Григорий Кассиль - Внутренняя среда организма
В то время как роль химического фактора в осуществлении местных, строго ограниченных реакций, имеющих узкое целевое назначение, подробно изучена, вопрос об участии в регуляции функций многообразных химических соединений, образующихся в процессе обмена веществ (метаболитов в широком понимании), нередко требует не только глубокого анализа, по и расшифровки наподобие ребуса. За последние годы в этом отношении достигнуты значительные успехи. Из общей суммы одинаково и противоположно действующих метаболитов выделены вещества, имеющие определенную химическую структуру, обладающие специфическими физиологическими свойствами и особенностями. Можно считать установленным, что организм, и в первую очередь центральная нервная система, непрерывно информируется в каждый данный момент об уровне и изменении биологической активности крови.
Природа оказалась очень изобретательной. Проникновение тех или других гуморальных регуляторов в головной и спинной мозг ограничено гематоэнцефалическим барьером. Определенные вещества проникают только в определенные зоны мозга, главным образом в область гипоталамуса, в котором находятся рецептивные зоны, воспринимающие гуморальную информацию. По принципу обратной связи центральная нервная система осуществляет контроль над всеми процессами гуморально-гормональной регуляции функций в организме.
В ответах организма на действие гуморальных факторов важное значение имеет реакция, вернее реактивность рецепторов как нервных, так и клеточных, т. е. нормальная, повышенная или сниженная чувствительность их к действию тех или других биологически активных веществ. Установлено, например, что некоторые образующиеся в организме продукты тканевого обмена (например, аденозинтрифосфорная кислота) делают холинорецепторы более чувствительными к ацетилхолину.
С каждым годом увеличивается число открытых и предполагаемых хеморецепторов. Существуют, по-видимому, рецепторы, способные реагировать не только на все химические соединения, образующиеся в процессе обмена веществ, но даже на различные чужеродные, введенные в организм фармакологические препараты. Последние способны и возбуждать, и блокировать рецептивные субстанции. Можно считать доказанным, что функциональное (химическое или физико-химическое) состояние рецепторов определяет реакцию организма на образующиеся при нервном импульсе или поступающие в кровь биологически активные вещества.
* * *
Данные, полученные при изучении комплексной нервно-(вегетативно)-гуморально-гормональной системы человека (здорового или страдающего различными формами нарушения функций), показывают, что так называемое вегетативное равновесие, т. е. уравновешивающее друг друга состояние симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, нельзя рассматривать как некую стойкую, неизменную величину. Это протекающее в границах гомеостаза, постоянно меняющееся, имеющее свой ритм и колебательный контур соотношение эрго- и трофотропных факторов, действующих как синергично, так и антагонистически. В комплексе вегетативно-гуморально-гормональной системы следует различать симпатоадреналовый и вагоинсулярный компоненты. Если первый термин легко поддается расшифровке, то второй требует некоторого разъяснения. По существу, он несколько условен. Гуморальногормональное звено вагоинсулярной системы (от слов блуждающий нерв — vagus и ваготропный гормон поджелудочной железы — инсулин) в большей степени составляет ацетилхолин, чем инсулин. Строение и функции вегетативной нервной системы представлены на рис. 1, 2.
Рис. 1. Симпатический отдел вегетативной нервной системы.
Волокна выходят из спинного мозга, входят в периферические нервные узлы (ганглии) и иннервируют различные органы. Сплошными линиями обозначены холинергические волокна, пунктирными — постганглионарные адренергические (по С. Оксу).
Рис. 2. Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы.
Холинергические волокна, идущие из черепного (краниального) и крестцового отделов центральной нервной системы, направляются к периферическим нервным узлам (ганглиям) и к органам (по С. Оксу).
В литературе описаны различные формы нарушения функций вегетативной нервной системы. Они охватывают ее не только целиком, но во многих случаях отдельные участки, связанные с деятельностью тех или других тканей, органов, физиологических систем.
Однако, несмотря на сходные внешние проявления, механизмы этих нарушений могут быть различными. Так, функциональное преобладание одного отдела может быть вызвано как повышенным тонусом, высокой реактивностью нервных центров и периферических образований парасимпатической нервной системы, так и сниженным тонусом, недостаточной реактивностью нервных центров и периферических образований симпатической нервной системы. Аналогичные взаимоотношения, но с обратным знаком могут иметь место в случаях функционального преобладания симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Вопрос этот чрезвычайно важен и значение его подчас недоучитывается физиологами и врачами. Нередко больные, страдающие вегетативной дистонией, т. е. нарушением нормального тонуса вегетативной нервной системы, предъявляют врачу бесчисленные жалобы, характерные для высокого тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы (например, на повышение кровяного давления, спазмы сосудов, расширение зрачков, повышенную раздражительность, сердцебиение и т. д.). Несмотря на все принимаемые меры, состояние их не улучшается. И лишь более глубокий и вдумчивый анализ показывает, что у пациента не повышен тонус симпатической системы, а снижен тонус парасимпатической. Не симпатотония, а парасимпатоатония. Казалось бы, одна лишняя буква в слове и весь диагноз перевернут с головы на ноги.
Бывает и наоборот. Явные признаки высокого тонуса парасимпатической системы (низкое кровяное давление, замедленный пульс, спазмы кишечника, тошноты) вызваны слабостью симпатической системы. Опять-таки не парасимпатотония, а симпатоатония.
Изменения, возникающие в организме и связанные с деятельностью различных отделов вегетативной нервной системы, находят свое отражение в колебаниях биологической активности крови, в перестройке нейрогуморально-гормональных взаимоотношений. При этом повышение симпатической активности крови может быть обусловлено не только нарастанием симпатомиметических веществ, но и снижением уровня парасимпатомиметических. Снижение симпатической активности крови связано как со снижением уровня симпатомиметических веществ, так и с повышением парасимпатомиметических и т. д.
В нормальных условиях жизнедеятельности организма повышение симпатической активности постоянно компенсируется увеличением активности парасимпатической. Нарастание количества биологически активных веществ одного ряда по закону обратной связи уравновешивается сдвигами в содержании веществ противоположного ряда. Таким образом, биологическая активность крови все время пребывает в состоянии подвижного, колебательного равновесия. Фаза повышенной симпатической активности сменяется фазой повышенной активности парасимпатической. Подъемы сменяются падениями, а падения подъемами.
Биологическая эрго- и трофотропная активность жидких сред организма, т. е. их влияние на рецепторы, клетки, ткани, органы, физиологические системы и целостный организм, обусловлена наличием свободных и связанных форм катехоламинов, их предшественников и продуктов метаболизма, ацетилхолина, гистамина, серотонина, других биогенных аминов, состоянием ферментных систем (синтезирующих и расщепляющих), наличием активаторов и ингибиторов, образованием, связыванием и распадом метаболитов и антиметаболитов, соотношением электролитов, количеством микроэлементов и т. д. Механизмы, определяющие биологическую активность жидких сред организма, более подробно изложены в следующей главе.
Существует четкий индивидуальный, околосуточный, сезонный и т. д. ритм фазовых колебаний биологической активности. Ф. Хальберг указывает, что «околосуточная временная структура» функций организма, выработанная в процессе приспособления живых существ к условиям жизни на Земле, отличается выраженной пластичностью. Она отличается от строго периодических явлений. Сходные события повторяются не точно, а лишь через примерно равные промежутки времени. Ритмы биологической активности жидких сред организма не относятся к числу «свободных», «независимых» ритмов, а должны быть причислены к ритмам околосуточным.
Соотношение гормонов, медиаторов, метаболитов, ферментных систем, ионов, активирующих и подавляющих биологическую активность крови, непрерывно меняется и не укладывается в жесткие биохимические границы. Оно зависит от потребностей организма, различных при тех или других условиях внешней или внутренней среды, от разнообразных раздражений, поступающих извне и изнутри состоящих наподобие цепи из множества отдельных звеньев регуляторных механизмов (последовательно включившихся по мере необходимости), основная задача которых сводится к сохранению динамического постоянства внутренней среды. Это не значит, конечно, что при тех или иных состояниях организма, врожденных или возникающих в процессе его жизнедеятельности, во внутренней среде не могут преобладать метаболиты в одних случаях эрго-, в других трофотропного ряда.
