Внутренняя среда организма

Организующая роль нервного аппарата (принцип нервизма) лежит в основе отечественной физиологической школы И. М. Сеченова, И. П. Павлова, А. Д. Сперанского, их многочисленных учеников и последователей. Гуморально-гормональные теории (принцип гуморализма) более распространены за рубежом, хотя в последние годы получили широкое признание и в нашей стране. Представление о ведущей роли вегетативной нервной системы, в особенности ее симпато-адреналового отдела, развиваемое У. Кенноном, Л. А. Орбели, Б. Р. Гессом, Э. Гельгорном и др., в осуществлении гомеостаза не является исчерпывающим или всеобъемлющим, но и невозможно, нельзя исключить, как это говорилось выше, особо важную роль комплексного вегетативно-гуморально-гормонального аппарата в регуляции и координации физиологических механизмов.

Значение гипофизарно-надпочечниковой системы, разработанное Г. Селье, учение о барьерных функциях организма Л. С. Штерн, теория функциональных систем П. К. Анохина, учение о доминанте А. А. Ухтомского — все это отдельные блоки, быть может, фрагменты, а может быть, и компоненты учения о гомеостазе. Французский ученый Г. Лабори считает, что все равновесие многоклеточного организма как бы вращается вокруг «путешествия» в нем молекулы водорода. Участвуя в сложнейших процессах обмена веществ, водород регулирует концентрацию водородных ионов, т. е. реакцию внутренней среды организма, что и лежит в основе гомеостатических механизмов.

Каждая из предложенных теорий таит в себе часть, иногда большую, иногда меньшую, истины жизни, каждая охватывает одну или другую сторону проблемы, но ни одна не в состоянии исчерпать ее полностью. Стремительное движение науки ломает устоявшиеся представления, для того чтобы поставить на их место другие, казалось бы, на этот раз более близкие к «абсолютной истине», но проходит какое-то время, новые гипотезы и теории сменяются еще более новыми, а сомнения возникают снова и снова, ибо нет границ тайнам природы, как и нет пределов познанию их человеком.

Глава III. Гуморально-гормональная регуляция физиологических процессов

Изучение химических и физико-химических взаимоотношений в организме значительно расширяет наши возможности при решении неясных и недостаточно разработанных аспектов проблемы внутренней среды. В этом плане особое значение для понимания механизмов регуляции ее состава и свойств приобретают гуморальные и гормональные факторы.

У высокоразвитых животных и человека гуморальная регуляция тесно связана с нервной, составляя вместе с ней единую систему нейрогуморальных неразрывных связей. В течение ряда лет, исходя из предвзятых теоретических положений и неточных экспериментальных данных, многие исследователи противопоставили нервную регуляцию гуморальной. Сторонники нервной теории стремились доказать отсутствие сколько-нибудь существенного химического взаимодействия между органами и тканями, в то время как представители стремительно развивающегося гуморального направления готовы были исключить или свести к минимуму ведущее значение нервной системы и нервных импульсов в организме человека и животных.

Вполне закономерно, что для выросшего и вошедшего в науку за последние десятилетия поколения физиологов, патологов, биохимиков непримиримые схватки, разыгравшиеся между «нервистами» и «гуморалистами» в первой половине нашего столетия, не представляют большого интереса. Но «старожилы» вспоминают и жаркие споры, подчас выходившие за пределы пауки, помнят и постепенное смягчение разногласий, и мирное объединение противоречивых, казавшихся несовместимыми мнений под единым нейро- или нервно-гуморальным флагом.

От колыбели до зрелости научного гуморализма, впервые заявившего право на существование в 1921 г. после работ австрийского фармаколога О. Леви, его развивали, расширяли и углубляли Г. Дейл, У. Кеннон, А. Ф. Самойлов, Ч. Шеррингтон, Л. А. Орбели, И. П. Разенков, А. Розенблют, У. Эйлер, А. В. Кибяков, X. С. Коштоянц, Д. Нахмансон и многие другие физиологи, патофизиологи, биохимики, физикохимики, морфологи, терпеливо собиравшие доказательства своей правоты и создавшие наконец стройную концепцию регуляции физиологических процессов через жидкие среды организма.

Но, вероятно, наиболее последовательным, наиболее убежденным гуморалистом в нашей стране была Лина Соломоновна Штерн, столетие со дня рождения которой мы недавно отметили.

Было время, когда вопрос ставился бескомпромиссно: либо нервная, либо гуморальная регуляция. Но еще в 1937 г. Л. С. Штерн [11], быть может, несколько предвосхищая будущее, писала, что в «настоящее время обе тенденции — паннервизма и пангуморализма — в достаточной мере сблизились. Появившийся в последние годы термин „нейрогуморальная регуляция“ отражает понимание того синтеза, который осуществляется в механизме координирования функций животного организма». Возникло представление о комплексных нервно-гуморально-гормонально-барьерных механизмах регуляции, стало на свое место учение о метаболитах, т. е. неспецифических, образующихся в процессе обмена веществ регуляторах функций организма.

Представление о гуморальной регуляции функций получило последовательное развитие в работах Л. С. Штерн и ее сотрудников. Ссылаясь на авторитет крупнейших химиков и биохимиков XVIII и XIX вв., Л. С. Штерн выделила на первое место биохимию как основу физиологии животного и растительного организма. Однако и она сама, и ее ученики неоднократно подчеркивали, что в организме химические и нервные факторы неотделимы и взаимно связаны. Без преувеличения можно признать, что в основе современных концепций о роли и значении биологически активных веществ в регуляции и координации функций организма лежит представление о метаболитах. Метаболиты играют основную роль в гуморальных взаимоотношениях внутри организма, осуществляя либо непосредственную связь между органами и физиологическими системами, либо действуя опосредованно через центральные и периферические нервные образования.

Даже роль внутрисекреторных образований в гуморальной регуляции не может быть сведена к действию изолированных гормонов, поскольку ни один гормон не поступает во внутреннюю среду в химически чистом виде. Физиологическим действием обладают, как правило, лишь комплексы биологически активных веществ. «Совершенно неправильно, — писала Л. С. Штерн, — свести роль любого органа в общей динамике организма к действию одного пли даже нескольких гормонов и при изучении взаимных связей и взаимодействий органов мы должны принимать во внимание все без исключения вещества, которые выделяются этими органами в общую циркуляцию, и наличие и соотношение которых далеко не безразлично. Как установлено, эти, так называемые сопровождающие вещества, могут значительно усилить или ослабить, даже извратить действие специфически активных веществ» [12].

Развитие проблемы гуморальной регуляции функций потребовало в дальнейшем выделения из общей массы метаболитов, циркулирующих в жидких средах организма, специфических групп определенной химической структуры, обладающих теми или другими выраженными, им одним свойственными биологическими особенностями и вызывающими строго очерченные физиологические эффекты. В своих работах школа Л. С. Штерн неоднократно ставила вопрос о «химии метаболитов». Начало исследований в этой области следует отнести ко второй половине тридцатых годов, когда шаг за шагом в разных странах началась расшифровка состава и физиологического действия многих биологически активных и сопровождающих веществ.

Среди них оказалось немалое число гормонов общего действия, тканевых гормонов, нейрогормонов, вазоактивных соединений.

С каждым годом растет число «расшифрованных» метаболитов. В 1947 г. был открыт серотонин. Независимо друг от друга У. Эйлер и М. Гольдблатт обнаружили целый класс биологически активных веществ — простагландинов, принимающих активное и обязательное участие в деятельности нервной системы, течении температурной и воспалительной реакций, регуляции желудочной секреции, менструального цикла, зачатия, родов и т. д. Особо важное значение имеют простагландины в осуществлении действия гормонов на клетку.