- Cicuta douglasii , демонстрирующая зонтиковидный соцветие цветов
- Листья Cicuta maculata
Cicuta , широко известный как водяной болиголов , — род из четырех видов очень ядовитых растений семейства зонтичных . Это многолетние травянистые растения, достигающие высоты 2,5 метров (8 футов), имеющие характерные маленькие зеленые или белые цветы, расположенные в форме зонтика ( зонтика ). Растения этого рода также могут называться коровьим бенедиктом или ядовитым пастернаком . Cicuta произрастает в умеренных регионах Северного полушария , в основном в Северной Америке и Европе , обычно растет на влажных лугах , вдоль берегов ручьев и других влажных и болотистых местностях. Эти растения очень похожи на других представителей семейства зонтичных, и их можно спутать с рядом съедобных или ядовитых растений. Общее название болиголов также можно спутать с болиголовом пятнистым ( Conium maculatum ) или с деревом болиголов .
Водяной болиголов считается одним из самых токсичных растений Северной Америки, будучи крайне ядовитым для человека. [1] Три представителя рода содержат токсин под названием цикутоксин , который вызывает стимулирующее действие на центральную нервную систему, включая судороги после приема внутрь. Медицинское лечение отравления может включать использование активированного угля для снижения желудочно-кишечной абсорбции токсичного вещества вместе с поддерживающей терапией, включая противосудорожные препараты, такие как бензодиазепин . Для остановки судорожной активности часто требуются высокие дозы противосудорожных препаратов, а также может потребоваться дальнейшая медицинская помощь, включая интубацию и искусственную вентиляцию легких .
Cicuta spp. — это двулетние растения, которые все похожи по морфологии , вырастающие максимум до 2,5 метров (8 футов) в высоту. Стебель растения ветвистый, прямой, гладкий и полый (за исключением перегородок на стыке листьев и стебля), иногда с пурпурными полосами или пятнами (обычно только C. maculata имеет пурпурные полосы или пятна). К основанию стебля прикреплен клубневидный корень с утолщенными корневищами . Корневища многокамерные и содержат желтоватую маслянистую жидкость, которая становится красновато-коричневой на воздухе и испускает характерный запах сырого пастернака. Очередные листья двух- или трехперистые сложные и могут достигать 30–90 см (12–35 дюймов) в длину. Листочки ланцетные , пильчатые , 5–10 см (2–4 дюйма) в длину и острозубчатые. Растение цветет весной или в начале лета; Цветки мелкие, с зелеными или белыми лепестками, собранными в зонтиковидную форму ( зонтик ), характерную для этого семейства; зонтик имеет размер 5–10 см (2–4 дюйма) в поперечнике. Растения дают цилиндрические плоды длиной 4–6 мм ( 5 ⁄ 32 – 1 ⁄ 4 дюйма). [1] [2] [3] Растение распространяется в основном семенами, которые производятся в большом количестве и имеют небольшой размер. [2]
Род Cicuta является одним из многих родов семейства Apiaceae , которое находится в порядке Apiales . Apiaceae также известно как Umbelliferae, и оба этих названия семейства разрешены к использованию Международным кодексом номенклатуры для водорослей, грибов и растений . [1] В Европе Cicuta не отличался от похожего рода Conium до 1500 года. Первое упоминание о роде в Соединенных Штатах было в восемнадцатом веке. [2] Карл Линней официально описал три вида в 1753 году . [4] Типовой вид — Cicuta virosa . [5] В настоящее время признано, что род включает четыре вида: [6]
Другие названия видов, такие как Cicuta bolanderi , Cicuta californica и Cicuta curtissii, являются более старыми названиями, которые теперь признаются разновидностями широко распространенного, морфологически изменчивого Cicuta maculata . [3] Cicuta maculata теперь признана имеющей четыре разновидности: var. maculata , var. angustifolia , var. victorinii и var. bolanderi . [6] Филогенетический анализ с использованием последовательностей локусов внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS) ядерной рибосомной ДНК не был окончательным, но, по-видимому, показывает, что C. bulbifera и C. virosa являются монофилетическими , в то время как C. douglasii, возможно, нет. Также было высказано предположение, что образец из Калифорнии может заслуживать признания в качестве отдельного вида. [7] Другие общие названия для рода в целом включают ядовитый пастернак, яд бобра, дикая морковь, дикий пастернак и ложная петрушка. [8]
Члены семейства Apiaceae очень похожи друг на друга и имеют много общих характеристик. Cicuta spp. часто ошибочно принимают за съедобные растения, такие как дикий сельдерей ( Angelica archangelica ), сельдерей ( Apium graveolens ), пижму ( Conopodium majus ), дикую морковь ( Daucus carota ), дикий пастернак ( Pastinaca sativa ) и водяной пастернак ( Berula spp.). [1] Одной из наиболее распространенных ошибок является идентификация между водяным болиголовом и водяным пастернаком; оба имеют гроздья маленьких белых цветов в форме зонтиков, и оба имеют одинаковую среду обитания вблизи береговой линии озер и рек. Различия между водяным пастернаком и водяным болиголовом заключаются в том, что у водяного пастернака листья только один раз сложные , в то время как у водяного болиголова листья два или три раза сложные. Водный болиголов также имеет большое вздутие у основания стебля, которого нет у водяного пастернака. Кроме того, у водяного болиголова прицветники находятся у основания каждого маленького соцветия, а не у основания главной цветочной головки [9] , тогда как у водяного пастернака прицветники находятся как у основания цветков, так и у главной цветочной головки. [10]
Кроме того, может возникнуть путаница между различными видами болиголова пятнистого и болиголовом пятнистым ( Conium maculatum ) [11] , поскольку общее название болиголов применяется как к Cicuta , так и к Conium maculatum . [12] Оба ядовиты и могут быть дифференцированы по различиям в структуре их корней. У болиголова пятнистого разветвленная корневая система с трубочками, в то время как у болиголова пятнистого один стержневой корень. [1] Другим надежным методом идентификации болиголова пятнистого является исследование жилок листьев. Болиголов пятнистый уникален в семействе зонтичных тем, что у него жилки листьев, которые заканчиваются в выемках между кончиками листьев, а не доходят до кончика листа, как это наблюдается в структуре листьев других членов этого семейства. [2]
Cicuta spp. встречаются в Северной Америке и Европе. Обычно они растут во влажных местообитаниях, обычно вдоль прудов и ручьев, на болотах или топях, или в местах, которые заболочены по крайней мере часть года. Растения также можно найти растущими в воде. [2] [3] Из четырех видов Cicuta maculata имеет наиболее широкое распространение, встречающееся на большей части территории Северной Америки. Cicuta bulbifera также имеет относительно большое распространение, встречающееся по всей северной части Северной Америки. Cicuta douglasii встречается в северо-западном углу Северной Америки, в то время как Cicuta virosa встречается в центральной и северной Европе (включая Британские острова ), северной Евразии и на крайнем севере Северной Америки. [1] [3]
Все представители рода Cicuta содержат высокие уровни ядовитого начала цикутоксина , ненасыщенного алифатического спирта , который структурно тесно связан с токсином оэнантотоксином, обнаруженным в растении болиголов обыкновенный . Цикутоксин присутствует на всех стадиях роста и во всех частях растения, но больше всего его в корнях, которые, по-видимому, наиболее токсичны ранней весной. [1] Его основной токсический эффект заключается в том, что он действует как стимулятор в центральной нервной системе . Он является неконкурентным антагонистом рецептора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) . Цикутоксин действует на рецептор ГАМК А , вызывая блокировку хлоридного канала , что приводит к деполяризации нейронов . В присутствии цикутоксина эта деполяризация продолжается беспрепятственно, вызывая повышенную активность клеток. Эта повышенная активность в клетках мозга приводит к судорогам. [1] [13] Цикутоксин очень ядовит, а водяной болиголов считается одним из самых ядовитых растений Северной Америки. [1] [14] Употребление цикуты может быть смертельным для человека, и в медицинской литературе есть сообщения о тяжелом отравлении и смерти еще в 1670 году. [1] Несколько человек также умерли после употребления этого растения в пищу в 20-м и 21-м веках. [8] [15] [16] [17] [18] [19]
LD50 у мышей , которым ввели цикутоксин путем внутрибрюшинной инъекции , составляет 48,3 миллиграмма на килограмм веса тела ; это сопоставимо с 5,9 мг/кг у мышей, которым ввели цианид калия путем внутрибрюшинной инъекции , в то время как LD50 для мышьяка посредством внутрибрюшинной инъекции у мышей составляет 46,2 мг/кг. [20] Точная токсическая доза растительного материала для человека неизвестна; считается, что употребление в пищу болиголова водяного в любом количестве может привести к отравлению, а очень малые количества могут привести к смерти. [ 1] Сообщалось об отравлении после того, как дети свистели в свистки, сделанные из полого стебля растения болиголов водяного. [21] Также сообщалось об интоксикации после контакта с растением через кожу; в одном случае семья из пяти человек натерла растением кожу и отравилась, двое детей умерли. [22] Домашний скот долгое время был наиболее пострадавшим, что привело к общему названию «коровник». Отравление скота распространено и обычно происходит после употребления в пищу корней растения. Когда весной земля мягкая, пасущиеся животные, как правило, выдергивают все растение из земли, заглатывая как листву, так и корни. Корни, обнаженные в результате вспашки, также могут быть источником отравления скота. [2] Употребление в пищу растительного материала может привести к смерти животного всего за 15 минут. [23] [24] [25]
При употреблении, как у людей, так и у других видов, симптомы отравления в основном характеризуются генерализованными припадками . [1] Симптомы после приема внутрь могут проявиться уже через 15 минут. Первоначальные симптомы могут включать тошноту , рвоту , боль в животе , тремор , спутанность сознания , слабость, головокружение и сонливость, [14] [26] хотя быстрое начало судорожной активности может быть первым признаком, представленным после отравления. Припадки обычно описываются как клонические или тонико-клонические . [1] Осложнения продолжающейся судорожной активности включают повышенную температуру тела , снижение pH крови (метаболический ацидоз), отек мозга , нарушения свертываемости крови , распад мышц (рабдомиолиз) и почечную недостаточность . [1] [27] [28] Дополнительные неврологические симптомы могут включать галлюцинации , бред , покалывание, покалывание или онемение кожи человека , расширенные зрачки и кому . [1] [14] Сердечно-сосудистые симптомы включают чередование медленного или быстрого сердечного ритма [29] и чередование низкого и высокого артериального давления . [30] Другие сердечные эффекты могут включать отклонения ЭКГ , такие как расширение интервала PR , наджелудочковая тахикардия и фибрилляция желудочков . [1] [15] [31] Также сообщалось о симптомах избыточного слюноотделения , хрипов , респираторного дистресса и отсутствия дыхания . [1] [26]
Смерть обычно наступает из-за дыхательной недостаточности или фибрилляции желудочков, вызванных продолжающейся судорожной активностью; [1] смертельные случаи происходили в течение нескольких часов после приема. [3] Отравленные люди, которые выздоравливают, обычно приходят в сознание, и судороги прекращаются в течение 24–48 часов после отравления, хотя судороги могут продолжаться до 96 часов. [1] Иногда наблюдаются долгосрочные эффекты, такие как ретроградная амнезия событий, приведших к интоксикации, и самой интоксикации. [8] [26] [30] [32] Другие продолжающиеся легкие эффекты могут включать беспокойство , мышечную слабость , подергивание и тревогу . [1] [33] Полное разрешение симптомов может занять несколько дней, или эти продолжающиеся симптомы могут сохраняться в течение месяцев после отравления. [1]
Отравление болиголовом обычно диагностируется после истории употребления растения в пищу и симптомов внезапного начала судорог. [16] [34] Лабораторные тесты для определения наличия цикутоксина в крови, такие как спектрофлуориметрия , жидкостная хроматография высокого давления , тонкослойная хроматография и масс-спектрометрия , использовались для обнаружения цикутоксина, но эти тесты не проводятся регулярно в больничных лабораториях . [1] [35] Если образец съеденного растения был сохранен, диагноз может быть подтвержден путем идентификации растения ботаником. [1]
Первоначальное лечение отравления может включать желудочно-кишечную дезактивацию активированным углем . [35] Дезактивация обычно проводится только в том случае, если потенциально токсичное количество растительного вещества было проглочено не более чем за один час до этого, и у пациента нормальные неповрежденные дыхательные пути или он был интубирован . [1] Специфического антидота от отравления болиголовом не существует, и лечение в основном состоит в поддерживающей терапии. Лечение может включать контроль судорог с помощью введения бензодиазепинов, таких как лоразепам или диазепам , или, если судороги не поддаются этому лечению, вводят барбитураты, такие как фенобарбитал . [1] Противосудорожный препарат фенитоин не рекомендуется, так как не было показано, что он эффективен для контроля судорог после отравления болиголовом. [34] Лечение высокими дозами бензодиазепинов или барбитуратов может вызвать угнетение дыхания, и у этих пациентов требуется респираторная поддержка, включая интубацию и искусственную вентиляцию легких . [1] Пациентам с симптомами рекомендуется непрерывный мониторинг электроэнцефалографии . [1]
Может потребоваться дальнейшее лечение осложнений метаболического ацидоза , рабдомиолиза , гипертермии или низкого кровяного давления. Метаболический ацидоз лечится введением бикарбоната натрия . [36] Низкое кровяное давление обычно лечится внутривенным замещением жидкости , но для восстановления кровяного давления может потребоваться введение дофамина или норадреналина . [1] [35] Лечение рабдомиолиза включает обеспечение адекватной гидратации и подщелачивания мочи; осложнением рабдомиолиза является острое повреждение почек , которое может потребовать лечения с помощью гемодиализа . [1] Однако гемодиализ, гемоперфузия или другие экстракорпоральные методы не удаляют цикутоксин из крови и, следовательно, не полезны для улучшения элиминации . [1] [35]