Адаптация и резервы здоровья человека

В современных условиях проблема укрепления здоровья населения, сохранения трудовых ресурсов приобретает исключительное значение. Успешному ее решению будет способствовать более глубокое изучение физиологических механизмов приспособления организма человека к новой среде обитания, в частности, разработка научно обоснованных критериев адаптации.

Сам адаптационный процесс, включающиеся в него механизмы и его динамика, в конечном итоге, определяются состоянием и соотношением внешних и внутренних условий деятельности, которые выступают в качестве его внешних и внутренних детерминант - анализ этого и должен стать основой для изучения любых адаптационных процессов.

При разработке теоретических основ и изучении физиологических механизмов адаптации человека к комплексному воздействию различных социальных и экологических факторов среды необходимо теснее связать практику медико-биологических исследований с человеческими ценностями, чтобы взаимодействие между социальными и эколого-физиологическими факторами жизнедеятельности способствовала оптимальной адаптации.

Другими словами, при разработке современных проблем адаптации и решении крупномасштабных задач в области охраны здоровья необходима, по крайней мере, четырехмерная система оценок, в которую должны быть включены: экологические, медико-биологические, экономические и социальные критерии.

Изучение закономерностей адаптации человека к учебной, трудовой и спортивной деятельности должно быть направлено не только на достижение высоких результатов, но и на сохранение здоровья.

В развитии адаптационных реакций прослеживается два этапа: срочной, или несовершенное, адаптации, в процессе которой развивается комплекс функциональных изменений в организме, и долговременной, когда в результате систематического количественного закрепления структурных функциональных изменений организм приобретает новое качество, адаптируется к воздействующему фактору (Ф.З. Меерсон, 1981).

Переход срочной адаптации в долговременную осуществляется с помощью многократной активизации существующей или формирующейся в процессе реагирования на действие раздражителя функциональной системы.

В.П. Казначеев подчеркивает отсутствие четкой границы физиологических процессов адаптации и патологии адаптационных процессов, указывая, что «адаптация - это не физиологические флуктуации вокруг нормы, это не патология, а третья форма жизнедеятельности человека, направленная на поддержание и сохранение его здоровья в неадекватных условиях среды».

Изменение реакций отдельных систем и органов в процессе адаптации и взаимоотношения этих систем носит название «структуры адаптации» - «количественная характеристика реакций отдельных систем и органов, внутри- и межсистемные взаимоотношения в ходе адаптации, замещение функций, использование резервных возможностей организма изменение поведенческих реакций».

Механизмы адаптационных процессов целесообразно рассматривать на основе современного представления, что реакции организма на факторы окружающей среды обеспечиваются не отдельными органами, а определенным образом организованными и соподчиненными между собой интегративными системами.

Реакции на любое и достаточно сильное воздействие среды, на любое нарушение гомеостаза обеспечиваются, во-первых, системой, специфически реагирующей на данный раздражитель, и, во-вторых, стресс-реализующими адренергическими и гипофизарно-адреналовой системами, неспецифически реагирующими в ответ на самые различные изменения (И.П. Павлов, 1949; 1951; А.А. Ухтомский, 1937; 1956; Г. Селье, 1960; 1972; П.К. Анохин, 1973; 1975; А.Д. Слоним, 1979; В.П. Казначеев, 1983; М.М. Миррахимов и др., 1983; П. 1984; В.И. Медведев, 1984; С.Н. Сороко, 1984; Ф.З. Меерсон, 1986).

Общую основу различных долговременных адаптаций организма представляет системный структурный след, который часто меняет протекание отдельных вегетативных функций (окислительных процессов, сосудистой реакции, мышечного термогенеза) вплоть до противоположного.

Такие «следы» говорят о формировании в организме так называемой «вегетативной памяти», в основе которой лежит не только образование связей между центрами дистантных анализаторов, но и своеобразная взаимосвязь между отдельными элементами тканевой, сосудистой, эндокринной, иммунной системами, приводящая к ответной реакции - выбрасыванию гормонов и т.п.

Генетическая программа организма предусматривает не заранее сформировавшуюся адаптацию, а возможность ее реализации под влиянием среды. Это обеспечивает реализации: не только жизненно необходимых адаптационных реакций, но также экономное, направляемое самой окружающей средой расходование энергетических и структурных ресурсов организма и, таким образом, формирование фенотипа.

Процесс индивидуальной адаптации связан с формированием целого ряда изменений в организме, носящих характер препатологических или даже патологических явлений.

Эти явления как следствие общего стресса или напряжения отдельных физиологических систем являются своеобразной «ценой адаптации».

Структурная «цена адаптации» выражается в изменении функций систем для того, чтобы осуществить данную адаптивную реакцию; «биосоциальная плата» за адаптированность может включать в себя крайнее напряжение систем, морфофизиологические и биохимические перестройки в задействованных системах, а также повреждения на различных уровнях адаптации.

После прекращения действия стрессирующего фактора выявляется возможность обратного развития процесса долговременной адаптации - деадаптации. При физиологической деадаптации этот процесс обеспечивает возврат к преадаптационному состоянию, а при дальнейшем прогрессировании он приводит к избирательной атрофии ключевых структур клетки, глубокому нарушению функций, переходя в патологическую деадаптацию.

В условиях активной адаптации происходит напряжение регуляторных механизмов и требуется вмешательстве центральных механизмов - централизация управления - степень которой пропорциональна силе внешнего воздействия.

Для понимания механизма формирования регулирующей системы нервных процессов огромное значение имеет функциональная подвижность (лабильность), которая определена Н.Е. Введенским как «большая или меньшая скорость элементарных реакций, сопровождающих функциональную активность».

Конечная цель подготавливается сложной работой различных функциональных систем и регулирующей деятельностью мозга уже в начальной стадии адаптации и стадии афферентного синтеза.

Адаптация к экстремальным условиям - следствие значительных морфофункциональных сдвигов в организме, следовательно, адаптация, как неотъемлемое проявление жизни обладает целесообразностью, а «цена адаптации» является ее выражением.

Функциональная система в процессе адаптации может реагировать либо актуализацией (усилением функций отдельных жизненно важных систем), либо мобилизацией (включением других компонентов).

На быстрые изменения (например, экзаменационный стресс) в окружающей среде организм отвечает оперативной перестройкой функционирования всех систем (быстрая кратковременная адаптация), осуществляемой по нервным каналам ЦНС, что обеспечивает кратковременную мобилизацию функций. Если она не сопровождается соответствующим пластическим и энергетическим обеспечением, наступает декомпенсация и развивается патологическое состояние.

Если после срочного управления включается и «стратегическое» управление, в котором передача информации осуществляется по гуморально-гормональным каналам, то наступает долговременная адаптация, т.е. организм переходит в новое состояние функционирования, поскольку изменяются его потребности и исходное состояние.

В целом процесс адаптации можно разделить на три фазы:

1) действие оперативных механизмов управления;

2) одновременное действие оперативных и стратегических механизмов;

3) фаза преимущественного действия стратегических механизмов.

Все сложные факторы деятельности целостного организма (мотивация, память, эмоции, поведенческие реакции в новых условиях и др.) выступают в органическом единстве, и только благодаря этому функциональному единству и селективной обработке многообразной информации обеспечивается адекватная стабильная адаптация. Благодаря регулирующей роли нервной и эндокринной систем, главным образом, высших отделов головного мозга, осуществляется выбор наиболее адекватной реакции, удовлетворяющей требованиям данной ситуации и дающей полезный результат.

Анализ собственных и литературных данных позволяет выделить четыре стадии развития адаптивных сдвигов в организме под влиянием повышенных физических либо психоэмоциональных нагрузок - первая стадия адаптации - острая «аварийная» - имеет место экономически расточительная, генерализованная реакция функциональных систем организма.

При столкновении человека с теми или иными экстремальными условиями уже в самом начале стадии включаются резервные возможности организма. Одновременно с расточительной генерализованной реакцией происходит, благодаря интегративной деятельности центральной нервной системы, селекция и синтез компенсаторно-приспособительных реакций, наиболее эффективных и биологически целесообразных для конкретных условий.

Вторая стадия - афферентного синтеза, в процессе которого происходит обработка самой разнообразной информации в ЦНС из внешнего и внутреннего мира и формируется процесс адаптации на основе доминирующей: физического фактора и доминирующей в данный момент социальной мотивации.

Третья стадия - нестабильной адаптации, когда выявляется напряжение отдельных функциональных систем, продолжительность которой зависит от специфики воздействующего доминирующего фактора, от индивидуальных конституциональных и возрастных особенностей, а также социальных условий и мотиваций.

Четвертая стадия - либо формируется долговременная, устойчивая адаптация, либо в результате чрезмерного напряжения и истощения ресурсов организма наступает стадия дезадаптации.

Предельный уровень умственных и физических нагрузок, сочетающийся с высоким эмоциональным напряжением, часто приводит к перенапряжению физиологических систем и снижению функционального состояния организма в целом.

Каждое функциональное состояние характеризуется не столько изменениями определенных количественных показателей, сколько типом соотношений между ними и закономерными тенденциями в динамике.

С этих позиций наиболее полным выглядит понятие функционального состояния, предложенное В.И. Медведевым (1982, 1984). «Функциональное состояние человека понимается как интегральный комплекс наличных характеристик тех функций и качеств человека, которые прямо или косвенно обусловливает выполнение деятельности».

Поэтому диагностически значимыми для оценки и прогнозирования функционального состояния организма оказываются не сами по себе симптомы учащения пульса, повышения артериального давления, в непосредственном их количественном выражении, а направление, величина сдвигов этих показателей и соотношения между ними (А.Б. Леонова. 1984). В свою очередь специфичность функционального состояния опосредуется индивидуальными особенностями человека.

В зависимости от количества, качества, интенсивности, времени воздействия физических и социальных факторов, а также исходного функционального состояния организма можно прогнозировать и конечный результат адаптации.

Фундаментально-прикладными задачами, связанными со значительной гармонизацией взаимодействия человека с физической и социальной средой, являются разработка новых критериев адаптации, поиск новых тестов для определения индивидуальной реактивности организма на различных интегральных уровнях (кардиореспираторная система, центральная нервная система, нейрогуморальный, эндокринный уровни и др.), с целью систематизации, классификации синдромов, характерных для нарушения метаболизма, а также для исследования индивидуально-конституциональных особенностей, формирующихся в процессе онтогенеза человека.

Все это позволяет в свою очередь установить «нормы» здорового человека для различных климатогеографических регионов, разработать научно обоснованные средства и мероприятия для коррекции нарушения процессов адаптации, а также определить критерии отбора людей с учетом специфических учебных, социально-экологических и производственных особенностей.

Для современной физиологии как отечественной, так и зарубежной, характерен переход на химические и физико-химические позиции, который не только сформировался, но уже занял целый раздел науки, который с известным правом можно назвать «химической физиологией». Это не всем известная физиологическая химия, а именно физиология, использующая все достижения химии, физики, физико-химии, био- и патохимии. Это физиология молекулярная, проникающая в интимные процессы, совершающиеся во всем организме, в физиологических системах, органах, тканях, клетках, субклеточных образованиях.

Доминирующее значение нервного аппарата в регуляции и координации функций организма требует изучения тончайших механизмов нервной деятельности. Вопрос о том, как и каким образом осуществляет нервная система свое постоянное направляющее и организующее влияние на физиологические процессы, как регулирует она жизнедеятельность организма, является одним из основных и одновременно наиболее сложных в биологии.

Благодаря огромным успехам эндокринологии во второй половине XIX и начале XX столетий представление о роли гуморальных факторов в регуляции жизненного процесса получило необычайно широкое распространение в физиологии и патологии. Немало исследователей склонялись к мысли, что всю проблему регуляции функций организма можно свести к действию химических веществ, в первую очередь специфических продуктов, выделяемых железами внутренней секреции. Роль гормонов в регуляции функций выдвинулась на первое место, а гуморальные факторы приравнивались к действию гормональных, сугубо специфических веществ.

Открытия следовали одно за другим. Работы Клода Бернара (CI. Bernard), Броун-Секара (Ch. Brown-Sequard), Иоганеса Мюллера (J. Muller), Пфлюгера (Е. F. PfKiger), Шиффа (Н. Schiff), В. Я. Данилевского и многих других в значительной степени способствовали успеху гуморального направления в физиологии. Однако представление о химической корреляции и координации функций в его современном аспекте было впервые выдвинуто Бейлиссом и Стерлингом (Bayliss, Starling, 1905) в связи с обоснованием механизма секреторных процессов. Развитие идей нервизма (И. М. Сеченов, И. П. Павлов, Н. Е. Введенский) наряду с широким изучением вопросов гуморальной регуляции (А. Ф. Самойлов, А. А. Ухтомский, Л. С. Штерн, И. П. Разенков, К. М. Быков, А. В. Кибяков, С. Loewi, Н. Dale, W. Cannon, F. Kjaus, L. Asher, W. Feldberg и др.) выявило чрезвычайно тесное, взаимно обусловленное участие нервного и гуморального механизмов в координации физиологических процессов. Изучение химических и физико-химических взаимоотношений в организме значительно расширило наши возможности при решении неясных и недостаточно разработанных проблем физиологии и патофизиологии организма, в частности тонуса и реактивности вегетативной нервной системы. В этом плане особое значение для понимания коррелятивных механизмов организма приобрели гуморальные и гормональные факторы.

У высокоразвитых животных и человека гуморальная регуляция подчинена нервной, составляя вместе с ней единую систему нейрогуморальных координационных взаимоотношений. В течение многих лет исходя из предвзятых теоретических положений и не совсем точных экспериментальных данных некоторые авторы противопоставляли нервную регуляцию гуморальной. Сторонники нервной регуляции стремились доказать отсутствие сколько-нибудь существенного химического взаимодействия между органами и тканями, в то время как представители классического гуморального направления готовы были исключить ведущее значение нервных связей и нервных взаимоотношений в организме. Примирение этих крайних точек зрения произошло сравнительно недавно. И в настоящее время уже ни у кого не возникает сомнений, что в целостном организме регуляции функций осуществляются комплексными нейро-гуморально-гормонально-ионными и барьерными механизмами.

На современном уровне знаний о нейрогуморалъно-гормональных регуляторных взаимоотношениях в организме можно судить по содержанию биологически активных веществ во внутренней среде с учетом количественных и качественных сдвигов в их соотношении. Цепь регулирования составляет совокупность жидких сред организма: кровь, лимфа, тканевая (межклеточная) 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. Это, как указывает F. Дришель (1960), соответствует определению, принятому в технике, где под цепью регулирования понимают ту часть системы, в которой значение некоторого параметра определяется регулированием. Вегетативная нервная система представляет «нервный интегратор» организма. Гормоны, точнее, биологически активные вещества, составляют «гуморальный интегратор». Они разносятся током крови по всему организму, однако только в определенных местах (так называемых результирующих органах) вызывают целенаправленные специфические реакции, вступая во взаимодействие с эффекторной клеткой или действуя на соответствующий рецептор.

Сопоставление клинических, физиологических и биохимических показателей позволяет сделать вывод, что определение в жидких средах и выделениях организма биологически активных веществ эрго- и трофотропного ряда является одним из адекватных методов изучения тонуса и реактивность (готовности к действию) различных отделов вегетативной нервной системы.

Постоянно меняющиеся количественные и качественные соотношения метаболитов, гормонов, медиаторов во внутренней среде не только отражают, но и определяют состояние как периферических, так и центральных отделов вегетативной нервной системы.

Важное значение для оценки регуляторных механизмов имеют ферментные, связывающие и инактивирующие системы, а также скорость образования и распада биологически активных веществ, градиент выведения их из организма (клиренс) и т. д.

В то время как роль химического фактора в осуществлении местных, строго локализованных реакций, имеющих ограниченное целевое назначение, более или менее подробно изучен вопрос об участии в регуляции функций многообразных химических соединений, образующихся в процессе обмена веществ, нередко требует не только всестороннего анализа, но и расшифровки. За последние годы в этом отношении достигнуты значительные успехи. Из общей суммы синергически и антагонистически действующих метаболитов, специфических и неспецифических продуктов обмена веществ выделены группы с определенной химической структурой, обладающие строго направленными физиологическими свойствами и особенностями. Можно считать установленным, что организм непрерывно информируется в каждый данный момент об уровне и изменениях биологической активности крови.

У здоровых людей биологическая активность крови волнообразно колеблется в довольно узких границах гомеостаза. Соотношение гормонов, медиаторов, метаболитов, ферментных систем в жидких средах организма непрерывно меняется и не укладывается в какие-либо стойкие биохимические параметры. Оно зависит от потребностей организма, различных при тех или других условиях внешней или внутренней среды, от разнообразных экзо- и эндогенных раздражений и многоступенчатых регуляторных механизмов (последовательно включающихся по мере необходимости), основная задача которых сводится к поддержанию определенного уровня биохимических и физиологических процессов.

Сопоставление биохимических и физиологических параметров, в особенности при исследовании крови, не всегда отражает «расстановку сил» в данный конкретный момент. Мгновенно возникающие, быстро сглаживающиеся, переходящие в свою противоположность колебания биологической активности крови при различных функциональных состояниях вегетативно-гуморально-гормонального комплекса могут не совпадать во времени с медленно протекающими, более инертными, во многих случаях более длительными и устойчивыми физиологическими реакциями. В этом плане более показательны данные, полученные при исследовании мочи, собранной в течение строго фиксированных периодов времени. Они характеризуют интегративную деятельность организма, вернее, соотношение эрго- и трофотропных механизмов регуляции функций.

Нельзя не признать, что современная теория нейрогуморально-гормональной регуляции функций еще до сих пор находится в стадии аналитического накопления фактов и лишь в ограниченной степени дает синтетическое объяснение общих закономерностей, определяющих динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды организма. Изучение обмена отдельных биологически (физиологически) активных веществ находится на той стадии развития, когда из известных элементарных процессов и уже более или менее изученных частных механизмов нельзя еще построить законченное единое целое. В первую очередь это относится к современным представлениям с гуморально-гормональной регуляции деятельности нервной системы в ее центральных и периферических отделах — от рецептора до нейрона, ансамбля нейронов или нервного центра.

В течение многих лет одной из ведущих задач физиологии, особенно физиологии отечественной, являлось изучение роль нервной системы в формировании внутренней среды организма. Рассматривая нервное звено как ведущую часть той или другой функциональной системы, физиологии и, в значительной степени, фармакологии оставляли вне поля зрения значение химических факторов в регуляции и организации интегральной деятельности самого нервного аппарата. Между тем функционалъное состояние всей нервной системы, как и входящих в ее состав клеточных элементов, зависит не только от нервных импульсов, поступающих из внешней и внутренней среды, и взаимодействия специфических и неспецифических мозговых структур, но и от кровоснабжения и метаболизма самих нейронов, химического состава и физико-химических свойств окружающей их микросреды. Здесь имеет место не подчинение одной системы другой и отнюдь не только осуществление принципа обратной связи («регулировка регуляторов»), а теснейшая взаимопроникающая (цепная, кольцевая) взаимосвязь и взаимообусловленность нервных и химических процессов.

Если в условиях физиологической нормы нервная регуляция является в известной мере ведущей, то при некоторых воздействиях на организм или определенных стрессовых ситуациях, связанных с нарушением гомеостатических механизмов, состояние самой нервной системы зависит от химических и патохимических сдвигов в составе и свойствах как общей внутренней среды организма, так и непосредственной среды (микросреды) нервных клеток.

Упрощенные гуморальные механизмы регуляции, широко распространенные на низших стадиях развития животного мира, постепенно сменяются в процессе эволюции более сложными и более совершенными механизмами регуляции нервной системы.

В примитивном организме, когда нервная система отсутствует или находится в зачаточном состоянии, взаимосвязь между отдельными клетками и даже органами реализуется преимущественно гуморальным путем. Но по мере дифференциации и совершенствования нервной системы на более высоких ступенях морфологического и физиологического развития система гуморальных связей все более подчиняется нервному аппарату. Образующиеся под влиянием нервных импульсов многочисленные высокоактивные продукты обмена веществ в свою очередь могут действовать как раздражители на окончания чувствительных нервов и способны вызвать рефлекторным путем определенные физиологические, а иногда и патологические реакции.

Еще Н. Рогович (Rogowitsch, 1885) показал, что денервированные лицевые мышцы сокращаются при раздражении шейного симпатического нерва (феномен Роговича), т. е. возбуждение передается гуморальным путем. В начале XX в. возникло представление, что передача возбуждения с нервного окончания на эффекторную клетку связана с образованием каких-то химических соединений. Эллиот (Elliot, 1905) впервые высказал мысль о симпатотропном (возбуждающем симпатические элементы) действии адреналина. С тех пор неоднократно поднимался вопрос о сходстве в действии адреналина и симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Более точное экспериментальное оформление эта идея получила после работ Отто Леви (Loewi, 1921), который показал, что при раздражении блуждающего нерва образуется так называемое вагусное вещество, обладающее свойствами ацетилхолина, а при раздражении симпатических нервов сердца образуется симпатическое вещество (симпатии), сходное с адреналином. Каждое из этих веществ воспроизводит действие соответствующих нервных импульсов. Значительное число экспериментальных работ, выполненных в различных лабораториях, показывает, что биологически активные вещества образуются во всем организме при раздражении разнообразных нервных элементов.

Открытие О. Леви явилось началом чрезвычайно важных исследований в физиологии, патологии и клинике. По существу оно открыло новую эру в изучении регуляции физиологических и биохимических функций организма. После работ О. Леви перед исследователями возник вопрос об образовании гуморальных веществ при переходе возбуждения не только с вегетативного нервного волокна на эффектор, но и при возбуждении соматического нерва и нервной клетки. Этим было положено начало учению о химической медиации, был открыт и идентифицирован целый класс медиаторов (трансмиттеров, посредников нервного возбуждения), высокоактивных веществ, играющих важную роль в передаче возбуждения с нервного окончания на рабочие органы и с одной нервной клетки на другую. Однако лишь через много лет стало ясным, что медиаторы принимают также активное участие в осуществлении нейрогуморальных связей между целостным организмом, органами и тканями.

А. Ф. Самойлов (1925) высказал предположение, что «на границе двух клеток одной из них выделяется какое-то ближе неизвестное вещество, и это вещество служит раздражающим агентом для другой клетки». Он впервые поставил вопрос о химическом характере передачи возбуждения с соматического нерва на скелетную мускулатуру, что через много лет было доказано работами Дейла (Dale е. а., 1936) и Фельдберга (Feld-berg, 1943).

Важное значение имеют исследования А. Ф. Самойлова (1925) о гуморальной природе центрального торможения. Он высказал мысль, что в центральной нервной системе, в ее синапсах происходит выделение особого вещества, которое и вызывает эффект центрального торможения. Несколько позже к этому выводу, независимо от А. Ф. Самойлова, пришел Шеррингтон (Scherrington, 1925).

Отдельные представители классического гуморального направления в физиологии считают, что биологически активные вещества обладают в основном «миметическими» свойствами, т. е. влияют непосредственно на эффекторные клетки и вызывают реакции, сходные с реакциями при раздражении соответствующих соматических и вегетативных элементов.

Однако в действительности этим не снимается их «нейротропное» (ваго- и или симпатотропное) действие, т. е. влияние на нервные окончания, нервные клетки, проводники и синапсы. Химические вещества могут играть роль гуморального звена рефлекторной дуги. Так, возникшая в силу рефлекторной реакции при раздражении чувствительных нервов повышенная секреция адреналина вызывает, характерный симпатический эффект, обусловленный как непосредственным действием адреналина на эффекторные клетки органов и тканей, так и влиянием (симпатотропным) на периферические и центральные элементы вегетативной нервной системы и на адренергические элементы мозга, в частности лимбико-ретикулярных его образований, Накопленные в литературе данные, как и материалы собственных исследований, свидетельствуют, что медиаторы нервного возбуждения, помимо передачи нервных импульсов, осуществляют функцию гуморальных регуляторов физиологических процессов.

Еще А. А. Ухтомский (1938) указывал, что продукты обмена, поступающие в кровь при возбуждении тканей, являются метаболическим хвостом нервного импульса. Циркулируя в крови, они действуют лишь на те органы, к которым имеют химическое сродство, адаптируя их к восприятию последующих нервных импульсов.

Согласно современным представлениям, в тканях, иннервируемых холинергическими нервами, существуют биохимические системы, вступающие в сложные реакции с ацетилхолином (холинореактивные биохимические системы), а в тканях, получающих адренергическую иннервацию,— системы, реагирующие с адреналином и норадреналином (адренореактивные биохимические системы). Поступая из нервной ткани в венозную кровь, высокоактивные продукты метаболизма, помимо непосредственного влияния на клетки, ткани и органы, вызывают нервно-рефлекторные реакции, действуя как раздражители на химиорецепторы. И, если роль медиаторов в передаче нервного возбуждения можно считать изученной и в значительной степени расшифрованной, то проблема их немедиаторного (дистантного) действия находится в стадии накопления фактов.

При известных условиях, в зависимости от количества, биологических свойств освобождающегося медиатора, активности ферментных систем, величины и скорости кровотока, градиента выведения из организма и т. д., действие медиаторов генерализуется и из местного превращается в отдаленное (дистантное). Во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость, цереброспинальную жидкость) поступают значительные количества неизрасходованных медиаторов из эффекторов, нервных узлов, синапсов, волокон и нервных окончаний.

Дистантное действие гормонов и медиаторов на клетки-мишени осуществляется через систему аденозилциклаза — циклический 3'5'-аденозинмонофосфат (цАМФ) — фосфодиэстераза (фермент, способствующий разрушению цАМФ). Последний образуется из аденозинтрифосфата (АТФ) с помощью аденозилциклазы, которая присутствует в цитоплазме этических мембранах многих клеток, особенно клеток печени. Образование цАМФ стимулируется рядом гормонов (адреналином, норадреналином, гистамином, серотонином. вазопрессином), активирующих аденозилциклазу. цАМФ. служит внутриклеточным химическим посредником между клеточной мембраной и определенными ферментами — мишенями внутри клетки (Ленинджер, 1974).

Исследования показывают, что соотношение эрго- и трофотропных метаболитов в жидких средах и выделениях организма, как и содержание их в органах и тканях подопытных животных, позволяет судить о состоянии (тонусе и реактивности) комплексной вегетативно-гуморально-гормональной системы.

Состояние эрготропных функций организма отражают и определяют катехоламины, их предшественники и продукты превращения. Содержание адреналина в крови и моче является показателем состояния гормонального звена симпато-адреналовой системы, содержание норадреналина и дофамина — медиаторного. ДОФА характеризует резервные возможности этой системы. Определение метанефрина, норметанефрина. ванилилминдальной кислоты, связанных форм адреналина дает возможность судить о метаболизме катехоламинов при различных состояниях организма. Некоторые авторы (например, Monnier, 1968) относят к эрготропным системам также систему гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников.

Трофотропные функции организма определяются в первую очередь системой ацетилхолина (АХ), в которую мы включаем АХ крови, свободный и рыхло связанный эритроцитами, а также величину связывания кровью in vitro, добавленного извне АХ и активность ацетилхолинэстеразы.

Соотношение отдельных компонентов внутри системы АХ при различных физиологических и патологических состояниях организма подвержено значительным колебаниям (см. с. 136). Оно варьирует у человека и некоторых видов животных (укрысы, собаки, крупного рогатого скота).

Работами Г. Н. Кассиля, Г. Я. Гебеля и др. (1976) установлено, что у человека соотношение компонентов, формирующих систему АХ, различно в артериальной и венозной крови, легочной артерии и локтевой вены, а также в крови, оттекающей от печени, правого и левого полушарий мозга. Можно считать доказанным, что немедиаторный АХ используется органами в процессе их жизнедеятельности (Коштоянц, 1950; Демин, 1967).

Трофотропные функции организма определяются также системами гистамина (Г) и серотонина (С). Состояние системы Г в крови определяется уровнем свободного Г, активностью гистидиндекарбоксилазы и диаминоксидазы, а также величиной гистаминопексии. В систему С входят свободный С крови и 5-оксииндолуксусная кислота (5-ОИУК), эвскретируемая с мочой. Определенные физиологические состояния организма характеризуются соотношением в крови Г/С (см. с. 148).

Большую роль в дистантном действии медиаторов играют барьерные механизмы, в частности гемато-энцефалический барьер. Проникая в центральную нервную систему из крови, медиаторы при определенных условиях могут изменить свое физиологическое действие, вызывая описанные Л. С. Штерн с сотрудниками (1960) неадекватные (антагонистические) реакции. Так, холинэргические вещества, например карбаминохолин, при введении в желудочки мозга вызывают выраженное возбуждение симпато-адреналового отдела вегетативной нервной системы (Кассиль, 1949, 1965).

Роль и ведущее значение лимбико-ретикулярной системы головного мозга, прежде всего гипоталамуса, в организации гуморально-гормональных взаимоотношений широко разработаны и нашли свое отражение в монографии Н. И. Гращенкова (1964) и ряде сборников под редакцией Н. И. Гращенкова, Г. Н. Кассиля, П. К. Анохина и А. М. Вейна (1963—1971 гг.).

В реакциях организма на гуморальные факторы большое значение имеет реактивность эффекторов, нормальная, повышенная или сниженная чувствительность их к тем или другим биологически активным веществам. Некоторые продукты тканевого метаболизма (например, аденозинтрифосфорная кислота) повышают чувствительность эффекторов к ацетилхолину. Вполне вероятно, что химическое или физико-химическое состояние рецептивных субстанций (холинергических, адренергических) определяет их реакцию на образующиеся при нервном импульсе или циркулирующие в крови медиаторы.

Дистантное действие медиаторов в значительной мере обусловлено (предопределено) физическим и химическим состоянием рецепторных зон, на которые они действуют, а также локализацией первичного раздражения. С каждым годом увеличивается число открытых и предполагаемых химиорецепторов. Намечается тенденция приписать им способность реагировать не только на все продукты обмена веществ, но даже на различные чужеродные химические и фармакологические препараты. Надо полагать, что функциональное (химическое или физико-химическое) состояние рецептивных субстанций определяет реакцию организма на образующиеся при нервном импульсе или поступившие в кровь метаболиты (медиаторы, гормоны, ионы, неспецифические продукты тканевого обмена).

Этим, по-видимому, объясняется различное действие биологически активных веществ (адреналина, неосинефрина, инсулина) при различных способах их парентерального введения (в различные области тела, внутримышечно, внутривенно, путем ионофореза, через слизистые оболочки и т. д.).

Исследования Г. Н. Кассиля (1953, 1956) показали, что введение адреналиноподобного препарата мезатона (неосинефрина) — в подкожную клетчатку различных областей тела (с неодинаковой холин- и адренэргической чувствительностью) вызывает различные эффекты со стороны сердечно-сосудистой системы (кровяного давления, сердечного ритма), осциллографических и осциллометриче