Стадии питания пиявки
Медицинские пиявки питаются кровью преимущественно теплокровных животных, присасываясь к последним во время купания или на водопое. Кроме того, пиявки нападают на рыб, лягушек, головастиков, птенцов водоплавающих птиц. В природных условиях жертвами пиявок прежде всего становятся больные, раненые или ослабленные особи.
Данные о том, что пиявки — каннибалы и «с радостью пожирают себе подобных», не совсем верны. Они почти никогда не нападают друг на друга. Каннибализм бывает, но лишь при крайней степени голодания, а также в случаях значительного перевозбуждения и стресса (например, если в одной емкости содержат слишком много особей), когда нарушается обычное поведение животных.
Присосавшись, пиявки поглощают кровь до полного насыщения и лишь затем «отваливаются», отпуская жертву. Насытившись, пиявки становятся малоподвижными и прячутся в затемненном месте.
Особенностью, определяющей характер пищевого поведения медицинских пиявок, их физиологию, биохимию и строение желудочно-кишечного тракта, является крайне редкое питание. Половозрелого состояния животное достигает примерно к 3-4 годам. За это время оно питается примерно 5-6 раз. Столь редкое питание обусловлено тем, что медицинские пиявки поглощают сразу огромное количество пищи, нередко в 6-7 раз превышающее по весу собственную массу пиявки. В отдельных случаях масса животного после еды возрастает более чем в 8 раз. Это едва ли не наибольший среди живых существ объем пищи, поглощаемой за один раз. Приобретаемые в аптеке пиявки, чья масса обычно составляет 1,3-2,0 г, при применении насасывают около 9-13 г крови.
Пищевое поведение пиявки зависит от того, находится ли животное в голодном или сытом состоянии. Обычно животные не плавают свободно в водоеме в поисках пищи, а располагаются в местах, где наиболее вероятна встреча с жертвой (водопой, брод, места нереста рыб и т. д.). Голодные пиявки прикрепляются обеими присосками к растению или какому-либо иному объекту вблизи поверхности воды. При появлении механического или зрительного раздражения (тени, ряби на поверхности воды, прерывистых колебаний воды, происходящих в результате движения жертвы), необходимого для пространственной ориентации пиявок при поисках пищи, они тут же высвобождают переднюю присоску и, слегка изогнув тело, вытягиваются в воде. Голова следует в направлении источника колебаний, спустя 10-20 секунд животное освобождает заднюю присоску и, совершая волнообразные движения в вертикальной плоскости, плывет по прямой в направлении источника колебаний. Взяв направление, пиявка проплывает несколько метров и, если теряет цель, замирает, вновь ориентируется и корректирует направление движения, пока не настигнет или окончательно не потеряет свою жертву.
Достигнув заинтересовавшего ее объекта, пиявка производит обследование, прикрепившись задней присоской и совершая головным концом характерные «рыскающие» движения. При этом передняя присоска образует сужающийся хоботок, которым животное слегка касается кожи. На поверхности хоботка располагаются многочисленные чувствительные сосочки, с помощью которых животное ищет подходящее место. Когда оно найдено, пиявка наносит укус. Если обследуемое место не вызывает желания укусить, пиявка передвигается дальше.
Пиявка отыскивает зону, где ей будет легче всего пробить кожу жертвы и получить пищу (кровь). Это прежде всего участки с более тонким эпидермисом, сосуды здесь ближе всего подходят к коже. Известно, что на чувствительных сосочках головной присоски располагаются многочисленные рецепторы.
У теплокровных животных участки кожи с тонким эпидермисом имеют более высокую температуру. Их-то и отыскивает пиявка. Тепловизионная картинка кисти показывает, что самые горячие — боковые поверхности пальцев и особенно межпальцевые промежутки. Если выпустить пиявку на ладонь и понаблюдать за ней, вы увидите, какие зоны она найдет. Это будут именно межпальцевые промежутки. Сопоставления температуры кожи и появления у животного желания укусить отчетливо подтверждают тот факт, что медицинская пиявка отыскивает «горячие» участки. К рыбе, лягушке, впрочем, как и холодной коже человека, медицинская пиявка присасывается значительно хуже. Поэтому мы можем вполне справедливо рассматривать ее как природный тепловизор.
Еще один источник информации для пиявки — хеморецепторы. Расположенные рядом с тепловыми, они помогают ей отыскать те зоны, где есть трещинки, ссадины или даже раны и выделяется тканевая жидкость или кровь.
Хеморецепторы чрезвычайно чувствительны к определенным молекулам, появление которых на поверхности кожи свидетельствует о нарушении целостности эпидермиса.
Если ввести в воду капли крови в 2 см от сидящей на стенке сосуда пиявки, ее поведение не изменится. Вместе с тем приставка пиявки на кожу с предварительно нанесенной на нее капелькой крови тут же вызывает реакцию фиксации животного, и оно делает укус. Из этого можно сделать вывод, что хеморецепторы участвуют в непосредственном определении места, оптимального для прокусывания кожи, но не в процессе поиска жертвы, как это, например, происходит у акул, чувствующих микроконцентрации попадающей в воду крови и проплывающих многие километры в поисках ее источника.
Раздражение термо- и хеморецепторов передней присоски вызывает возбуждение определенных клеток, что стимулирует различные физиологические реакции пищевого поведения пиявки нарастают агрессивность и двигательная активность. При укусе у пиявки сокращаются мышцы глотки и стимулируется выделение секрета слюнных желез.
Процессы поиска, нанесения ранки и последующего питания вызывают несколько последовательных поведенческих реакций.
- Стадия поиска. Сначала пиявка ищет места питания (места фиксации). Она совершает характерные передвижения по телу жертвы, обследуя с помощью передней присоски участки кожи жертвы. При этом передняя присоска образует сужающуюся трубочку, при обследованиях скользящую вплотную к поверхности кожи.
- Стадия фиксации. После того как найдено место для питания, начинается стадия фиксации (прикрепления) передней присоски к коже жертвы. Стадия фиксации очень короткая, длится менее секунды и сразу же переходит в стадию стойки и укуса.
- Стадия стойки и уксуса. Этот момент важно уметь видеть практикующему врачу: передний конец тела пиявки вместе с расположенной там глоткой становится перпендикулярно коже жертвы, принимая весьма типичный для стадии стойки изгиб. Тут же в результате сокращения радиальных мышц глотка расширяется, образуя вздутие. При сокращении расположенного за глоткой сфинктера это создает разряжение. Оно обеспечивает прочную фиксацию присоски на теле. Слизистые железы, во множестве расположенные на поверхности присоски, выделяют секрет, обеспечивающий плотный контакт с поверхностью тела жертвы. Он препятствует «подсасыванию» воздуха и способствует более сильному раздражению. Выделяющаяся слизь густеет, образуя своеобразный клей, который надежно прикрепляет пиявку на последующих этапах питания. Стадия стойки также очень короткая, длится несколько секунд и заканчивается нанесением раны: челюсти выдвигаются вперед и, совершая пилящие движения, подобно дискам циркулярной пилы, погружаются в тело жертвы. Больной ощущает специфическое, но в большинстве случаев несильное пощипывание. Иногда оно почти незаметно, иногда вызывает достаточно неприятные ощущения.
- Стадия кровоизвлечения.
Далее следует стадия питания, или стадия кровоизвлечения, в которой тоже выделяются несколько периодов.
A. Период подготовки к кровоизвлечению. После нанесения ранки пиявка «выходит из стойки», располагается горизонтально, находит место и фиксирует заднюю присоску. При этом нередко можно заметить, что пиявка удлиняет тело, чтобы увеличить расстояние между присосками. При первичном (механическом) повреждении происходит лишь частичное разрушение капилляров, чего явно недостаточно для полноценного питания (кровоизвлечения). Большая часть повреждений сосудистого русла, расширение нанесенной ранки происходят вторично (химическим путем). Процесс химического расплавления капилляров занимает некоторое время. В этот период пиявка спокойно лежит на теле без каких-либо движений. Длительность процесса подготовки к кровоизвлечению зависит от активности пиявки и в несколько меньшей степени — от состояния тканей жертвы в месте ее присасывания.
Б. Период кровоизвлечения. После разрушения определенного количества сосудов пиявка начинает заглатывать кровь вместе с выделяющимся в ранку секретом собственных слюнных желез за счет перистальтических сокращений стенок глотки. Это видно по периодически пробегающим по телу пиявки волнам сокращений. Каждая волна «гонит» проглоченную порцию крови к задним мешкам, начиная с которых, идет заполнение желудка. Эти волны, сначала достаточно редкие, следуют все чаще и чаще. Пиявка постепенно увеличивается в размерах. Между ее глоткой и желудком есть мышечный сфинктер, который позволяет создать достаточное разряжение при присасывании, а впоследствии — насосать в глотку порцию крови. Питание происходит не непрерывно, а дискретно, по мере наполнения глотки кровью, что вызывает волну сокращения, перегоняющую кровь в желудок. В свою очередь, скорость заполнения глотки определяется степенью повреждения сосудов.
B. Период свободного сосания. Если до этого момента волны сокращений чередовались с периодами покоя, то следующий период — период свободного сосания — характеризуется непрерывным возникновением волн сокращений: новая волна возникает в области головного конца в момент окончания предыдущей на хвосте. Этот период имеет большое лечебное значение, так как появление признаков свободного сосания свидетельствует о достижении определенных качественных изменений в зоне действия пиявки.
Если есть признаки свободного сосания, это говорит о разрушении достаточного количества микрососудов и полной блокаде механизмов свертывания, что позволяет пиявке свободно заглатывать истекающую кровь. Надо отметить, что свободного сосания пиявке удается достичь далеко не всегда, но если оно появляется, увеличение объема тела происходит очень быстро. Пиявка раздувается на глазах и не позже чем через 3-5 мин отваливается, чему предшествует так называемый период «последнего глотка».
Г. Период «последнего глотка». Когда, казалось бы, пиявка готова лопнуть от насосанной крови, она отрывает заднюю присоску, создающую перегиб на вздувшемся теле, чтобы освободившееся место заполнить еще несколькими глотками пищи.
Давно замечено, что оторвать присосавшуюся пиявку крайне сложно, недаром в народе говорят: «Присосался, как пиявка». Исследования показывают, что в момент питания пиявка не реагирует на большинство раздражителей: свет, касание ее тела. Даже нанесение болевых раздражений небольшой силы не заставят ее отпустить свою жертву. Более того, у поевшего животного невозможно вызвать реакции пищевого поведения, а следовательно, пиявка, «вкусившая» крови и даже по какой-либо причине не насосавшая полностью, не будет искать другого места и не будет делать новых укусов.
Длительность стадии кровоизвлечения может быть различной: от 15 мин до 2 ч и более, что определяется рядом факторов, обусловленных как состоянием животного, так и местом приставки и обменными процессами в тканях. Так, например, при постановке пиявок на слизистые оболочки (полость рта, влагалище, носовая полость), где получить пищу значительно легче, пиявки почти всегда добиваются признаков свободного сосания, а общая длительность процедуры с момента приставки до отваливания редко превышает 30 мин. Характер протекания периода кровоизвлечения дает врачу много информации и позволяет делать прогноз эффективности проведенной процедуры.
После еды пиявка, находящаяся в естественной среде обитания (водоеме), становится малоподвижной и стремится где-нибудь спрятаться. Это и понятно, ведь карманы ее желудковой кишки полностью заполнены, тело вздулось, распираемое поглощенной кровью. В таком состоянии пиявка может легко стать добычей хищников, поэтому и ищет затененные, защищенные места.
Один раз наевшись, пиявки могут достаточно долго обходиться без пищи. После кормления в условиях искусственного содержания она может обходиться без пищи около 2-2,5 лет. В течение года идет постепенное потребление запасов крови, содержащейся в желудке животного, а во время следующего периода пиявка живет за счет собственных тканей и в результате может потерять в массе до 80-85%. При этом она не только худеет, но и уменьшается в длину, как бы проходя обратное развитие, что также представляет определенный интерес для исследований. В естественных условиях, где пиявка вынуждена вести гораздо более активный образ жизни, скорость потребления пищевых запасов идет быстрее. Кроме того, ослабленное животное, скорее всего, станет добычей других хищников.
Несмотря на способность столь долго голодать, медицинская пиявка готова вновь потреблять пищу уже через месяц после кормления, а иногда и раньше, однако при создании условий, максимально приближенных к природным, делает это неохотно и легко отваливается. С каждым месяцем голодания она становится все агрессивнее и активнее при отыскании пищи и в нападении, а примерно через 4-5 месяцев достигает так называемой «терапевтической годности», то есть достаточной активности при отыскании пищи, нападении и насасывании крови.