Регуляторы живого организма

Одной из самых удивительных особенностей живого организма является замечательное единство его деятельности и полная гармония в работе отдельных органов, позволяющие организму, как единому целому, устанавливать определенную связь, взаимодействие, с окружающей средой. Взаимодействие с внешней средой требует многих и очень сложных приспособлений. Механизмы этих приспособительных реакций очень многообразны и у высших животных тесно связаны с деятельностью нервной системы. Исследованием этих реакций приспособления к внешней среде естествоиспытатели и врачи заняты очень давно. Сейчас, после многовековых наблюдений, реакции, связанные с работой нервной системы, в основном изучены. Основным механизмом, позволяющим животному, обладающему достаточно развитой нервной системой, вступать во взаимодействие с внешней средой, является рефлекс. Всякий рефлекс представляет собою ответную реакцию организма на какое-либо воздействие (раздражение), осуществляемую с помощью центральной нервной системы. Рефлекс требует для своего осуществления специальных органов, приборов, порою очень сложно устроенных. Среди этих приборов нужно указать на тот, который первым воспринимает раздражение,— рецептор. Каждый рецептор должен соединяться нервным проводником с центральной нервной системой. В свою очередь из центральной нервной системы на периферию направляется проводник к органу, который осуществляет ответную реакцию, так называемому эффектору. Таким эффектором может быть скелетная мышца, гладкая мышца кишечного канала, железа или кровеносный сосуд. Соответственно этому и результаты раздражения, подействовавшего на рецептор, могут быть различные — движение конечности, выделение пищеварительных соков или изменение просвета сосуда. Впервые термин рефлекс и первые попытки научно его обосновать были даны французским математиком, философом и естествоиспытателем Декартом. Разобранный нами механизм есть реакция врожденная, передающаяся по наследству, и сложность ее связана с тем, какое место данный организм занимает в ряду других животных. На ряду с этим элементарным механизмом существует и другой; будучи также результатом деятельности центральной нервной системы, он является реакцией приобретенной, появляющейся у животного как результат его индивидуального опыта. Приведем пример образования такого рефлекса искусственным путем. Если мы будем сопровождать кормление собаки звуками звонка, то после нескольких повторений окажется, что один звонок, без подкармливания пищей, будет в состоянии вызвать у собаки реакцию на пищу: будет выделяться слюна, собака станет облизываться, тянуться к тому месту, откуда она обычно получала пищу. Звонок стал сигналом пищи. До сего времени совершенно безразличный для слюноотделения, он сделался источником новой реакции, также являющейся рефлексом. Стало это возможным при условии неоднократного совпадения звонка с актом кормления. Этот новый вид реакции знаменитый естествоиспытатель нашего времени Иван Петрович Павлов назвал условным рефлексом. Условный рефлекс, следовательно, есть более сложная, но все же рефлекторная реакция, позволяющая организму более совершенно отвечать на изменения окружающей среды. Мы привели пример искусственно выработанного условного рефлекса. Однако совершенно понятно, что условные рефлексы образуются и в естественной обстановке. Как теперь нам хорошо известно, условные рефлексы связаны с деятельностью высшего отдела центральной нервной системы — коры больших полушарий головного мозга. * * * Рецепторы, разбросанные по всему телу, дают возможность организму своевременно перестраиваться и тем самым ставить себя в более выгодные условия. Наши органы чувств — глаз, ухо и т. д.— позволяют учесть изменения внешней среды еще задолго до того, как эти изменения могли бы чем-нибудь нам навредить. Но ведь для того, чтобы организм целостно и гармонично отвечал на все изменения внешней среды, мало иметь приборы, обеспечивающие его контакт с внешним миром. Надо, чтобы и «внутреннее хозяйство» нашего организма принимало участие в тех перестройках, какие возникают по ходу его приспособления к новым условиям. Но для этого необходимо, чтобы и внутренние органы нашего тела (и тела животных) также были наделены рецепторами. Здесь перед нами сразу возникает проблема: существуют ли в наших внутренних органах рецепторы — специальные аппараты, воспринимающие раздражение? Может ли раздражение, подействовавшее на такой рецептор, дойти до нашего сознания? Решение вопроса о присутствии во внутренних органах рецепторов и выяснение их роли крайне важно не только для теории, но и для медицинской практики. Изучение проблемы чувствительности внутренних органов занимало естествознание и медицину очень давно. Однако, до самого последнего времени многое оставалось неясным и прежде всего вопрос: возможно ли, чтобы раздражение рецепторов внутренних органов достигало нашего сознания, т. е. восходило вплоть до высшего отдела центральной нервной системы — коры больших полушарий? Основоположник русской физиологии Иван Михайлович Сеченов говорил о том, что внутренние органы нашего тела являются источником «темных чувств», т. е. неясных, неопределенных ощущений, в характере которых мы нередко не можем себе дать определенного отчета. Это не приятное, не неприятное ощущение, а какое-то совершенно особое, своеобразное. Многие из нас на собственном горьком опыте убедились, что при некоторых условиях внутренние органы могут стать источником мучительных страданий. С другой стороны, если человек здоров, то как будто бы мы и не чувствуем, не замечаем существования наших внутренностей. Многие хирурги на основании своего богатого опыта, собранного во время операций, утверждают, что наши внутренние органы совершенно нечувствительны. Например, можно резать, разминать кишечник, селезенку, и оперируемый ничего не будет чувствовать*. *В этих случаях операция ведется не при общем наркозе (эфирном или хлороформенном), а лишь под местным обезболиванием кожи и мышц брюшной стенки. Таким образом, налицо ряд противоречий, мешающих окончательно установить какую-либо определенную точку зрения. Уже давно в отделе общей физиологии Ленинградского филиала Всесоюзного института экспериментальной медицины им. А. М. Горького ведется разработка проблемы чувствительности внутренних органов. Окончательное решение этого вопроса в положительную сторону удалось получить, применив для изучения метод условных рефлексов акад. И. П. Павлова. В самом деле, постараемся подойти к вопросу о чувствительности внутренних органов с этой точки зрения. Условный рефлекс можно образовать в том случае, если мы будем сопровождать воздействие на какой-нибудь рецептор (например, вкусовой в полости рта) индифферентным раздражителем (звонок, трещотка и т. п.). Через несколько таких совпадений трещотка или звонок будут вызывать отделение слюны. Условный рефлекс образовался. В этом опыте мы хорошо знаем, что, воздействуя на полость рта, мы раздражаем вкусовой рецептор. Доказательств существования этого рецептора нам не нужно. Но можно себе представить и другую обстановку опыта: нам неизвестно, имеется ли в данном органе рецептор. Мы воздействуем на этот орган каким-либо раздражителем, сопровождая свое воздействие звонком. В этом случае образование условного рефлекса в результате многократных сочетаний будет доказательством наличия в исследуемом органе рецепторов. Такая форма опытов и дала возможность окончательно решить вопрос о присутствии рецепторов и во внутренних органах. Попробуем воспроизвести следующий опыт. Известно, что если давать животному избыток воды, то по крайней мере часть ее будет покидать организм с мочой, выводимой почками. Будем вводить животному в желудок некоторое количество воды через заранее сделанное в стенке желудка специальное отверстие. Само введение воды будем обставлять так, чтобы животное не получало при этом никаких раздражений из внешнего мира и не подозревало о проводимой операции. Всякое вливание воды в желудок будет сказываться впоследствии в некотором увеличении количества выделяемой мочи. Повторим этот опыт несколько раз, а затем проделаем следующее: влив, незаметно для животного, воду в желудок, немедленно удалим ее из желудка. И что же? Несмотря на это, через некоторое время почки выведут из организма увеличенное количество мочи! Как понять этот опыт? Всякий раз, когда мы вливали воду в желудок, мы раздражали рецепторы, заложенные в стенке желудка. Это раздражение, сочетаясь с поступлением в организм избытка воды, стало условным раздражителем для почек. Поэтому, когда мы исключили безусловный раздражитель (вылили воду из желудка сразу после введения), но сохранили условный раздражитель (воздействие на рецепторы стенки желудка), то почки ответили на него таким же образом, как и на безусловный. Для ясности сопоставим две схемы: одну, относящуюся к деятельности слюнной железы, другую—к разобранному нами опыту. В первом случае мы имеем: звуковое раздражение + пища —> отделение слюны; во втором — механическое раздражение стенки желудка + вода —> выделение мочи. Ясно, что принципиально никакой разницы между обоими опытами нет. Но во втором случае мы на основании образовавшегося условного рефлекса делаем очень важное заключение о наличии в стенке желудка рецепторов. Эти внутренние рецепторы принято называть интерорецепторами (или интероцепторами), в отличие от экстерорецепторов (или экстероцепторов), расположенных на поверхности тела. В настоящее время можно считать доказанным, что нет такого органа внутри нашего тела, который не имел бы рецепторов. Таким образом мы можем утверждать, что и «внутренняя среда» нашего организма постоянно связана с центральной нервной системой. Особыми опытами удалось обнаружить, что во время работы какого-нибудь органа от него бежит в центральную нервную систему непрерывный поток «информаций». Можно, например, проделать такой опыт. Собаке вводят под кожу небольшую дозу особого вещества — пилокарпина, вызывающего длительное и обильное выделение слюны. Если теперь парализовать с помощью какого-нибудь вещества (например, кокаина) только чувствительные нервы, идущие от железы к центральной нервной системе, то работа железы существенно меняется. Это происходит, очевидно, потому, что теперь центральная нервная система лишилась необходимой для нее «информации» о состоянии слюнной железы и эта последняя работает вне контроля центральной нервной системы. Не только сами внутренние органы, но и их кровеносные сосуды снабжены рецепторами. Для определенных участков кровеносного русла это было установлено уже давно. В последнее время в Отделе общей физиологии Ленинградского филиала ВИЭМ было установлено, что и сосуды внутренних органов (почка, селезенка, кишечник) несут в себе рецепторы, чувствительные как к механическому (изменение давления крови в кровеносных сосудах), так и к химическому раздражениям. Сосудистые рецепторы оказались весьма тесно связанными с работой сердца и дыхательного аппарата. * * * Теперь мы должны ответить и на второй вопрос: достигают ли раздражения рецепторов внутренних органов высшего отдела центральной нервней системы — коры больших полушарий? Не только достигают, но и могут существенно менять высшую нервную деятельность. Оказалось, что если у собаки выработать заранее ряд искусственных условных рефлексов, то раздражение интерорецепторов может существенно менять их течение. Например, вливание бульона в двенадцатиперстную кишку собаки усиливало условнее рефлексы, а вливание в желудок, наоборот, ослабляло. Следовательно, мы можем сказать, что раздражения рецепторов внутренних органов могут восходить до самого высшего отдела — коры больших полушарий. Не следует только думать, что эта дошедшая вплоть до коры больших полушарий «весть» должна вызывать такой же эффект, как, скажем, и раздражение со стороны кожи и органов чувств. Своеобразие этой «информации» со стороны внутренних органов состоит именно в том, что она не отличается такой резкой очерченностью, определенностью, как ощущение, вызванное раздражением экстерорецепторов. Возможно даже, что мы и не всегда улавливаем эту «информацию». Тем не менее она существует и, как это мы обнаружили выше, может изменять высшую нервную деятельность. Подводя некоторый итог, мы должны признать, что наше «внутреннее хозяйство» прочно связано с центральной нервной системой, а через нее и с внешним миром. Любой внутренний орган может стать источником условного рефлекса и тем самым связаться временно с другим внутренним органом, даже удаленным от него анатомически. Внутренние органы «бомбардируют» нервную систему непрерывно, и эта «информация» служит источником для вмешательства нервной системы в работу внутренних органов. Огромную пользу принесло учение Павлова в деле изучения чувствительности внутренних органов. Только с его помощью нам удалось строго научно подойти к изучению внутреннего мира нашего организма. Дальнейшее изучение с помощью этого метода рецепторов внутренних органов должно оказать нам еще большие услуги в раскрытии мира «темных чувств», о которых говорил И. М. Сеченов, а значит, и способствовать своевременному распознаванию тех недугов, которые поражают внутренние органы. Проф. Н. Л. Быков и д-р В. Н. Черниговский Наука и Жизнь 1940_11-12