Внутренняя среда организма - Григорий Кассиль

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.

Одно время людей делили на симпатотоников и парасимпатотоников. Несмотря на все возражения, вопреки жесткой критике этого представления в подобном делении имеется какое-то зерно истины. У одних людей более выражены реакции симпатические, у других — парасимпатические, у одних в крови и тканевой жидкости легче образуются вещества симпатомиметические, у других — парасимпатомиметические. Работы нашей лаборатории показывают, что жизнедеятельность организма, его активность, утомляемость, а может быть и длительность существования, старение, подверженность тем или другим видам патологии и т. д. в значительной степени зависят от преобладающего типа его вегетативно-гуморальной реактивности. Схематически люди относятся либо к симпатоадреналовому, либо к вагоинсулярному типу, т. е. у одних преобладают эрготропные, у других трофотропные механизмы регуляции и координации функций. Вопрос этот сложный, трудный и требует дальнейшего экспериментального изучения.

На основании многолетних наблюдений мы приходим к выводу, что характерные гуморально-гормональные сдвиги предшествуют изменению функций. Физиологические и тем более патологические процессы являются следствием перестройки биохимических взаимоотношений во внутренней среде, а не наоборот. Так, например, за несколько часов до резко выраженного состояния перевозбуждения симпатической системы (клинических симпатоадреналовых кризов с характерными явлениями нарушения гомеостаза) в крови резко нарастает уровень катехоламинов. Повышение холинергической активности крови является во многих случаях первым признаком надвигающегося вагоинсулярного криза.

В то же время на высоте вегетативного криза, в момент наиболее выраженных явлений выхода организма за пределы гомеостаза, гуморально-гормональные взаимоотношения, как правило, перестраиваются. В тот момент, когда разыгрываются клинические явления выраженного симпатоадреналового криза, парасимпатическая активность крови повышена, а симпатическая снижена, а во время вагоинсулярного криза повышена симпатическая и снижена парасимпатическая активность крови (рис. 3).

Сопоставление биохимических и физиологических, а тем более биохимических и патофизиологических параметров в один и тот же временной период не всегда возможно. Мгновенно возникающие, быстро сглаживающие, переходящие в свою противоположность колебания биологической активности крови при различных функциональных состояниях вегетативной нервной системы могут не совпадать в данный конкретный период с более медленно развивающимися, более инертными, во многих случаях более длительными и устойчивыми физиологическими и особенно патологическими реакциями. В еще большей степени это обнаруживается при сопоставлении вегетативных проявлений с результатами, полученными при определении гормонов и метаболитов в суточной или взятой отдельными порциями моче. Хотя содержание гормонов, медиаторов и метаболитов в моче отражает общее направление сдвигов в состоянии вегетативной нервной системы, при оценке полученных данных необходимо учитывать величину мочеотделения, концентрацию изучаемого вещества в единице объема, задержку экскреции, интенсивность процессов обмена и т. д. Несовпадение биохимических, физиологических и патофизиологических параметров, выявляемое в некоторых случаях, может быть сведено к минимуму при повторных, динамических исследованиях и применении соответствующих функциональных проб.

Глава IV. Механизмы гуморально-гормональной регуляции функций

Швейцарский физиолог В. Гесс еще в 1925 г. предложил разделить физиологические функции, или, точнее, физиологические реакции организма, на две большие группы: эрготропные и трофотропные. Теория Гесса получила широкое распространение в биологической науке. Ей посвящено немалое число теоретических и экспериментальных исследований. Впоследствии ее развил, углубил и уточнил один из учеников Гесса — М. Моннье. Однако в своих работах Моннье говорит не столько о функциях, сколько об эрго- и трофотропных функциональных состояниях организма. И, возможно, это не терминологическая поправка, а более углубленное представление о процессах регуляции и координации в организме. Состояния эти смешанные, многоплановые. В них участвуют вегетативные, двигательные, чувствительные и психические элементы. В настоящее время более широкое распространение получило представление об эрго- и трофотропных системах, имеющих довольно строгую анатомическую и биохимическую локализацию. К эрготропным относят обычно адренергические (адренореактивные) механизмы, к трофотропным — холипергические (холинореактивные). Это не всегда одно и то же и нередко и эрго- и трофотропные реакции могут быть вызваны возбуждением других гуморальных систем (например, кортикостероидами, серотонином, гистамином и др.).

Схема, предложенная Моннье (рис. 4), не охватывает всей проблемы, но все же дает определенное представление о взаимоотношении эрго- и трофотропных функций в организме. Эрготропные состояния характеризуются активацией деятельности большинства внутренних органов и физиологических систем под влиянием симпатоадреналовых импульсов. При этом повышается реактивность (готовность к действию) всей соматической, «анимальной» системы (чувствительных, двигательных и психических ее компонентов). Так, например, эрготропные функции резко усиливаются при различных стрессовых состояниях, при физической деятельности (спорт, труд), при эмоциях, боли, охлаждении. Они способствуют приспособлению организма к меняющимся условиям внешней среды, повышают расход энергетических запасов, усиливают катаболические, диссимиляторные процессы в организме.

Рис. 3. Зависимость между биохимическими и физиологическими сдвигами во внутренней среде организма при развитии симпатоадреналового криза.

Параллельными линиями отражены границы гомеостаза (Э — эрготропные; Т — трофотропные); сплошная линия — биохимические (гуморальногормональные) сдвиги, прерывистая — физиологические сдвиги при развитии и затухании явлений криза; 2 — фаза снижения симпатомиметической и нарастания парасимпатомиметической активности крови; 3 — фаза постепенного нарастания физиологических проявлений симпато-адреналового криза; 4 — фаза выраженного симпатоадреналового криза с выходом за пределы гомеостаза.

Рис. 4. Схема эрготропных (стрелки направлены от центра) и трофотропных (стрелки направлены к центру) реакции (по М. Моннье).

Вследствие избирательной активации определенных внутренних органов под влиянием симпатической нервной системы происходит повышение реактивности (готовности к действию) соматической нервной системы (эрготропные реакции). Активация определенных внутренних органов под влиянием парасимпатической нервной системы создает оптимальные условия во внутренней среде (ассимиляция, удаление использованных продуктов, трофотропные реакции).

Для трофотропных состояний характерно накопление энергетических запасов, усиление процессов анаболических, ассимиляторных. При этих состояниях активность внутренних органов направлена на поддержание гомеостаза и находится под влиянием вагоинсулярной системы.

Медиаторы. Мысль о том, что передача возбуждения с нервного окончания на клетки органов осуществляется при помощи химических веществ, возникла уже давно. Но доказано это было только в двадцатых годах нашего столетия. Вещества, образующиеся при нервном возбуждении, получили название медиаторов (трансмиттеров) или передатчиков процесса возбуждения. Место их образования (или накопления) — окончания нервных волокон, где они вовлекаются в действие, когда нервный импульс приходит в рабочий орган, например, в мышцу или железистую клетку. Медиаторы образуются также в синапсах, связывающих между собой нервные клетки центральной нервной системы и периферических нервных узлов, а также в нервных стволах.