Боль и обезболивание
Шрифт:
Еще в конце прошлого столетия знаменитый немецкий микробиолог Эрлих указал, что некоторые краски не проникают из крови в нервную ткань. В настоящее время хорошо известно, что не все вещества, введенные в кровь извне или накопившиеся в ней в процессе обмена веществ, попадают в центральную нервную систему. Установлено, что одни вещества свободно проходят через гематонэнцефалический барьер, другие задерживаются им, третьи проникают в минимальных количествах и могут быть открыты только при помощи очень тонких методов исследования.
Одним из основоположников современного представления о гемато-энцефалическом барьере является академик Лина Соломоновна Штерн, более 50 лет разрабатывающая эту проблему, сначала в Швейцарии, а
Для того чтобы показать существование барьера ставят такой опыт. Белому кролику вводят в вену 20–25 мл 1 %-ного раствора синей краски, так называемой трипановой сини. Через несколько минут все тело кролика синеет. Синими становятся нос, уши, глаза, губы, лапки. Если постричь шерсть, то видно, что вся кожа кролика окрасилась в синий цвет, а если такого кролика убить и подвергнуть анатомическому обследованию, то окажется, что краска проникла во все его органы — в мышцы, печень, почки, кишки, легкие и т. д. Не попала она только в мозг кролика. Как бы тщательно мы не обследовали белый, оставшийся неокрашенным, мозг такого кролика, ни одной крупинки краски мы в нем не найдем: краска в мозг не проникла. На своем пути она встретила какую-то преграду, какое-то препятствие, которое помешало ей попасть в нервные клетки и спинномозговую жидкость.
Этим препятствием и является гемато-энцефалический барьер — тонкий физиологический механизм, охраняющий нервную систему изнутри со стороны крови точно так же, как от всяких внешних воздействий она защищена прочным костным скелетом, точнее черепом и позвоночным столбом.
Лина Соломоновна Штерн
Исследования последних лет как в СССР, так и за рубежом показали, что гемато-энцефалический барьер имеет огромное значение для всей жизнедеятельности головного и спинного мозга, так как незначительные изменения химического состава и биологических свойств спинно-мозговой жидкости оказывают подчас огромное влияние на состояние нервных клеток.
Значение барьера чрезвычайно велико. Он как бы оберегает мозг человека и животных от всяких случайностей, создает для нервных клеток постоянные и неизменяющиеся условия, не пропускает в центральную нервную систему различные яды, которые могут оказаться для нее смертельными. Такие яды нередко образуются в организме при целом ряде заболеваний или случайно попадают в кровь, например при отравлениях. Если бы в организме не было гемато-энцефалического барьера, центральная нервная система зависела бы от всяких случайностей и неожиданностей. Из сложного комплекса защитных сил организма выпало бы важнейшее звено. Ядовитые продукты, образовавшиеся в процессе обмена и почему-либо не обезвреженные организмом, беспрепятственно проникали бы в мозг и отравляли его клетки. Центральная нервная система была бы легко доступна для бактерий и их токсинов, а также и для всяких других чужеродных веществ, случайно попавших в организм.
Точная и бесперебойная работа головного мозга, высшая нервная деятельность, состояние здоровья, возникновение болезни в значительной степени зависят от проницаемости барьера. Многие заболевания мозга (сифилис мозга, прогрессивный паралич, столбняк, воспалительные изменения мозговых оболочек и многие другие) не поддаются лечению, так как введенные в кровь лекарственные вещества обычно задерживаются барьером.
Конечно, наивно было бы думать, что гемато-энцефалический барьер является абсолютной преградой, как бы плотной дверью, закрывающей вход в центральную нервную систему. Непроницаемость его относительная и зависит в значительной степени от количества и концентрации находящихся в крови веществ, от состояния организма, от внешних воздействий и ряда других причин, обусловленных раздражениями, поступающими из внешней или внутренней среды.
Способность барьера избирательно пропускать в центральную нервную систему одни вещества и задерживать другие, совершенно поразительная его приспособляемость к потребностям нервных клеток, тончайшее регулирование состава и свойств внутренней среды мозга — все это важно не только для мозга, но и для всего организма в целом. Состояние барьера, его повышенная или пониженная проницаемость, его способность регулировать питание мозга, состав спинномозговой жидкости, приток и отток тканевой жидкости находятся под постоянным контролем центральной нервной системы. Тканевые элементы, образующие гемато-энцефалический барьер (в основном стенки мозговых капилляров), снабжены огромным количеством рецепторов. Эти рецепторы, относящиеся преимущественно к химию- и осморецепторам, при изменении химического состава, физико-химических и биологических свойств омывающей их жидкости — крови и спинно-мозговой жидкости — посылают соответствующие сигналы в центральную нервную систему. При этом по принципу рефлекторной связи возникает обратный поток импульсов, который регулирует проницаемость барьера и тем самым способствует сохранению или изменению состава тканевой жидкости, окружающей нервные клетки и волокна.
При некоторых физиологических и патологических состояниях, сопровождающихся нарушением гемато-энцефалического барьера, в спинно-мозговой жидкости накопляется значительное количество различных химических веществ, влияющих на состояние мозга. В свою очередь, возбужденные или заторможенные клетки центральной нервной системы выделяют в окружающую тканевую жидкость все новые и новые порции продуктов своего обмена веществ (частично типа ацетилхолина, адреналина, симпатинов). Это способствует в одних случаях распространению возбуждения по всей нервной системе или по определенным ее отделам, в других случаях ее торможению.
Однако, накопляясь в центральной нервной системе, биологически активные вещества изменяют свое действие.
Тироксин, симпатины и различные так называемые симпатикотропные вещества уже не вызывают характерных симпатических реакций, описанных выше. Действие их приближается к парасимпатическому, т. е. напоминает эффект, наблюдаемый при раздражении блуждающего нерва. В то же время ацетилхолин, гистамин и другие парасимпатикотропные вещества, проникая в мозг, действуют как возбудители симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Работы многих авторов, в том числе и наши, показали, что проницаемость гемато-энцефалического барьера неодинакова в различных отделах мозга. Некоторые вещества, введенные в кровь, могут быть обнаружены в разных количествах в коре мозга, мозжечке, подкорковых образованиях и т. д. Особый интерес представляет адреналин, который у здорового, нормального человека проникает только в определенные участки ретикулярной формации.
Возбуждая так называемые адренергические клетки этого отдела нервной системы, он вызывает характерный симпатический эффект. Но в тех случаях, когда при нарушении проницаемости барьера, вызванном теми или другими причинами, адреналин, как бы прорвав плотину, наводняет другие отделы мозга, действие его приобретает противоположный — парасимпатический характер.
Еще И. М. Сеченов отметил, что нервные центры и нервные стволы реагируют различно, иногда противоположно, на действие одних и тех же химических веществ.
Своеобразную реакцию нервных центров на химические раздражения подробно изучили и описали Л. С. Штерн и ее сотрудники (Г. Н. Кассиль, Я. А. Росин, Г. Я. Хволес и др.). В последние годы появился ряд работ как у нас, так и за рубежом, подтверждающих существование противоположной реакции между центральными и периферическими элементами нервного аппарата.