Внутренняя среда организма
Шрифт:
Медиаторы нервного возбуждения (например, ацетилхолин, норадреналин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота и др.), образующиеся нервными окончаниями и передающие нервный импульс с нейрона на клетку-исполнитель (синаптическая передача), избежав ферментативного расщепления или обратного поглощения, поступают в ток крови и разносятся по всему организму. Здесь они начинают свою вторую жизнь, теперь уже в качестве биологически активных веществ, вовлекающих в сферу своего действия различные физиологические системы.
Чрезвычайно важное значение для гуморально-гормональной регуляции функций имеет взаимодействие медиатора с рецептором. Рецептор, принимающий центробежные нервные импульсы, можно рассматривать как устройство, через которое специфическая информация поступает из нервных окончаний в клетку-исполнительницу. Одни рецепторы отвечают на действие ацетилхолина (М- и Н-холинорецепторы), другие — катехоламинов (альфа- и бета-адренорецепторы), третьи — серотонина (М-, Д- и Т-рецепторы), четвертые —
Если вегетативная нервная система представляет «нервный интегратор», то биологически активные вещества составляют «гуморальный интегратор». Они разносятся током крови по всему организму, однако, только в определенных участках («результирующих органах» или «органах-мишенях») вызывают целенаправленные специфические реакции, вступая во взаимоотношения с рецептором или клеткой-исполнителем, клеткой-мишенью. Действие их при этом и многообразно, и разнообразно. Они возбуждают адрено- и холинорецепторы, вызывают рецепторные реакции и, образуя гуморальный отрезок рефлекторной дуги, проникают (или не проникают) через гематоэнцефалический барьер, обусловливая в одних случаях возбуждение адрен- или холинергических структур головного мозга, в других — их торможение, что приводит нередко к возникновению описанных школой Л. С. Штерн «антагонистических», «противоположных» реакций центральных и периферических нервных образований на действие одного и того же химического раздражителя. И, наконец, они вторгаются в жизнедеятельность органов и тканей, проникая через тканевые барьеры в их непосредственную питательную среду (микросреду), изменяя и регулируя функциональное состояние, обмен, деятельность клеточного аппарата. Отсюда и немедиаторное действие медиаторов, если сказать точнее — «бывших медиаторов». В литературе нередко можно встретить термины «модуляторы» или «нейромодуляторы». В своем действии они отличаются от медиаторов — веществ, передающих возбуждение с нейрона на клетку-исполнитель (межсинаптическая передача), Нейромодуляторами называют химические соединения, выделяемые нервными окончаниями и оказывающие непосредственное влияние вне синапсов, расположенных в месте их образования.
Немедиаторное (отдаленное, дистантное) действие биологически активных веществ, по происхождению медиаторов, по своим свойствам метаболитов, гормонов, нейрогормонов, стимуляторов, ингибиторов, обладающих различным спектром действия, иногда специфическим, иногда неспецифическим, модулирующим, вспомогательным, даже патогенным, широко освещено в научной литературе.
На современном уровне знаний о нейрогуморально-гормональных взаимоотношениях в организме можно судить по уровню биологически активных веществ во внутренней среде с учетом количественных и качественных сдвигов в их соотношении. Идея эта была широко развита исследованиями автора и его сотрудников. Цепь регулирования составляет при этом совокупность жидкой материи организма, составляющей его внутреннюю среду: кровь, лимфа, тканевая (межклеточная) жидкость, в значительной степени цереброспинальная жидкость. Экраном, отражающим, хотя и с некоторым запозданием, совершающиеся в организме процессы регулирования функций, являются моча, слюна, пот и другие выделения организма, особенно если они исследуются через точно фиксированные (сжатые) промежутки времени и можно высчитать количество выделяющегося вещества в 1 мин. Это соответствует определению, принятому в технике, где под цепью регулирования понимают ту часть системы, в которой величина некоторого определенного параметра определяется регулированием.
Сопоставление клинических, физиологических и биохимических показателей позволяет сделать вывод, что для изучения состояния различных отделов вегетативной нервной системы можно пользоваться методом определения в жидких средах и выделениях организма биологически активных веществ эрго- и трофотропного ряда. Их постоянно меняющиеся количественные и качественные соотношения во внутренней среде не только отражают, но и определяют топус и реактивность (готовность к действию) как периферических, так и центральных отделов вегетативной нервной системы. Принято считать, что в крови содержатся вещества, действующие на органы и клетки так же, как действует раздражение вегетативных нервных образований (симпатических и парасимпатических). Они носят название миметических веществ — симпатомиметических и парасимпатомиметических. Но содержатся и вещества, вызывающие возбуждение самих вегетативных нервных образований. Их называют тронными (симпато- и парасимпатотропными). Деление это сугубо условное. По существу, действие биологически активных веществ осуществляется через рецепторы — нервные и гуморальные. О гуморальных рецепторах стали говорить совсем недавно. По существу, это рецепторные элементы клетки, реагирующие на действие тех или других биологически активных веществ через посредство 3'5'-аденозинмонофосфата.
Важное значение для оценки гуморальных механизмов имеют ферментные системы, определяющие образование и распад биологически активных веществ. Необходимо учитывать также скорость выведения их из организма (то, что называется очищением, клиренсом) и способность организма (его клеток, крови, тканей) связывать (и тем самым превращать в неактивную форму), метаболиты, медиаторы, гормоны.
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).