119
са, о той узкой полоске в сложном многообразии приро-
ды, в которой возможна жизнь. Ведь человек погибает,
если температура его тела повышается на 6-7Ї, если со-
став крови, ее осмотическое давление, кислотность или
щелочность выходят за пределы какой-то очень стабиль-
ной, неизменной величины. Зона комфорта, если предста-
вить все это графически, наибольшего благоприятствова-
ния для клеток органов и тканей ограничивается таки-
ми сжатыми пределами, что в некоторых случаях переход
от здоровья к болезни почти незаметен.
Если содержание сахара в крови выходит за границы
70-120 мг в 100 мл, уже создается зона дискомфорта,
меньшего благополучия, ухудшенного самочувствия, пред-
дверия болезни. А когда эти цифры падают ниже 50 и
поднимаются выше 300-400 мг, возникает ряд тяжелых
расстройств, требующих неотложного врачебного вмеша-
тельства. Это относится не только к сахару, но и к дру-
гим составным частям крови - солям, продуктам тканево-
го обмена веществ, многим сложным химическим соеди-
нениям, накопление или отсутствие которых во внутрен-
ней среде неизбежно приводит организм к болезни.
Однако понятие о внутренней среде не исчерпывается
одной лишь кровью. Понадобилось немало лет для дока-
зательства, что в сложных организмах клетки органов не
только не соприкасаются с атмосферным воздухом, но и
не омываются кровью. В нормальных условиях эта жид-
кая ткань не покидает пределы кровеносной системы, не
выливается из капилляров в межклеточные пространства.
Природа мудро поставила преграду между нею и клет-
ками.
Несмотря на совершенную, четко организованную си-
стему регуляции состава крови, в ней могут возникнуть
и неизбежно возникают то кратковременные, то затяжные
колебания, опасные для нормального существования кле-
ток. Постоянство состава крови оказалось недостаточным
для клеток внутренних органов, особенно для нервных
клеток мозга, которые могут существовать лишь при
очень устойчивом режиме.
Для каждого органа организовалась собственная ин-
тимная среда, так называемая тканевая или межклеточ-
ная жидкость. Она образуется из крови, но отделена от
нее особыми сложными образованиями, получившими наз-
вание тканевых барьеров. Любой орган, будь то мозг, пе-
120
чень или почки, имеет свою микросреду, нечто вроде ми-
крорайона со своим микроклиматом. Ученые назвали ее
непосредственной средой органов и тканей.
Из этой среды черпают клетки необходимые для их
жизнедеятельности питательные вещества, ей отдают про-
дукты своего обмена. В том крошечном мирке, который
окружает клетку, недопустимы бури и катастрофы, нео-
жиданные изменения, непредвиденные сдвиги. Здесь ца-
рит относительный покой, залог <свободной>, т. е. в ка-
кой-то мере независимой от внешних воздействий, жизни.
Пусть меняются условия окружающего мира, пусть
повышается и падает температура воздуха, колеблется
атмосферное давление, нарастает влажность, усиливается
радиация - во внутренней среде организма, к которой
относится и микросреда органов и тканей, все остается
на одном уровне.
Постоянство внутренней среды, конечно, не представ-
ляет собой какую-то абсолютную величину. Оно в доста-
точной степени относительно, ибо в живом организме нет
и не может быть неколеблющегося равновесия. Для жи-
вой системы равновесие смертельно. Жизнь - это отрица-
ние неподвижного, застывшего равновесия. Состав и свой-
ства внутренней среды постепенно меняются, сдвигаются
и снова приходят к некоторой средней величине. Но эта
средняя сохраняется на каком-то определенном уровне,
и колебания ее совершаются в наиболее благоприятных
для жизни границах. Благодаря устойчивости состава
своей внутренней среды, человек может переходить из од-
ного внешнего окружения в другое. Он сохраняет эту
устойчивость в Арктике и на экваторе, на дне океана и
в стратосфере, на вершине Эльбруса и у берега моря.
Извне и изнутри на организм постоянно действуют раз-
нообразные <возмущающие> факторы. Прием пищи, время
дня и ночи, атмосферное давление, различные внешние
раздражители (например свет, звуки, запахи) неизбежно
вызывают характерные сдвиги в составе и свойствах кро-
ви и тканевой жидкости. Но эти сдвиги, благодаря мощ-
ной системе регулирующих приспособлений, тут же сгла-
живаются, выравниваются, иногда предупреждаются.
Как указывает У. Кеннон, организм отличается необы-
чайной стабильностью, несмотря на то что состоит
из крайне неустойчивых и чувствительных к различным
воздействиям элементов. Вся его жизнедеятельность про-
121
текает на определенном практически неизменном уровне.
Отдельные части нашего тела устойчивы потому, что по-
стоянна окружающая их жидкая основа (fluid ma-
trix). Это постоянство регулируется автоматически. По-
скольку состав и свойства внутренней среды организма
однородны и противостоят более или менее значительным
колебаниям, отпадает необходимость в бесчисленных спе-
циальных приспособлениях, поддерживающих устойчивую
деятельность отдельных органов и физиологических сис-
тем. Поэтому постоянство внутренней среды следует рас-
сматривать как чрезвычайно экономичное устройство.
ГОМЕОСТАЗ
Уже не один десяток лет крылатая фраза Клода Бер-
нара - <Постоянство внутренней среды организма - за-
лог его свободной и независимой жизни> - является ис-
точником почти необозримого числа экспериментальных
исследований и теоретических обобщений. Но лишь с кон-
ца 20-х годов нашего столетия после того, как Кеннон
сформулировал свое представление о гомеостазе, проблема
постоянства внутренней среды организма приобрела не
только общебиологическое и медицинское, но и глубокое
философское звучание.
Под гомеостазом следует понимать относительную ус-
тойчивость внутренней среды и физиологических функций
организма (кровообращения, дыхания, пищеварения, об-
мена веществ и т. д.). Это система безупречно действую-
щей автоматической стабилизации жизненных процессов.
Понятие гомеостаза не разъясняет сущности явления.
Оно лишь отражает тот факт, что при самых разнообраз-
ных условиях и потребностях основные физические и хи-
мические параметры состава и свойств внутренней среды
организма сохраняют удивительное постоянство. При этом
даже значительные <возмущающие> воздействия вызы-
вают неожиданно малые и лишь временные колебания,
после чего вскоре восстанавливаются нормальные взаимо-
отношения.
Гомеостаз - обязательное условие существования всех
млекопитающих. Известно огромное число разнообразных
механизмов, определяющих постоянство внутренней сре-
ды и физиологических функций; оно обеспечивается слож-
ной системой приспособительных реакций, направленных
122
на ограничение влияния внешних воздействий, способных
вызвать нарушение гомеостаза, действующих постоянно и
неизменно, хотя и в разной степени и с различной интен-
сивностью. Но, возникая, они встречают каждый раз про-
тиводействие со стороны защитных, компенсирующих сис-
тем организма. Благодаря этому состав, физико-химические
и биологические свойства внутренней среды сохраняются
на одном уровне.
Обмен веществ в организме нельзя уподобить сгора-
нию угля в топке паровоза или бензина в моторе ав-
томобиля. В организме постоянно, непрерывно, ни на ми-
нуту не прекращаясь, протекают одновременно тысячи
реакций, совершенно точно согласованных и взаимосвя-
занных. Все они совершаются таким образом, что концен-
трация необходимых для нормальной жизнедеятельности
веществ - глюкозы, аминокислот, солей, микроэлемен-
тов - находится примерно на одном и том же уровне, наи-
более благоприятном для организма.
Как часто врачам приходится выслушивать жалобы
на плохое самочувствие, вызванное переменой погоды,
снижением атмосферного давления, повышенной влаж-
ностью, а иногда и незначительными волнениями, огор-
чениями, заботами. Особенно чувствительны к этим сдви-
гам в привычной обстановке пожилые люди, лица, стра-
дающие расстройствами деятельности нервной системы,
сердечно-сосудистого аппарата и т. д. Повышение кровя-
ного давления, раздражительность, бессонница, мигрени и
многие другие болезненные состояния возникают нередко
при незначительных внешних воздействиях, которых здо-
ровый человек даже не замечает.
А не замечает он их потому, что любое нарушение со-
става крови мгновенно исправляется и выравнивается
многочисленными регуляторными приспособительными
механизмами, которыми природа (даже с некоторым из-
бытком) обеспечила организм.
Наш организм - очень сложная самоуправляемая ла-
боратория. В течение миллионов, если не миллиардов лет,
создавались и отшлифовывались системы, поддерживаю-
щие постоянство среды и физиологических функций орга-
низма. Предположим, что человек поволновался или -
приведем другой пример - упал и разбил колено. Коле-
но болит, пострадавший нервничает, трет ушибленную
ногу. Это чрезвычайное происшествие, при котором про-
123
исходит мобилизация резервных сил организма, в первую
очередь - симпатического отдела вегетативной нервной
системы. В крови нарастает содержание адреналина, воз-
буждающего, тонизирующего организм, повышающего ак-
тивность большинства его органов. Под влиянием адрена-
лина усиливаются и учащаются сокращения сердца су-
живаются сосуды, нарастает кровяное давление, повыша-
ется содержание сахара в крови. Адреналин стимулирует
свертывание крови, снимает утомление мышц.
Одновременно многочисленные чувствительные прибо-
ры внутренних органов - интерорецепторы, регистрирую-
щие едва заметные колебания в составе внутренней сре-
ды, сигнализируют в центральную нервную систему, что
<стрелки приборов сдвинулись>, что нормальный режим
системы нарушен.
И здесь срабатывает система обратной связи. Это то,
что мы называем регуляцией, вернее - саморегуляцией
функций. Стремясь выравнять наступивший сдвиг во внут-
ренней среде, не допуская существенных отклонений от
средней постоянной величины, организм начинает уси-
ленно вырабатывать вещества, действие которых во мно-
гих отношениях противоположно, антагонистично дейст-
вию адреналина. К ним относятся инсулин, ацетилхолин,
в известной мере также серотонин, гистамин. Активирует-
ся другой отдел вегетативной нервной системы - пара-
симпатический. Кровяное давление постепенно снижает-
ся, сосуды расширяются, сердце замедляет свой ритм,
уровень сахара крови возвращается к норме. Организм
быстро отрегулировал возникшие сдвиги, и все верну-
лось к исходному уровню.
На этот раз болевое раздражение сыграло роль <воз-
мущающего фактора>, нарушившего гомеостаз на корот-
кий период времени. Боль прошла (могла и не пройти),
гомеостаз восстановился. Болевой сигнал был необходим,
он заставил человека принять необходимые меры для за-
щиты организма от последствий травмы. Гомеостатиче-
ские механизмы оказались прочными и в достаточной сте-
пени надежными.
ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
Каждый организм, безразлично- одноклеточный или
многоклеточный, является единым целым. Все его орга-
ны тесно связаны друг с другом и управляются общим,
124
точным, слаженным механизмом. Чем выше развит орга-
низм, тем сложнее и тоньше устроена, тем большее зна-
чение имеет для него нервная система. Но в организме
существует и так называемая гуморальная регуляция и
координация работы отдельных органов и физиологиче-
ских систем. Она осуществляется при помощи особых вы-
сокоактивных химических веществ, накопляющихся в кро-
ви и тканях в процессе жизнедеятельности организма.
Клетки, ткани, органы выделяют в окружающую тка-
невую жидкость продукты своего обмена веществ, так
называемые метаболиты. Во многих случаях это - про-
стейшие химические соединения, конечные продукты по-
следовательных внутренних превращений, протекающих в
живой материи. Образно выражаясь, это <отходы произ-
водства>. Но нередко такие отходы обладают необычайной
активностью и способны вызвать целую цепь новых фи
зиологических процессов, образование новых химических
соединений и специфических веществ.
К числу более сложных продуктов обмена относятся
и гормоны, выделяемые в кровь железами внутренней
секреции (надпочечниками, гипофизом, щитовидной же-
лезой, половыми железами и т.д.), и медиаторы-пере-
датчики нервного возбуждения (стр. 127). Это сильнодей-
ствующие химические вещества, обычно довольно сложно-
го состава, участвующие в подавляющем большинстве жиз-
ненных процессов. Они оказывают самое решительное
влияние на разные стороны деятельности организма: дей-
ствуют на психическую деятельность, ухудшают или
улучшают настроение, стимулируют физическую и умст-
менную работоспособность, возбуждают половую актив-
ность. Любовь, зачатие, развитие плода, рост, созревание,
инстинкты, эмоции, здоровье, болезни проходят в нашей
жизни под знаком эндокринной системы.
Вытяжки из желез внутренней секреции и химически
чистые препараты гормонов, искусственно полученные в
лаборатории, применяются при лечении различных за-
болеваний. Инсулин, кортизон, тироксин, половые гормо-
ны продаются в аптеках. Очищенные и синтетические
гормональные препараты приносят огромную пользу лю-
дям. Учение о физиологии, фармакологии и патологии ор-
ганов внутренней секреции превратилось за последние
годы в один из важнейших разделов современной биоло-
гии.
125
Но в живом организме клетки эндокринных Желез вы-
брасывают в кровь не химически чистый гормон, а ком-
плексы веществ, содержащие сложные продукты обмена
(белкового, липондного, углеводного), тесно связанные с
активным началом и усиливающие или ослабляющие его
действие.
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 51 52 53 54 55 56 57 58 59