Между тем уже и сегодня в опытах на животных
удается раздражением или разрушением определенных
ядер гипоталамуса перестраивать физиологические про-
цессы.
В 1956 г. на Международном физиологическом конгрес-
се в Брюсселе Андерсон показал, что, раздражая через
вживленные электроды гипоталамические ядра мозга
козы, можно вызвать у животного такую невероятную
жажду, что оно без передышки поглощает неимоверное
количество воды. Коза на глазах аудитории буквально
распухала и все же продолжала безостановочно пить. Как
только раздражение прекращалось, вода быстро уходила
и животное уменьшалось в объеме.
Можно признать, что нет ни одной вегетативной функ-
ции в организме, которая не была бы связана с состоя-
нием подбугорья. Н. И. Гращенков дает далеко не полный
список физиологических систем и процессов, связанных
с деятельностью ядер гипоталамуса. Он включает в него
температуру тела, деятельность сердечно-сосудистой си-
стемы, водный и солевой обмен, проницаемость сосудов и
тканевых барьеров, белковый, углеводный и жировой об-
мен, состояние мускулатуры, деятельность всех без исклю-
чения желез внутренней секреции, состояние желудочно-
кишечного тракта, мочеиспускание, регуляцию сна и бодр-
ствования и т. д. К этому можно добавить, что огромное
значение состояние гипоталамуса имеет для эмоциональ-
ных и поведенческих реакций. Исследования нашей лабо-
ратории показали, что гипоталамус играет важнейшую
роль в сохранении и поддержании постоянства внутрен-
ней среды. При расстройстве нормальной, слаженной дея-
тельности клеток гипоталамуса в первую очередь наруша-
ется гомеостаз (см. стр. 122).
Тонкое гистологическое изучение гипоталамуса пока-
зывает, что в нем имеется несколько десятков ядер, ре-
гулирующих определенные физиологические функции.
Их долят обычно на три группы - передние, средние и
задние. Принято считать, что задние ядра реализуют
- 110
симпатические, передние - парасимпатические реакции.
Однако такое деление носит в известной степени услов-
ный характер. Симпатические реакции возникают и при
раздражении передних ядер, а парасимпатические - зад-
них. Это говорит о том, что сложные физиологические
функции, например регулирование кровяного давления
или температуры тела, осуществляются в тесном содру-
жестве как передними, так и задними ядрами. Уже сейчас
доказано, что в так называемых симпатических центрах
разбросано немалое количество холин- и серотонинергиче-
ских нейронов, а парасимпатические центры содержат ад-
реналин.
В некоторых случаях идеальное взаимодействие меж-
ду различными ядрами подбугорья нарушается. Нервные
центры перестают реагировать на тревожные звонки или
наоборот - отвечают на них чересчур громко. В силу
самых разнообразных причин возникают расстройства
физиологических механизмов. Регуляторные системы на-
чинают работать вхолостую или невпопад.
Разумеется, не всегда причиной или началом такого
разлада является подбугорье. Нередко <поломка пружины>
происходит в нервных окончаниях, в клетках органов,
в периферических взаимодействиях. Но рано или поздно,
первично или вторично, расстройство регуляторных меха-
низмов захватывает и систему ядер подбугорья. Развива-
ется особое состояние, которое мы когда-то назвали
<болезнью гомеостаза>. В ответ на возбуждение одной
, системы (предположим, симпатической) организм уже не
1 отвечает мобилизацией парасимпатических ресурсов. Так,
II избыток адреналина или норадреналина в крови не ком-
пенсируется их усиленным распадом и выведением из
организма. Не происходит и накопления ацетилхолина.
А образование в тканях и поступление в кровь больших
количеств гистамина не сопровождается повышением ак-
тивности разрушающих его ферментов. Иногда первона-
чальное возбуждение симпатической системы вызывает
Атакой несоразмерный ответ со стороны системы парасим-
патической, что возникает состояние избыточной компен-
сации, сопровождающейся полным расстройством регуля-
1торных систем.
-1 Однажды был поставлен такой опыт. Собаке ввели в
ЩЛередние и задние отделы гипоталамической области
"Электроды и попеременно пропускали через них слабый
III
электрический ток. При этом возбуждались клетки симпа-
тических и парасимпатических ядер. Регуляция физиоло-
гических процессов оказалась полностью нарушенной. Нор-
мальный ритм взаимно компенсирующих и уравновеши-
вающих влияний превратился в лихорадочную пляску воз-
буждении и торможений. Внутренние органы и сосуды по-
лучали быстро сменяющие друг друга противоречивые
импульсы. В стремительном темпе повышалось и падало
кровяное давление, суживались и расширялись сосуды,
учащались и замедлялись сердечные сокращения, усили-
валось и прекращалось выделение желудочного сока. Со-
став крови, ее биологические свойства были резко измене-
ны. Через один-два дня у животного развилась типичная
картина язвенной болезни желудка.
Природа ставит иногда сходные эксперименты и на че-
еке. Конечно, не такие грубые и прямолинейные. Но
ловеке.
расстройство регуляции физиологических процессов, на-
рушение закона обратной связи, потеря способности ком-
пенсировать, уравновешивать сдвиги в составе и свойст-
вах внутренней среды само по себе является болезнью,
хотя вовсе не обязательно проявляется заметными нару-
шениями деятельности органов или физиологических си-
При длительных раздражениях или при хронической
боли деятельность гипоталамуса может в той или иной
степени перестроиться. В первой стадии, когда звучит бо-
левой набат и сигнал бедствия требует напряжения всех
защитных сил, гипоталамус мобилизует комплексную ве-
гетативную систему на устранение болевого раздражителя
и восстановление нормальных взаимоотношений в органи-
зме. Но на каком-то, втором или третьем этапе мобили-
зующие и компенсирующие механизмы гипоталамуса не-
редко разлаживаются. Постепенно, по мере нарастания
болевых раздражений, его деятельность приобретает хао-
тический характер. Тогда-то возникают тяжелые наруше-
ния всей вегетативно-гуморально-гормональной регуля-
ции. Это стадия болевых эффектов.
Но, хотя роль гипоталамуса в изощренном сложном
хозяйстве организма чрезвычайно велика, он отнюдь не
автономен и не самостоятелен в своих действиях. Под-
угорье находится под постоянным и неослабным конт-
ролем вышележащих центров головного мозга, с которыми
связано и анатомически, и функционально. К таким цент-
112
рам относится лимбическая система головного мозга. Мно-
гие исследователи считают, что гипоталамус является
лишь частью этой системы, поскольку через него она реа-
лизует свои направляющие и регулирующие влияния.
Свое название лимбическая система получила от ла-
тинского слова limbus {край, кайма). Она как бы окру-
жает, опоясывает ствол мозга. Раньше ее относили к обо-
нятельному мозгу, т. е. к той области центральной нерв-
ной системы, где разветвляются волокна, идущие от обо-
нятельной луковицы. В настоящее время к лимбическим
структурам относят ряд отделов мозга, не связанных с
обонятельными долями. В лимбику включают гиппокамп,
миндалевидный комплекс, сосковидные ядра, передние яд-
ра зрительных бугров, поясную извилину. Все эти нерв-
ные образования объединяют иногда под названием <кру-
га Пейпеза>, по фамилии изучившего их деятельность
ученого (рис. 16).
Уже давно известно, что лимбическая система тесно
связана с деятельностью внутренних (висцеральных) ор-
ганов. Поэтому ее нередко, хотя и без достаточных основа-
ний, называют <висцеральным> мозгом.
Раздражение электрическим током различных отделов
лимбики у кошек, обезьян, кроликов вызывает множество
эмоциональных реакций - психическое возбуждение,
ярость, агрессию, гнев, страх, тревогу и т. д. Описаны
своеобразные сдвиги в поведении животных (бегство, пры-
ганье, стремление спрятаться или, наоборот, перейти в
атаку). С лимбическими структурами связаны и эмоцио-
нальные переживания, возникающие при длительной
боли. Байтное значение имеют они в формировании поло-
вой деятельности животных и, по-видимому, также чело-
века. Все больше и больше приводится доказательств, что
в миндалевидном комплексе находятся центры подовых
функций.
Активация лимбических образований мозга путем вве-
дения через микроканюли разнообразных химических ве-
ществ ведет к повышению кровяного давления, измене-
нию дыхания, усилению деятельности желудочно-кишеч-
ного тракта, сокращению матки и т. д.
В условиях нормальной жизнедеятельности животных
и человека лимбическая система получает информацию
из всех внутренних органов. Это позволяет ей через ги-
поталамус и периферический вегетативный аппарат регу-
113
Рис. 16. Круг Пейпеза (лимбическая область коры заштрихована)
1 -" переднее ядро зрительных бугров; S - сосцевидное тело подбугорья;
з <-.поясная извилина; 4 -----
гиппокамп
дбигйтвльна
чуВетвитвльпая д
Рис. 17. Лимбическая система (схема). Внутренняя поверхность полуша-
рия мозга
1 - переднее ядро зрительного бугра; 3 .- верхнее срединное ядро; з ->
срединный центр; d - сосцевидное ядро подбугорья; 5 - подбугорье; б -.
обонятельный мозг; 7 - миндалевидное ядро; 8 - обонятельная луксии-
~~- очоагпппй ствол: JOe-нога гиппокампа; II-крючковидная из
ца; 9 - мозговой ствол;
вилина
пировать и координировать физиологические процессы в
организме.
Однако нельзя считать, что лимбическая система са-
мостоятельна и независима. Во всей своей деятельности
она неразрывно связана с выше- и нижележащими от-
делами головного и спинного мозга (рис. 17).
За последние годы накопилось много интересных дан-
пых, показывающих, что состояние и деятельность гипо-
таламуса и вегетативной нервной системы в значитель-
ной мере зависят от ретикулярной формации головного
мозга. Неспецифические влияния, поступающие от рети-
кулярной формации к коре головного мозга, частично про-
ходят через гипоталамическую область. Французские ис-
следователи Дедл и Бонвалле показали, что адреналин
и норадреналин стимулируют адренергические элементы
ретикулярной формации. Определенные участки гипота-
ламуса и ретикулярной формации богаты норадренали-
ном. Вся система нервной передачи построена в них на
выделении этого медиатора. Можно думать, что здесь фор-
мируются симпатические реакции. Другие отделы гипота-
ламуса и ретикулярной формации особенно чувствитель-
ны к ацетилхолину и серотонину.
Уже выше говорилось о том, что ретикулярная фор-
мация повышает бдительность коры больших полушарий
мозга и усиливает ее готовность к действию при раз-
личных раздражениях, поступающих из внешнего мира.
Эта функция ретикулярной формации непосредственно
связана с состоянием задних ядер гипоталамуса, через ко-
торые проходят потоки влияний, активирующих кору
мозга.
Роль ретикулярной формации в организации болево-
го ощущения описана выше. Совместно с лимбической
системой, гипоталамусом, вегетативным аппаратом участ-
вует она в сложном комплексе физиологических и биохи-
мических процессов, возникающих в организме при боли.
Какова же роль коры головного мозга - этого высше-
го, <правительственного> отдела нервной системы? Како-
во ее значение в осуществлении вегетативных функций
организма?
Как ни странно, на этот вопрос пока еще нет точного
ответа. До сих пор не доказано существование высших
регулирующих вегетативных центров в коре. Раздраже-
ние коры электрическим током или химическими веще-
Л15
ствами, как правило, не вызывает специфических реак-
ций со стороны внутренних органов.
Швейцарский физиолог Моннье утверждает, что в дви-
гательной зоне и лобных долях коры можно обнаружить
вегетативные центры. Он приводит такой пример. Когда
мы выполняем тонкую ювелирную работу пальцами, в них
усиливается кровообращение, расширяются сосуды, обост-
ряется чувствительность рецепторов. Это происходит по-
тому, что в двигательной зоне коры, где формируется
двигательный акт, находятся вегетативные центры, клет-
ки которых возбуждаются синхронно с двигательными.
Точно так же приспособление дыхательных движений к
речи происходит благодаря наличию в речевых центрах
элементов вегетативной нервной системы.
Кора осуществляет высший, постоянный контроль над
деятельностью всех подкорковых элементов головного моз-
га. Она направляет и регулирует основную массу физи-
ологических и биохимических реакций, осуществляемых и
гипоталамусом, и лимбической системой, и ретикулярной
формацией. Б свою очередь все эти нервные образова-
ния оказывают определенное влияние на кору. Взаимодей-
ствие по вертикали от низших центров к высшим и от
высших к низшим создает своеобразные кольцевые ритмы
во всех отделах центральной нервной системы.
Длительная болевая импульсация нарушает эту коор-
динированную деятельность расположенных на различ-
ных этажах нервных ансамблей. При этом могут возни-
кать разнообразные расстройства, характер которых зави-
сит от многих причин, требующих в каждом отдельном
случае специального анализа.
Г л ава 5
ХИМИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ
Для современной физиологии чрезвычайно характерен
переход на химические рельсы. Не только сформировал-
ся, но уже занял обширную территорию целый раздел
науки, который по праву можно назвать химической фи-
зиологией. Это не всем известная физиологическая химия,
изучающая химические явления в живой природе, а имен-
но физиология, т. е. наука о процессах, совершающихся
в живой материи, использующая для решения стоящих
перед ней задач все достижения современной химии -
неорганической, органической, физической, медицинской.
Вместе с тем это физиология молекулярная, изучающая
жизнь и превращения веществ на уровне молекул, прони-
кающая в функции доклеточных элементов, клеток, ор-
ганов и их систем, всего организма.
ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА
И Мы не знаем, каковы условия существования на дру-
,гих планетах. Формы бытия разнообразны. Но на Земле
1 жизнь возможна в очень ограниченных пределах и вы-
держивает едва заметные, по сравнению с космическими
масштабами, колебания и сдвиги.
1 Если бактерия, вирус или амеба в определенных ус-
1Говиях еще способны вынести глубокое замораживание
1али сравнительно высокое нагревание, то человек неиз-
бежно погибает, не защитив себя от них специальными
Естественными или искусственными) приспособлениями.
Кивой организм, особенно организм высших животных и
еловека, обладает удивительными свойствами сохранять
11вою жизнеспособность в самых неблагоприятных усло-
виях. Он сопротивляется натиску бушующей стихии, про-
элжает жить при стремительных перепадах температуры
>здухаи атмосферного давления, под обжигающими лу-
117
чами солнца, при ледяном дыхании межпланетного про-
странства, при непрекращающейся бомбардировке косми-
ческими лучами. Он живет и может жить, потому что
сохраняет постоянство своей внутренней среды.
Учение о внутренней среде - одна из вершин совре-
менного естествознания. Оно объединяет не только раз-
ные области биологии, позволяет связать воедино деятель-
ность отдельных органов и физиологических систем, но
дает возможность осмыслить проблему жизни, понять вза-
имоотношение между организмом и природой, постичь се-
крет сохранения живой материи на Земле. Чем глубже
проникает человеческая мысль в таинственный мир внут-
ренней среды, тем яснее становятся законы, управляющие
существованием живых тел, тем отчетливее вырисовы-
ваются пути сохранения здоровья, молодости, работо-
способности.
Как известно, наш организм может жить и развивать-
ся лишь в том случае, если между ним и окружающей
средой происходит постоянный обмен веществ. Из внеш-
ней среды он получает необходимые питательные веще-
ства и энергию. Внешняя среда направляет, регулирует
и организует его деятельность, создает условия для его
существования.
Это относится не только к наиболее совершенному и
наиболее сложно устроенному человеческому организму,
но и к любому простейшему существу растительного или
животного мира.
Для бактерии, инфузории или амебы, соприкасающей-
ся своей поверхностью с каплей воды, в которой она жи-
вет, эта капля олицетворяет весь мир, всю внешнюю сре-
ду. Состав и свойства воды, наличие в ней питательных
веществ, способность пропускать солнечные лучи, ее тем-
пература - факторы, определяющие всю жизнедеятель-
ность клетки, реакцию ее на внешние раздражения, раз-
множение.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50