Раньше медики заставляли пиявок отрыгивать высосанную кровь, чтобы опорожнить их желудок и вновь заставить отсасывать кровь. Это позволяло использовать пиявок вторично. Отрыжка происходит при погружении пиявки в уксус, вино или солевой раствор. Искусственная отрыжка вызывается также сдавливанием пиявки пальцами. Сейчас подобные приемы не используются, врачи не заставляют пиявок срыгивать, поскольку при многократном отрыгивании лечебные качества пиявок существенно снижаются, их нежная пищеварительная система травмируется. В естественных условиях здоровые пиявки никогда не срыгивают.
Если накапливание крови происходит в желудке пиявки, то процесс пищеварения осуществляется в концевой кишке. Она очень короткая, составляет менее 1/4 от длины тела пиявки и напоминает тонкую прямую трубочку. Кровь поступает в эту трубочку маленькими порциями для переваривания. Самый короткий отдел пищеварительного канала – заднепроходная кишка. Сюда поступают переваренные остатки крови, формирующие каловые массы, которые затем эвакуируются через анальное отверстие (порошицу).
Опорожнение кишечника у пиявок осуществляется регулярно несколько раз за сутки. Поэтому вода в сосуде, где хранятся используемые пиявки, периодически окрашивается. Частое окрашивание воды не должно вызывать никаких опасений, поскольку оно свидетельствует лишь о здоровье пиявок и нормальности их физиологических отправлений.
Помимо острых зубов и мощной глотки, важнейшим приспособлением для отсасывания крови являются у пиявки слюнные железы. Собственно говоря, именно функция этих желез определяет интерес медиков к пиявке. Эти органы пиявки располагаются вокруг глотки, образуя большое скопление ничтожно малых беловатых шариков.
Каждый такой шарик представляет собой тельце железы, состоящее из одной-единственной клетки. Внутри нее клетки находится крупное ядро, имеющее маленькое ядрышко с хромосомами и заполненное хроматиновыми зернами. Остальное внутреннее пространство заполняет особая жидкость – цитоплазма, в которой взвешены зерна, образующие секрет слюнных желез. Этот секрет, т. е. конечный продукт биохимического синтеза, идет по выводному протоку и смешивается с имеющейся в организме пиявки водой. В результате образуется слюна, содержащая биологически активные вещества.
Протоком снабжена каждая железистая клетка, соединяющаяся таким образом с челюстями. Протоки постепенно, по мере приближения к челюстям, объединяются в пучки. Эти пучки проходят внутри челюстей, заканчиваясь на их поверхности и открываясь небольшими отверстиями между зубами. Из них слюна поступает в прокушенную пиявкой ранку.
Выделение слюны непрерывно во время всего акта сосания. Активные компоненты секрета слюнных желез и обусловливают биологические и фармакологические свойства пиявки.
В живых клетках невозможно протекание биохимических реакций, для осуществления которых необходимы высокие температуры или сильнодействующие кислоты и щелочи. Чтобы вызывать превращения разнообразных веществ, человеческий организм имеет запас некоторых специфических соединений, именуемых ферментами. Они активны при нормальной температуре тела и выступают в роли регуляторов внутри-и внеклеточных превращений органических веществ.
Поскольку процесс пищеварения начинается уже при жевании, во время обработки пищи слюной, то именно здесь в реакцию впервые вступают ферменты, расщепляющие и преобразующие питательные вещества, содержащиеся в пище. То же самое мы наблюдаем у пиявок. Основной фермент слюнных желез пиявки – гирудин, но немаловажную роль выполняют и некоторые другие соединения: гиалуронидаза, дестабилаза, оргелаза, антистазин, декорзин, калин, эглин. Всего в пиявочной слюне имеется до 20 активных белков.
Прежде говорилось преимущественно о ферментах, ускоряющих химические превращения. Это катализаторы, т. е. активаторы реакций. Однако существуют и регуляторы обратного действия, также содержащиеся в секрете слюнных желез пиявки. Они являются ингибиторами, т. е. подавляют деятельность других ферментов и заглушают определенные реакции.
Гирудин и многие другие вещества секрета слюнных желез медицинской пиявки являются как ингибиторами, подавляющими реакцию свертывания крови, так и катализаторами, расщепляющими многие белки нашей плазмы. Химический анализ тканей медицинской пиявки выявил пониженное содержание гирудина во всех отделах ее пищеварительной системы.
В концевой кишке гирудин расщепляется соединениями другого типа. Благодаря этому здесь возможно свертывание крови, сгустки которой немедленно расщепляются пищеварительными соками на составные части. Так происходит переваривание кровяной массы в кишечнике пиявки.
На теле пиявки имеется большое количество отверстий. Вместе с ротовым их число составляет 38. Заднепроходное отверстие, или порошица, находится на спинной стороне тела, близ задней присоски. Два половых отверстия расположены на брюшной стороне тела, ближе к головному концу.
Поскольку кровеносная система гирудиней связана с внутриполостной жидкостью, им требуется очищать от растворимых продуктов обмена сразу и кровь, и эту жидкость. Как и у всех червей, почки у пиявки отсутствуют.
Поэтому в каждом сомите (сегменте тела) продукты обмена собираются особым органом, открывающимся в полости тела воронкой, в которую поступают кровь и смешивающаяся с ней жидкость. Из воронки ведет слегка загнутый каналец, выходящий наружу с брюшной стороны. Это отверстие носит название мочевого, поскольку сам орган функционально подобен человеческой почке, мочеточнику и уретре. Комплекс не связанных друг с другом подобных органов образует мочевыделительную систему пиявки.
Медицинская пиявка обладает нервной системой, построенной по совершенно особому образцу, отличному от нервной организации у более низших или, напротив, высших представителей животного царства. Из специальных органов чувств у пиявки присутствуют лишь глаза, хотя они представлены в большом количестве. Вспомним, что у пиявки 10 глаз. Они представляют собой шаровидные камеры, не имеющие хрусталика и несущие по 50 реагирующих на свет клеток. Судя по строению глаз, целостного изображения пиявка не воспринимает. Зато она отлично реагирует на многие внешние воздействия, хотя у нее отсутствуют органы обоняния и осязания. Раздражения улавливаются чувствительными клетками кожи, представляющими собой либо элементы чувствующих почек (рецепторов), либо нервные окончания. Больше всего чувствующих почек и нервов сосредоточено на переднем конце тела пиявки.
От почек и других нервных клеток кожи тянутся нервные волокна, собирающиеся по мере объединения в узлы нервной цепочки. Почти в каждом сегменте пиявки на брюшной стороне имеется такой узел. Узлы соединяются между собой, обеспечивая прием и передачу сигналов в нервной системе.
В совокупности все это образование носит название брюшной нервной цепочки, выполняющей у пиявки те же функции, что и центральная нервная система (головной и спинной мозг) у человека.
Крупнейшими узлами ее являются расположенные на головном конце тела надглоточный и подглоточный узлы. Надглоточный узел является наибольшим. Он соединен с подглоточным особыми перемычками, так что вокруг глотки пиявки образуется кольцо, которое зоологи называют окологлоточным нервным узлом.
По значимости оно подобно головному мозгу человека, хотя, разумеется, не равноценно ему и отличается строением. "Мозг" пиявки устроен относительно несложно. Два его составных элемента (надглоточный и подглоточный узлы) взаимно дополняют друг друга, поскольку действие одного компенсирует и частично нейтрализует действие другого.
Несмотря на кажущуюся примитивность чувственного восприятия пиявок, они великолепно ориентируются в пространстве. Обоняние, вкус и осязание при отсутствии соответствующих органов чувств развиты у них необычайно, что способствует их успеху в поисках жертвы. В первую очередь пиявки отлично реагируют на запахи, исходящие от погруженных в воду предметов. Раздражающие запахи заставляют пиявку спешно перебираться в другое место. Например, дурно пахнущей воды пиявки не переносят.
Из множества разнообразных запахов – приятных и неприятных – животные с высокой точностью распознают те, которые исходят от людей и крупных млекопитающих, т. е. потенциальных хозяев. Это доказывают несложные, но хитро поставленные эксперименты, которые легко повторить в домашних условиях. К примеру, в воду опускают 2 чистые пробки. При этом одну из них обязательно опускают рукой в перчатке, другую – "голой" рукой. В результате большинство пиявок неизменно облепляют пробку, которая соприкасалась с кожей человека, а не с перчаткой. Кровососы станут гораздо активнее, если запах человека на пробке усилить (например, подержать ее некоторое время под мышкой).
Разумеется, наиболее притягателен для пиявок запах крови. Их реакция на этот раздражитель мгновенна. Стоит в сосуд с пиявками добавить несколько капель крови млекопитающего, как пиявки, если они голодны и здоровы, быстро принимают ловчую "стойку". Они поднимаются на задних концах тела, вытягиваясь в струнку, и начинают энергично раскачиваться. Передний конец тела производит при этом движения, демонстрирующие попытки пиявок присосаться к потенциальной жертве.
Поиск будущего хозяина паразиты ведут так же, ориентируясь по колебанию воды, вызванному любым крупным животным. Шум на воде порождает волны, которые пиявки улавливают легко и с готовностью плывут к источнику звуков. Опытным путем доказано, что даже слабые всплески привлекают десятки пиявок в густонаселенных водоемах.
Кроме всего прочего, необходимо упомянуть о наличии у пиявок так называемого теплового чувства. Терморецепторы имеются у великого множества живых существ, но лишь у некоторых высокоорганизованных кровососов они специализированы. Чувствительные к температуре рецепторы кожи человека приспособлены к различению степени нагретости поверхностей разных предметов в большом интервале температур. Наша кожа, таким образом, может сигнализировать лишь об опасности термического повреждения кожных покровов вследствие ожога или обморожения.
Пиявки же, подобно южноамериканским летучим мышам, улавливают незначительную разницу в нагретости поверхностей. Это имеет определенный биологический смысл, поскольку в ходе эволюции у некоторых червей выработался термотропизм (стремление перемещаться в область с температурами, несколько более высокими, чем нормальные).
Присасываясь к коже, пиявка не сразу начинает кусать. Она настойчиво ищет вокруг себя самый теплый участок кожи. Тот же инстинкт, который управляет кровососущими летучими мышами Нового Света, подсказывает медицинской пиявке, что максимально теплые участки кожи наиболее богаты кровью. Капилляры здесь переполнены, интенсивное кровообращение в тканях способствует их большему согреванию и увеличивает мощность потока инфракрасного (теплового) излучения.
Если для летучей мыши ошибка в определении температуры участков тела жертвы совершенно безразлична, то пиявке ошибаться нежелательно. Ведь у всех теплокровных существ при попадании в прохладную воду происходит сужение сосудов, в результате чего циркуляция крови становится замедленной. Вот почему количество крови, отнимаемой пиявкой, строго зависит от той точки кожи, куда она присосется. Чтобы отнять побольше крови, пиявка должна отыскать зону с повышенным кровообращением, где капилляры сужены несильно.
Реакции пиявок на запахи, колебания воды и температуру кожи человека были основательно изучены зоологами за последние два столетия, а еще раньше людям удалось поверхностно исследовать обоняние, осязание и прочие чувства пиявки исходя из личных наблюдений. Полученные при этом выводы положены в основу пиявколовства, пиявководства и бделлотехники, а в особенности техники постановки медицинских пиявок больным.
Вместе с тем для практических нужд пиявководства ничуть не меньшее значение имеют исследования половой системы пиявки и особенностей ее размножения. Пиявки являются гермафродитами, т. е. обладают двойственной половой системой, включающей и мужские, и женские половые органы.
Половой зрелости достигают лишь пиявки 3-летнего возраста, поскольку они уже набрали необходимую массу для выработки организмом половых продуктов – яйцеклеток и сперматозоидов. Пиявка, размножаясь 1 раз в год, в летнее время, за свою жизнь приносит от 3 до 4 потомств.
Как показали лабораторные исследования, средняя продолжительность жизни пиявки составляет 6 лет. Сколько живут дикие особи, ученым доподлинно не известно, хотя не исключено, что среди пиявок имеются свои долгожители.
На распространение медицинской пиявки влияют климатические условия, температура воздуха и воды. Большинство видов медицинской пиявки (согласно последним сведениям около 9) обитает в Африке. В Северной Африке и Южной Европе представители рода не столь многообразны. В России встречается исключительно обыкновенная медицинская пиявка, место обитания которой охватывает юг европейской части страны. Отдельные экземпляры вида были обнаружены на юго-востоке Сибири.
Современная наука выделяет несколько разновидностей медицинской пиявки. Некоторые зоологи склонны выделять до 14 видов и подвидов, из них при лечении болезней применяются 3 вида. В нашей стране и зарубежной Европе принято использовать только 2 вида медицинских пиявок – обыкновенную и чубарую, а в Японии применяют в основном японскую медицинскую пиявку.
Обыкновенная медицинская пиявка, используемая в отечественной медицине, в свою очередь подразделяется на несколько форм и подвидов. Российские зоологи и врачи выделяют 2 главных подвида: лечебная и аптечная (аптекарская) медицинская пиявка.
На территории нашей страны употребляются в медицинских целях и выращиваются в пиявководческих хозяйствах оба подвида, однако в дикой природе встречается только один – аптечная медицинская пиявка, обитающая в основном в Краснодарском крае.
Отличия аптечной пиявки
Что касается аптечной (аптекарской) медицинской пиявки, то именно окраска брюшка является ее отличительным признаком. У этого кровососа черные пятна на брюшке отсутствуют, а по краю брюшка вдоль всего тела идут темные полосы. Хорошо заметны яркие и широкие оранжевые полосы на спинке, отличающиеся ритмичным рисунком: имеющиеся на полосах расширения периодически повторяются.
Медицинская пиявка
Лечебная медицинская пиявка, в отличие от аптекарской, имеет на брюшке хаотично разбросанные черные пятна неправильной формы. Количество пятен у разных особей неодинаково. Оранжевые полосы на спинке узкие, однако тоже имеют расширения, хотя и менее выраженные. Внутри расширений есть черные пятна каплевидной или булавовидной формы. Расположение этих "капель" подчиняется общему ритму рисунка на кожице. Специалисты нередко называют такую пиявку "украинкой". Это связано с тем, что некогда ее в больших количествах вылавливали на Украине.
Помимо "украинки", известна еще одна форма лечебной пиявки, получившая за рубежом ошибочное название персидской. Заблуждение взяло начало в XIX столетии, когда этого червя в больших количествах поставляли во Францию из Закавказья (для французов Закавказье представлялось легендарной Персией). В России эту пиявку называют грузинской. Она распространена также в водоемах Армении и Азербайджана.
Окраска грузинской пиявки со спины ярко-зеленая, а на брюшке – почти черная. Продольные полосы на спине окрашены слабо, они не оранжевые, а желтоватые. Поверх полос располагается ритмичный и симметричный рисунок из черных ромбиков. На брюшке в 2 ряда располагаются небольшие светлые пятна на фоне сильно развитого черного пигмента.
Подвиды имеют различия не только во внешнем облике. Аптекарские пиявки из Краснодарского края отличаются от остальных форм более сильнодействующим секретом слюнных желез. Этот подвид многие специалисты в области гирудотерапии предпочитают как наиболее пригодный для практических целей. Перспективным представляется скрещивание разных подвидов обыкновенной медицинской пиявки с целью выведения жизнестойких форм с улучшенными свойствами слюны.
Особенности поведения пиявок
Хотелось бы познакомить читателя с некоторыми любопытными особенностями поведения медицинских пиявок. Их повадки значительно сложнее набора инстинктов и рефлексов, которыми обладали предки этих созданий. Здесь имеется ряд признаков, по которым можно судить о том, что в своей жизнедеятельности пиявки не просто следуют слепому инстинкту.
Как и любые прирожденные охотники, эти черви безусловно обладают продвинутым "мозгом", но потенциал этого органа пока, к сожалению, изучен недостаточно. Только немецкий философ Ф. Ницше осмелился вставить в диалог Заратустры с ловцом пиявок хвастливое заявление последнего о том, что он "прекрасно и досконально" знает психический мир поразительного червя.
Иногда в шутку замечают, что кровососущие челюстные пиявки "любят" людей. А вот этологи – специалисты по поведению животных – всерьез думают о том, способны ли эти создания испытывать чувства, подобные, скажем, человеческой любви. Это кажется невозможным уже потому, что черви, как мы привыкли думать, слишком примитивны для отношений такого рода. Вовторых, медицинские пиявки, как и прочие, являются гермафродитами, иначе говоря, двуполыми существами. Каждая особь обладает одинаково хорошо развитыми половыми органами – как мужскими, так и женскими, т. е., на первый взгляд, самодостаточна.
Однако такое мнение представляется ошибочным. Конечно, на высокие чувства черви не способны. Зато отдельные акты в поведении медицинской пиявки и ее сородичей позволяют предположить, что эти создания не лишены своеобразного внутреннего мира, который пока малопонятен человеку. Черви, оказывается, могут любить друг друга и свое потомство.
Начать с того, что эти гермафродиты не приспособлены к самооплодотворению. Для размножения пиявок всегда требуются две половозрелые особи. Не менее поразительно и другое. Для медицинской пиявки не характерен наружно-внутренний способ оплодотворения. Попадание спермы в женский половой тракт происходит только в результате соединения. Каждая пиявка обладает развитым соответствующим органом, функционально схожим с аналогичным органом у человека.
Кажется невероятным и то, что черви практикуют разные позиции, в которых осуществляется совокупление. Существуют 2 основные позиции, имеющие биологический смысл. Первая позиция: передние концы тел копулирующих пиявок направлены в одну сторону.
Вторая основная позиция: концы тел противонаправлены, т. е. смотрят в разные стороны.
Еще в 40-х гг. прошлого века М. Синевой, исследовавшей размножение пиявок, было доказано, что в первой позиции один гермафродит выполняет роль самки, а вторая особь действует как самец. Во втором случае оба гермафродита ведут себя сразу и как самец, и как самка, взаимно оплодотворяя друг друга. Итак, черви образуют самые настоящие сексуальные пары.
Что касается заботы о потомстве, то она начинается с тщательного подбора и обустройства места для откладки кокона, из которого выведутся маленькие пиявки. Некоторые виды гирудиней прикрепляют новорожденных детенышей или коконы с оплодотворенными яйцами к нижней части своего тела, с брюшной стороны. Черви не избавятся от своей ноши до тех пор, пока не придет положенный срок, т. е. пока молодь не станет достаточно взрослой, чтобы жить самостоятельно.