Григорий Кассиль - Внутренняя среда организма
Установлено, что значительное повышение тонуса парасимпатической нервной системы при некоторых формах закрытой черепно-мозговой травмы возникает именно в тех случаях, когда в цереброспинальной жидкости нарастало содержание катехоламинов. При черепно-мозговой травме резко повышается содержание кортикостероидов в крови и постепенно в цереброспинальной жидкости. Это и понятно. Стресс ведет к усиленному выбросу кортикостероидов из коры надпочечников во внутреннюю среду. Повышенная проницаемость гематоэнцефалического барьера увеличивает их поступление в мозг и расширяет объем информации, получаемой гипоталамусом. Возникает реакция, цель которой отрегулировать, уменьшить на определенном этапе, снизить образование кортикостероидов.
Но проходит какое-то время и содержание кортикостероидов в цереброспинальной жидкости начинает падать, несмотря на то что в крови оно не только не уменьшается, но продолжает нарастать. В чем же дело? В чем причина столь парадоксальных взаимоотношений между общей внутренней средой и внутренней средой головного мозга? Оказывается, что прекращается торможение образования кортиколиберина, поскольку в крови нарастает содержание особого белка — транскортина, связывающего кортикостероиды. Образующаяся при этом крупная молекула транскортин-кортикостероиды задерживается барьером и не проникает в гипоталамус. Поступление информации об уровне кортикальных гормонов в крови прекращается. Это приводит к непрерывному нарастанию уровня кортикостероидов во внутренней среде. Активность системы гипоталамус—гипофиз—кора надпочечников нормализуется лишь после снижения содержания в крови транскортина и восстановления процесса поступления кортикостероидов в центральную нервную систему.
Таким образом, одной из причин длительной активации функции коры надпочечников при стрессовых состояниях является нарушение саморегулирующих механизмов, в систему которых входит также гематоэнцефалический барьер, обеспечивающих в физиологических условиях торможение системы гипоталамус—гипофиз—кора надпочечников по принципу обратной связи.
Г. Л. Шрейберг и его сотрудники выявили в среднем гипоталамусе наличие серотонинреактивных структур, активирующих нейросекреторные клетки, в которых образуется кортиколиберин. Именно в серотонинреактивных элементах происходит замыкание механизма отрицательной обратной связи при накоплении кортикостероидов в организме. Активирующие влияния, передающиеся через адренергическое звено с ретикулярной формации и заднего гипоталамуса, переключаются на серотонинергическое звено, что приводит к усилению деятельности системы гипоталамус—гипофиз—кора надпочечников. Это может служить доказательством, что регуляция функций этой системы осуществляется по цепи нейронов, имеющих различную медиаторную природу (адрен-, холин-, серотонинергическую). Надо полагать, что каждый медиатор по-разному действует на нейросекреторные клетки гипоталамуса и, вступая в действие при разных видах стресса, оказывает специфическое влияние на образование и выделение либерина. Различие гуморальных эффектов при стрессе можно объяснить дифференцированным поступлением различных медиаторов в разные отделы центральной нервной системы и действием их на те или другие звенья нейрогуморально-гормонально-барьерной цепи, участвующей в реализации стресс-реакции.
Мобилизация различных регуляторных механизмов вносит известную специфичность в развитие общего адаптационного синдрома. При некоторых видах стресса во внутренней среде создаются одни сочетания медиаторов, гормонов, метаболитов, при некоторых — другие. Важное значение для специфики стресса имеют гормоны щитовидной и поджелудочной желез, кинины, простагландины, о которых можно написать отдельную книгу. В одном можно быть уверенным. Вступление в действие различных нейрогуморально-гормональных механизмов при разных видах стресса отнюдь не однотипно и не однозначно.
* * *Итак, подведем итоги. С самого начала перед исследователями возник вопрос о первичных механизмах стресса, вызывающих реакцию гипофиза и поступление кортикостероидов в кровь. Уже сам Селье говорил о комплексной гипоталамо-гипофизарной системе. Гипоталамус регулирует и контролирует деятельность вегетативной и эндокринной систем. Малейшие нарушения в составе и свойствах внутренней среды организма мгновенно улавливаются его клетками. Информационная емкость его необычайно велика. Безупречно действующая обратная связь молниеносно активирует механизмы, восстанавливающие физиологический баланс.
Но и гипоталамус отнюдь не автономен и не самостоятелен в своих функциях. Его деятельность находится под постоянным и неослабным влиянием вышележащих отделов головного мозга. К ним относятся в первую очередь лимбико-ретикулярная система — сложнейшая по строению и функциям область головного мозга. А лежащий еще выше тонкий слой нервного вещества (кора), покрывающий большие полушария мозга, осуществляет постоянный контроль над всей деятельностью организма. Взаимодействие низших и высших нервных центров создает своеобразные кольцевые ритмы во всех отделах мозга. И, как по мановению палочки дирижера, в игру включаются разные инструменты, разыгрывается целая симфония, в которой рассчитаны каждый звук, каждая нота, каждое изменение, усиление или ослабление тона.
Может ли это продолжаться бесконечно? Когда и почему наступает 3-я стадия стресса — стадия истощения?
Здесь следует еще раз вспомнить об относительном постоянстве состава внутренней среды и основных физиологических функций организма (кровообращения, дыхания, пищеварения, обмена веществ). Живая система отличается необычайной устойчивостью и до последней минуты противостоит возмущающим, а в определенных случаях — угрожающим ее существованию воздействиям. Она сопротивляется всеми доступными средствами, включая одну за другой все новые и новые линии обороны.
Организм — сложная самоуправляющаяся лаборатория. Скорее даже не лаборатория, а целая фабрика. Тысячи реакций, согласованных и взаимосвязанных, поддерживают ее стабильность и оберегают от полома. Красные лампочки зажигаются на каждом шагу и многочисленные реле и рубильники автоматически включаются и выключаются. Бесконечные стрессоры, подстерегающие нас на каждом шагу, в подавляющем большинстве случаев не вызывают необратимого истощения и не приводят к гибели. Если бы этого не было, сама жизнь стала бы невозможной.
Физиологические и химические бури, возникшие под ударами стрессовых воздействий, не угрожая гибелью организму, обычно постепенно затихают. Зыбкое, постоянно колеблющееся равновесие внутренней среды возвращается к исходному, более или менее устойчивому, наиболее приемлемому и выгодному для данной ситуации уровню.
Но что же происходит в живой системе, если сила стресса перешла границы гомеостатических ее возможностей, если стрессор длится слишком долго, если страдание становится невыносимым, если стрессором является неизлечимая болезнь?
Рис. 17. Схема развития стрессовой реакции (по Кассилю).
Объяснения в тексте.
Наступает момент, когда организм не в состоянии справиться с постоянно возрастающими требованиями и тогда-то возникает последняя стадия стресса — стадия истощения. Здесь кроется начало «болезни адаптации», обусловленной неспособностью организма приспособить свою внутреннюю среду к необычным, большей частью не совместимым с жизнью, условиям существования.
Можно спорить — отражает ли термин «болезни адаптации» сложную сущность состояния организма в этом периоде. Не правильнее ли говорить о нарушении регуляции функции, о расстройстве координации и корреляции физиологических и биохимических процессов, о неадекватных стимулах, о еще менее адекватных ответах, о возникновении хаотических, нерегламентируемых реакций, об изменении состава внутренней среды, о прогрессивно развивающихся болезнях гомеостаза.
Не так-то легко и просто представить себе последовательный ход событий при стрессе. Исследования, выполненные нашей лабораторией, позволили автору этой книги предложить собственную схему развития стресс-реакции (рис. 17).
Возбуждение коры головного мозга при стрессовых воздействиях передается на гипоталамус, где происходит освобождение — переход из связанной в активную форму норадреналина (НА) нервных клеток. Активируя норадренергические элементы (НАЭ) различных отделов центральной нервной системы, в первую очередь ее лимбико-ретикулярной формации, норадреналин через высшие симпатические центры стимулирует деятельность симпатоадреналовой системы. Это ведет к повышению образования и поступлению во внутреннюю среду гормона мозгового слоя надпочечников — адреналина (А). Последний через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) проникает из крови в задний гипоталамус, а возможно, и в другие отделы мозга. Возникающее под влиянием адренергических элементов (АЭ) общее возбуждение мозга в силу противоположной реакции центральных и периферических образований нервной системы на действие одного и того же химического раздражителя способствует повышению активности трофотропных механизмов — серотонинергических (СЭ) и холинергических (ХЭ). Они стимулируют (+) образование нейросекреторными клетками кортиколиберинов (КЛ), которые, попадая в гипофиз, вызывают усиленное поступление в кровь адренокортикотропного гормона (АКТГ). Под его влиянием в коре надпочечников увеличивается синтез кортикостероидов (КС), содержание которых в крови нарастает. Легко проникая через гематоэнцефалический барьер в мозг, кортикостероиды по закону обратной связи тормозят (—) образование кортиколиберинов, что ведет к снижению их уровня во внутренней среде. Однако, как указывалось выше, при длительных и угрожающих жизни стрессовых ситуациях КС связываются с особым белком крови транскортином (Т) и перестают проникать в мозг. Соединение КС+Т задерживается гематоэнцефалическим барьером. В мозг перестает поступать достоверная информация об уровне кортикостероидов в крови, что приводит к нарушению обратной связи и расстройству законов регуляции функций. Непрекращающееся образование и поступление КС в кровь приводит к истощению коры и мозгового слоя надпочечников.
