Руководство по технике безопасности и методам работы с ядовитыми змеями.

Руководство по технике безопасности, методам работы с ядовитыми змеями в условиях зоопарков, профилактике и лечению укусов.

Евро-Азиатская Региональная Ассоциация Зоологических

Парков и Аквариумов (Е А Р А З А)


1997 год


Д.Б. Васильев, С.В. Кудрявцев, О.В. Шумаков

Отдел герпетологии Московского зоопарка

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

I Змеиные яды, отравления ядами змей, методы первой помощи и лечение


1.Основные характеристики змеиных ядов, действие ядов змей на человеческий организм


2. Отравления ядами змей

а/ настоящие аспиды (Elapidae) и австралийские аспиды (Hydrophiidae)

б/ ямкоголовые гадюки

в/ настоящие гадюки

г/ ужеобразные


3. Методы первой помощи при укусах ядовитых змей


4. Лечение

II Методы работы с ядовитыми змеями

1. Безопасные методы фиксации ядовитых змей

2. Методы ручной фиксации ядовитых змей

III Правила техники безопасности при работе с ядовитыми змеями в зоопарках

1. Допуск к работе с ядовитыми змеями

2. Инструкция по технике безопасности при работе с ядовитыми змеями

3.Тактика действий сотрудников зоопарков в случаях укусов ядовитых змей

IY Списки ядовитых змей, содержащихся в коллекциях зоопарков бывшего СССР

Y Списки основных организаций производящих и реализующих сыворотки от укусов ядовитых змей мировой фауны, с учетом потребностей зоопарков бывшего СССР

YI Процедура импорта противозмеиных сывороток в Россию

ВВЕДЕНИЕ

Укусы ядовитых змей - безусловная реальность для любых зоопарков и иных организаций, содержащих их в неволе. По данным Международного Зоопарковского Ежегодника (International Zoo Yearbook, Vol. 15) за пятилетний период (1960-1965 гг.) среди 76 зоопарков, участников Американской Ассоциации Зоологических парков и Аквариумов (AAZPA), было зарегистрировано 42 змеиных укуса.

Подавляющее большинство из них пришлось на небольшие частные зоопарки, практикующие различного рода просветительные программы или шоу с ядовитыми змеями для привлечения посетителей, и серпентарии, занимающиеся ядовзятием. К сожалению, подобного рода статистика среди зоопарков бывшего СССР и иных организаций, содержащих ядовитых змей, отсутствует. Однако, хорошо известные в зоопарках и экзотариумах ранее бывших Союзных Республик наиболее тяжелые случаи укусов ядовитых змей только за несколько последних лет (Bitis arietans, Bitis gabonica, Bothrops moojeni - в Тульском Зооэкзотариуме; Cerastes cerastes - в Московском зоопарке, Bitis gabonica - в Харьковском зоопарке; Trimeresurus stejnegeri - в Киевском зоопарке; Atheris nitshei - в Калужском Зооэкзотариуме; Naja oxiana - в Ленинградском зоопарке и др.) - не оставляют сомнений в актуальности проблемы.

Острота ситуации в промышленных серпентариях однозначно еще выше. Безусловно, что с освоением наиболее современных и безопасных методов работы с ядовитыми змеями (см. далее), число укусов может быть существенно снижено, однако, учитывая необходимость ручных манипуляций с этими животными в целом ряде ситуаций (кратковременные ветеринарные обследования, лечебные и диагностические манипуляции и т.п.), исключить их полностью не представляется возможным. Данная, казалось бы чисто зоопарковская проблема, на самом деле выходит далеко за рамки зоопарков.

А именно: даже при хорошо организованной консультационной службе по укусам ядовитых змей в США при AAPCC (The American Association of Poison Control Centers), вo многих случаях, пострадавшие обращаются за консультацией и практической помощью в близлежащие зоопарки. При этом необходимо учесть, что в США за год регистрируется около 7000 укусов ядовитых змей среди населения, а процент зарегистрированных укусов составляет 65-83 % от общего числа. В нашей стране, к сожалению, отсутсвует какая бы то ни было ассоциация подобного рода и аналогичная статистика.

Однако, число обратившихся за консультацией по поводу укусов змей в Московский зоопарк только в 1996-1997 гг., также заставляет считать эту проблему у нас крайне актуальной. Проблема еще более обостряется практически полным отсутствием в стране антизмеиных сывороток, как отечественного производства, так и сколь бы то ни было налаженной системой снабжения аптек и медучереждений, зоопарков и серпентариев страны сыворотками зарубежного производства.

Последнее обстоятельство, а именно доступность противозмеиных сывороток зарубежного производства, представляет отдельный интерес в связи с появлением на руках у любителей, особенно в последние годы в связи с расширением международной зооторговой сети, большого числа ядовитых экзотических змей. Так, по данным исследований только в Южной Калифорнии, в коллекциях легально содержится 1875 экз. экзотических ядовитых змей, ежегодно в США регистрируется от 4 до 13% укусов, вызванных экзотическими змеями. В зоопарке Бронкс (Bronx, New York) городскими клиниками ежегодно запрашивается сыворотка от 2-3 видов ядовитых экзотических змей на предмет лечения пострадавших частных лиц. В нашей стране статистика такого рода также отсутствует, однако, опираясь на личный опыт по Москве, можно с уверенностью сказать, что если ситуация в этом смысле по сравнению с США и отличается, то не в нашу пользу.

Проанализировав реально сложившуюся ситуацию, в США уже 15 лет назад начали ежегодно совместно ( AAZPA & AAPCC ) издавать ANTIVENOM INDEX - своего рода практическое руководство, посвященное всем основным аспектам настоящей проблемы. В нашей стране опыта выпуска подобного рода изданий до сих пор не было, несмотря на явную необходимость. Настоящее издание является первой попыткой обобщить все основные аспекты, связанные с неизбежной угрозой укусов ядовитых змей при практической работе с ними в зоопарках стран бывшего СССР

I. ЗМЕИНЫЕ ЯДЫ, ОТРАВЛЕНИЯ ЯДАМИ ЗМЕЙ, МЕТОДЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ И ЛЕЧЕНИЕ



1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗМЕИНЫХ ЯДОВ, ДЕЙСТВИЕ ЯДОВ ЗМЕЙ НА ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ


Яды змей представляют собой сложную смесь протеиновых компонентов, составляющую 90-92% массы высушенного яда. Яд также содержит ионы различных металлов и неметаллов, минорных протеидных компонентов, органических фосфатов и других органических материалов непротеиновой природы. В нашу задачу не входит подробное описание компонентов яда, хотя многие токсические полипептиды, определяющие основной эффект отравления, выделены в очищенном виде и исследованы в экспериментах in vitro и in vivo. Мы постараемся лишь кратко охарактеризовать основные протеиновые компоненты яда, которые могут иметь значение в развитии клиники отравления и быть характерными для определенных систематических групп ядовитых змей.

Ферменты

Описано более 26 ферментов из различных ядов змей. Это вещества белковой природы, имеющие сравнительно большие молекулярные массы, способные катализировать специфические биохимические реакции на живом субстрате. Представители любого из 5 семейств ядовитых змей имеют от 6 до 10 различных ферментов, причем их соотношение иногда уникально для определенных групп. Роль ферментов не выяснена до конца. Их общая «доля» в токсическом эффекте цельного змеиного яда очень невысока: менее 1% (при определении LD50). Однако, в случае укуса эти вещества могут играть большую роль в распространении яда сами по себе, взаимодействуя с другими токсическими компонентами или реагируя с тканевым субстратом.

Протеолитические ферменты

Протеазы, эндопептидазы, пептидазы, протеиназы. Эти вещества, действующие трипсиноподобно, описаны в литературе под разными названиями, часто являющимися синонимами. До 5 различных протеолитических ферментов может быть выделено из яда змеи одного вида. Молекулярная масса их 20.000-95.000. Наиболее богаты этими ферментами яды кроталид, несколько меньшие количества обнаружены в ядах гадюк. В ядах морских змей и аспидов протеазы практически отсутствуют. Механизм повреждения мышц и подкожной клетчатки отчасти связан с действием протеаз. «Геморрагический фактор», выделенный из ядов некоторых змей, не имеет протеазной природы.

Аргининэстераза

Основной фермент из группы нехолинэстеразных гидролаз, найденная в ядах кроталид, виперид, некоторых морских змей и королевской кобры, Ophyophagus hannah (у других аспидов отсутствует). Высвобождение брадикинина и, возможно, свертывающая активность ядов, могут быть связана с присутствием этого фермента.

Коллагеназы

Выделены из ядов виперид и кроталид.

Гиалуронидаза

Выделена из многих ядов. Понижает вязкость соединительной ткани, гидролизуя гиалуроновую кислоту. Является «фактором распространения» яда в тканях и частично отвечает за развитие отека.

Фосфолипаза А

Выделена более чем из 20 различных ядов змей, относящихся ко всем 5 семействам, включая колюбрид. Молекулярная масса 29.500-30.000. Только из яда индийской кобры (Naja naja) выделено 14 изоэнзимов, обладающих разными свойствами. Фосфолипаза А не является настолько высокотоксичной, как предполагалось в более ранней литературе. LD50 для Naja nidricollis: 0.25-0.8 мг/кг; для Vipera ammodytes: 0.19-0.64 мг/кг; для Crotalus durissus: 0.54 мг/кг. То есть токсичность фосфолипазы оказывается ниже токсичности цельного яда. Щелочные фосфолипазы более токсичны, чем кислые.

Очищенная фосфолипаза А из змеиных ядов вызывает деструктивные изменения в клетках центральной нервной системы, ответственна за высвобождение гистамина, кининов, серотонина, ацетилхолина и медленно реагирующей субстанции. На изолированном уздечково-диафрагмальном препарате очищенная фосфолипаза не вызывает мионеврального блока, то есть ее определяющая роль как «нейротоксического» агента достаточно спорная. Также сомнительна ее прямая функция в механизме развития гемолиза и гематурии. Гемморагический эффект, по-видимому, также непрямой и связан с высвобождением лизофосфатидаз.

Фосфолипаза В

Выделена из ядов некоторых австралийских аспидов и является характерным для этой группы «гемолизином», отвечающим и за геморрагический эффект.

Фосфомоноэстераза

.

Выделена из ядов многих ядовитых змей, исключая колюбрид. В одних ядах могут содержаться и кислая и щелочная фосфоэстеразы, в других - только один вид этого фермента.



По механизму действует как экзонуклеотидаза. Активна в отношении РНК, ДНК и производных арабинозы. Найдена в ядах змей всех 5 семейств. В ядах некоторых гремучников на долю этого фермента приходится до 5% из общей массы белка. При этом LD50 составляет 3.08-3.48 мг/кг, то есть вызывает не более 2% общего токсического эффекта.



Катализирует гидролиз ацетилхолина. Широко распространена в ядах элапид и морских змей. Полностью отсутствует у кроталид и виперид. Масса фермента, выделенного из яда Bungarus fasciatus 130.000 или 126.000. По структуре отличается от сходных ферментов организма. По-видимому, не отвечает за курареподобное действие ядов аспидовых змей,

РНК-за.

Выделена из яда некоторых видов кобр. Масса фермента из яда Naja oxiana -15.900.



Выделена из яда Crotalus adomanteus в виде двух изоферментов с оптимумом PH 5 и 9.


5’-нуклеотидаза.

Наиболее активная фосфатаза в ядах всех змей. В ядах виперид и кроталид этот фермент содержится в больших количествах, чем в ядах элапид. Молекулярная масса фермента из яда Naja atra 10.000. Доля в общей токсичности яда невысока.

NAD-нуклеотидаза.
Выделена из 9 ядов среди 37 исследованных видов змей. Присутствует, например, в ядах Agkistrodon и Bungarus, отсутствует у Crotalus и Naja.

Оксидаза L-аминокислот.

Наиболее активный фермент из группы оксидаз аминокислот. Средняя молекулярная масса около 130.000. Определяет желтую окраску змеиных ядов. Обнаружена во всех исследованных ядах. Дает менее 1% общего токсического эффекта. На примере яда Vipera ammodytes доказана способность этого фермента вызывать некроз.

Лактатдегидрогеназа

Обнаружена у 9 видов аспидовых змей, в том числе у Naja naja. Окисляет лактат до пировиноградной кислоты.


Токсические полипептиды.

Это вещества, как правило, низкой молекулярной массы, не обладающие ферментной активностью. Присутствуют в ядах всех змей и во многих случаях определяют общий токсический эффект действия яда. Серьезные деструктивные изменения тканей - также частично связаны с действием именно этих специфических токсинов, а не протеаз, как считалось ранее. Например, токсический пептид из яда Crotalus viridis helleri действует непосредственно на эндотелий капилляров, не обладая при этом ферментной активностью. Ферменты яда обычно не действуют на мембрану сосуда, а вызывают изменения эритроцитов, тромбоцитов и гемолиз. В последнее время стараются избегать грубого деления ядов змей на «нейротоксические», «гемотоксические», «кардиотоксические» и т.д., поскольку доминирующие симптомы отравления могут быть очень разными в близких систематических группах змей, что вызывает путаницу и может повлечь ошибку при лечении укуса (например, см. о ядах кобр рода Naja). Безусловно яды змей обладают комплексным действием на различные системы органов (прямым и непрямым), а не только, например, на нервную систему или красную кровь. Во многих случаях яд содержит несколько «основных» токсических полипептидов, определяющих клиническую картину отравления. С другой стороны, во многих случаях пептиды именно этого рода могут вызывать целый спектр патологических состояний в различных органах, действуя по одному механизму.

Токсические полипептиды.

Это вещества, как правило, низкой молекулярной массы, не обладающие ферментной активностью. Присутствуют в ядах всех змей и во многих случаях определяют общий токсический эффект действия яда. Серьезные деструктивные изменения тканей - также частично связаны с действием именно этих специфических токсинов, а не протеаз, как считалось ранее. Например, токсический пептид из яда Crotalus viridis helleri действует непосредственно на эндотелий капилляров, не обладая при этом ферментной активностью. Ферменты яда обычно не действуют на мембрану сосуда, а вызывают изменения эритроцитов, тромбоцитов и гемолиз. В последнее время стараются избегать грубого деления ядов змей на «нейротоксические», «гемотоксические», «кардиотоксические» и т.д., поскольку доминирующие симптомы отравления могут быть очень разными в близких систематических группах змей, что вызывает путаницу и может повлечь ошибку при лечении укуса (например, см. о ядах кобр рода Naja). Безусловно яды змей обладают комплексным действием на различные системы органов (прямым и непрямым), а не только, например, на нервную систему или красную кровь. Во многих случаях яд содержит несколько «основных» токсических полипептидов, определяющих клиническую картину отравления. С другой стороны, во многих случаях пептиды именно этого рода могут вызывать целый спектр патологических состояний в различных органах, действуя по одному механизму.



Для примера перечислим здесь патофизиологические реакции, связанные с действием «кардиотоксина» из яда китайской кобры, Naja atra:



n блок нейромускульной передачи

n блок аксонального проведения

n деполяризация мембраны

n антихолинэстеразная активность

n локальные тканевые реакции

n гемолиз

n контрактура скелетных мышц

n спазм гладких мышц

n остановка сердца



Токсические полипептиды выделены и охарактеризованы экспериментально из многих змеиных ядов. Обычно LD50 таких компонентов выше, чем LD50 цельного яда. В некоторых случаях токсические компоненты могут зависеть от возраста змей, от экологических условий, от видовой или даже популяционной принадлежности змей. В таких случаях клиническая картина отравления при укусах змеями одного и того же вида может сильно варьировать.



Действие змеиных ядов на свертывающую систему крови.

Прокоагулянтная активность.

Отдельные компоненты ядов, обладающие сильным коагулирующим эффектом in vitro, выделены из ядов многих змей, относящихся ко всем 5 семействам, включая колюбрид. Однако, механизм действия таких прокоагулянтов сильно отличается и не всегда имеет систематическую «привязанность». Выявлено шесть участков в каскаде свертывания крови, на которые влияют змеиные яды. Большинство таких прокоагулянтов действуют как специфические протеазы, влияя (активируя) непосредственно на определенные факторы свертывания. В ядах в достаточном количестве могут содержаться протеазы «широкого спектра», обладающие неспецифическим действием на факторы свертывания и фибрин, и определяющие общее действие цельного яда, как коагулирующее, антикоагулирующее и фибринолитическое. Например, в одном и том же яде специфически действующие протеазы могут активировать факторы IX и X, вызывая коагуляцию, другие, неспецифические компоненты того же яда могут активировать фактор V, переводить плазминоген в плазмин, активировать фактор VIII и, тем самым, вызывать пролонгированный протеолитический эффект: приводящий в итоге к деградации фактора VIII и дефекту коагуляции. В таких случаях яд в высокой концентрации будет действовать как прокоагулянт, в более низкой - как сильный антикоагулянт.



Даже зная основные протеазные компоненты яда и их активность in vitro, сложно предсказать конечный эффект, который вызовет нативный яд при укусе. Совокупное действие яда может зависеть от вида, пола, возраста змеи и различаться у особей из отдельных популяций. Например, яд молодых Crotalus atrox обладает прямым фибриногенолитическим действием. В процессе роста змей фермент, способный сворачивать раствор фибриногена исчезает из яда. В связи с этим клиника отравления при укусах техасских гремучников разного размера сильно варьирует. Существуют и популяционные различия в действии ядов одного вида змей.

Большинство змеиных ядов, имеющих сильные прокоагулянты, действующие на фактор Х или тромбиноподобно, обладает параллельной фибринолитической активностью и вызывают in vivo антикоагулянтный эффект. Также некоторые яды могут иметь несколько компонентов, действующих по разному механизму, но в одном направлении. Например, яд Bothrops jararaca имеет в своем составе и активатор фактора Х, и тромбиноподобные ферменты.

Активатор фактора Х.

Ферменты этого типа, действующие как прокоагулянты, описаны из ядов Vipera russellii, Vipera aspis и некоторых других азиатских и африканских гадюк. В ядах кроталид такие ферменты содержатся в минимальных количествах. Исключение составаляют яды Crotalus viridis helleri и черной мамбы, Dendroaspis polylepis, содержание в которых ферментов данного типа весьма значительно.

Активатор фактора IX.

Выделен из яда Vipera russeli.

Активатор фактора V.

Выделен в очищенном виде из ядов V.russellii и V. aspis.



Прямой активатор протромбина.



Присутствует в ядах аспидовых змей, настоящих гадюк и колюбрид. Отсутствует в ядах кроталид. Типичный пример - влияние на кровь яда эфы, E.carinatus, который обладает тромбопластиноподобным действием. Однако, параллельное фибринолитическое действие яда определяет общий эффект отравления - как сильное нарушение коагуляции. У большинства змей фермент, переводящий протромбин в тромбин, относится к группе металлопротеаз. Физиологический активатор протромбина (фактор Xa) является сериновой протеазой, то есть отличается от других протеаз змеиных ядов.



Наиболее сильнодействующие ферменты этой группы выделены из яда австралийского тайпана, Oxyuranus scutellatus, яд которого in vitro переводит протромбин в тромбин с максимальной скоростью и в отсутствии любых других факторов свертывания. Сходный фермент, по-видимому, определяет токсический эффект при укусе бумсланга , Dispholidus typus.



Активатор протромбина, нуждающийся в факторе V.



Компонент яда тигровой змеи, N. scutatus, определяющий прокоагулянтную активность ее яда.



Тромбиноподобные ферменты.



Значительные количества таких ферментов содержатся в ядах кроталид и виперид, практически отсутствуют в ядах аспидов и морских змей. В экспериментах in vitro яды таких змей действуют как прокоагулянты, при нативном укусе in vivo общее действие яда вызывает антикоагулирующий эффект в связи с фибринолитическим действием. Выделены в чистом виде из ядов Crotalus adamanteus, Cr. h. horridus, Agkistrodon rhodostoma, A. c. contortrix, Deinagkistrodon acutus, Bothrops atrox, B. morajoensis, B. moojeni, Trimeresurus gramineus, T. okinavensis и Bitis gabonica. Относятся к группе сериновых эстераз. Не ингибируются ферментами, действующими на физиологический тромбин (гепарин, гирудин, тразилол). Использование ингибиторов тромбина в клинической практике при укусах такими змеями противопоказано. Фермент из яда B. gabonica, по-видимому, активирует также фактор XIII. Очищенные ферменты этой группы широко используются в медицинской практике (для терапии тромбин-дефицитных состояний, лечения тромбозов в комбинации с другими препаратами, лечения фибринозных осложнений посредством извлечения фибриногена с помощью яда и т.д., например, “Анкрод”), для извлечения некоторых факторов свертывания, для определения тромбинового времени, в тест-системах свертывания.

Антикоагулянтная активность ядов.

Практически не удается разделить яды на “прокоагулянты” и “антикоагулянты”. Как правило, имеются оба варианта, действующих параллельно; при этом клиническая картина может сильно варьировать.

Антикоагулянтную активность различных змеиных ядов можно условно разделить на 4 группы, в зависимости от механизма действия.



1) Ингибирование одного или нескольких факторов свертывания, или препятствие их активации другим фактором (“запирание” механизма коагуляции на уровне фактора или на уровне взаимодействия двух факторов). Такой механизм действия характерен для ядов некоторых кроталид. В чистом виде ферменты, работающие по этому типу, выделены и описаны из ядов Trimeresurus gramineus и Deinagkistrodon acutus. Фермент препятствует активации протромбина, “запирая” механизм его взаимодействия с другими факторами свертывания. При этом яд не вызывает деградации фибриногена, фибринолиза, инактивации тромбина и не оказывает влияние на взаимодействие тромбин-фибриноген. При лабораторных обследованиях в этом случае регистрируется увеличение времени свертывания цельной крови, увеличение одностадийного протромбинового времени.

2) Фибринолитическое или фибриногенолитическое действие яда, вследствие прямого влияния на фибрин или фибриноген. Таким свойством обладает большинство ядов, содержащих тромбин-подобные коагулянты. Такой яд характерен для гадюк. Выделен в чистом виде у Vipera russellii, V. aspis; предполагается для яда V.berus. Яд Bitis gabonica работает по такому механизму. Яд B. аrietans, помимо прямого действия, влияет на другие факторы и вызывает аггрегацию тромбоцитов.

3) Активация фибринолитического механизма с помощью прямого воздействия на плазминоген или на плазменные активаторы плазминогена. Яд Bitis nasicornis, в отличие от яда B. gabonica, воздействует непосредственно на плазминоген. Яд Echis coloratus и Cerastes cerastes, по-видимому, вызывают фибриногенолитический эффект, стимулируя плазменные факторы. Антикоагулянтный эффект ядов аспидов также не связан с прямым действием на фибриноген. Яд черношейной плюющей кобры, Naja nigricollis, влияет, по-видимому, на тромбопластин in vivo, но не вызывает сильных клинических сдвигов. Лишь при лабораторных исследованиях отмечают увеличение времени свертывания цельной крови, одностадийного протромбинового и тромбинового времени. По сравнению с ядами большинства других змей, яд африканских плюющих кобр обладает обратным антифибринолитическим действием, вызывая пролонгацию лизиса сгустка.

4) Действие фосфолипаз ядов некоторых аспидов на липиды, необходимые для нормальной коагуляции. Такой механизм известен для ядов африканских неплюющих кобр, ядов некоторых Micrurus. Яды африканских мамб вызывают деградацию тромбина и тромбопластина и связывание протромбина. Механизм этого действия не совсем ясен. По-видимому, кроме фосфолипазного действия, осуществляется протеазная активность в отношении других факторов свертывания.


В целом яды Crotalus, Bothrops и Agkistrodon обладают фибринолитическим действием, активируя плазминоген, яды аспидов - фибриногенолитическим. Яды гадюк, в основном, работают по двум параллельным механизмам, во-первых, действуя непосредственно на фибриноген своими тромбиноподобными ферментами и, во-вторых, активируя плазминоген. В таких случаях яды вызывают ДВС-синдром в крупных сосудах; дефибринацию, несвертывающуюся кровь и геморрагию на периферии.