Перед нашими глазами прошли отдельные звенья длинной цепи драматических событий, разыгрывающихся в организме при длительной, непрекращающейся боли. В медицинской практике совокупность внешних проявлений болезни, имеющих единое происхождение и определяющих состояние организма, принято называть синдромом. Для того чтобы разобраться в сущности и значении болевого синдрома, мы приглашаем читателя в физиологическую лабораторию и покажем, как отвечает организм на болевое раздражение.
К станку привязана собака. Это — самая обыкновенная дворняжка, недавно пойманная где-то на окраине города. Сегодня ей предстоит трудная задача. В какой-то мере она должна показать, что происходит в организме человека, когда он тяжело ранен разорвавшимся снарядом или искалечен разрывной пулей. На животных физиологи изучают глубокие изменения, наступающие в организме при тяжелых болях.
Мы уже знаем, что сильную боль у животных вызывает электрическое раздражение седалищного нерва. Поэтому нам придется еще раз посмотреть опыт, который неспециалисту покажется очень тяжелым.
Обнажение седалищного нерва, выполненное под общим наркозом или местным обезболиванием,— не слишком тяжелая операция, но раздражение нерва даже сравнительно слабым током вызывает мучительное болевое ощущение. Собака рвется из лямок, стонет, извивается. Она чувствует, по-видимому, жестокую боль. «По-видимому» говорим мы потому, что она не в состоянии об этом рассказать, и мы судим о боли по ее внешней реакции.
Глаза у нее широко раскрыты, зрачки расширены настолько, что радужная оболочка почти не видна, изо рта течет густая, вязкая слюна. Эта слюна называется симпатической, так как выделяется обычно при раздражении симпатических нервов. Кровяное давление резко подскочило, сердце бьется часто, но не совсем ритмично, пульс ускорен, температура тела немного повышена, дыхание учащено.
Но в этом только внешние проявления болевого страдания, внешняя реакция на боль.
Более тонкие физиологические и химические исследования покажут, что под влиянием болевого раздражения у собаки резко изменился состав крови, что ее надпочечники усиленно выделяют кортикостероиды и адреналин, что содержание сахара в крови резко увеличилось (иногда в 2—3 раза), что кровь содержит большое количество солей кальция, а гипофиз и щитовидная железа находятся в стадии усиленной деятельности.
При этом резко ускоряется свертывание крови, суживаются сосуды и в моче нередко обнаруживается сахар, которого, как известно, в нормальных условиях она никогда не содержит.
Наши исследования показали, что при сильных болевых раздражениях изменяется обмен веществ в головном мозгу. Возбужденные нервные клетки мозга начинают усиленно потреблять сахар и фосфор и выбрасывать в кровь соли кальция. В спинномозговой жидкости, омывающей головной и спинной мозг, появляются в значительном количестве гормоны гипофиза и нарастает содержание солей калия.
Из мозга в кровь поступают различные продукты интенсивного обмена веществ, природа которых пока не изучена, усиливающие деятельность симпатической нервной системы.
Организм мобилизован, напряжен, приведен в состояние полной боевой готовности. Возбуждение широко охватило все отделы головного мозга. И одновременно мобилизовалась и «вступила в бой» симпатическая нервная система. Возбужденные рецепторы непрерывно бомбардируют центральную нервную систему своими импульсами, Один за другим следуют по нервным волокнам залпы электрических разрядов. Ритм и число их могут быть различны в зависимости от интенсивности раздражения, качества раздражителей, условий внешней и внутренней среды. И реакция организма может быть различной при тех или иных болевых воздействиях.
Обычно организм почти не адаптируется, т.е. не приспособляется, к боли. Гораздо чаще при длительном раздражении болевых рецепторов чувство боли обостряется. Болевые ощущения концентрируются в центральной нервной системе и образуют в ней своеобразные особо чувствительные очаги, в которых возбуждение становится застойным. Возникает то состояние нервных центров, которое И. П. Павлов характеризовал как инертный процесс возбуждения, а А. А. Ухтомский называл доминантой. Учение о доминанте имеет чрезвычайно важное значение для понимания механизма некоторых физиологических и патологических процессов, возникающих при длительных болевых раздражениях.
Именно образованием доминантного очага в коре головного мозга можно объяснить характерные болевые реакции, усиливающиеся при любом, даже неболевом раздражении. Доминантный очаг возбуждения контролирует почти все сдвиги в организме, развивающиеся под влиянием боли. Эти сдвиги, возникшие автоматически, рефлекторно, могут иметь решающее значение для всей жизнедеятельности органов, тканей, физиологических систем.
Повышение количества адреналина и сахара в крови, вызываемое болевым раздражением, страхом, гневом идя яростью, происходит, минуя наше сознание, по типу обычного рефлекса и является выработавшейся в течение многих миллионов лет защитной реакцией живой системы на внешнюю опасность или нарушение ее целостности.
Если у собаки удалить мозговой слой надпочечника и тем самым лишить ее адреналина, оперированное животное почти полностью теряет способность защищаться от опасности, бежать, преодолевать препятствия. Оно не в состоянии мобилизовать резервные возможности организма, сделать какое-то усилие для сохранения жизни.
Боль и связанный с ней страх превратились в борьб© за существование в зловещее предзнаменование возможной опасности и выработали в организме способность мобилизовать все средства нападения и защиты, способствующие сохранению жизни. Выделение адреналина — одно из важнейших мобилизационных мероприятий организма. Действие его необычайно многообразно. Оно вызывает усиленный распад углеводов в печени и увеличивает содержание сахара в крови, способствует притоку крови к сердцу, легким, центральной нервной системе и конечностям, оттоку ее от заторможенных органов брюшной полости. Адреналин снимает мышечную усталость и повышает свертываемость крови.
Как известно, боль вызывает значительное мышечное напряжение. «Во время мучительной боли,— говорит Дарвин,— почти каждая мышца тела приходит в состояние усиленной деятельности, ибо сильная боль возбуждает всех животных и возбуждала их на протяжении бесконечного ряда поколений, делая их более сильными и увертливыми во избежание опасности».
На протяжении миллионов лет боль заставляла многие поколения животных производить огромное число движений, чтобы избавиться от причины страдания. Мы сами, не замечая этого, трясем или размахиваем больной рукой, чтобы «стряхнуть» боль, хотя прекрасно сознаем, что это невозможно. Но инстинкт, унаследованный человеком от доисторических предков, заставляет его как можно сильнее действовать всеми мышцами для того, чтобы избавиться от боли.
«Все бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности,— говорит И. М. Сеченов в своих знаменитых «Рефлексах головного мозга»,— сводится окончательно к одному лишь явлению — мышечному сокращению. Смеется ли ребенок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон законы и пишет их на бумаге,— везде окончательным фактом является мышечное движение» [19].
Эту же мысль развивает в одной из своих лекций И. П. Павлов: «Если же мы обратимся к нашим отдаленным прародителям, то увидим, что там все было основано на мускулах. ...Нельзя себе представить какого-нибудь зверя, лежащего и гневающегося часами, без всяких мышечных проявлений своего гнева. А наши предки ничем собственно не отличались от диких зверей и точно так же каждое чувствование и у них переходило в работу мышц. Когда гневается, например, лев, то это у него выливается в форму драки, испуг зайца сейчас же переходит в деятельность мышц другого рода — в бег и т.д. И у наших зоологических предков все выливалось также непосредственно в какую-нибудь деятельность, каждое их чувствование выражалось деятельностью скелетной мускулатуры: то они в страхе убегали от опасности, то в гневе сами набрасывались на врага, то защищали жизнь своего ребенка и т.д.»[20]
В связи с этим любопытно вспомнить мысль народного артиста СССР Ю. М. Юрьева, который на основании своего многолетнего сценического опыта пришел к следующему заключению: «Различные переживания, различные эмоции требуют напряжения различных мышц — таков закон человеческой природы».
Главным источником энергии для работающих мышц является глюкоза. В деятельном состоянии мышцы потребляют в 3—4 раза больше глюкозы, чем в состоянии покоя. Если в притекающей к мышцам крови мало глюкозы, а свои собственные запасы мышцы целиком израсходовали, деятельность их быстро прекращается, и животное становится беззащитным перед лицом внешней опасности.
Нормальное снабжение органов и тканей кровью может быть осуществлено только при бесперебойной работе сердца, которая также немыслима без поступления глюкозы. Болевое ощущение и связанные с ним эмоциональные реакции вызывают усиленную деятельность сердца. Сердце потребляет углеводы, ему необходим постоянный приток питательных материалов. И опять-таки адреналин делает свое дело в организме, превращая гликоген печени в легко усвояемую глюкозу.
Без углеводов не обходится и центральная нервная система. Головной мозг постоянно и неуклонно расходует глюкозу. При возбуждении, вызванном болью, поттребление ее мозгом, как показали наши исследования, увеличивается во много раз. Достаточное питание центральной нервной системы обеспечивает бесперебойную и налаженную работу нейронов.
И снова на помощь приходит адреналин, который обеспечивает высокий уровень глюкозы в крови и тем самым доставляет мозгу достаточное количество питательных веществ. Возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы при сильных болевых раздражениях и повышенное образование адреналина в надпочечниках и тироксина в щитовидной железе также способствуют, как мы уже знаем, повышению работоспособности мышц и снятию утомления. Это свойство симпатической нервной системы, открытое советскими учеными (Л. А. Орбели и А. Г. Гинецинским), может принести непосредственную пользу организму при энергичном мышечном напряжении, происходящем во время бегства, борьбы, попытки освободиться.
Учащенное дыхание также является чрезвычайно полезной защитной реакцией организма. Оно обеспечивает снабжение кислородом крови и тканей. Мышечное напряжение, усиленная деятельность сердца, мозга, легких требуют постоянного достаточного поступления кислорода в организм.
При каждом дыхании воздух, движущийся в легких, проходит через бронхи и их тончайшие разветвления, так называемые бронхиолы. Последние снабжены гладкой мускулатурой, которая расслабляется под влиянием симпатических нервов. Во время сильного эмоционального напряжения, когда организму требуются большие количества кислорода и потоки воздуха проникают в легкие, бронхиолы могут превратиться в препятствие для свободного движения воздуха. И вновь на помощь приходит адреналин, который, возбуждая симпатическую нервную систему, расслабляет бронхиолы и создает наиболее благоприятные условия для «проветривания» организма.
Одновременно с этим тироксин, выделяемый щитовидной железой, способствует усилению тканевого дыхания.
Наконец, быстрое свертывание крови также приносит организму несомненную пользу. Огромное значение сохранения запасов крови, особенно в смертельной борьбе, не требует особых объяснений. Кровяной сгусток, образующийся при местном повреждении, как бы закупоривает пораженные сосуды и тем самым предохраняет организм от больших кровопотерь.
Боль, страх, гнев сопровождают глубокие ранения. Усиленное выделение адреналина при этих состояниях ускоряет свертывание крови и тем самым способствует прекращению кровотечения. Головной и спинной мозг, вегетативная нервная система, железы внутренней секреции принимают участие во всех изменениях, вызванных в организме болевым ощущением. Эмоциональное возбуждение, вызванное болью, ведет к перестройке всех функций нашего организма. Каждое из этих внутренних изменений приносит ему непосредственную пользу, укрепляя его во время огромной затраты энергии, вызванной чувством боли.
Любое изменение, наступающее во внутренних органах, является защитной реакцией организма, который стремится обеспечить себе наиболее благоприятные условия для борьбы с опасностью, с болью, с повреждениями, ранениями и болезнями.
Прекращение пищеварительных процессов, как думает американский физиолог Кеннон, способствует освобождению энергии для других органов. Отток крови от заторможенных внутренних органов (желудка, кишок, печени) к органам, принимающим непосредственное участие в мышечном напряжении (легкие, сердце, головной и спинной мозг), способствует более энергичной деятельности последних. Усиление сердечных сокращений, учащение и углубление дыхания, слюнотечение, снятие мышечного утомления, мобилизация запасов сахара, повышение свертываемости крови — все это помогает организму справиться с врагом, сохранить жизнь. В такие минуты симпато-адреналовая система, ее центры, узлы, нервные волокна, секреторные клетки находятся в состоянии высшего напряжения. Весь организм подчинен одной цели — защите от опасности, сохранению жизни. Опасность миновала, и все возвращается к норме, восстанавливаются заторможенные физиологические процессы, успокаиваются перевозбужденные клетки и органы.
Но случается так, что опасность не исчезает. Разрушительные, вредоносные раздражения продолжают действовать, и постепенно начинается вторая стадия болевой реакции, протекающая совсем иначе, чем только что описанная.
Вернемся к нашему опыту. Постепенно в процессе длительного раздражения седалищного нерва электрическим током собака начинает значительно слабее реагировать на боль. Она не стонет, не кричит. Зрачки у нее суживаются, изо рта начинает вытекать жидкая (парасимпатическая) слюна, кровяное давление постепенно падает, температура тела снижается.
В этой стадии кровь содержит лишь следы адреналина, но зато в ней много другого вещества — ацетилхолина, накопление которого, как мы уже знаем, наблюдается при возбуждении холинергических элементов нервной системы.
Ацетилхолин начинает накопляться в крови и тканях еще в тот период, когда симпатическая нервная система не только возбуждена, но даже перевозбуждена. Защищаясь от резкого преобладания тонуса симпатической нервной системы, от огромного количества адреналина и норадреналина в крови, используя защитные и компенсаторные механизмы, организм мобилизует все свои силы для того, чтобы противопоставить преобладанию симпатического отдела вегетативной нервной системы возбуждение парасимпатического. С этой целью значительно повышается образование ацетилхолина и уменьшается его разрушение. Он накапливается понемногу, как бы ожидая своего часа, и, постепенно «настраивая» холинергические элементы, вступает в действие при продолжающемся мучительном неослабевающем болевом раздражении. Одновременно начинается усиленная деятельность поджелудочной железы. Инсулин быстро снижает содержание сахара в крови и усиливает деятельность парасимпатической нервной системы.
Постепенно, шаг за шагом наступает истощение симпатической нервной системы, сначала в ее периферических, а потом и в центральных отделах.
Боль нарушает проницаемость стенок сосудов и капилляров различных органов. Из крови в мозг начинают поступать вещества, которые в норме задерживаются гемато-энцефалическим барьером. При раздражении у собаки седалищного нерва электрическим током химический состав спинномозговой жидкости резко изменяется. Это объясняется тем, что барьер начинает пропускать из крови вещества, которые в норме через него не проходят. Однако если предварительно усыпить животное (например, хлороформом или эфиром) и тем самым снять болевое ощущение, раздражение седалищного нерва не вызовет каких-либо изменений барьера.
Благодаря повышенной проницаемости гемато-энцефалического барьера, в спинномозговую жидкость, а затем и в нервную ткань нередко проникают ядовитые, вредные вещества, отравляющие головной и спинной мозг. В обычных условиях они задерживаются барьером, но при некоторых заболеваниях, а также при различных воздействиях на организм начинают «просачиваться» в центральную нервную систему.
Когда восемнадцатилетний студент Пражского университета Ганс Гуго Бруно Селье впервые переступил порог терапевтической клиники, познания его в области практической медицины были более чем ограниченны. Он имел довольно смутное представление о больных и болезнях. Больные предъявляли приблизительно одни и те же жалобы, а признаки разных болезней были настолько схожи, что разобраться в них неопытному студенту было не по силам. Ревматизм, тиф, малярия, грипп походили друг на друга как близнецы. Казалось, что различные по специфике, силе и длительности патологические процессы вызывают ряд стереотипных, однозначных реакций, не зависящих от качественных особенностей болезни.
Это наблюдение, мимо которого проходят, не задумываясь, многие и многие тысячи студентов-медиков, явилось для Селье отправной точкой большого, делающего эпоху в физиологии и открытия в медицине. В этом — сила таланта, залог успеха истинной науки. Вполне вероятно и бесспорно можно поверить Селье, что именно на первой лекции профессора-клинициста у него зародилась мысль, в то время еще неоформленная и неосознанная, воплотившаяся впоследствии в теорию, известную под названием «синдрома адаптации».
Примерно через 10 лет, 4 июня 1936 г., уже будучи незаурядным исследователем-экспериментатором, Селье опубликовал в английском журнале «Nature» небольшую заметку под названием «Синдром, вызываемый разными повреждающими агентами». Она и явилась началом концепции стресса. Молодому автору все представлялось простым и ясным. Любое раздражение вызывает повышение активности гипофиза — этого начального звена в иерархии желез внутренней секреции, усиленное выделением им адренокортикотропного гормона (АКТГ), стимулирующего деятельность коры надпочечников и поступление в кровь кортикостероидов.
Накопление кортикостероидов, различных по своему строению и значимости, представляет решающий фактор в развитии стресса. Оно определяет характер заболевания, возникновение ряда «неспецифических», т.е. общих для любой болезни явлений. Нарушение секреции гормонов коры надпочечников приводит к «болезням адаптации», суть которых заключается в потере организмом наиболее важной для его жизнедеятельности способности приспособляться (адаптироваться) к условиям существования.
Заслуга Селье в том, что он выявил один из важнейших механизмов защитных реакций, протекающих в высоко организованной живой материи. Теория стресса оказала большую помощь практической медицине. Гормоны коры надпочечников нашли широкое применение при самых разнообразных заболеваниях. Клинические наблюдения оказали немалое влияние на развитие медицинской мысли, поскольку они показали, что можно воздействовать одним и тем же гормональным препаратом на разные по внешнему проявлению болезни. Концепция Селье сыграла важную роль в развитии ведущих биологических наук — физиологии, биохимии, фармакологии. Со времени появления первых работ, посвященных проблеме стресса, прошло немало лет, но споры вокруг «синдрома адаптации» не прекращаются до наших дней. Жизнь показала, что представление о стрессе не превратилось, да и не могло превратиться, в панацею, в «единую теорию медицины», как это представлялось (а может быть, и хотелось) самому автору и наиболее рьяным его приверженцам. Универсального решения всех медицинских проблем теория стресса не принесла, хотя значение ее для биологии и медицины бесспорно.
Представление о стрессе возникло не случайно. Оно связано прочными нитями с учением Клода Бернара о постоянстве внутренней среды организма, с материалистическим направлением русской физиологической школы И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, А. Д. Сперанского, со взглядами Л. А. Орбели на приспособительную роль симпатической нервной системы, с работами У. Кеннона о гомеостазе (собственно, впервые заговорившего о стрессе), с теорией барьерных функций Л. С. Штерн и многими другими научными концепциями.
В течение долгих лет теория стресса совершала триумфальное шествие по всему земному шару. Ее разрабатывали, дополняли, расширяли, углубляли в сотнях лабораторий, ей были посвящены тысячи и тысячи экспериментальных исследований. Она восторженно принималась одними и непримиримо отвергалась другими. Автора ее неоднократно упрекали в игнорировании роли нервной системы, в односторонности, упрощенчестве, даже тенденциозности.
Да и само понятие «стресс», которое несколько приближенно переводится на русский язык как «напряжение», прочно вошедшее не только в научную, но и в повседневную международную терминологию, охватывает различные, подчас взаимно исключающие состояния. Стресс — это болезнь и в то же время комплекс боли, ощущение страха перед бормашиной, высверливающей полость в больном зубе. Стресс — это травма при автомобильной катастрофе, известие о смерти друга и даже трамвайная ссора. Стресс у бегуна, добежавшего до финиша, и стресс у болельщика, который волнуется за него на трибуне. Стресс — неприятность на работе и стресс — удар ножа в уличной драке...
В лабораторном опыте мы наблюдаем стресс у крысы, которая бежит часами в неумолимо вращающемся колесе или плавает с грузом в бассейне, и стресс у морской свинки, перенесшей травму черепа, у оперированного кролика, у подопытной собаки.
Начало стресса, его первую стадию — реакцию тревоги — Селье рассматривает как призыв к оружию, к мобилизации всех защитных сил организма. Это нечто вроде колокольного звона, набата, возвещающего о надвигающейся опасности. Затем следует фаза приспособления (адаптации), или, по Селье, «стадия резистентности». Именно в этом периоде кора надпочечников особенно интенсивно вырабатывает кортикостероиды, защищая тем самым организм от повреждающих воздействий.
Если стрессор продолжает атаку, наступает третий период стресса — стадия истощения. Исподволь развивающееся нарушение секреции гормонов коры надпочечников приводит к болезням адаптации. Суть их заключается в потере организмом наиболее важной для его жизнедеятельности способности приспособляться (адаптироваться) и к условиям существования, и к сверхсильным раздражениям, болезням, переживаниям, волнениям. Изменения, возникающие в организме при состоянии стресса, Селье назвал общим адаптационным синдромом. Эти изменения примерно одинаковы при всех видах стресса. Они возникают под влиянием любого чрезвычайного раздражения и характерны, по выражению Селье, для «просто болезни».
Долгое время в теории стресса оставался неясным вопрос о пусковых механизмах, вызывающих возбуждение гипофиза и выброс гормонов коры надпочечников в кровь. Прав ли был Селье в своем утверждении, что все начинается с усиленной выработки гипофизом адренокортикотропного гормона? Или в основе стресса лежат другие, более сложные физиологические и биохимические процессы. В настоящее время ни у кого не возникает сомнений, что при стрессе (будь то болезнь, боль, физическое страдание или эмоциональное потрясение — сильное, слабое, длительное, короткое) приходят в действие сложнейшие нервные механизмы. Кора больших полушарий головного мозга через подкорковые элементы сигнализирует о возникшей опасности гипоталамусу — этому небольшому, но «богатому значением» отделу мозга. Здесь, где расположены высшие регулирующие и координирующие приборы вегетативной и эндокринной систем, чутко улавливаются малейшие нарушения, возникающие в организме. Безупречно действующая обратная связь нацелена на быстрое восстановление нормальных физиологических взаимоотношений в организме.
При любой опасности, в любой ситуации, угрожающей нашему здоровью, спокойствию, физическому или нравственному благополучию, то есть во всех случаях, способных вызвать состояние стресса, гипоталамус мобилизует все находящиеся в его распоряжении защитные силы. И первым проявлением такой защиты является выброс адреналина из мозгового слоя надпочечников в кровь.
Еще в начале нашего столетия американский физиолог У. Кеннон показал, что при боли, голоде, страхе и ярости, т.е. при разных видах стресса, содержание адреналина в крови резко увеличивается. В дальнейшем было установлено, что одновременно нарастает также уровень норадреналина. Однако еще до того, как мозговой слой надпочечников начинает усиленно вырабатывать адреналин, в нервных клетках гипоталамуса происходит мобилизация норадреналина. Из связанной формы норадреналин переходит в «свободное» состояние. Он повышает активность и выносливость клеток мозга. Центральная нервная система как бы мобилизует этот гормон-медиатор, переводя нервную энергию в химическую. Под влиянием норадреналина усиливается деятельность адренергических элементов лимбико-ретикулярной системы мозга. Продолжением цепной реакции является возбуждение всего симпато-адреналового аппарата, перестройка сложных взаимоотношений внутри вегетативно-гуморально-гормонального комплекса.
В крови и тканях возрастает уровень адреналина и норадреналина, которые и являются, по-видимому, первичными химическими звеньями в развивающихся стресс-реакциях. Не случайно они получили название «аварийных гормонов». Накопление норадреналина значительно повышает устойчивость организма к вредным воздействиям, способствует приспособлению к меняющимся условиям окружающей среды, к действию стрессоров. Не раз нам приходилось наблюдать, что люди, у которых содержание норадреналина в крови быстро нарастает и затем медленно снижается, легче переносят напряжение, быстрее к нему приспосабливаются.
И адреналин, и норадреналин играют важнейшую, пожалуй, не менее значительную, чем кортикостероиды, роль в защите организма от возможных последствий стресса. Они активируют обмен веществ, деятельность сердца, повышают кровяное давление.
Особый интерес представляет влияние адреналина на образование и выделение гормонов коры надпочечников, которым также большое значение придает Селье. Оказалось, что в самом гипоталамусе существуют особые клетки, выделяющие сложные химические соединения, так называемые «реализующие факторы» (рилизинги). Стекая по нервным волокнам, соединяющим гипоталамус с гипофизом, рилизинги способствуют синтезу в гипофизе адренокортикотропного гормона, что стимулирует усиленное образование и поступление в кровь кортикостероидов.
Человеку нанесена травма. Предположим, что он упал и сломал руку. В кровь начинает поступать аварийный гормон — адреналин, который через определенные участки гемато-энцефалического барьера проникает в задние ядра гипоталамуса и вызывает в чувствительных к нему клетках состояние возбуждения. Это возбуждение по нервным и химическим путям доходит до клеток, вырабатывающих «реализующие факторы». Дальнейший путь уже известен. Под влиянием отчасти нервных и в большей степени гуморальных сигналов из гипофиза в кровь поступает адренокортикотропный гормон, который, мобилизуя ферментные системы коры надпочечников, вызывает образование кортикостероидов и накопление их в крови.
При тяжелом стрессе, например при невыносимой и упорной боли, травме черепа, длительном резком охлаждении или перегревании организма проницаемость гемато-энцефалического барьера повышается и поступление катехоламинов в мозг увеличивается. В результате усиливается образование реализующих факторов, и, следовательно, непрерывно нарастает уровень кортикостероидов в крови. Это стадия сопротивления, стадия адаптации организма к стрессору.
Но на этом цепная реакция, состоящая из нервных и химических звеньев, не заканчивается. Как только содержание кортикостероидов в крови достигнет верхней границы нормы, срабатывает закон обратной связи. Проникая через гемато-энцефалический барьер в спинномозговую жидкость и мозг, кортикостероиды приостанавливают образование адренокортикотропного гормона. Автоматически это приводит к падению их уровня в крови.
При некоторых обстоятельствах кортикостероиды не могут проникнуть через барьер. Они связываются белками крови, в первую очередь особым белком транскортином. Гипоталамус в этих случаях перестает получать должную информацию об их уровне в крови и не посылает тормозных сигналов, задерживающих образование адренокортикотропного гормона. Это приводит к избыточному накоплению гормонов коры надпочечников в жидких средах организма и расстройству процессов регуляции функции.
На рис. 43. представлена разработанная нами схема последовательных этапов стресс-реакции в организме. Можно ли считать, что механизмы ее полностью раскрыты, что особенности возникновения и развития процессов приспособления в живых системах окончательно поняты и расшифрованы? Является ли наша схема окончательной?
Рис. 43. Схема развития стресс-реакции (по Кассилю)
Возбуждение коры головного мозга при эмоциональном стрессе передается в гипоталамус, где происходит освобождение (переход в свободную, активную форму) норадреналина (НА) из нервных клеток. Активируя норадренэргические элементы лимбико-ретикулярной системы (НАЭ), норадреналин вызывает возбуждение симпатических центров и тем самым усиление деятельности симпато-адреналовой системы. Это ведет к усиленному выбросу адреналина (А) из мозгового слоя надпочечников. Кровь обогащается адреналином, который через гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) проникает в определенные участки лимбико-ретикулярной системы и гипоталамуса. Происходит активация адренэргических элементов (АЭ) центральной нервной системы и одновременно (в силу противоположной реакции центральных и периферических образований нервной системы на действие одного и того же химического вещества) возбуждение серотонинэргических (СЭ) и холинэргических (ХЭ) элементов мозга. Повышение их активности стимулирует (+) образование рилизинг-фактора (Р), который, стекая в гипофиз, способствует усиленному поступлению в кровь адренокортикотропного гормона (АКТГ). Под влиянием этого гормона в коре надпочечников увеличивается синтез кортикостероидов (НС); содержание их в крови нарастает. Легко проникая через гемато-энцефалический барьер в гипоталамус, кортикостероиды по закону обратной связи тормозят (—) образование рилизинг-фактора — и, следовательно, содержание их в крови начинает уменьшаться. Однако при длительных и угрожающих жизни стресс-воздействиях НС связываются с особым белком крови — транскортином (Т). Соединение НС + Т задерживается гемато-энцефалическим барьером. В мозг перестает поступать информация о содержании НС в крови, что приводит к нарушению закона обратной связи и расстройству регуляции функций.
Бесспорно, нет. Учение о стрессе с каждым годом углубляется, проясняется и совершенствуется. Физика и химия, физиология и медицина, электроника и биокибернетика в немалой степени способствуют развитию наших знаний в этой области.
Когда же и почему наступает третья стадия стресса — стадия истощения?
Живая система отличается необычайной устойчивостью и до последней минуты противостоит вредным влияниям. Вся ее жизнедеятельность протекает на определенном, практически неизменном уровне. Это постоянство, о котором мы уже неоднократно говорили, регулируется автоматически.
Даже самые сильные воздействия вызывают неожиданно малые и преходящие колебания, после чего восстанавливаются нормальные взаимоотношения. Организм — удивительно сложная самоуправляемая лаборатория.
Тысячи реакций, согласованных и взаимосвязанных, поддерживают ее стабильность и оберегают от полома. Бесконечные стрессоры, подстерегающие нас на каждом шагу, в подавляющем большинстве случаев не вызывают необратимого истощения и не приводят к гибели.
Уже давно известно, что при повторяющихся однотипных состояниях стресса, например при волнениях, связанных со служебными и бытовыми неполадками, при напряженной работе, при вновь и вновь возникающих опасностях, образование и выделение катехоламинов в организме уменьшается. Он как бы привыкает к определенному виду стресса. Кортикостероиды, накопившиеся в крови и обеспечившие приспособление организма к тому или другому стрессору, сигнализируют в гипоталамус о своем присутствии, проникая в его клетки через гемато-энцефалический барьер. Получение соответствующей информации включает «рубильник» обратной связи — и это ведет к снижению образования рилизингов, ослаблению активности гипофиза, падению уровня кортикостероидов в крови. Обычно химическая буря, возникшая под ударами стрессора не слишком сильного, не слишком длительного, постепенно затихает. Зыбкое, постоянно колеблющееся равновесие в организме возвращается к исходной, более или менее устойчивой, наиболее приемлемой и выгодной для данной ситуации, величине.
Но, когда сила стрессора перешла физиологические границы, когда он длится слишком долго и страдание становится невыносимым, а болезнь неизлечимой, наступает момент и организм теряет способность справиться с лавиной возрастающих требований. Нарушается последовательность реакций, где-то рвется цепь: катехоламины—гемато-энцефалический барьер—рилизинги—АКТГ— кортикостероиды. В каком-то месте не срабатывает обратная связь, разлаживается взаимодействие между нервными и химическими механизмами. Тогда-то и начинается третья фаза стресса — стадия истощения. Здесь кроется начало «болезни адаптации». Истощение распространяется постепенно на нервную и эндокринную системы, на сердце, сосуды, легкие, органы пищеварения.
Можно спорить, отражает ли термин «болезни адаптации» сложную сущность состояния организма в этом периоде. Скорее речь идет о нарушении регуляции функций, о расстройстве координации и корреляции физиологических и биохимических процессов, об ошибочных и неправильно воспринятых стимулах, изменении состава внутренней среды организма.
* * *
И, наконец, исчерпывает ли представление о стрессе всю проблему боли? Можно ли поставить между ними знак равенства?
На этот вопрос отвечает следующий раздел главы. Но заранее можно сказать, что боль имеет свои специфические особенности. На болевое раздражение организм отвечает иначе, чем на другие стрессорные воздействия. Да и вряд ли можно свести все изменения в организме, возникающие под влиянием тех или других сверхсильных экспериментальных воздействий к единой, пусть очень красивой, весьма заманчивой, но всегда упрощенной схеме. Природа более изобретательна, чем это иногда кажется врачу или физиологу. Она располагает многими линиями обороны. За разрушенным дотом в организме выстраивается целая серия оборонных сооружений, и огонь их орудий не прекращается до тех пор, пока теплится жизнь хотя бы в одной-единственной клетке.
Проблема шока, этого комплекса подчас необратимых нарушений, угрожающих самому существованию организма, имеет прямое отношение и к проблеме стресса, и к проблеме боли. Чаще всего шок возникает при тяжелых, разрушительных болевых воздействиях в тех случаях, когда защитные, компенсаторные силы организма не в состоянии справиться с резким выходом его из границ гомеостаза.
Сопротивляемость организма вредным воздействиям зависит от соотношения шокогенных, т.е. вызывающих шок, факторов и защитных механизмов, способных компенсировать чрезмерно сильные внешние и внутренние раздражения. Для того чтобы сохранить постоянство внутренней среды, организм мобилизует все защитные механизмы — нервные, эндокринные, гуморальные. Жизнь и смерть, здоровье и болезнь в немалой степени зависят от способности живой системы компенсировать вредные воздействия, падающие на нее извне или возникающие в ней самой.
Шок может быть вызван тяжелой травмой и внезапной болевой катастрофой, возникшей в самом организме. Шок при инфаркте миокарда, прободении язвы желудка, почечной и печеночной коликах и т.д., и т.п. описан во всех медицинских руководствах.
Каждый врач хорошо знает картину травматического шока.
Войны всех времен и народов поставили перед медицинскими работниками ряд острых вопросов, связанных с происхождением и лечением шока. Врачи и физиологи упорно продолжают работать над проблемой шока и перед ними стоит старая, до сих пор неразрешенная задача предотвратить развитие шока при ранениях или спасти жизнь раненого, если шок все же наступил.
Русская наука гордится тем, что одним из первых исследователей шоковых состояний явился великий русский врач Н. И. Пирогов, славное имя которого наряду с именами Сеченова, Павлова, Боткина вошло в историю отечественной науки.
«С оторванной рукой или ногой лежит такой окоченелый,— писал во время Севастопольской кампании Пирогов,— на перевязочном пункте неподвижно, он не кричит, не вопит, не жалуется, не принимает ни в чем участия и ничего не требует. Тело холодное, лицо бледное, как у трупа, взгляд неподвижен и устремлен вдаль, пульс, как нитка, едва заметен под пальцами и с частыми промежутками. На вопрос окоченелый или вовсе не отвечает, или только про себя, чуть слышно, шепотом, дыхание тоже едва заметное. Рана и кожа почти совсем нечувствительны, но если большой нерв, висящий из раны, будет чем-нибудь раздражен, то одним легким сокращением лицевых мускулов обнаруживает признаки чувств. Иногда это состояние проходит через несколько часов, иногда же оно продолжается до самой смерти».
Это лаконичное и в то же время необычайно точное описание травматического шока еще до сегодняшнего дня сохраняет свою силу. Какой хирург не знает явлений шока — этого тяжелого нервного потрясения, одинаково опасного на поле битвы, в карете скорой помощи, на операционном столе. Врач вынужден нередко беспомощно наблюдать, как на его глазах замирает сердце, останавливается дыхание, исчезает пульс.
Борьба с шоком трудна, но далеко не безнадежна. Еще недавно от шока умирало больше раненых, чем от самих ран. Смертоносные орудия современности, естественно, увеличивают число шоков. Во время Великой Отечественной войны советские хирурги во главе с Н. И. Бурденко немало потрудились над тем, чтобы установить причину шока и найти наилучшие методы лечения. Они добились в этом отношении немалых успехов.
Исследования, проведенные в различных научно-исследовательских институтах, в госпиталях и медсанбатах, показали, что боль внезапная, тягостная, непереносимая и упорная создает наиболее благоприятный фон для возникновения шока. Падение кровяного давления, слабый нитевидный пульс, поверхностное дыхание, полное безразличие к окружающему, кора головного мозга находится в стадии глубокого угнетения. Вышли из-под регулирующего ее влияния ведущие центры вегетативной нервной системы. Состав спинномозговой жидкости резко изменен. Физиологические процессы в организме нарушены, идут вразброд, распалась удивительная гармония жизненных явлений.
В чем же здесь дело? Где ведущее звено разорванной во многих местах цепи?
Существует много различных теорий происхождения шока. Исследователи по-разному подходят к решению этой важнейшей физиологической и медицинской проблемы, которой посвящено огромное число экспериментальных и клинических исследований. Ведущее значение нервно-болевого фактора в происхождении травматического шока признается в настоящее время подавляющим большинством как советских, так и зарубежных ученых. Но не все окончательно решено и подытожено. Лишь объединенные усилия теоретиков и практических врачей позволят объяснить возникновение шока и укажут путь к его преодолению.
Фронтовая жизнь с ее опасностями, напряжением, нередко бессонницей, недоеданием, охлаждением и т.д. создает наиболее благоприятные условия для длительного и стойкого эмоционального стресса. Уровень процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга резко изменяется. Нервная система во всех ее отделах возбуждена и находится в состоянии нарастающей активности. На этом фоне усиливается деятельность желез внутренней секреции — гипофиза, надпочечников, щитовидной железы. Гормоны их в увеличенном количестве поступают в кровь и способствуют перевозбуждению симпатической нервной системы. Если находящемуся в таком состоянии человеку, особенно во время боевой операции, в атаке или в рукопашном бою, нанесено ранение, иногда даже не очень тяжелое, организм отвечает на него сильнейшей общей реакцией, чему в первую очередь способствует боль.
Кровяное давление повышается, пульс и дыхание учащаются, увеличивается выделение адреналина, гормонов коры надпочечников, тироксина, вазопрессина, образуемого гипофизом, и ренина — гормона почек. В этом периоде центральная нервная система находится в состоянии сильнейшего возбуждения, нередко на пределе своих сил и возможностей.
В одних случаях защитные силы организма преодолевают все эти нарушения физиологических состояний, в других — продолжающееся раздражение (боль, кровопотеря, психическая травма, хирургическое вмешательство) ведут к расстройству деятельности нервной системы. Наступает вторая шоковая стадия. Она соответствует третьей стадии стресса по Селье, стадии истощения. Регуляция и координация функций нарушается, кровяное давление и температура тела начинают снижаться, деятельность сердца ослабевает, дыхание расстраивается. Резко изменяется состав крови, повышается проницаемость сосудов. В крови, в органах и тканях нарастает содержание инсулина, ацетилхолина и гистамина. Образуются и накапливаются в крови и тканях различные кинины.
Постепенно расстраивается деятельность всего нервного аппарата, как центрального, так и периферического. В коре головного мозга развивается запредельное торможение. Гармоническая связь, существующая между корковыми и подкорковыми элементами головного мозга, распадается.
По мере развития шокового состояния работа сердца продолжает ослабевать, кровь застаивается в расширившихся сосудах, стенки их пропускают в тканевую жидкость органов ядовитые продукты нарушенного обмена веществ, ухудшается питание мозга, развивается общее угнетение нервной системы.
Сильная кровопотеря ускоряет развитие шока, так как ведет к уменьшению объема крови в кровеносных сосудах. Продукты распада, всасывающиеся из поврежденных, а иногда и размозженных тканей, способствуют отравлению организма и углублению шокового состояния.
Таким образом, болевое ощущение приводит к шоку. Длинная цепь физиологических процессов, начинающаяся сигналами с болевых рецепторов и кончающаяся полным расстройством всей деятельности организма, на этом закапчивается. Если не приняты меры, шок приводит к смерти.
Можно высказать предположение, что в первой стадии шока главенствует симпато-адреналовая система. Но по мере развития шоковых явлений, истощения запасов катехоламинов и их предшественников на первый план выступает ваго-инсулярный (парасимпатический) отдел вегетативно-гуморально-гормонального комплекса.
Наука знает немало различных методов лечения шоковых состояний. Каждый хирург помнит, что при шоке надо прежде всего прекратить приток болевых импульсов в нервную систему. Если боль из сигнала, предупреждающего об опасности, превратилась в источник тяжелых, даже непоправимых нарушений всей жизнедеятельности организма, долг врача ликвидировать ее как можно скорее всеми возможными и доступными средствами.
