Гомеостаз
Уже не один десяток лет крылатая фраза Клода Бернара — «Постоянство внутренней среды организма — залог его свободной и независимой жизни» — является источником почти необозримого числа экспериментальных исследований и теоретических обобщений. Но лишь с конца 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 устойчивость внутренней среды и физиологических функций организма (кровообращения, дыхания, пищеварения, обмена веществ и т.д.). Это система безупречно действующей автоматической стабилизации жизненных процессов.
Понятие гомеостаза не разъясняет сущности явления. Оно лишь отражает тот факт, что при самых разнообразных условиях и потребностях основные физические и химические параметры состава и свойств внутренней среды организма сохраняют удивительное постоянство. При этом даже значительные «возмущающие» воздействия вызывают неожиданно малые и лишь временные колебания, после чего вскоре восстанавливаются нормальные взаимоотношения.
Гомеостаз — обязательное условие существования всех млекопитающих. Известно огромное число разнообразных механизмов, определяющих постоянство внутренней среды и физиологических функций; оно обеспечивается сложной системой приспособительных реакций, направленных на ограничение влияния внешних воздействий, способных вызвать нарушение гомеостаза, действующих постоянно и неизменно, хотя и в разной степени и с различной интенсивностью. Но, возникая, они встречают каждый раз противодействие со стороны защитных, компенсирующих систем организма. Благодаря этому состав, физико-химические и биологические свойства внутренней среды сохраняются на одном уровне.
Обмен веществ в организме нельзя уподобить сгоранию угля в топке паровоза или бензина в моторе автомобиля. В организме постоянно, непрерывно, ни на минуту не прекращаясь, протекают одновременно тысячи реакций, совершенно точно согласованных и взаимосвязанных. Все они совершаются таким образом, что концентрация необходимых для нормальной жизнедеятельности веществ — глюкозы, аминокислот, солей, микроэлементов — находится примерно на одном и том же уровне, наиболее благоприятном для организма.
Как часто врачам приходится выслушивать жалобы на плохое самочувствие, вызванное переменой погоды, снижением атмосферного давления, повышенной влажностью, а иногда и незначительными волнениями, огорчениями, заботами. Особенно чувствительны к этим сдвигам в привычной обстановке пожилые люди, лица, страдающие расстройствами деятельности нервной системы, сердечно-сосудистого аппарата и т.д. Повышение кровяного давления, раздражительность, бессонница, мигрени и многие другие болезненные состояния возникают нередко при незначительных внешних воздействиях, которых здоровый человек даже не замечает.
А не замечает он их потому, что любое нарушение состава крови мгновенно исправляется и выравнивается многочисленными регуляторными приспособительными механизмами, которыми природа (даже с некоторым избытком) обеспечила организм.
Наш организм — очень сложная самоуправляемая лаборатория. В течение миллионов, если не миллиардов лет, создавались и отшлифовывались системы, поддерживающие постоянство среды и физиологических функций организма. Предположим, что человек поволновался или — приведем другой пример — упал и разбил колено. Колено болит, пострадавший нервничает, трет ушибленную ногу. Это чрезвычайное происшествие, при котором происходит мобилизация резервных сил организма, в первую очередь — симпатического отдела вегетативной нервной системы. В крови нарастает содержание адреналина, возбуждающего, тонизирующего организм, повышающего активность большинства его органов. Под влиянием адреналина усиливаются и учащаются сокращения сердца, суживаются сосуды, нарастает кровяное давление, повышается содержание сахара в крови. Адреналин стимулирует свертывание крови, снимает утомление мышц.
Одновременно многочисленные чувствительные приборы внутренних органов — интерорецепторы, регистрирующие едва заметные колебания в составе внутренней среды, 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 внутренней среде, не допуская существенных отклонений от средней постоянной величины, организм начинает усиленно вырабатывать вещества, действие которых во многих отношениях противоположно, антагонистично действию адреналина. К ним относятся инсулин, ацетилхолин, в известной мере также серотонин, гистамин. Активируется другой отдел вегетативной нервной системы — парасимпатический. Кровяное давление постепенно снижается, сосуды расширяются, сердце замедляет свой ритм, уровень сахара крови возвращается к норме. Организм быстро отрегулировал возникшие сдвиги, и все вернулось к исходному уровню.
На этот раз болевое раздражение сыграло роль «возмущающего фактора», нарушившего гомеостаз на короткий период времени. Боль прошла (могла и не пройти), гомеостаз восстановился. Болевой сигнал был необходим, он заставил человека принять необходимые меры для защиты организма от последствий травмы. Гомеостатические механизмы оказались прочными и в достаточной степени надежными.
