Механизмы регуляции вегетативных функций организма

В настоящее время можно считать доказанным, что основным органом, ответственным за продукцию эритропоэтина в организме человека и животных, являются почки (Якобсон, 1957; О. И. Моисеева, 1970), хотя воз­можно их образование также в печени и селезенке. Особая роль почек в продукции эритропоэтина доказы­вается тем, что после удаления почек у животных кон­центрация эритропоэтина в крови падает, развивается анемия и уменьшается красный кровяной росток. Гипоксия в этих условиях не приводит к увеличению концентрации эритропоэтина в крови. Пересадка почки предварительно нефрэктомированному животному восстанавливает у него способность к образованию эритропоэтина и эритропоэз.

Эритропоэтин относится к физиологическим стимуля­торам эритропоэза. Он содержится в небольших коли­чествах в крови и моче здоровых людей и животных, гипоксия лишь усиливает его образование.

Почки обладают прямой чувствительностью к гипоксическому стимулу (Фишер, 1971). Это доказывается тем, что при перфузии изолированной почки кровью с низ­ким напряжением кислорода в оттекающем перфузате появляется эритропоэтин. Но в целостном организме ги­поксия может стимулировать выработку почкой эритро­поэтина включением дополнительных общих нервных и гуморальных механизмов, вторично вызывающих сни­жение или перераспределение почечного кровообра­щения и усиливающих гипоксию, особенно коркового слоя почечной ткани, или изменяющих в почке харак­тер метаболических процессов.

При гипоксии может развиваться реакция напря­жения, или «стресс-реакция». Одним из ведущих механиз­мов этой реакции является изменение нейроэндокринного состояния организма: наблюдается возбуждение симпатической нервной системы и гипоталамуса, увели­чение продукции гормонов гипофизом, мозговым ве­ществом и корой надпочечников. Возбуждение симпати­ческой нервной системы и поступление в кровь гормо­нов могут влиять на почечный кровоток и метаболизм в почке и тем самым менять продукцию ею эритропо­этина при гипоксии.

Действительно, в экспериментах на животных (кры­сы, кролики, обезьяны) установлено, что: а) раздраже­ние ядер переднего и заднего гипоталамуса сопровож­дается повышением концентрации эритропоэтина в плаз­ме и усиленным эритропоэзом, а разрушение этих ядер снижает эритропоэтический ответ на гипоксию; б) адренокортикотропный (АКТГ) и соматотропный (СТГ) гормоны гипофиза, тироксин, глюкокортикоиды, андрогены и ряд других гормонов стимулируют эритропоэз путем увеличения продукции эритропоэтина. Опосредо­ванное эритропоэтином действие гормонов на продукцию эритроцитов доказывается тем, что реакция снимается одновременным введением с гормонами антиэритропоэтической иммунной сыворотки. Через эритропоэтин в ос­новном усиливают эритропоэз и продукты эритродиереза.

Хотя костный мозг имеет хорошо развитую афферен­тную и эфферентную иннервацию и является мощной ре­флексогенной зоной (В. Н. Черниговский и А. Я. Ярошевский, 1953), вопрос о прямой нервной регуляции про­лиферации и дифференцировки кроветворных клеток в на­стоящее время решается отрицательно. Наблюдающие­ся при раздражении нервов и денервации конечностей анемия и изменения в костномозговом кроветворении, очевидно, явления вторичные и обусловлены нарушени­ями в характере микроциркуляции, глубокими метабо­лическими сдвигами и дистрофическими процессами стромальных элементов и кроветворного микроокружения.

Таким образом, основным механизмом регуляции эрит­ропоэза является гуморальный механизм с участием спе­цифического гормона эритропоэтина, направляющего диф­ференцировку стволовых кроветворных клеток по эритроидному ряду. Этот механизм функционирует при ста­бильной эритрокинетике и при любых возмущениях, нарушающих равновесие между напряжением кислорода в крови и потребностями в нем со стороны тканей ор­ганизма. Возможно, в такой регуляции наряду со спе­цифическими стимуляторами принимают участие и гу­моральные ингибиторы эритропоэза. В настоящее время вопрос о месте их образования, химической природе и ме­ханизме действия на эритропоэз еще далек от разре­шения.

Система красной крови, осуществляющая газотран­спортную функцию, в целостном организме включается как элемент в более сложную функциональную сис­тему — систему регуляции «меры недостатка кислорода в организме» (А. Г. Дембо, 1957). В последнюю вхо­дят также системы кровообращения (кровоток и депо крови), дыхания и утилизации кислорода тканями. Ком­пенсация недостатка кислорода может осуществляться как за счет увеличения интенсивности работы систем кровообращения и дыхания, так и за счет усиленного эритропоэза. Включение в реакцию первых двух систем характеризуется большими энергетическими затратами, но осуществляется очень быстро и поэтому может сыг­рать решающую роль в сохранении жизни организма в остром периоде развившейся недостаточности кислоро­да. Усиление эритропоэза наступает более медленно, но при длительном недостатке кислорода, эта реакция энер­гетически более выгодна для сохранения жизнедеятель­ности. Использование различных элементов такой фун­кциональной системы в определенных соотношениях де­лает организм более устойчивым к условиям среды.

Регуляция количества лейкоцитов

Клетки белой крови выполняют в организме защит­ные функции путем фагоцитоза (гранулоциты, в основном нейтрофилы и моноциты), детоксикации продуктов бел­ковой природы (эозинофилы) и участвуя в иммуноло­гических реакциях (лимфоциты). У здорового человека количество лейкоцитов составляет 5—8 тыс. в 1 мкл крови (5—8Г/л), между различными формами лейкоци­тов имеются достаточно постоянные соотношения (лей­коцитарная формула).

Для всех лейкоцитов родоначальником является ство­ловая кроветворная клетка, но уже на уровне ранних предшественников (частично детерминированные полипотентные клетки-предшественники) происходит ограничение одного из путей дифференцировки клеток (по миелоидному или лимфоидному типу).

Гранулоциты и моноциты образуются в костном моз­ге. Срок их жизни колеблется в пределах 6-12 суток, при этом в системе циркуляции они находятся несколько ча­сов. Значительная часть гранулоцитов и моноцитов депо­нируется в капиллярной сети легких, печени, селезенки, самого костного мозга.

Лимфоциты занимают особое место в системе крови, они участвуют в иммунологических реакциях и поддер­живают регенерацию тканей. К органам лимфопоэза от­носятся: костный мозг, вилочковая железа, лимфоидная ткань кишечника (центральные лимфоидные органы), лимфатические узлы, селезенка (периферические лим­фоидные органы). Различают несколько субпопуляций лимфоцитов. В 60-х годах XX в. введено деление лим­фоцитов на Т- и В-лимфоциты.

Образование Т-лимфоцитов происходит в тимусе (ви­лочковая железа) путем дифференцировки клеток-пред­шественников, мигрирующих из костного мозга. Дифференцировка осуществляется под влиянием специфическо­го индуктора — гормона тимозина. Из тимуса Т-лимфоциты мигрируют в периферические лимфоидные органы: лим­фатические узлы, селезенку.

В-лимфоциты у млекопитающих подвергаются первич­ной дифференцировке в лимфоидных органах, являющихся аналогом фабрициевой сумки птиц (возможно пейеровы бляшки кишечника или сам костный мозг), откуда мигри­руют в периферические лимфоидные органы. Субпопуля­ция В-лимфоцитов постоянно поддерживается в костном мозге, Т-лимфоциты в нем практически отсутствуют.

Под влиянием чужеродных антигенов (специфичес­кий гуморальный индуктор) Т-лимфоциты дифференци­руются в эффекторные сенсибилизированные лимфоци­ты, способные распознавать и связывать антиген, раз­рушать чужеродные клетки, а В-лимфоциты — в плаз­матические клетки, продуцирующие иммуноглобулины (антитела) и осуществляющие специфические иммуноло­гические реакции гуморального типа. Для процесса диф­ференцировки В-лимфоцитов в антителопродуцирующие клетки необходимо взаимодействие Т- и В-клеток при участии макрофагов, а также стромальных клеток, созда­ющих необходимое микроокружение.

Между лимфоцитами крови, тканей (печень, селезенка) и лимфатическими узлами происходит постоянный обмен.