзя всецело отнести за счёт гистамина, присутствующего в яде, так как оно наступает под влиянием очищенных препаратов пчелиного яда, где содержание гистамина явно недостаточно для того, чтобы вызвать этот эффект.
На собаках Фельдберг и Келлеуэй весьма подробно проанализировали механизм депрессорного действия пчелиного яда. Они нашли, что собаки вообще более чувствительны к пчелиному яду, чем кошки. Внутривенная инъекция очищенного яда всего лишь от одной пчелы вызывает небольшое понижение кровяного давления. Этот эффект несомненно нельзя приписать гистамину, присутствующему в яде. Яд от 5-10 пчёл вызывает глубокое падение давления. На рис.23 представлена кимограмма кровяного давления собаки после введения яда от 50 пчёл. Сразу после введения яда кровяное давление резко падает, потом постепенно в течение 1 часа оно повышается почти до первоначального уровня и, наконец, снова начинает медленно понижаться. Контрольная инъекция эквивалентного количества гистамина оказывает совсем иной эффект: кровяное давление быстро падает и так же быстро восстанавливается.
Падение кровяного давления обусловливается расширением периферических сосудов, а также уменьшением общей массы крови вследствие выхождения жидкости из кровяного русла. Депрессорный эффект пчелиного яда не связан с сердечной недостаточностью, о чём говорит падение венозного давления параллельно в артериальным. Правда, в конце отравления, при употреблении очень больших доз яда, наблюдается расстройство сердечной деятельности (экстрасистолы, временами блок). Больше того, в ряде случаев смерть животного может наступить в результате сердечной недостаточности. Однако первоначальное падение кровяного давления никогда не связано с расстройством деятельности сердца. Падение кровяного давления у собак не зависит также от затруднения лёгочного кровообращения, у этих животных даже большие дозы яда не вызывают повышения давления в лёгочных артериях.
Весьма интересно действие пчелиного яда на печень и портальное кровообращение. У собак, отравленных пчелиным ядом, печень была застойной, как при анафилактическом или пептонном шоке. Кровяное давление в воротной вене повышалось. Это действие не зависит от гистамина, присутствующего в яде; оно вместе с тем может способствовать падению артериального давления в большом круге кровообращения. Ток лимфы после введения яда в воротную вену возрастал в 2-3 раза, и в лимфе появлялся гемоглобин, очевидно из гемолизированных эритроцитов.
Прямые опыты с изолированными органами (задняя конечность и тонкая кишка) показали, что под влиянием пчелиного яда происходит расширение периферических кровеносных сосудов, что и является главной причиной падения кровяного давления. Эти опыты, поставленные с очищенным препаратом яда, убедили авторов, что и этот эффект нельзя отнести за счёт гистамина, присутствующего в яде.
В заключение нельзя не остановиться на изменениях в слизистой оболочке тонких кишок под влиянием инъекций пчелиного яда. Эти изменения заключаются в сильных геморрагиях и застойных явлениях слизистой, особенно в двенадцатипёрстной кишке. Совершенно аналогичную картину вызывает гистамин, яд кобры и пептон (рис.24). Это наблюдение заставляет признать, что геморрагическое действие пчелиного яда необходимо рассматривать как одну из сторон его гистаминоподобного действия.
Таким образом, в результате работы Фельдберга и Келлеуэй, которая пока представляет собой лучшее и наиболее подробное исследование физиологических и фармакологических свойств пчелиного яда, необходимо признать, что этот яд в своём действии обладает рядом черт, напоминающих действие гистамина. Такие свойства пчелиного яда, как способность вызывать спазм гладкой мускулатуры ряда внутренних органов, потерю жидкости из кровяного русла, геморрагии, расширение периферических кровеносных сосудов и т.п., идентичны со свойствами гистамина. Однако ни одно из этих свойств нельзя объяснить присутствием в нём гистамина, так как все они проявляются даже в том случае, когда гистамин из яда почти нацело удалён.
Гистаминоподобные свойства пчелиного яда зависят не только от гистамина, присутствующего в яде, но также от каких-то других его составных частей.
Благодаря тщательному и кропотливому анализу, Фельдберг и Келлеуэй в каждом отдельном случае показали, какие явления в гистаминоподобном действии пчелиного яда надо отнести за счёт гистамина, присутствующего в яде, и какие за счёт других составных частей яда.
Почему же какие-то неизвестные активные начала яда, не имеющие ничего общего с гистамином, обладают гистаминоподобным действием? Основная заслуга Фельдберга и Келлеуэй заключается в том, что им удалось полностью ответить на этот вопрос. В своих предшествующих работах эти авторы показали, что введение животным яда некоторых змей вызывает какое-то повреждение клеток некоторых органов, в результате чего тканевый гистамин переходит в кровь и обусловливает своё действие на другие органы. То же самое они показали и в отношении пчелиного яда. Если ввести очищенный пчелиный яд в лёгочные артерии перфузируемых лёгких морской свинки, то в скором времени в оттекающей жидкости появляются значительные количества гистамина. Перфузат лёгких до введения пчелиного яда почти не оказывал никакого действия на изолированную кишку морской свинки, а после введения яда перфузат начинал вызывать сокращение кишки, подобно гистамину. Простым фармакологическим анализом Фельдберг и Келлеуэй доказали, что в перфузате появляется гистамин. Помимо гистамина, в перфузате появляются белки и ещё какое-то вещество, вызывающее медленное сокращение изолированной кишки.
Необходимо подчеркнуть, что под влиянием пчелиного яда не происходит новообразования гистамина в лёгких, а только его выход из лёгочных тканей в омывающую их жидкость. Это явствует из того, что количество гистамина в лёгких постепенно уменьшается по мере продолжения перфузии. Кроме того, количество гистамина в перфузате, прибавленное к остатку его в лёгких, всегда равняется его содержанию в контрольном неперфузируемом лёгком. В некоторых опытах Фельдберг и Келлеуэй определяли общее содержание гистамина в экстракте левого лёгкого, а правое лёгкое перфузировали и подвергали обработке пчелиным ядом. Количество гистамина в перфузате + количество его в экстракте правого лёгкого после окончания перфизии были всегда очень близки общему содержанию гистамина в левом лёгком, как это можно видеть из таб.9.
Освобождение гистамина из тканей под влиянием пчелиного яда было показано также на перфузируемой печени собаки.
Таким образом, гистаминоподобное действие пчелиного яда Фельдберг и Келлеуэй объясняют повреждающим действием на клетки какого-то вещества, входящего в состав яда, в результате чего из тканей освобождается внутритканевый гистамин и поступает в кровь. Количество этого гистамина значительны, и он играет главную роль в развитии гистаминоподобного действия пчелиного яда.
3. Действие пчелиного яда на кровь.
Впервые гемолитическое действие пчелиного яда было описано Лангером (1897). Он показал, что эритроциты собаки весьма чувствительны к гемолитическому действию яда, в то время как эритроциты кролика или крысы значительно более устойчивы. Форменные элементы человеческой крови очень чувствительны к пчелиному яду и лишь немного уступают в этом отношении форменным элементам крови собаки. Лангер подчеркнул, что кровяная сыворотка сама по себе обладает антигемолитическим действием, причём сыворотка кролика обладает этим свойством в максимальной степени. Если in vitro к собачьей крови прибавить небольшое количество крови кролика, то устойчивость эритроцитов собаки значительно увеличивается. Антигемолитическое действие кровяной сыворотки обычно связывают с содержанием в ней холестерина. Прибавление холестерина к крови значительно повышает её устойчивость по отношению к пчелиному яду. Наоборот, прибавление лецитина значительно повышает гемолитическую силу пчелиного яда. Это свойство было подробно изучено в работах Моргенрота и Карпи (1906) и Карпи (1909). О результатах исследований этих авторов мы уже сообщали в гл.III.
Все позднейшие авторы подтвердили эти данные о гемолитическом действии пчелиного яда. Мураками (1928), инъицируя пчелиный яд кролику подкожно, установил наступление гемолиза эритроцитов и плазмолиза лейкоцитов. Эссекс, Маркович и Ман (1930) наблюдали, что при прибавлении раствора пчелиного яда от одной пчелы к крови собаки можно наблюдать невооружённым глазом диффузию яда, так как при соприкосновении яда с кровью происходит изменение окраски; кровь становится светлокрасной. При этом объём кровяных телец по отношению к плазме резко увеличивается.
Лакалья (1933) предложил реакцию гемолиза в качестве теста для определения активности препаратов пчелиного яда.
Яд одной пчелы, растворённый в 1см3 физиологического раствора, служил этому автору исходным раствором для приготовления дальнейших разведений. Он показал, что 0,5см3 2% суспензии эритроцитов, отмытых от плазмы и прибавленных к основному раствору пчелиного яда в разведении 1:3000, полностью гемолизируются за несколько секунд. При этом наиболее быстро гемолизируются эритроциты лошади (5-7сек), более медленно наступает гемолиз эритроцитов морской свинки (6-10сек) и, наконец, наиболее устойчивыми являются эритроциты кролика (12-20сек).
Недавно подробное исследование гемолитической силы пчелиного яда по отношению к эритроцитам различных животных произвёл Шюц (Schutz, 1936). Этот автор изучил действие пчелиного яда на кровь 12 видов. Наиболее устойчивым по отношению к гемолитическому действию пчелиного яда оказались эритроциты телёнка. Далее, следуют эритроциты утки, свиньи, крысы, курицы, лягушки, человека, гуся, кролика, кошки, морской свинки и, наконец, собаки. Эритроциты собаки гемолизируются ядом в разведении 1:2250, в то время как наиболее устойчивые эритроциты телёнка испытывают гемолиз при прочих равных условиях только в разведении 1:150. Из сывороток самый сильный тормозящий эффект на гемолитическое действие пчелиного яда оказывает сыворотка человека. Сыворотки крови других видов по силе их тормозящего действия можно расположить в следующий ряд: кролик, свинья, гусь, кошка, морская свинка, крыса, собака, телёнок, курица, утка, лягушка.
Большой интерес представляет вопрос о действии пчелиного яда на морфологическую картину крови. Этот вопрос экспериментально исследовали Зеел, Карлс и Лоденкемпер (Seel, Carls и Lodenkamper, 1936). Они установили, что картина крови у кроликов после введения пчелиного яда говорит о явлениях сильного раздражения и последующей регенерации. Это проявляется в лейкоцитозе, увеличении лимфоцитов, появлении юных форм и уменьшении числа эозинофильных клеток. Далее, они отметили увеличение числа эритроцитов, временное появление ретикулоцитов и полихромазии. В таб.10 приведено изменение гемограммы кролика под влиянием инъекции пчелиного яда.
К несколько иным выводам пришли А.Деревичи, М.Деревичи и Гингольд (1939). Они вводили кроликам одновременно огромную дозу пчелиного яда (100 ужалений). Некоторые кролики при этом погибали. У выживших через 1-2 часа бралась кровь. Результаты подсчёта кровяных телец и измерения гемоглобина показаны в таб.11.
Как видно из таблицы, эти авторы при употреблении больших доз пчелиного яда наблюдали постоянную и хорошо выраженную лейкопению и уменьшение числа эритроцитов. Изменения в содержании гемоглобина не носили закономерного характера. При хронических инъекциях меньших доз они наблюдали уменьшение числа эритроцитов и увеличение числа лейкоцитов.
Необходимо отметить, что ещё за 10 лет до работы этих авторов, Мураками (1928) отметил, что подкожное введение кролику пчелиного яда вызывает уменьшение числа эритроцитов и лейкоцитов. К сожалению, работа Мураками известна мне лишь по весьма краткому реферату.
4. Действие пчелиного яда на обмен веществ.
Изучение влияния пчелиного яда на обмен веществ представляет огромный интерес для анализа физиологического действия яда. Однако эта сторона вопроса почти совсем не исследована, а те немногие данные, которые в настоящее время получены некоторыми авторами, противоречивы и отрывочны.
Мураками (1928) показал, что после подкожного введения пчелиного яда кроликам у них заметно усиливается диурез и увеличивается выделение общего азота. При этом в моче увеличивается азот мочевины, а азот аммиака, наоборот уменьшается. Остаточный азот и азот мочевины в крови возрастает как в абсолютных количествах, так и по отношению к другим азотистым составным частям крови. Эти данные свидетельствуют о том, что нормальное течение процессов белкового обмена под влиянием пчелиного яда, нарушается. Точно также нарушаются и процессы углеводного обмена. Мураками отметил вскоре после инъекции пчелиного яда гипергликемию, выделение сахара с мочой и уменьшение запасов гликогена в печени и мускулах. Он считает, что пчелиный яд, как протоплазменный яд не может не нарушать процессов углеводного обмена.
Зеел, Карлс и Лоденкемпер (1936), также отметили сильное возрастание диуреза после введения пчелиного яда, которое продолжается в течение нескольких дней. Кроме того, эти авторы обратили внимание на некоторые сдвиги в минеральном обмене. В частности, они наблюдали задержку кальция в крови и уменьшение выделения фосфора в первые дни после введения яда.
Урехия, Манта и Румбацеско (Urechia, Manta et Rumbacesko, 1937), в противоположность Мураками, нашли у кроликов после введения пчелиного яда уменьшение содержания глюкозы в крови (гипогликемию). Калий крови также уменьшается. Количество мочевины и хлоридов крови почти не изменяется.
А. и М.Деревичи подвергали кроликов пчелиным ужалениям (85 пчёл в один сеанс) и через 5-6 часов исследовали кровь на содержание глюкозы, хлоридов, кальция и холестерина. Оказалось, что содержание глюкозы почти не меняется, содержание же хлоридов несколько уменьшается. Это, по мнению авторов, весьма важное последствие введения пчелиного яда, так как им можно объяснить состояние повышенной позбудимости нервных центров и судороги. Кальций крови возрастает. По-видимому, - это реакция, связанная с восстановлением кислотно-щелочного равновесия крови, нарушенного ядом.
Несколько слов об изменениях в холестериновом обмене под влиянием пчелиного яда. Известно, что холестерин тормозит гемолитическое действие яда. Холестерин, подобно глобулинам, можно причислить к веществам, обезвреживающим токсины. Поэтому можно ожидать, что введённый в организм пчелиный яд будет связываться и выводиться из организма, причём в этом процессе будет принимать участие холестерин. Следовательно, возможно, что под влиянием пчелиного яда, холестериновое зеркало крови будет так или иначе изменяться. Действительно, Мураками (1928) показал, что после продкожной инъекции пчелиного яда кроликам, содержание холестерина в крови уменьшается. Это наблюдение было подтверждено в работе Урехия, Манта и Румбацеско (1937).
В противоположность этим авторам А. и М.Деревичи (1939) нашли у кроликов через 5-6 часов после введения ядо от 85 пчёл сильное возрастание содержания холестерина в крови (в 5-6 раз). Данные А. и М.Деревичи находят себе подтверждение также в клинических наблюдениях некоторых авторов. Так, Дир и Гребер (Dirr и Graeber, 1936) нашли, что уровень холестерина в крови у ревматиков заметно повышается под влиянием лечения пчелиным ядом. Но и в этом случае имеются противоположные данные. Ерусалимчик (1939) у большинства больных в результате лечения пчелиным ядом наблюдала понижения уровня холестерина в крови (см.таб.14).
Таким образом, в настоящее время мы ещё не в состоянии сказать, каким образом пчелиный яд действует на холестериновый обмен. Несомненным является лишь тот факт, что процессы холестеринового обмена и распределение холестерина в организме под влиянием пчелиного яда испытывают сильные пертурбации. Этот вывод косвенно подтверждается интересной работой Штаркенштейна и Ведена (Starkenstein et Weden, 1936). Эти авторы исходили в своей работе из представления Флури об активном начале пчелиного яда как о сапотоксине. Известно, что действие сапонина обусловливается нарушением распределения в организме холестерина, в результате чего изменяется проницаемость клеточных мембран. С другой стороны, было показано, что путём изменения распределения холестерина можно воздействовать на эффект наркотиков. Так, введение холестерина мышам очень усиливает наркотическое действие эфира, или на кроликах, - действие веронала.
Эксперименты этих авторов показали, что пчелиный яд заметно усиливает наркотическое действие веронала и эфира на кроликах. Авторы проводят аналогию между действиями пчелиного яда и сапонина и высказывают предположение, что механизм этого действия осуществляется через изменение процессов холестеринового обмена и распределения холестерина в организме.
В связи с вопросом о действии пчелиного яда на обмен веществ, нельзя не упомянуть о работе Корниль, Пурсин, Лангляд и Жобер (Cornil, Poursines, Langlade et Jaubert, 1937), посвящённой изучению действия пчелиного яда на гистологическую структуру печени. Печень, как известно, представляет собой орган, в котором осуществляются процессы, регулирующие поступление в кровь промежуточных продуктов и сырых материалов, учавствующих дальше в обмене веществ. Поэтому всякое повреждение печёночной ткани весьма резко сказывается на течении процессов обмена веществ и их отражении в кровяном зеркале.
Эти авторы в первой серии опытов отравляли крыс пчелиным ядом (препарат Apivene) и после их смерти, которой предшествовали обычные судороги и паралич, исследовали гистологическую структуру печени. В двух других сериях они вводили крысам несмертельные дозы и убивали их через 1, 2, 3 и 4 дня. Авторы обнаружили резкие изменения печёночных клеток. Эти изменения были двух противоположных типов - гиперплазического и дегенеративного.
Гиперплазический тип изменений печёночных клеток наблюдался у животных, получивших смертельную дозу яда и умерших в большинстве случаев через 5-6 часов после его введения. При этом в клетках были обнаружены нормального строения и хорошо окрашивающиеся ядра. Во многих клетках было замечено по 2-3 ядра, причём в некоторых случаях можно было заметить деление ядра простой перетяжкой. Митозы немногочисленны. В многоядерных клетках ядра нормальной структуры и сильно окрашены.
Дегенеративный тип изменений наблюдался у животных, получивших несмертельные дозы яда и убитых через 24-96 часов после инъекции. Протоплазма клеток представляла собой картину вакуолярной и водянистой дегенерации. Клетки сильно разбухали, в протоплазме были заметны гранулы и тяжи; вокруг ядра обычно имелся светлый ареал. Ядра окрашивались плохо, были заметны безъядерные клетки и видны остатки хроматина в синусах.
На основании этих данных авторы полагают, что пчелиный яд имеет избирательную способность повреждать печёночные клетки и, помимо этого, обладает кариотропным действием. Интересно отметить, что большие дозы яда дали картину гиперплазических изменений, а малые дозы - дегенеративных. Возможно, это объясняется тем, что при любых дозах сначала происходят прогрессивные изменения, которые лишь со временем переходят в дегенеративные.
Подводя общий итог, необходимо отметить, что в настоящее время мы ещё не в состоянии точно описать действие пчелиного яда на обмен веществ в животном организме. Однако совершенно несомненно, что целый ряд звеньев в совокупности сложных процессов обмена веществ испытывает под влиянием пчелиного яда резкие изменения.
5. Нейротоксическое действие пчелиного яда.
Нейротоксическое действие пчелиного яда выражено чрезвычайно ярко. Судороги, параличи, вегетативные расстройства и многие другие симптомы являются следствием мощного воздействия пчелиного яда на нервную систему. В предыдущих главах я подробно останавливался на всех этих проявлениях нейротоксических свойств яда. Однако точный физиологический анализ этих свойств до сего времени не был предпринят, и поэтому мы ещё ничего не можем сказать о механизме нейротоксического действия пчелиного яда.
Лермит и Хасковек (Lhermitte et Haskovek, 1936) изучили действие пчелиного яда на гистологическую структуру нервной ткани. Эти авторы инъицировали препарат пчелиного яда непосредственно в третий мозговой желудочек кролика. При таком способе введения, яд оказывал черзвычайно сильное действие. В течение 18 часов после инъекции кролик бился в страшнейших судорогах. Вся нервная система этого животного была зафиксирована и изучена гистологически. В коре головного мозга, особенно в пятом слое, были обнаружены ясные изменения в структуре нервных клеток: кариолиз, тигролиз, пикноз и расплавление клеток. В некоторых участках можно было видеть только "клеточные тени" (Zellenschatten). Вокруг клеток наблюдалось скопление элементов микроглии. Картина напоминала "нейронофагию" или "некрофагию" (Marinesko). В продолговатом мозгу клеточные изменения были выражены ещё ярче, но были того же типа, что и в коре. В мозжечке были обнаружены поразительные изменения, локализованные в слое клеток Пуркинье. В этих клетках наблюдался тигролиз и типичный кариолиз. Какой-либо реакции со стороны микроглии здесь отметить не удалось. В некоторых местах можно было видеть полное разрушение клеток Пуркинье. Местами картина напоминала старческую парехиматозную атрофию мозжечка. В верхних шейных отделах спинного мозга, и в частности в клетках передних рогов, были также обнаружены ясные изменения дегенеративного типа. Клетки лишь с трудом окрашиваются основными красками, видны "клеточные тени"; в некоторых клетках признаки тигролиза и гранулёзного расплавления.
При инъекциях пчелиного яда в ствол седалищного нерва можно было наблюдать дегенеративные и некробиологические явления. Первые проявляются в распаде миелиновых оболочек и разбухании некоторых волокон; вторые - в неокрашиваемости некоторых участков и в исчезновении швановских и интерстициальных клеток.
На основании этих данных авторы приходят к выводу, что пчелиный яд обладает сильным нейролитическим действием и что он обладает специфическим сродством к нервным клеткам.
Что касается физиологического анализа изменений функций нервной системы под влиянием пчелиного яда, то здесь, за исключением некоторых старинных наблюдений, почти ничего не сделано. Ещё в 1865г. П.Бер обратил внимание на поражение центральной нервной системы под влиянием яда пчелы-плотницы (Xylocopa violancea). Если при отравлении воробьёв или лягушек ядом пчелы-плотницы (в результате чего у них развивается двигательный паралич) раздражать электрическим током непосредственно мускулы, то они отвечают на это сокращением. Точно так же при раздражении соответствующих моторных нервов, можно получить сокращение мускулов. Однако в это время нельзя получить рефлекторных движений конечности, раздражая седалищный нерв противоположной стороны. Движения конечности происходят только при прикосновении электродов непосредственно к задним корешкам спинного мозга. Отсюда следует, что двигательный паралич развивается в результате поражения спинного мозга; другими словами, он центрального происхождения.
Вместе с тем, когда произвольные движения животного полностью прекратились, возбудимость нервов и мышц понижается. При введении такому животному стрихнина удаётся получить сильные судороги. Смерть животного, по мнению Бера, обусловливается параличом дыхательного центра.
Действие пчелиного яда на вегетативную нервную систему непосредственно не исследовалось. Однако существует одна работа, в которой автор высказывает косвенные доводы, говорящие о возбуждающем действии этого яда на парасимпатическую нервную систему. Пик (Pick, 1937), сравнивая патологоанатомическую картину отравления мышей препаратом пчелиного яда (Immenin) и ваготропным препаратом желчных кислот (Decholin), пришёл к выводу об их идентичности.
На основании этого он считает возможным допустить, что пчелиный яд также действует ваготропно. Суждения, высказанные на основании такой аналогии не убедительны. Однако автор для доказательства своего предположения привлекает интересный клинический материал, который, по его мнению, также подтверждает мысль о ваготропном действии пчелиного яда. Этот материал заслуживает внимания и тщательной экспериментальной проверки.
Наиболее плохо освещённым вопросом является вопрос о действии пчелиного яда на периферические окончания нервов. Однако вопрос этот представляет весьма большой интерес, и разрешение его может пролить много света на механизм физиологического и в частности нейротоксического действия яда.
Мною была сделана попытка исследовать действие пчелиного яда на периферические окончания парасимпатических и соматических нервов.
Непосредственным поводом для постановки вопроса о влиянии пчелиного яда на нервные окончания было случайно сделанное мной в 1936г. наблюдение над снятием этим ядом угнетающего действия ацетилхолина на изолированное сердце лягушки. Это наблюдение могло быть понято при допущении, что пчелиный яд действует на невро-мускулярное соединение подобно атропину.
В первой серии опытов мы подвергли экспериментальной проверке это интересное наблюдение.
В венозный синус изолированного сердца лягушки ввязывалась канюля, способная поддерживать постоянный уровень жидкости. Через сердце постоянно пропускалась рингеровская жидкость из мариоттовского сосуда, вытекавшая через аорту. В начале опыта тоненькой пипеткой прямо в канюлю вводился раствор ацетилхолина в разведении 1:10 000 000, всегда в одном и том же количестве (1см3); после этого сердце промывалось рингеровским раствором до полного восстановления. Затем пропускались растворы пчелиного яда в различных, довольно больших разведениях в течение 5-15 минут из другого мариоттовского сосуда. Этот раствор сменялся нормальным рингеровским и сразу же в канюлю прибавляется снова ацетилхолин. Результаты получились во всех случаях тождественные. Ацетилхолин (1:10 000 000) в начале опыта обычно вызывал полную остановку сердечных сокращений. Во время отмывания сердцебиения обычно скоро восстанавливались до первоначального уровня. Пропускание пчелиного яда само по себе, как правило, давало небольшое увеличение амплитуды сердечных сокращений и учащение ритма. Эта реакция на яд до известной степени напоминала реакцию на атропин (1:50 000). Однако в некоторых случаях пропускание разбавленных растворов пчелиного яда почти совсем не влияло на сокращение сердца.
Прибавление в канюлю ацетилхолина сразу же после окончания пропускания раствора пчелиного яда и замены его рингеровским раствором во всех случаях показало нам, что сердце, обработанное ядом, оказывалось практически нечувствительным к тормозящему действию ацетилхолина. В подавляющем большинстве случаев сердце, отравленное пчелиным ядом, совсем не отвечало на ацетилхолин. В некоторых случаях реакция угнетения сердечной деятельности под влиянием ацетилхолина наступала, но значительно менее сильная, чем в начале опыта; так, если в начале опыта прибавление ацетилхолина вызывало полную остановку сердцебиений, то после отравления пчелиным ядом эта же доза ацетилхолина давала лишь некоторое снижение амплитуды сокращений и урежение ритма. Длительным промыванием сердца рингеровским раствором (20-30 минут и более) нам удавалось восстановить чувствительность сердца к ацетилхолину.
Таким образом, эти опыты показали, что пчелиный яд, подобно атропину, делает сердце лягушки нечувствительным к ацетилхолину.
Как известно, атропинизация сердца влечёт за собой не только потерю чувствительности этого органа к действию ацетилхолина, но и снятие угнетающего эффекта раздражения блуждающего нерва. Поэтому в 1938г. мной совместно с О.Ф.Соловьёвой была поставлена вторая серия опытов на изолированных сердцах лягушек. Эти опыты имели целью наблюдение над снятием угнетающего действия раздражения блуждающего нерва после отравления сердца пчелиным ядом.
Мы изолировали сердце вместе со смешанным стволом n. vago-symphaticus, который помещался на электроды и раздражался электрическим током. Оказалось, что после 10-30 минут воздействия яда на сердце последнее перестаёт реагировать замедлением ритма или остановкой сокращений на раздражение блуждающего нерва. Наоборот, наблюдалось увеличение амплитуды и ускорение ритма сердцебиений (симпатический эффект). При этом увеличение силы тока вызывало лишь усиление симпатического эффекта и не было способно вызвать тормозной эффект блуждающего нерва (рис.25).
Таким образом, отравление сердца пчелиным ядом делало сердце нечувствительным к раздражению парасимпатического нерва при сохранении полной чувствительности к раздражению симпатического нерва. После промывания сердца в течение одного часа или более чистым рингеровским раствором чувствительность его к импульсам с блуждающего нерва восстанавливалась.
То же самое мы наблюдали и на желудке лягушки, который в пилорической части соединяли с регистрирующим рычажком и записывали его спонтанные ритмические сокращения. Раздражение блуждающего нерва до отравления желудка пчелиным ядом легко вызывало со стороны желудка реакцию, обратную тормозному эффекту со стороны этого нерва на сердце, а именно повышение тонуса и активизацию сокращений. После орошения желудка раствором яда с поверхности и введения яда в желудочную полость, что само по себе мало отражалось на спонтанных сокращениях, через 20-45 минут желудок переставал реагировать повышением тонуса на раздражение блуждающего нерва. Следовательно, и на этом объекте пчелиный яд "снимал" действие парасимпатического нерва.
Стимулирующее действие ацетилхолина на изолированный отрезок желудка лягушки также можно устранить предварительной обработкой этого объекта пчелиным ядом.
В заключение был поставлен один опыт, в котором одновременно регистрировалась деятельность сердца и желудка. Это весьма демонстративный опыт полностью подтвердил наши выводы (рис.26).
Таким образом, отравление пчелиным ядом действовало на сердце и желудок лягушки точно так же, как и атропинизация; оно снимало действие электрического раздражения блуждающего нерва и делало сердце и желудок нечувствительным к ацетилхолину. Другими словами, мы доказали, что пчелиный яд обладал атропиноподобными свойствами в отношении его действия на мионевральное соединение парасимпатического нерва.
Как известно, атропин, в противоположность его действию на органы, иннервируемые парасимпатическими нервами (например, сердце или желудок), не препятствует передаче нервного импульса с соматических нервов на произвольные мышцы. Скелетная мускулатура если и подвержена действию атропина, то во всяком случае это действие может проявиться только при употреблении очень больших доз атропина. В полном соответствии с этим мы наблюдали, что пчелиный яд не угнетает чувствительности изолированной прямой мышцы живота лягушки и спинной мышцы пиявки к ацетилхолину, а также не препятствует передаче нервного возбуждения с седалищного нерва на икроножную мышцу лягушки.
Недавно нам удалось показать, что при обработке нервномышечного препарата (икроножная мышца лягушки) крепкими растворами нативного пчелиного яда (ядо от 1 пчелы в 1см3 рингера) быстро наступает контрактура и затем мышца перестаёт реагировать на раздражение нерва индукционным током. Спустя несколько минут исчезает возбудимость мышцы при прямом раздражении. Кроме того, мы установили, что под влиянием крепких растворов яда происходит сокращение изолированной прямой мышцы живота лягушки и спинной мышцы пиявки. Обработка этих препаратов более слабыми концентрациями яда, не вызывающими сокращения, не отражается на их чувствительности к ацетилхолину. Различие между результатами экспериментов, описанных в тексте, и этих опытов объясняется тем, что в первом случае нами употреблялся не нативный яд, а препарат яда, приготовленный в научно-экспериментальной лаборатории Кремлёвской больницы и, кроме того, значительной разницей в концентрации яда. Эти опыты свидетельствуют о сильном действии пчелиного яда на скелетные мышцы. Под микроскопом можно видеть, как в момент соприкосновения мышечного волокна с раствором пчелиного яда оно сокращается, далее быстро исчезает поперечно-полосатая исчерченность, и наступает цитолиз.
Из приведённых данных видно, что имеется более или менее полная аналогия между действием пчелиного яда и атропина, по крайней мере в пределах изученных нами объектов. На тех объектах, на которых атропинизация снимает эффект нервного импульса и вызывает потерю чувствительности к ацетилхолину, тот же эффект производит и отравление пчелиным ядом. На объектах, на которых атропин не вызывает этих феноменов снятия, и пчелиный яд оказывается не деятельным.
Приведённые выше данные говорят об атропиноподобном действии пчелиного яда на нервно-мышечное соединение и, следовательно, на передачу нервного импульса с нерва на мышцу. Эти данные делают весьма заманчивым предположение о присутствии в пчелином яде вещества, обладающего атропиноподобными свойствами. Однако в настоящее время мы ещё не можем окончательно решить этот вопрос. Для этого необходима дальнейшая экспериментальная работа. Как известно, атропин, помимо своего влияния на периферические окончания парасимпатических нервов, действует также на центральную нервную систему и на воспринимающие окончания афферентных нервов. Если окажется, что пчелиный яд и на эти объекты действует так же, как атропин, то гипотеза о присутствии в яде атропиноподобного вещества будет поставлена на прочную основу. Однако и после этого необходимо будет ещё дифференцировать действие гипотетического атропиноподобного вещества от действия других составных частей пчелиного яда и выделить это вещество в чистом виде. В настоящее время, мне кажется, что многие факты, накопленные в литературе, подтверждают большую вероятность высказанной гипотезы.
Я надеюсь, что эта гипотеза не будет бесплодной, что она сможет послужить отправным пунктом для работы других исследователей и позволит клиницистам разобраться в результатах практического применения яда. В самом деле, если сопоставить данные о действии пчелиного яда и атропина на центральную нервную систему и на периферические окончания афферентных нервов, то мы получим очень много сходных данных.
Известно, что атропин сначала возбуждает деятельность центральной нервной системы, затем парализует её. Это действие можно установить как по отношению к высшим отделам центральной нервной системы (кора головного мозга), так и по отношению к низшим её отделам (продолговатый и спинной мозг).
При отравлении атропином фаза возбуждения корковых центров у человека выражается в беспокойстве, бреде, галлюцинациях, приступах буйства (агрессивности). Эта фаза сменяется впоследствии угнетение коры, что выражается в сонливости и в коматозном состоянии. Чем выше организация у животного кора головного мозга, тем ярче выражена фаза возбуждения корковых центров. У низших позвоночных эта фаза может совсем не проявиться. У лягушек, отравленных атропином, сразу наступает паралич головного мозга.
При отравлении пчелиным ядом действие на корковые центры выражается точно такими же симптомами. Мы уже отмечали выше, что люди, ужаленные многими пчёлами, испытывают головокружение, бессоницу и часто возбуждённо бредят. У рептилий отмечается исключительная агрессивность после укусов пчёл. Наоборот, у низших позвоночных, например, амфибий, сразу же развивается паралич головного мозга.
Подобно действию на корковые центры, атропин сначала возбуждает, а затем парализует центры продолговатого мозга. При этом возбуждение дыхательного центра влечёт за собой в начале учащение и углубление дыхания, которое сменяется остановкой дыхания и смертью животного в результате паралича дыхательного центра.
Вспомним, что пчелиный яд действует точно так же. У всех без исключения позвоночных смерть наступает от паралича дыхательного центра.
Атропин сначала увеличивает рефлекторную возбудимость спинного мозга, а затем парализует её. У низших позвоночных, и в частности у лягушки, фаза возбуждения выражена плохо и сразу же наступает паралич, выражающийся в потере произвольных и рефлекторных движений. Чтобы не повторяться, отмечу только, что наблюдения над симптомами отравления пчелиным ядом у большинства позвоночных и эксперименты Бера и Ц.Физалис показывают много сходных черт в действии на спинной мозг пчелиного яда и атропина.
Очень характерной чертой в действии пчелиного яда на организм высших позвоночных являются судороги. Они наблюдаются также и при отравлении атропином, причём у теплокровных судороги могут быть обусловлены возбуждением центральной нервной системы и асфиксией в результате паралича дыхательного центра (Кравков).
Подводя итоги сравнению действия атропина и пчелиного яда на центральную нервную систему, необходимо признать, что эффекты этих двух веществ имеют много сходных черт. Это подкрепляет нашу гипотезу о наличии в пчелином яде атропиноподобного вещества.
Присутствие атропиноподобного вещества в пчелином яде представляет большой интерес с точки зрения сравнительной физиологии и исследования эволюции ядовитости перепончатокрылых насекомых.
В самом деле, в качестве ядовитого вещества, которое является для перепончатокрылых средством защиты и нападения, естественный отбор сохранил вещество, вызывающее паралич нервной системы и нарушающее передачу нервного импульса у других животных. Присутствие этого вещества в яде перепончатокрылых позволяет объяснить исключительно интересные инстинкты, описанные Фабром, встречающиеся среди представителей названных животных и связанные со способностью их парализовать свои жертвы. Одновременно эти факты позволяют понять те преимущества, которые доставляло перепончатокрылым наличие атропиноподобного вещества в их яде, и указать, хотя бы вчерне, пути, которые привели к закреплению этого вещества в яде перепончатокрылых в процессе естественного отбора.
1. Первые шаги физиолого-фармакологического исследования пчелиного яда.
2. Гистаминоподобное действие пчелиного яда.
3. Действие пчелиного яда на кровь.
Поделиться в сервисах: