Григорий Кассиль - Внутренняя среда организма

• Название: Внутренняя среда организма
• Автор: Григорий Кассиль
• Издательство: Наука
• Жанр: Медицина
• Год: 1983

Книга посвящена одной из важнейших и наиболее плодотворных идей современной биологии и медицины — проблеме внутренней среды организма (крови, лимфы, тканевой жидкости). В ней рассматриваются различные стороны значения внутренней среды для жизнедеятельности клеток, тканей, органов, целостного организма, процессы ее формирования, механизмы образования и роль в осуществлении физиологических и биохимических процессов. Большое внимание уделено проблеме гомеостаза (постоянства состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций), нейро-гуморально-гормонально-барьерным взаимоотношениям в живых системах, стрессу, боли и т. д. Второе издание книги значительно переработано и дополнено новыми данными, полученными в ряде отечественных и зарубежных лабораторий, а также в лаборатории, руководимой автором. Широко представлены материалы о роли внутреннее среды при физических нагрузках и при напряженной спортивной деятельности, намечены пути управления ее составом и свойствами.

---

Стремлением решить проблему гомеостаза с тех же позиций является попытка английского исследователя У. Р. Эшби сконструировать искусственное саморегулирующееся устройство, названное им «гомеостатом», моделирующее способность живых организмов поддерживать некоторые величины в физиологически допустимых границах.

Чем же, какими механизмами, условиями, возможностями осуществляется гомеостаз в организме человека и животных?

Ответ на этот вопрос труден и, возможно, не совсем точен. В основном, по-видимому, хотя и не полностью комплексной вегетативной системой. Понятие это охватывает вегетативный нервный аппарат, совокупность гуморально-гормональных и ионных регуляторных механизмов, физико-химическую систему организма. Эрго- и трофотропные функции организма, взаимоотношение которых представлено на схеме Моннье, в значительной степени определяются как количеством, так и качеством адрен- и холинергических метаболитов и медиаторов.

В течение многих лет одной из ведущих задач физиологии, особенно отечественной, являлось изучение роли нервной системы в формировании внутренней среды организма. Рассматривая гуморально-гормональное звено как подчиненную часть той или другой функциональной системы, физиологи, патофизиологи и в значительной степени фармакологи оставляли вне поля зрения значение био- и физико-химических факторов в регуляции и организации деятельности самой нервной системы как центральной, так и периферической. И если можно признать, что в условиях нормальной жизнедеятельности высокоорганизованных организмов нервная регуляция является в определенной степени ведущей, то при некоторых возмущающих воздействиях или при стрессовых и экстремальных состояниях, связанных с нарушением или перестройкой тонких механизмов регуляции функций, деятельность нервной системы подчинена сложным химическим «ветрам и бурям» не только в общей внутренней среде организма, но и в непосредственной питательной среде (микросреде) нервных клеток.

Общебиологический механизм реакций, поддерживающих гомеостаз, рассматривается и расценивается по-разному различными исследователями. Выявление наиболее важного, ведущего звена, определяющего и осуществляющего основные физиологические и биохимические процессы в организме при возмущающих воздействиях, подчас затруднено и на современном уровне знаний не всегда доступно.

Ни одна из предложенных многочисленных конценций гомеостаза не исчерпывает проблемы в целом. Учение о гомеостазе, о механизмах детерминирующих, регулирующих, сохраняющих постоянство внутренней среды, явилось торжеством материалистического мышления, победы его над всеми виталистическими представлениями, господствовавшими в течение многих столетий. Оно возникло в результате стремительных успехов физико-химического направления в физиологии. Как справедливо утверждает М. Г. Ярошевский, особое значение имело для него внедрение в круг естественных наук закона сохранения и превращения энергии, с одной стороны, и триумф дарвинского учения — с другой. В принципе гомеостаза роль внешней среды, систематически истребляющей все, что неспособно к ней приспособиться, сочеталась с идеей борьбы живых существ за существование, за выживание в этой среде. Для того чтобы живая система могла сохраниться, не погибнуть при перепадах температуры, атмосферного давления, переменах в составе и свойствах водного или воздушного океана, природа должна была создать в ней защитное устройство, регулирующее ее известную независимость от внешнего мира. За миллионы лет это первоначальное устройство не только совершенствовалось, но и дополнялось множеством приспособительных механизмов, гуморальных, барьерных, нервных, что привело в конечном счете к нейрогуморально-гормонально-барьерным представлениям, значение которых увеличивалось по мере все большего и большего понимания внутренней сущности адаптации организма к условиям обитания. Вот почему ни одна из общебиологических теорий гомеостаза не может претендовать на свое единственное значение или абсолютную универсальность.

Организующая роль нервного аппарата (принцип нервизма) лежит в основе отечественной физиологической школы И. М. Сеченова, И. П. Павлова, А. Д. Сперанского, их многочисленных учеников и последователей. Гуморально-гормональные теории (принцип гуморализма) более распространены за рубежом, хотя в последние годы получили широкое признание и в нашей стране. Представление о ведущей роли вегетативной нервной системы, в особенности ее симпато-адреналового отдела, развиваемое У. Кенноном, Л. А. Орбели, Б. Р. Гессом, Э. Гельгорном и др., в осуществлении гомеостаза не является исчерпывающим или всеобъемлющим, но и невозможно, нельзя исключить, как это говорилось выше, особо важную роль комплексного вегетативно-гуморально-гормонального аппарата в регуляции и координации физиологических механизмов.

Значение гипофизарно-надпочечниковой системы, разработанное Г. Селье, учение о барьерных функциях организма Л. С. Штерн, теория функциональных систем П. К. Анохина, учение о доминанте А. А. Ухтомского — все это отдельные блоки, быть может, фрагменты, а может быть, и компоненты учения о гомеостазе. Французский ученый Г. Лабори считает, что все равновесие многоклеточного организма как бы вращается вокруг «путешествия» в нем молекулы водорода. Участвуя в сложнейших процессах обмена веществ, водород регулирует концентрацию водородных ионов, т. е. реакцию внутренней среды организма, что и лежит в основе гомеостатических механизмов.

Каждая из предложенных теорий таит в себе часть, иногда большую, иногда меньшую, истины жизни, каждая охватывает одну или другую сторону проблемы, но ни одна не в состоянии исчерпать ее полностью. Стремительное движение науки ломает устоявшиеся представления, для того чтобы поставить на их место другие, казалось бы, на этот раз более близкие к «абсолютной истине», но проходит какое-то время, новые гипотезы и теории сменяются еще более новыми, а сомнения возникают снова и снова, ибо нет границ тайнам природы, как и нет пределов познанию их человеком.

Глава III. Гуморально-гормональная регуляция физиологических процессов

Изучение химических и физико-химических взаимоотношений в организме значительно расширяет наши возможности при решении неясных и недостаточно разработанных аспектов проблемы внутренней среды. В этом плане особое значение для понимания механизмов регуляции ее состава и свойств приобретают гуморальные и гормональные факторы.

У высокоразвитых животных и человека гуморальная регуляция тесно связана с нервной, составляя вместе с ней единую систему нейрогуморальных неразрывных связей. В течение ряда лет, исходя из предвзятых теоретических положений и неточных экспериментальных данных, многие исследователи противопоставили нервную регуляцию гуморальной. Сторонники нервной теории стремились доказать отсутствие сколько-нибудь существенного химического взаимодействия между органами и тканями, в то время как представители стремительно развивающегося гуморального направления готовы были исключить или свести к минимуму ведущее значение нервной системы и нервных импульсов в организме человека и животных.

Вполне закономерно, что для выросшего и вошедшего в науку за последние десятилетия поколения физиологов, патологов, биохимиков непримиримые схватки, разыгравшиеся между «нервистами» и «гуморалистами» в первой половине нашего столетия, не представляют большого интереса. Но «старожилы» вспоминают и жаркие споры, подчас выходившие за пределы пауки, помнят и постепенное смягчение разногласий, и мирное объединение противоречивых, казавшихся несовместимыми мнений под единым нейро- или нервно-гуморальным флагом.

От колыбели до зрелости научного гуморализма, впервые заявившего право на существование в 1921 г. после работ австрийского фармаколога О. Леви, его развивали, расширяли и углубляли Г. Дейл, У. Кеннон, А. Ф. Самойлов, Ч. Шеррингтон, Л. А. Орбели, И. П. Разенков, А. Розенблют, У. Эйлер, А. В. Кибяков, X. С. Коштоянц, Д. Нахмансон и многие другие физиологи, патофизиологи, биохимики, физикохимики, морфологи, терпеливо собиравшие доказательства своей правоты и создавшие наконец стройную концепцию регуляции физиологических процессов через жидкие среды 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.