Главная
Каталог книг
medicine

Оглавление
А.Сидерский - Третье открытие силы
Юрий Андреев - Три кита здоровья
Энциклопедия сексуальности человека
Бенджамин Спок - Ребенок и уход за ним
Майкл Оппенхейм - Энциклопедия мужского здоровья
Фоули Дениз и Нечас Эйлин - Энциклопедия женского здоровья
С. С. Самищенко - Судебная медицина
Рим Ахмедов. Растения – твои друзья и недруги
В.Ф. Тулянкин, Т.И. Тулянкина - Домашний Доктор
Клафлин Эдвард - Домашний доктор для детей (Советы американских врачей)
Карнейц - Йога для Запада
Джеймс Тайлер Кент - Лекции по гомеопатической MATERIA MEDICA
Андреев Ю.А - Мужчина и Женщина
Елисеев О М - Справочник по оказанию скорой и неотложной помощи
Марина Крымова - Баня лечит
Цзиньсян Чжао - Китайский цигун - стиль 'Парящий журавль'
Светлана Ильина - жизнь в любви
Носаль Михаил и Иван - Лекарственные растения и способы их применения в народе
Дильман В М - Большие биологические часы
Пляжная диета
Джордж Вандеман - ВАША СЕМЬЯ И ВАШЕ ЗДОРОВЬЕ
Силли Марла, Эли Линн - Летающая домохозяйка: Телесный хлам
Эджсон Вики&Марбер - Йен Целительная диета
Наоми Морияма, Уильям Дойл - Японки не стареют и не толстеют
Иванова К - Принципы и сущность гомеопатического метода лечения
Джиллиан Райли - Ешь меньше. Прекрати переедать
Лиз Бурбо - Слушайте свое тело, вашего лучшего друга на Земле
Брегг Поль - Чудо голодания
Шубин Андрей - Сексуальные игры
Сатпрем - Мать, Солнечная тропа
Ферейдун Батмангхелидж - Вы не больны, у вас жажда
Йог Рамачарака - Хатха-Йога
Сантэм Ар - Методические материалы йоги

Иными словами, центральная нервная система может вмешаться в течение автоматического осуществления репродуктивной функции, если возникает необходимость приспособить деятельность организма к требованиям, предъявляемым внешней средой, но не контролирует эту деятельность без необходимости. Поэтому гипоталамус во многом функционирует автоматически, без контроля со стороны центральной нервной системы, повинуясь собственному ритму и сигналам, поступающим из тела. 

Наряду с управлением репродуктивной системой на уровне гипоталамуса находится пульт управления многими другими функциями. Через гипофиз гипоталамус регулирует рост тела (гормон роста), деятельность щитовидной железы (тиреотропный гормон гипофиза), надпочечников (кортикотропин), функцию молочной железы (лактогенный гормон,или гормон, стимулирующий секрецию молока). В гипоталамусе и прилегающих к нему отделах мозга -ретикулярной формации"-- находится центр сна, а также центр, контролирующий эмоции. В гипоталамусе находятся и центр аппетита, и центр теплопродукции и теплорегуляции. 

Рис. 1 

Многие исследователи считают, что в гипоталамусе имеются структуры, связанные с регуляцией удовольствия или наслаждения (центр наслаждения). Во всяком случае, если искусственно электрическим раздражением возбуждать активность определенных структур гипоталамуса, то животное будет стремиться к повторному раздражению, даже если путь к цели преграждает боль. 

Многие из этих центров функционируют взаимосвязанно, например отделы гипоталамуса, контролирующие аппетит, эмоции и энергетический обмен. В гипоталамусе имеютсяспециальные структуры, или центры, с которыми связана регуляция сердечной деятельности, тонуса сосудов, иммунитета, водного и солевого балансов, функции желудочно-кишечного тракта, мочеотделения и т. д. Более того, в гипоталамусе есть отделы, имеющие прямое отношение к вегетативной нервной системе в целом. 

В отличие от центральной нервной системы вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов, или, точнее, контролирует повторяющиеся, автоматические процессы в теле. Сама вегетативная система состоит как бы из двух частей -- симпатической и парасимпатической, которые оказывают на ткани и органы противоположные влияния. Так, например, если возбуждение симпатического отдела приводит к повышению артериального (кровяного) давления, то возбуждение парасимпатического -- к его понижению. Таким образом, эти два противоборствующих и взаимодействующих отдела нервной системы путем двойного обеспечения эффекта стабилизируют в определенных пределах величину отклонения всех тех процессов, которые регулируются вегетативной нервной системой. Поэтому при глубоком поражении гипоталамуса в эксперименте у животных развиваются трофические расстройства почти во всех органах с кровоизлияниями, вызванными нарушением питания, обмена и кровоснабжения; наступает дистрофия мышечных волокон и т. д. 

Аппетит и рост, сон и бодрствование, эмоциональный подъем и психическая депрессия, наконец, размножение -- все это во многом зависит от деятельности гипоталамуса. По существу, нет ни одной функции в сложной интеграции организма, которая не требовала бы участия гипоталамуса. Но в целом все его функции можно разделить на две группы. 

Во-первых, гипоталамус приспосабливает деятельность организма к условиям внешней среды. Иными словами, если исключить механическую защиту, которая обеспечивается у специализированных организмов кожей, мышечной и костной тканями, то именно координирующая деятельность гипоталамуса защищает организм от повреждающих влияний внешней среды, то есть противодействует влиянию факторов, могущих привести к смерти от внешних причин. 

Во-вторых, гипоталамус -- это высший орган постоянства внутренней среды. Вместе с регулируемыми органами гипоталамус работает как своебразная замкнутая система, обеспечивая постоянство внутренней среды в соответствии с информацией, получаемой из внутреннего мира организма. В этой своей деятельности гипоталамус тщательно контролирует постоянные, регулярные процессы, которые должны протекать циклически, независимо от внешнего мира. Но он также приспосабливает организм к давлению внешней среды. 

Кратко говоря, гипоталамус -- главный интегратор информации, поступающей из тела, и вместе с тем тот коллектор, куда вливается информация из окружающей среды. 

Более того, гипоталамические и гипофизарные гормоны влияют на состояние не только тела, но и мозга, и, в частности, как сказали бы в прежние времена, на состояние духа. Те же самые гормоны, которые контролируют секрецию молока (лактогенный гормон), коры надпочечников (кортикотропин) и мобилизацию жира (липотропин), подвергаются в мозге биологическим превращениям. В результате от этих гормонов отсоединяются более простые по строению вещества, которые воздействуют на провес запоминания и обучения, эмоциональную окраску событий, восприятие боли, иными словами, на выработку мозгом основных решений. Примечательно, что некоторые из этих веществ по структуре напоминают морфин и что скорость их образования может зависеть от состояния обмена веществ в организме. Таким образом, выражение, пришедшее к нам из глубин античного времени: "В здоровом теле здоровый дух", сейчас как бы материализовалось; это одно из условий, которым поддерживается стабильность внутренней среды организма. 

Для того чтобы рассмотреть, как все это делается, необходимо напомнить тот кибернетический принцип, на котором основано обеспечение стабильности в системе, будь то простой термостат или сложная система живого организма. Стабильность в любой системе поддерживается благодаря механизму отрицательной обратной связи. Рассмотрим, как функционирует этот механизм. Представим себе условно эндокринную железу А, которая выделяет в кровь свой специфический гормон a1 (рис. 2). Этот гормон оказывает действие на чувствительные к нему клетки в соответствующих тканях (тканях-мишенях) и поэтому может быть обозначен как рабочий гормон. Представим ситуацию, в которой расход рабочего гормона увеличился и в результате снизилось его содержание в крови. Для восстановления постоянства внутренней среды должна усилиться деятельность железы А. Что же при этом происходит? 

Железа А не существует в организме обособленно, она находится в определенной системе взаимоотношений под контролем своего регулятора -назовем его железой Б. Снижение концентрации рабочего гормона a1 воспринимает именно эта железа-регулятор. В норме, когда содержание рабочего гормона в крови постоянно, железа Б спокойна: рецепторы-антенны ее клеток до необходимой степени насыщены гормоном А1. Теперь же, когда концентрация гормона a1 снизилась, частично эти рецепт торы освобождаются от рабочего гормона. Прекращается тормозящее воздействие рабочего гормона на выработку железой Б регуляторного гормона, контролирующего деятельность железы А. Поэтому железа Б посылает к железе А своего посланника -- гормон Б1 который стимулирует к деятельности железу А. Продукция гормона a1 увеличивается. Когда концентрация рабочего гормона А1 возрастет до нормы, он заполняет необходимое число свободных рецепторов-антенн на мембране клеток регулирующей железы Б. Возникает сигнал о том, что пора перестать стимулировать к работе железу А, так как постоянство внутренней среды (в данном случае концентрация гормона a1 в крови) восстановлено. В результате стимуляция рабочей железы регулятором уменьшается и устанавливается равновесие. Когда вновь произойдет снижение уровня в крови рабочего гормона, торможение железы-регулятора прекратится. Вновь увеличится концентрация гормона-регулятора -- вновь усилится деятельность рабочей железы. Так поддерживается равновесие. 

Описанное здесь взаимоотношение, при котором рабочий гормон тормозит свой регулятор, представляет собой типичный пример механизма отрицательной обратной связи. В этом кибернетическом понятии слово "отрицательный" обозначает, что регулятор тормозится действием периферического фактора (или сигнала), в данном случае рабочего гормона, тогда как снятие "отрицательного", тормозящего влияния приводит к стимуляции периферического звена системы -- рабочей эндокринной железы. В этом и состоит внутренний смысл, суть механизма отрицательной обратной связи. 

Аналогичный принцип регулирования заложен в любой саморегулирующейся системе, например даже в термостате. В нем имеется источник энергии, который в этой системе аналогичен рабочей железе А. И подобно тому, как рабочая железа вырабатывает свой рабочий гормон, этот источник выделяет теплоту. Роль железы-регулятора выполняет здесь реле -- контактный термометр. Когда температура в шкафу термостата превысит заданную, то есть необходимую, столбик ртути в реле, поднимаясь от нагревания, выключит источник энергии. Таким образом, сработает механизм обратной связи. Напротив, как только система начинает охлаждаться, столбик ртути уменьшается и это вновь включает источник энергетического питания. 

Некоторые системы гипоталамуса, которые поддерживают постоянство внутренней среды, строго регулируются в соответствии с механизмами отрицательной связи. Эти системы обеспечивают выполнение закона постоянства внутренней среды организма. 

Но если в системе все уравновешено, все строго соизмерено, то каким образом может возникнуть та дополнительная энергия и тот дополнительный "строительный материал", которые должны быть израсходованы на развитие и рост организма? Задав этот вопрос, легко прийти к выводу, что постоянство внутренней среды, по существу, запрещает развитие организма. Каким же образом разрешается это противоречие между стабильностью -- основой жизни, и развитием -- источником жизни? К рассмотрению этого мы сейчас и перейдем. 

Рис. 2 Принцип механизма обратной связи в эндокринной системе. 

Б -- железа-регулятор; А -- рабочая железа; Б1 и Б2 -- регулирующие гормоны; А1 и А2 -- рабочие гормоны. Механизм отрицательной обратной связи: 

при увеличении активности железы А увеличивается концентрация рабочего гормона a1, который тормозит активность регулятора Б, что в свою очередь приводит к снижению концентрации регулирующего гормона Б1 и соответственно к снижению активности железы А. 

Механизм положительной обратной связи: увеличение интенсивности сигнала X увеличивает активность регулятора Б, что увеличивает уровень регулирующего гормона Б2 и, в свою очередь, увеличивает уровень рабочего гормона А2. Последний вызывает дальнейшую стимуляцию деятельности регулятора Б1 и т. д. 

Если стабильность внутренней среды -- обязательное условие свободной жизни организма, то непременным условием развития организма является запрограммированное нарушение стабильности. Соответственно наряду с законом постоянства внутренней среды существует закон отклонения гомеостаза. 

Глава 4. Закон отклонения гомеостаза 

Организм может существовать, если состав его внутренней среды поддерживается в определенных, довольно узких пределах. Это положение -сущность закона постоянства внутренней среды. Действительно, в норме величина артериального давления, концентрация в крови сахара, жира, холестерина и другие показатели колеблются весьма незначительно. Напротив, любое стойкое отклонение от нормальных пределов говорит о болезни: стойкое повышение артериального давления рассматривается как гипертония,сахара в крови -- как сахарный диабет, холестерина и жира (триглицеридов) -- как фактор риска атеросклероза. А коль скоро постоянство внутренней среды, или гомеостаз,должно столь строго охраняться, то необходимы и специальные механизмы его поддержания. 

У одноклеточных организмов уже в силу недостаточной сложности их строения такие механизмы не могут быть совершенными. Поэтому-то смерть от внешних причин встала непреодолимым препятствием на пути к теоретической вечной жизни одноклеточных. 

В процессе эволюционного превращения одноклеточных организмов в многоклеточные в конце концов развились механизмы, обеспечивающие поддержание постоянства внутренней среды путем специализации органов тела с их специализированными функциями 

Вместе с тем это привело к непримиримому противоречию между потребностями развития и необходимостью стабильности, противоречию, породившему, с моей точки зрения,в процессе эволюции регуляторный тип смерти от внутренних причин. 

Действительно, в каждый данный момент развития и роста многоклеточного организма должен соблюдаться закон постоянства внутренней среды, охраняемый системами гомеостаза. В то же время совершенно очевидно, что сами гомеостатические системы должны увеличивать свою мощность по мере развития, для того чтобы их деятельность могла обеспечивать потребности роста организма. Иными словами, развитие и рост организма были бы неосуществимы, если бы одновременно не увеличивалась и мощность гомеостатических систем. В определенном отношении увеличение мощности гомеостатических систем и есть развитие. Таким образом, получается, что если жизнь возможна только при соблюдении стабильности внутренней среды, то развитие и рост не могут осуществляться без нарушения закона стабильности. 

Это положение можно выразить также следующим образом: у высших организмов необходимо совместить одновременно и в одном покой и движение -покой внутренней среды, обеспечивающий устойчивость организма, и движение, дающее развитие. 

Можно предположить, что такое совмещение полностью противоположных требований осуществляется за счет саморазвития гомеостатических систем. Иначе говоря, системы, обеспечивающие стабильность, то есть защиту от внешнего мира, все время должны сами развиваться, увеличивая свою мощность; только в этом случае может быть обеспечено сохранение регуляции в движущейся системе. 

Наиболее наглядно это можно проследить на основе тех изменений, которые наблюдаются в женском организме во время беременности. Эти изменения особенно явны во второй половине беременности, когда быстро увеличивается масса плода. В этот период у женщины происходит накопление жира, а нередко можно заметить также увеличение размеров носа или подбородка за счет набухания мягких тканей лица. Параллельно в крови повышается концентрация сахара и холестерина. Уровень сахара иногда становится столь значительным, что врачи определяют такое состояние как "диабет беременных". Иными словами, у женщины во время беременности происходит нарушение закона постоянства внутренней среды и как бы развиваются определенные болезни. 

Справедлив вопрос: разве может столь жизненно необходимое явление, как беременность, сопровождаться болезнями, особенно если принимать во внимание, что в процессе эволюции вредные свойства давно были бы устранены естественным отбором? Рассмотрим это подробнее. Изменения, возникшие у беременной женщины, свойственны не только роду человеческому, они, например, так же отчетливо наблюдаются и у животных. Более того, можно заметить, что признаки "болезни, беременного организма" напоминают именно те отклонения, которые остро возникают у горбуши в период, предшествующий нересту, хотя у рыб в отличие от млекопитающих плод не развивается в материнском организме. 

Приняв все это во внимание, приходится признать: отклонение от закона постоянства внутренней среды -- это та запрограммированная "болезнь беременного организма", без которой невозможно развитие плода. Ведь чтобы нормально развиваться, плод должен быть обеспечен "строительным материалом" -- он и доставляется в результате -описанных сдвигов. И материала этого требуется много, поскольку за относительно короткий срок из одной оплодотворенной клетки воспроизводятся миллиарды клеток вновь сформированного организма. Надо полагать, это происходит по такой примерно схеме. 

Обязательная часть каждой клетки -- холестерин. Он входит в каркас оболочки клетки -- клеточную мембрану. Большинство видов клеток не может самостоятельно синтезировать столько холестерина, сколько нужно для построения оболочки, и эти клетки получают холестерин из печени. Мощность же печени плода еще мала, она не обеспечиваетпотребностей быстро увеличивающейся клеточной массы. Значит, холестерин должен поступать из материнского организма. Но и этот источник холестеринового сырья весьма ограничен. Ведь выполнение закона постоянства внутренней среды в том и состоит, что организм защищен как от недостатка, так и избытка чего-либо. Вот почему для обеспечения холестерином потребностей развития плода закон постоянства должен быть нарушен. 

Существенной особенностью этого нарушения является то, что механизм, изменяющий гомеостаз, располагается во временно существующем органе -плаценте. Поэтому изменения гомеостаза, свойственные периоду беременности, являются временными -- плацента вместе с родами заканчивает свое существование. 

В период беременности плацента вырабатывает ряд гормонов, и в частности плацентарный гормон роста, который уменьшает сгорание глюкозы в материнском организме. Ноесли глюкоза, поступающая с пищей, полностью не используется как топливо, то она превращается в жир -- развивается ожирение. В организме имеются два источника энергии -- глюкоза и жирные кислоты. Эти виды топлива в здоровом организме используются поочередно. Например, ночью, когда пища не поступает, основное топливо -- жирные кислоты. Более того, в мышечной ткани углеводы не сгорают полностью в пламени жиров. В крови образуется запас глюкозы, служащий обеспечению энергией нервной системы. Когда количество жира в организме возрастает, как это имеет место при беременности, то из жировых депо начинают как бы просачиваться в кровь жирные кислоты. Поэтому при увеличении концентрации жирных кислот, которые тормозят использование тканями глюкозы, концентрация глюкозы в крови после еды еще более увеличивается. Возникает явление, которое свойственно сахарному диабету. Снижение энергетического использования глюкозы сопровождается увеличением использования альтернативного вида топлива -- жирных кислот, их концентрация в крови увеличивается. Но жирные кислоты почти не проходят к плоду через плацентарный барьер. Поэтому в материнском организме из продуктов сгорания жирных кислот в повышенном количестве образуется холестерин -- именно тот структурный компонент, который необходим для "сборки" оболочек клеток и для производства плодом ряда гормонов. 

Вот чему служит диабет беременных, являющийся результатом "запланированного" нарушения постоянства внутренней среды в материнском организме, то есть "запланированной" болезнью. 

Таким образом, в период беременности отклонение гомеостаза достигается за счет дополнительной эндокринной железы -- плаценты, которая к тому же, не являясь постоянной частью нейроэндокринной системы, не включена в систему саморегуляции, ограничивающей активность любой другой эндокринной железы кибернетическим механизмом отрицательной обратной связи. Поэтому продукция плацентарных гормонов увеличивается практически до конца беременности параллельно увеличению размеров плаценты. 

Но если отклонение гомеостаза действительно всегда является необходимым условием развития и роста организма, то каким образом обеспечивается такое отклонение после родов в процессе развития и роста ребенка, а затем и взрослого человека? 

В ранние периоды жизни здоровые дети обычно производят впечатление "толстячков". Многие скульптуры древних ваятелей и картины художников увековечили эту особенность: дети в их изображении обладают приятной полнотой. Это и есть проявление все того же положения: для развития необходима дополнительная энергия, которая черпается из жира. В данном случае приятная упитанность ребенка как раз и отражает нарушение закона постоянства внутренней среды. И это не специальная особенность детей человеческих. Вот характерное описание, относящееся к периоду детства у волков. 

"За последние недели волчата подросли и теперь размерами, да, пожалуй, и формой, напоминали взрослых сурков. Они так растолстели, что по сравнению с туловищем их лапы казались просто карликовыми, а пушистые серые шубки только - усугубляли полноту. Ничто, казалось, не предвещало, что со временем они превратятся в таких же стройных и мощных зверей, как и их родители" (Моуэт Ф. "Не кричи, волки" М., 1968), Да иначе и быть не может. Рост (и плода, и ребенка) связан с появлением новых клеток, а для них нужен, в частности, дополнительный холестерин, который, в свою очередь, синтезируется, когда увеличивается использование жира. 

Но каким же образом обеспечивается усиление мощности гомеостатической системы, охраняемой законом постоянства внутренней среды? 

Изучение этого вопроса приводит к выводу, что закон отклонения гомеостаза распространяется не на все регулируемые функции живого организма, а лишь на три из них. Но эти три функции контролируют три основных свойства живого организма. 

Свойством, отличающим живую систему от неживой, является способность живой системы к размножению, приспособлению (адаптации) и регулированию потока энергии (или обмен веществ). Обмен веществ, обеспечивающий поддержание энергетических процессов, -- это главное из трех основных свойств живой системы. В конечном итоге живая система -- это энергетическая машина, потребляющая топливо -- пищу для поддержания своей структуры и деятельности. 

В то же время деятельность живой системы в значительной степени подчинена требованиям адаптации -- приспособлению к меняющимся условиям внешней и внутренней среды организма. Чем выше способность к адаптации, тем выше жизнеспособность системы. Естественно, что в основе адаптации также лежат энергетические процессы. 

Наконец, способность к размножению -- это то свойство живой системы, которое обеспечивает сохранение вида. Процесс размножения также поддерживается деятельностьюэнергетической системы. Крайний вариант такой поддержки демонстрирует пример, относящийся к механизму естественной гибели горбуши. 

Три основных свойства живого находятся в тесном взаимодействии. Но их объединяет еще требование, предъявляемое им развитием организма. Увеличение размеров тела, усиление защитных функций и созревание способности к размножению достаточно наглядно характеризуют увеличение мощности энергетической, адаптационной и половой (репродуктивной) систем по мере развития организма. 

Три свойства живого нуждаются в структурной организации, то есть наличии определенного механизма, который позволял бы им проявляться в организме. Соответственно в каждом сложном организме существуют энергетическая, адаптационная и репродуктивная системы, которые можно обозначить как энергетический, адаптационный и репродуктивный гомеостат. 

Термин "гомеостат" не только по звучанию, но в известной мере и по содержанию близок к слову "термостат". И не случайно. Подобно тому как это имеет место в термостате,предназначенном для поддержания определенной температуры, в энергетическом, адаптационном и репродуктивном гомеостате существует также механизм, которым регулируется соответствующее свойство, или функция. Но регулирование это особое. 

Если деятельность классических кибернетических систем обычно направлена на поддержание постоянства в контролируемой системе, как это, например, имеет место в термостате, то в энергетическом, адаптационном и репродуктивном гомеостате происходит саморазвитие, увеличивающее мощность этих систем в соответствии с потребностями развития организма. Поэтому саморазвивающиеся гомеостатические системы правильнее было бы назвать динамо-кибернетическими. 

Чтобы сохранить, например, стабильность температуры в той или иной системе, чувствительность регулятора к изменению температуры должна сохраняться постоянной. В термостате как только температура достигнет своего заданного предела, происходит необходимое воздействие на регулятор, что приводит к выключению системы нагревания. 

Но представим себе, что чувствительность регулятора к температуре с течением времени будет постепенно снижаться. Это неизбежно приведет к нагреванию термостата до более высокой температуры, пока не произойдет необходимого воздействия на регулятор, выключающий тепловой элемент. Если понижение чувствительности регулятора пусть медленно, но неуклонно продолжится, то термостат будет все больше и больше разогреваться. Иными словами, количество тепла, производимое термостатом, или его мощность, будет возрастать. 

Итак, отличие в принципе регуляции между классическими кибернетическими системами и динамо-кибернетическими и заключается в том, что в последних чувствительность регулятора изменяется. Это при сохранении механизма кибернетической регуляции приводит, однако, в конечном итоге к нарушению стабильности, то есть к отклонению гомеостаза. 

Такая ситуация изменения "точки отсчета" чувствительности гипоталамуса, контролирующего три основные истины гомеостаза, действительно имеет место. Особенно четко это прослеживается в механизме возрастного включения репродуктивной функции. Пример тем более убедителен, что, с одной стороны, половое созревание должно быть каким-то образом задержано до той поры, пока закончится развитие и рост тела, а с другой -- само половое созревание обладает наглядными чертами, характеризующими повышение мощности репродуктивной системы. 

Если вспомнить общий принцип работы саморегулирующихся гомеостатических систем, легко понять, что половое созревание не может быть обусловлено первичным усилением мощности рабочей эндокринной железы -- половой железы. Иначе увеличение продукции половых гормонов полностью тормозило бы деятельность регулятора-гипоталамуса в соответствии с механизмом отрицательной обратной связи. Это устраняло бы саму возможность и регулирования и развития. Следовательно, механизм полового созревания должен быть связан с изменениями состояния самого регулятора, то есть гипоталамуса. Так оно и есть. 

В ряде исследований было показано, что порог чувствительности гипоталамуса изменяется в течение всей жизни. Вскоре после рождения гипоталамус обладает максимальной чувствительностью к тормозящему действию половых гормонов. Поэтому половой центр гипоталамуса в этот период заторможен тем небольшим количеством половых гормонов, которые уже вырабатываются незрелым организмом. Это и предотвращает преждевременное половое созревание, его темпы соизмеряются с общим развитием тела. 

Суть механизма возрастного включения репродуктивной функции состоит в повышении порога чувствительности гипоталамуса к тормозящему действию половых гормонов. Благодаря этому повышению гипоталамус постепенно освобождается от торможения, осуществляемого половыми гормонами по механизму отрицательной обратной связи. В результате постепенно увеличивается активность гипоталамуса, а затем и гипофиза, который, в свою очередь, своими гормонами стимулирует половые железы. Однако повышение в крови концентрации половых гормонов не ведет в этой ситуации к снижению активности гипоталамуса: благодаря все продолжающемуся повышению порога чувствительности гипоталамус вновь и вновь освобождается от тормозящего влияния половых гормонов. Так увеличивается мощность репродуктивной системы и вместе с тем сохраняется механизм саморегуляции, свойственный гомеостатической системе. 

Таким образом, наряду с механизмом, который направлен на поддержание равновесия и постоянства (гомеостаза) в каждый данный момент, существует механизм, который обеспечивает нарушение гомеостаза во времени и тем самым осуществляет выполнение программы раз вития организма. И если стабильность внутренней среды организма -- закон существования организма, то запрограммированное нарушение гомеостаза -- закон развития организма. Поэтому с законом постоянства внутренней среды сосуществуетзакон отклонения гомеостаза. 

Скептический читатель может, однако, задать вопрос: что же, собственно, нового в этом законе? Ведь и без этого ясно, что в силу самого наличия генетической программыразвития должен существовать и конкретный механизм, обеспечивающий это развитие. Но на такой, казалось бы, простой вопрос можно дать ответ, именно основываясь на законе отклонения гомеостаза. 

Если бы существовал лишь закон постоянства внутренней среды, необходимо было бы множество исключений, запрещающих действие этого закона во всех тех условиях, когда осуществляется развитие организма, ибо развитие, как мы только что выяснили, всегда связано с нарушением равновесия и стабильности. Иными словами, закон постоянства внутренней среды без своего антипода -закона отклонения гомеостаза -- должен был бы запрещать развитие. Следовательно, фундаментальный закон постоянства внутренней среды может существовать только в диалектическом единстве со своей противоположностью -законом отклонения гомеостаза. 

Но и это еще не все. Для того чтобы оба противоположных закона могли сосуществовать, обеспечивая, с одной стороны, стабильность в каждый данный момент, а с другой -- развитие во времени, необходимо, чтобы оба закона выполнялись по аналогичным правилам (механизмам). Это условие может быть удовлетворено только на объединяющем, интегральном уровне гипоталамуса, в котором сходятся пути трех главных гомеостатических систем. Другого подобного места в организме нет. 

В отношении того, как технически совмещены эти две противоположные функции, можно предположить следующее. Хотя деятельность всего гипоталамуса направлена на выполнение закона постоянства внутренней среды, та часть этой деятельности, которая одновременно служит противоположному закону -- закону отклонения гомеостаза, как бы выделена особо, образуя гипоталамо-гипофизарный комплекс. Мы уже говорили, что три основных свойства живого организма -- способность регулировать поток энергии, адаптацию и размножение -- обязательно должны усиливаться при осуществлении развития и роста организма. Таким образом, выполняется закон отклонения гомеостаза. Но такое увеличение мощности вряд ли осуществимо только в результате изменений в самом гипоталамусе. Гипоталамус построен из нервных клеток, которые утрачивают способность к делению в зрелом организме. 

Другое дело -- передняя доля гипофиза, входящая в гипоталамо-гипофизарный комплекс. Эта часть гипофиза построена из железистой ткани, для которой характерна способность увеличивать как рабочий объем каждой своей клетки, так и число клеток. Поэтому мощность системы легко может возрастать (за счет деятельности гипофиза) и вместе с тем в ней может сохраняться способность к точному регулированию в соответствии с сигналами, исходящими из нервных клеток гипоталамуса. В силу этого гипоталамо-гипофизарный комплекс является "материальной базой" особого типа регулирования, свойственного динамо-кибернетическим системам энергетического, адаптационного и репродуктивного гомеостата. 

Но ведь самой гипоталамно-гипофизарной структуры недостаточно, чтобы обеспечить увеличение мощности этих трех гомеостатов. Ясно, что был необходим необычный способ изменения регуляции, при котором кибернетический принцип, свойственный всем системам управления, трансформировался бы в динамо-кибернетический, соответствующий закону отклонения гомеостаза. 

Данный принцип и лежит в основе развития организма (как мы это видели на примере обеспечения механизма полового созревания). Таким образом, в гипоталамусе реализуются одновременно и закон постоянства внутренней среды, и закон отклонения гомеостаза. 

Но есть еще одно свойство гипоталамуса (как части нервной системы), которое обеспечивает выполнение закона отклонения гомеостаза. 

Каждая нервная клетка является миниатюрной эндокринной железой: она производит вещества, которые в принципе ничем не отличаются от типичных гормонов. Применительно к нервной системе эти вещества обозначаются как посредники, или передатчики -- нейромедиаторы. 

Дело в том, что нервные клетки, строго говоря, не образуют непрерывную сеть, по которой двигался бы электрический импульс-сигнал. От тела каждой нервной клетки отходят провода-отростки, расположенные близко к мембране соседней нервной клетки. В пространство, или щель (синаптическую щель), между нервными клетками из отростка выделяются вещества-посредники, которые, подобно гормонам, действуют на рецепторы мембраны соседней нервной клетки, стимулируя или, наоборот, тормозя ее деятельность. А каждая гипоталамическая клетка, кроме того, имеет на своей мембране рецепторы-антенны для прикрепления рабочих гормонов эндокринных желез. Эти гормоны действуют на гипоталамус по механизму обратной связи, стимулируя или тормозя деятельность гипоталамических клеток. 

Каждая из трех основных гомеостатических систем имеет в гипоталамусе свои представительства -- ядра, или центры, а то и ряд взаимосвязанных центров. В клетках этих центров производятся специальные гипоталамические гормоны, которые контролируют продукцию каждого гормона передней доли гипофиза. В свою очередь, на нервные клетки, образующие эти центры, оказывают действие, как гипофизарные гормоны, так и гормоны периферических эндокринных желез, то есть рабочие гормоны. 

Строение гипоталамуса обеспечивает широкие возможности для изменения порога чувствительности этого регулятора. Действительно, наиболее простым способом изменения порога чувствительности к действию рабочих гормонов является изменение числа антенн-рецепторов на мембране клеток соответствующего гипоталамического центра, например "полового центра" репродуктивной системы. Если рецепторов станет меньше, то меньшее число молекул рабочего гормона будет взаимодействовать с мембраной нервной клетки, и соответственно чувствительность гипоталамического регулятора снизится*. Такое явление наблюдается при нормальном старении, 

Но если бы с возрастом просто происходило уменьшение числа антенн-рецепторов, то это явление, по существу, было бы необратимым: в нем выражалось бы 

В такой менее стимулированной и более инертной клетке замедляются процессы обмена вещества и, в частности, уменьшается производство белковых антенн-рецепторов на мембране. 

Нам могут возразить, что такой двухступенчатый процесс, при котором вначале снижается количество медиаторов, а затем вследствие этого происходит снижение числа антенн-рецепторов, ничего принципиально не меняет. Остается неясным не только то, почему снижается число рецепторов, но и возникает новый вопрос: почему снижается концентрация медиаторов? 

В настоящее время это можно объяснить только одним: такое снижение "запланировано" генетически, поскольку, например, именно снижение концентрации медиаторов в гипоталамусе приводит к возрастному выключению детородной функции в женском организме, или климаксу -- закономерному проявлению старения. Таким образом, сопряжение обоих законов на гипоталамическом уровне и сам принцип, которым выполняются оба этих закона, порождают следствие, имеющее решающее значение в биологической жизни каждого индивидуума. Этим следствием является регуляторный механизм старения, болезней старения и естественной смерти. 

Когда завершается выполнение программы развития организма, закон отклонения гомеостаза не прекращает своего существования, а, напротив, продолжает выполняться стой же последовательностью, что и раньше. Поэтому если отклонение гомеостаза вначале служит развитию и росту, то затем оно превращается лишь в силу, нарушающую закон постоянства внутренней среды: после завершения роста развитие как бы продолжается и в результате постепенно начинают формироваться черты, свойственные нормальному старению и болезням старения. Действительно, в процессе старения нарушается гомеостаз: увеличивается в крови уровень сахара, холестерина и т. д. Следовательно,само нормальное старение есть болезнь, вернее, сумма болезней гомеостаза -болезней, вызванных нарушением закона постоянства внутренней среды организма. Такие же изменения, хотя в значительно более быстром темпе, происходят и у горбуши в период нереста. 

Пример гибели горбуши является с этой точки зрения частным примером гибели вследствие нарушений в системе саморегуляции. Частное значение этого примера определяется тем, что изменение системы саморегуляции, создающее в конечном итоге повышенную выработку холестерина, вызывается сигналами, идущими от половых желез, то естьмеханизм смерти остро включается в соответствии с потребностями программы размножения. Но и включение половой функции осуществляется за счет усиления работы системы саморегуляции, что, с одной стороны, обеспечивает потребности размножения, а с другой -становится орудием, вызывающим гибель организма от внутренней причины. Таким образом, смерть от внутренних причин, присущая высокоорганизованным живым системам, -- это результат взаимодействия между механизмами развития и стабилизации, или гомеостаза. 

Обращаю внимание читателя вот еще на что. Увеличение мощности главных гомеостатов в процессе старения означает, что старение и связанные с ним болезни формируются не за счет снижения, угасания, а, напротив, усиления, перенапряжения деятельности систем, регулирующих энергетические процессы, адаптацию и размножение. Это оченьважное положение внешне выглядит прямо-таки неправдоподобным: ведь все мы знаем, что работоспособность, сила, выносливость организма с возрастом снижаются. Но всеэто -- результат старения. Мы же с вами сейчас говорим о его процессе. Жизнь в процессе старения как бы идет вразнос, подобно тому как рано или поздно нечто подобное произойдет с термостатом, если его регулятор из-за снижения чувствительности будет все менее и менее сдерживать повышение температуры в системе. 

Например, известно, что сердце с годами слабеет. Но этому результату -ослаблению -- предшествует увеличение его размеров, то есть усиление его мощности. Чело век, старея, как бы движется по лестнице, ведущей вверх... 

В свете представлений о законе отклонения гомеоста за становится более ясным, почему все происходит именно так, а не иначе. Признаки естественного старения определяются теми изменениями, которые ранее должны быть выполнены для осуществления развития организма. Более того, закон постоянства внутренней среды ограничивает сферу применения закона отклонения гомеостаза тремя главными гомеостатическими системами. 

Иными словами, все те физиологические характеристики организма, которые охраняются законом постоянства внутренней среды, не служат для построения закономерных возрастных болезней, не лежат в основе возникновения регуляторного типа болезней, хотя именно эти болезни в конечном счете и приводят к смерти от внутренних причин; то есть у высших организмов естественная смерть -- смерть регуляторная. 

Исследования, суммированные в табл. на стр. 49, показывают, что причины, лежащие в основе гибели таких, например, далеких друг от друга видов, как горбуша, крыса и человек, практически совпадают. Если бы речь шла не о механизме смерти, то следовало бы сказать, что этот механизм -- чудо совершенства. 

Сегодня можно утверждать, что биологические часы, определяющие длительность жизни высших организмов, заключены не в каждой отдельной клетке, а в системе регуляции. Поэтому точнее эти часы было бы назвать Большими биологическими часами. Вот почему, быть может, нет никакой особой фатальности в явлении естественной смерти, а есть проблемы познания механизма развития организма, и в первую очередь -- углубленного изучения его регуляторных принципов. 

В самом деле, как бы ни были сложны эти принципы, они доступны изучению и контролю. Уже то обстоятельство, что они действуют всегда закономерно, позволяет их изучать лучше, чем изменения, связанные с действием случайных факторов, например "поломок" (мутаций) в громадной машине человеческого тела. Именно наличие перехода программы развития организма в механизм болезней старения -- неисчерпаемый источник оптимизма в поиске путей и средств противодействия этим болезням. 

С теми из читателей, кто, не устрашась трудностей, 

Горбуша 

(по Б. Векслеру, 1978) 

Крыса 

Человек 

Повышение уровня сахара в крови Повышение жирных кислот в крови 

Повышение деятельности коры надпочечников 

Атрофия тимуса 

Ожирение 

Повышение холестерина в крови (до 1000 мг% во время нереста) 

Смерть от инфаркта миокарда, мозга, почек 

Повышение уровня сахара в крови Повышение инсулина в крови 

Повышение уровня жира и холестерина в крови 

Повышение деятельности коры надпочечников (кортикостероидов) 

Ожирение 

Атрофия тимуса со снижением иммунитета 

Смерть от артериосклероза, опухолей гипофиза, инфекций и рака 

Повышение уровня сахара в крови Повышение инсулина в крови 

Повышение уровня жира (триглицеридов) и холестерина в крови 

Повышение деятельности коры надпочечников (относительный избыток кортизола) 

Ожирение 

Снижение клеточного иммунитета 

Смерть каждых 85 человек из 100 в среднем и пожилом возрасте от болезней компенсации: ожирения, сахарного диабета тучных, гиперадаптоза, климакса, атеросклероза, метаболической иммунодепрессии (снижение иммунитета), аутоиммунных болезней, гипертонической болезни, психической депрессии и рака 

без которых было невозможно обойтись в этой главе, добрался до ее конца, подведем итоги. 

Итак, развитие от одноклеточного организма до многоклеточных специализированных организмов есть не просто количественный переход от одной клетки к множеству клеток. Это качественно новый переход от жизни "одного" к жизни системы. В этом процессе произошло подчинение жизни многоклеточного организма, наделенного стабилизирующими гомеостатическими системами, как общим законам работы любых других систем управления, так и специальным требованиям, определяемым законом отклонения гомеостаза. 

Появление в процессе эволюции высших организмов с их саморазвивающимися гомеостатическими системами ограничило влияние факторов, вызывающих смерть от внешних причин. Это сделало возможным совершенствование форм жизни. Но одновременно реализация закона отклонения гомеостаза в конечном итоге приводит к болезням, не совместимым с неограниченным продолжением жизни отдельного индивидуума. В результате доминирующее значение приобрела смерть от внутренних причин. 

Без вмешательства в эти биологические закономерности не могут быть полностью устранены основные болезни высших организмов, ибо эти болезни -тяжелая, но вполне приемлемая плата за достигнутое в процессе эволюции совершенство. В это диалектически противоречивое влияние законов стабильности и отклонения гомеостаза должен вмешаться homo sapiens -Человек разумный, не только высший продукт живой природы, но и ее Инструмент, который теперь на новом этапе ускоряет, изменяет и совершенствует эволюцию живой Природы, а следовательно, и самого себя. 

Как неоднократно подчеркивалось в предыдущих главах, выполнение закона отклонения гомеостаза формирует картину старения и сцепленных с ним болезней, определяя вконечном итоге механизм смерти от внутренних причин. Но для того чтобы лучше понять, каким образом отклонение гомеостаза создает группу определенных болезней, рассмотрим в следующей главе роль внешних факторов в механизме возникновения этих болезней. Сделать это необходимо еще и вот почему. 

По настоящее время многие полагают, что основные болезни человека связаны прежде всего с неблагоприятным влиянием ряда внешних факторов. Действительно, например,переедание может привести к возникновению ожирения, сахарного диабета тучных, атеросклероза. Более того, внешние факторы могут вызвать появление любой из 10 главных болезней человека. Эта зависимость определенных болезней и от строгого порядка внутренних факторов развития организма, и от многих внешних факторов, сама хаотичность которых как бы опровергает представление о порядке, установленном законом отклонения гомеостаза, не позволяла в течение многих лет увидеть то общее в нарушении гомеостаза, что обусловливает возникновение этих болезней. 

Рассмотрим на примере стресса, почему определенные внешние факторы вызывают развитие болезней, обычно сцепленных со старением. 

Эволюция, формируя высшие организмы, определила, что лучше иметь возможность прожить видовой лимит жизни и умереть старым и больным, чем умереть молодым и здоровым в любой момент, наступление которого могло бы определиться только факторами внешней среды. Поэтому вернее было бы сказать, что цивилизация не вызывает болезней цивилизации, а вносит принцип неопределенности в "запрограммированный" механизм болезней старения. 

Глава 5. Внешняя среда и болезни старения 

В организме в ответ на всякое изменение условий, требующее повышения его работоспособности, возникает серия стереотипных приспособительных реакций, направленных на обеспечение его защиты. Совокупность этих защитных реакций известный физиолог Ганс Селье определил как адаптационный (приспособительный) синдром, или стресс. 

Повышение или понижение температуры окружающей среды, голод или жажда, кровопотеря или физическое усилие, инфекция или травма, эмоциональное напряжение или обездвиживание -- все это вызывает ряд изменений в организме, которые объединяются в понятие "стрессорная реакция". 

Организм в этих случаях как бы не интересуется деталями, то есть тем, что составляет особенность каждого из перечисленных факторов -- стрессоров, а реагирует в целом на повреждающий фактор. Стрессорная реакция особенно выгодна для организма тем, что она стереотипна: организм имеет возможность сразу приступить к защите, использовав для этого одну закрепленную реакцию в ответ на все многообразие чрезвычайных раздражителей, или стрессоров. Реакция адаптации, или стресса, пожалуй, самый бдительный страж организма, ибо она всегда автоматически включается и без участия сознания, а лишь под влиянием безусловных рефлексов -- боли или изменения состава внутренней среды (например, при кровотечении, при снижении уровня сахара в крови вследствие голодания и т. д.). 

Искусственное нарушение системы адаптации влечет за собой самые тяжелые последствия. Так, если удалить у животного надпочечники -- эндокринную железу, без которойне может быть осуществлена стрессорная реакция, то сохранить его жизнь даже в идеальных условиях ухода и питания можно, лишь постоянно вводя гормоны надпочечников. Но как только возникает стрессорная ситуация, доза этих гормонов должна быть резко увеличена, иначе животное погибнет из-за недостаточности системы защиты. 

И все же организм нередко дорого платит за свою способность защищаться путем приспособления. Большая группа болезней, так называемых болезней адаптации, возникает именно в условиях стресса. Почему? 

Рассмотрим классический пример встречи кошки с собакой, проанализированный с физиологической точки зрения еще Уолтером Кенноном -создателем учения о гомеостазе.Дополним этот пример описанием стрессорной реакции в духе Ганса Селье, но включим сюда некоторые дополнительные детали, выясненные многочисленными исследователями стресса в дальнейшем, после основополагающих работ Ганса Селье. Наконец, введем в описание этой картины важный элемент -- повышение гипоталамического порога чувствительности, которого ни Г. Селье, ни другие исследователи стрессорной реакции не увидели. А между тем без повышения гипоталамического порога не могла бы быть осуществлена сколько-нибудь длительная стрессорная реакция. Правда, в этом случае и плата организма за адаптацию не была бы столь высокой. 

Итак, собака и кошка заметили друг друга. Органы чувств уже на расстоянии дают сигнал в центральную нервную систему о том, что противник близко. Возможно, предстоитборьба, и поэтому к ней необходима подготовка. Ситуация оценивается корой головного мозга, но сама окраска оценки эмоциональна. 

Именно эмоция является одним из сильнейших мобилизующих факторов. Регуляция эмоций в значительной мере сосредоточена в гипоталамусе. Когда кошка принимает свою характерную позу с выгнутой спиной, это означает, что информация, полученная из коры головного мозга, возбудила эмоции страха и агрессии в гипоталамусе. Это фаза подготовки к борьбе. Сама эмоциональная поза животного приводит тело в состояние готовности к немедленному движению. 

Одновременно гипоталамус посылает сигналы к вегетативной нервной системе -- тому ее отделу, который "ведает" функцией внутренних органов. Такой сигнал в доли секунды поступает в надпочечники, и они выбрасывают свой гормон -- адреналин. Это легко заметить со стороны: адреналин вызывает сокращение специальных мышц кожи, и шерстьу животного становится дыбом. Выброс адреналина в кровь способствует расширению сосудов сердца, мозга и легких и, напротив, сужению сосудов кожи и внутренних органов, особенно пищеварительных, вследствие чего происходит перераспределение объема крови, выгодное для борьбы. Усиливается деятельность сердца, повышается артериальное давление. 

Вся эта деятельность нуждается в обеспечении энергией, и адреналин мобилизует оба источника энергии: из жировых депо -- жирные кислоты и из печени -- глюкозу. Тем самым усиливается питание мышечной ткани и мозга. Все это вместе взятое -- сужение сосудов кожи, вздыбленная шерсть, уменьшающая теплоотдачу, повышение в крови уровня жирных кислот и глюкозы, легкая дрожь -- способствует повышению температуры тела, что создает оптимальные условия для протекания химических реакций. Это напоминаетразминку спортсмена перед стартом и происходит в считанные секунды. 

Наконец, адреналин резко увеличивает способность сердца усваивать кислород. (Заметим в скобках, что у человека эта защитная мера может стать крайне опасной. Так, слишком интенсивное поглощение кислорода из крови сердцем при отрицательных эмоциях временно может создать кислородное голодание, что иногда приводит к недостаточности в работе сердца и даже к инфаркту миокарда. Но при нормальном течении стрессорной реакции адреналин, быстро разрушаясь, успевает дать стимул дальнейшему развитию антистрессорной защиты.) 

В гипоталамусе к этому времени происходят изменения в концентрации посредников -- нейромедиаторов. Расход этих веществ во время стресса увеличился -- они активизировали центры гипоталамуса, контролирующие выделение в кровь из гипофиза кортикотропин, гормона роста и пролактина. Эти гормоны обладают выраженной способностью мобилизовать жирные кислоты из жировых депо. Такое влияние энергетически необходимо, но использовать для этой цели в течение длительного времени адреналин нельзя:уж слишком сильную вегетативную бурю вызывает этот гормон. Если ситуация, вызвавшая стресс, не кратковременна, то необходим переход на более солидную энергетическую базу, что и обеспечивается вводом в действие жиромобилизующих гормонов гипофиза -кортикотропина, гормона роста, липотропина и пролактина. Из жировых запасов эти гормоны берут жирные кислоты, которые обеспечивают сердцу в 6 раз больше энергии, чем глюкоза. 


Страница 2 из 9:  Назад   1  [2]  3   4   5   6   7   8   9   Вперед 

Авторам Читателям Контакты