Григорий Кассиль - Внутренняя среда организма
Но, вероятно, наиболее последовательным, наиболее убежденным гуморалистом в нашей стране была Лина Соломоновна Штерн, столетие со дня рождения которой мы недавно отметили.
Было время, когда вопрос ставился бескомпромиссно: либо нервная, либо гуморальная регуляция. Но еще в 1937 г. Л. С. Штерн[11], быть может, несколько предвосхищая будущее, писала, что в «настоящее время обе тенденции — паннервизма и пангуморализма — в достаточной мере сблизились. Появившийся в последние годы термин „нейрогуморальная регуляция“ отражает понимание того синтеза, который осуществляется в механизме координирования функций животного организма». Возникло представление о комплексных нервно-гуморально-гормонально-барьерных механизмах регуляции, стало на свое место учение о метаболитах, т. е. неспецифических, образующихся в процессе обмена веществ регуляторах функций организма.
Представление о гуморальной регуляции функций получило последовательное развитие в работах Л. С. Штерн и ее сотрудников. Ссылаясь на авторитет крупнейших химиков и биохимиков XVIII и XIX вв., Л. С. Штерн выделила на первое место биохимию как основу физиологии животного и растительного организма. Однако и она сама, и ее ученики неоднократно подчеркивали, что в организме химические и нервные факторы неотделимы и взаимно связаны. Без преувеличения можно признать, что в основе современных концепций о роли и значении биологически активных веществ в регуляции и координации функций организма лежит представление о метаболитах. Метаболиты играют основную роль в гуморальных взаимоотношениях внутри организма, осуществляя либо непосредственную связь между органами и физиологическими системами, либо действуя опосредованно через центральные и периферические нервные образования.
Даже роль внутрисекреторных образований в гуморальной регуляции не может быть сведена к действию изолированных гормонов, поскольку ни один гормон не поступает во внутреннюю среду в химически чистом виде. Физиологическим действием обладают, как правило, лишь комплексы биологически активных веществ. «Совершенно неправильно, — писала Л. С. Штерн, — свести роль любого органа в общей динамике организма к действию одного пли даже нескольких гормонов и при изучении взаимных связей и взаимодействий органов мы должны принимать во внимание все без исключения вещества, которые выделяются этими органами в общую циркуляцию, и наличие и соотношение которых далеко не безразлично. Как установлено, эти, так называемые сопровождающие вещества, могут значительно усилить или ослабить, даже извратить действие специфически активных веществ»[12].
Развитие проблемы гуморальной регуляции функций потребовало в дальнейшем выделения из общей массы метаболитов, циркулирующих в жидких средах организма, специфических групп определенной химической структуры, обладающих теми или другими выраженными, им одним свойственными биологическими особенностями и вызывающими строго очерченные физиологические эффекты. В своих работах школа Л. С. Штерн неоднократно ставила вопрос о «химии метаболитов». Начало исследований в этой области следует отнести ко второй половине тридцатых годов, когда шаг за шагом в разных странах началась расшифровка состава и физиологического действия многих биологически активных и сопровождающих веществ.
Среди них оказалось немалое число гормонов общего действия, тканевых гормонов, нейрогормонов, вазоактивных соединений.
С каждым годом растет число «расшифрованных» метаболитов. В 1947 г. был открыт серотонин. Независимо друг от друга У. Эйлер и М. Гольдблатт обнаружили целый класс биологически активных веществ — простагландинов, принимающих активное и обязательное участие в деятельности нервной системы, течении температурной и воспалительной реакций, регуляции желудочной секреции, менструального цикла, зачатия, родов и т. д. Особо важное значение имеют простагландины в осуществлении действия гормонов на клетку.
Из бычьих околоушных желез получен гормон паротин, активирующий рост и обызвествление скелета и зубов. Около 20 гормонов общего и местного действия, а также так называемых, «кандидатов в гормоны» выделены из тканей органов пищеварительного тракта (секретин, гастрин, урогастрон, энтерокинин, холецистокинин, вилликинин и др.).
К физиологически активным соединениям мы относим ныне катехоламины с их предшественниками и продуктами превращения: ацетилхолин, гистамин, серотонин, простагландины, кинины, получившие в последние годы широкую известность опиоидные гормоны. К ним же можно причислить и многие другие продукты обмена веществ органов и тканей, как полученные в чистом виде, так и еще не идентифицированные, обладающие специфическим целенаправленным действием. Работы по изучению метаболитов подготовили почву для выявления, классификации и синтеза ряда гормонов, нейрогормонов, тканевых гормонов медиаторов и модуляторов физиологического процесса.
С каждым годом расширяется и углубляется наука о молекулярных аспектах, интимной сущности и многоступенчатой координации жизненных процессов, о значении рецептивных белков клетки (гуморальных рецепторов) в нейрогуморальной регуляции функций, о гуморальном «общении» клеток и т. д. Нервно (вегетативно)-гуморально-гормональная система регуляции в организме человека и животных функционирует как единое целое, звенья которой взаимосвязаны. Эту систему можно разложить на отдельные слагаемые, что мы и делаем, анализируя ее участие в физиологических процессах, но нельзя расчленить, забывая о ее неделимости.
Для современной физиологии чрезвычайно характерен переход на химические рельсы. Не только сформировался, но уже занял обширную территорию целый раздел науки, который по праву можно назвать «химической физиологией». Это не всем известная биологическая химия, изучающая химические явления в живой природе, а именно физиология, т. е. наука о процессах, совершающихся в живой материи, использующая для решения стоящих перед ней задач все достижения современной химии — неорганической, органической, физической, медицинской. Вместе с тем это физиология молекулярная, изучающая жизнь и превращений веществ на субклеточном и молекулярном уровнях, проникающая в функции отдельных элементов клеток, органов, функциональных систем, целостного организма. Чем выше развит организм, тем сложнее регулирующие его деятельность системы.
Попытку классифицировать по химическому строению неспецифические вещества, обладающие определенной физиологической активностью, предпринял немецкий ученый М. Гуггенгейм. Под названием «биогенные амины» он объединил разнообразные биологически активные вещества алифатического, жирноароматического и гетероциклического ряда. Хотя классификация Гуггенгейма, составленная в 1940 г., устарела и название «биогенные амины» относится лишь к определенным химическим соединениям, все же она сохраняет, быть может, только историческое значение до наших дней.
К биологическим веществам нерасшифрованной к этому времени природы он отнес вещество гистаминоподобного действия вазодилатин, полученное из слизистой кишечника, гормонал — вещество из слизистой кишечника, усиливающее перистальтику, лиенин, полученный из селезенки, эйтонин — препарат печени, автоматик, полученный из сердца, прессорную субстанцию Коллипа из мышц и т. д.
К числу более сложных, обладающих специфическим действием продуктов обмена относятся гормоны, выделяемые в кровь железами внутренней секреции (надпочечниками, гипофизом, щитовидной железой, половыми железами и т. д.), и медиаторы — передатчики нервного возбуждения (стр. 42). Это необычайно активные химические вещества, участвующие в подавляющем большинстве физиологических и биохимических процессов, протекающих в организме. Они оказывают самое активное влияние на разные стороны деятельности организма. Гормоны способны перестроить психическую деятельность, ухудшить и улучшить настроение, стимулировать физическую и умственную работоспособность, возбуждать и подавлять половую активность. Любовь, зачатие, развитие плода, рост, созревание, инстинкты, эмоции, здоровье, болезни проходят в нашей жизни под знаком эндокринной системы. Экстракты из желез внутренней секреции, а также химически чистые гормоны, искусственно синтезированные в лаборатории, применяются при лечении многих заболеваний. Очищенные и синтетические гормональные препараты приносят огромную пользу людям. Учение о физиологии, фармакологии и патологии органов внутренней секреции превратилось за последние годы в один из важнейших разделов современной биологии.
Но сегодня уже можно сказать с уверенностью, а не только в виде теоретического предположения, что в живом организме клетки эндокринных желез выбрасывают в кровь не химически чистый гормон, а комплексы веществ, содержащие сложные продукты обмена (белкового, липидного, углеводного), тесно связанные с активным началом и усиливающие или ослабляющие его действие.
