Глава V. Гуморально-гормональные резервы и возможности организма
Функциональные пробы
Не каждое однократное физиологическое или биохимическое исследование, выполненное в лаборатории или клинике, позволяет судить о состоянии регуляторных механизмов и определить границы гомеостаза. Необходимы повторные обследования организма человека и животных с применением целенаправленных физических или химических нагрузок. Как известно, и в эксперименте, и в клинической практике широко применяются функциональные пробы для оценки возможностей сердечно-сосудистой системы, способности организма разрушать или усваивать введенную в избытке глюкозу, барьерной функции печени, деятельности желудочно-кишечного тракта и т. д. Нами предложены и разработаны функциональные пробы для оценки системы нейрогуморально-гормональных механизмов регуляции функций. С этой целью применяются различные методы строго дозированных воздействий на центральные и периферические отделы нервной системы.
В основе каждой гуморальной пробы лежит слабое, иногда даже подпороговое воздействие на какой-либо отдел вегетативной нервной системы — симпатический или парасимпатический. Возникающее при этом возбуждение одной системы почти сразу компенсируется возбуждением противосистемы. Ответная реакция может быть сильной, умеренной, слабой, может вовсе отсутствовать в зависимости от тонуса и реактивности (готовности к действию) антагонистических, компенсирующих механизмов. Так, например, при введении под кожу или в вену незначительных количеств адреналина возникает первичная симпатическая реакция. Но почти мгновенно начинается мобилизация противоборствующих сил. В крови постепенно нарастает уровень ацетилхолина, показатель возбуждения парасимпатических механизмов. Но на этом реакция не кончается. Накопление ацетилхолина, в свою очередь, возбуждает активность мозгового слоя надпочечников и вот уже в крови снова повысилось содержание катехоламинов, вслед за которым идет накопление ацетилхолина и т. д. и т. д. Как от камня, брошенного в пруд, бегут затухающие и вновь возникающие круги, так же под влиянием самого, казалось бы, незначительного воздействия на организм возникают фазовые колебания во внутренней среде организма. Подъемы и падения, вслед за ними подъемы, уже менее выраженные, снова спады и снова подъемы. Симпатическая активность сменяется парасимпатической, и наоборот (рис. 8). Величина и длительность этих фазовых колебаний зависит от состояния и реактивности нервного аппарата, от интенсивности и скорости образования и распада биологически активных веществ, своевременно вступающих в действие регуляторных механизмов.
Рис. 8. Колебания биологической активности крови при различных состояниях вегетативной нервной системы.
Границы гомеостаза условно очерчены параллельными линиями; Э — границы эрготропной активности; Т — границы трофотропной активности; волнообразная линия — колебания биологической активности крови; сплошные стрелки — направление противорегулирующих процессов; пунктирные — возмущающее воздействие; 1 — при относительном равновесии между тонусом симпатической и парасимпатической системы; 2 — при преобладании тонуса парасимпатической системы; 3 — при преобладании тонуса симпатической системы; 4—6 — при возмущающих воздействиях на фоне относительного равновесия и при преобладании одного из отделов вегетативной нервной системы.
Применяются холодовая, тепловая, адреналиновая, инсулиновая, карбаминохолиновая, падутиновая, мезатоновая и другие функциональные пробы. Выбор наиболее пригодной пробы зависит в первую очередь от цели исследования. Основная задача — выявить резервные, потенциальные возможности вегетативной нервной системы, определить границы гомеостаза, характер и длительность приспособительных и компенсаторных реакций. Функциональные пробы позволяют судить о достаточной или недостаточной активности, реактивности или эффективности регуляторных (корригирующих) механизмов.
Этой цели может служить любое воздействие на организм, способное вызвать колебательный (фазовый) сдвиг в составе и свойствах внутренней среды. Здесь необходимо подчеркнуть, что воздействие должно быть слабым, во многих случаях пороговым. Организм должен дать слабую, едва заметную первичную реакцию на воздействие. Исследователь заинтересован во вторичной, ответной реакции. Она-то и характеризует состояние, нейрогуморально-гормональных механизмов регуляции функций. Этим предложенные нами функциональные пробы принципиально отличаются от широко распространенных проб в физиологическом эксперименте или клинической практике. Если мы хотим проверить реактивность симпатоадреналовой системы, целесообразно ввести в организм небольшое количество вещества, вызывающего слабое возбуждение системы вагоинсулярной, например, инсулина или карбаминохолина[20]. Первичное возбуждение этой системы влечет за собой мобилизацию компенсирующих, резервных механизмов и поступление в кровь и мочу катехоламинов, их предшественников и продуктов превращения. По содержанию их в жидких средах и выделениях организма можно судить о возбудимости и резервных возможностях симпатоадреналовой системы.
Аналогичные взаимоотношения, но лишь с обратным знаком, возникают при исследовании реактивности вагоинсулярной системы.
Таким образом, любой возмущающий фактор вызывает фазовую, периодическую смену симпатической и парасимпатической активности крови, а также фазовые колебания в экскреции соответствующих биологически активных веществ с мочой. Проследить фазовые колебания в составе мочи очень трудно. Моча поступает из почек в мочевой пузырь непрерывным потоком и судить о содержании в ней биологически активных веществ (особенно у человека) можно, только собирая отдельные порции в течение строго ограниченного времени. Возникновение и смена фаз могут быть различными при разных воздействиях. В зависимости от исходного состояния организма фоновые колебания, совершенно неизбежные в условиях гомеостаза, протекают в определенном закономерном ритме и закономерным же образом изменяются под влиянием дозированных раздражителей (рис. 8).
Разберем этот рисунок, имеющий особо важное значение для дальнейших рассуждений. Схема 1 характеризует фоновую активность (нарастание и снижение уровня симпатомиметических и парасимпатомиметических веществ) при достаточных и приблизительно равных резервных возможностях обоих отделов вегетативной нервной системы. Границы гомеостаза условно ограничены линиями, характеризующими эрго- и трофотропные системы (Э—Т). Колебания биологической активности протекают в определенных физиологических пределах, периодически повышающихся или снижающихся.
Схема 2 характеризует те же взаимоотношения при недостаточных резервных возможностях симпатоадреналовой системы и относительном преобладании тонуса и реактивности вагоинсулярной (вегетативно-инсулярный тип). Аналогичные взаимоотношения при недостаточных резервных возможностях вагоинсулярной нервной системы и преобладании симпатоадреналовой представлены на схеме 3 (симпатоадреналовый тип). Как в 1-м, так и во 2-м случаях колебания биологической активности крови протекают на фоне более высокого содержания биологически активных веществ трофотропного (схема 2) или эрготропного (схема 3) ряда. При этом изменяется также длительность фаз (удлинение в зонах преобладающих резервных возможностей и укорочение их в зоне недостаточных резервов).
На схеме 4 представлены фазовые колебания, вызванные различными воздействиями на организм с уравновешенным вегетативным статусом. Первичная закономерная реакция (симпатическая при введении адренергических веществ и парасимпатическая при введении холинергических) сменяется компенсаторной реакцией противоположного знака — отчетливой симпатической при введении холинергического вещества или выраженной парасимпатической — при введении адренергического. Вслед за этим возникают сменяющие друг друга колебания активности, не выходящие за границы гомеостаза. В зависимости от состояния организма и компенсаторных возможностей его волнообразные изменения биологической активности постепенно приходят в норму.
Все эти взаимоотношения складываются иначе, если организм неспособен в силу тех или других причин компенсировать возникшие отклонения или если механизмы регуляции недостаточны (схемы 5 и 6). Любой раздражитель, подчас даже незначительный, может привести к срыву компенсаторных гомеостатических реакций, возникновению выраженных симпатоадреналовых и вагоинсулярных кризов различной интенсивности и длительности.
При высокой реактивности парасимпатической нервной системы и слабости компенсирующих реакций со стороны симпатической возникают вагоинсулярные кризы (схема 5), с преобладающим содержанием трофотропных метаболитов в крови. Обратные соотношения имеют место при высокой реактивности симпатической нервной системы (схема 6).
Выяснение нейрогуморально-гормональных взаимоотношений, выявление сущности, возможностей и резервов регулирующих и регулируемых механизмов может иметь в каждом случае решающее значение не только для оценки состояния физиологических и биохимических систем организма, но и для медицинской практики, направляя мысль врача в сторону правильных диагностических решений и рациональных терапевтических мероприятий.
Наибольшая трудность при изучении механизма нарушения функций заключается в сложности процессов, определяющих состояние вегетативного равновесия в норме и патологии, всегда представляющего сочетанное проявление факторов, способствующих поддержанию и сохранению гомеостаза и возмущающих воздействий, направленных на его нарушение, отклоняющие, компенсирующие и восстанавливающие нормальный уровень колебания, фазово сменяют друг друга и поэтому требуют в каждом отдельном случае специального анализа оценки и понимания наблюдаемых изменений и колебаний.
Как уже указывалось, в зависимости от условий и задач исследования (лабораторного или клинического) применяются различные функциональные пробы, первично действующие на те или иные механизмы комплексной вегетативно-гуморально-гормональной системы.
Опыт показывает, что для оценки реактивности симпато-адреналового (эрготропного) отдела этой системы целесообразно пользоваться тепловой или инсулиновой пробами. Адекватной пробой для оценки реактивности вагоинсулярного (трофотропного) отдела являются в основном холодовая и адреналиновая пробы. Проба с введением мезатона позволяет выявить реактивность обоих отделов вегетативной нервной системы.
Получившие наибольшее распространение в клинической практике адреналиновая и инсулиновая пробы вызывают в организме первичные гуморально-гормональные сдвиги, сопровождающиеся вторично развивающимися физиологическими реакциями. В основе Холодовой, тепловой и мезатоновой проб лежат первичные нервно-рефлекторные реакции, обусловленные раздражением рецепторов и возбуждением нервного аппарата, вслед за которым возникают вторичные гуморально-гормональные сдвиги. В этом принципиальное различие между этими группами функциональных проб.
Схема исследования. Применяются различные варианты функциональных проб. В нашей лаборатории разработана следующая схема, которая может быть использована частично или полностью с учетом возможностей и условий клинического и лабораторного обследования.
1-й день контрольный (фон). У испытуемых собирают отдельными порциями мочу. 1-я порция с 8 до 12 ч, 2-я — с 12 до 16 ч, 3-я — с 16 до 20 ч, 4-я — с 20 до 8 ч следующего дня. В 12 ч 30 мин берут кровь для определения исследуемых биологически активных веществ эрго- и трофотропного ряда.
2-й день (проба). Мочу собирают в те же часы, что и в 1-й день. Клиническое обследование испытуемого (самочувствие, состояние вегетативной нервной системы, определение систолического и диастолического артериального давления, пульс). Дозированная нагрузка проводится в 12 ч. Каждые 10—15 мин в течение 2 ч проводится повторное клиническое обследование. В 12 ч. 30 мин берут кровь для определения исследуемых биологически активных веществ эрго- и трофотропного ряда.
При определении катехоламинов и гистамина в отдельных порциях мочи результаты выражаются в нг/мин. Изменения, вызванные пробой, подсчитываются в процентах к 1-й порции мочи (до пробы). Для исключения суточных колебаний экскреции катехоламинов и других биогенных аминов проценты изменений соотносятся к соответствующим показателям контрольного дня.
Холодовая проба. Погружение кисти руки в холодную воду (4°) на 2—3 мин. Были предложены разные модификации пробы (более теплая вода, меньшая длительность погружения в воду одной или двух рук и т. д.). В нашей лаборатории используется проба, описанная выше. У здоровых людей с устойчивой вегетативной нервной системой первичной реакцией организма является активация симпатоадреналовой системы (гормонального и медиаторного звеньев), выражающаяся в увеличении уровня катехоламинов в крови и моче (и, или) снижении холинергической активности крови. В зависимости от состояния и реактивности различных отделов вегетативной системы качественные и количественные сдвиги могут быть различными, но направление их обычно подчинено одним и тем же закономерностям.
По результатам, полученным при применении Холодовой пробы у здоровых людей и больных с различными формами вегетативной неустойчивости, испытуемые могут быть отнесены к одной из следующих групп.
1. Проба сопровождается нарастанием катехоламинов в крови и моче и снижением холинергической активности крови. Имеет место при умеренной или высокой реактивности симпатоадреналовой системы. В последнем случае нередко наблюдаются значительные, превышающие физиологические колебания сдвиги в обмене исследуемых веществ.
2. Проба сопровождается повышением уровня катехоламинов в крови и моче и одновременным повышением холинергической активности крови. Первичная симпатоадреналовая реакция компенсируется возбуждением парасимпатического (холинергического, вагоинсулярного) отдела вегетативной нервной системы. Процесс этот характеризуется иногда явлением избыточной (гипер) компенсации, граничащей с патологией. В этих случаях уровень свободного ацетилхолина в крови повышается в два, иногда в три раза. Этот тип реакции наблюдается при высокой реактивности вагоинсулярного отдела вегетативной нервной системы.
3. Проба сопровождается снижением уровня катехоламинов в крови и моче при одновременном снижении холинергической активности крови. Результаты пробы характеризуют слабую реактивность всего вегетативно-гуморально-гормонального комплекса.
4. Проба сопровождается снижением уровня катехоламинов в крови и моче и одновременным значительным нарастанием холинергической активности крови. Результаты пробы характеризуют слабость симпатоадреналовой и высокую реактивность вагоинсулярного отдела вегетативной нервной системы.
Тепловая проба. Погружение кисти руки в горячую воду (44°) на 2—3 мин.
У здоровых людей с устойчивой вегетативной нервной системой первичной реакцией организма на тепловую пробу является активация вагоинсулярного отдела вегетативной нервной системы, выражающаяся в повышении холинергической активности крови и снижении уровня катехоламинов в крови и моче.
По результатам, полученным при тепловой пробе, испытуемые могут быть отнесены к одной из следующих групп.
1. Проба сопровождается повышением холинергической активности крови и снижением уровня катехоламинов в крови и моче. Отсутствие сдвигов указывает на несколько ослабленную реакцию вагоинсулярного отдела вегетативной нервной системы.
2. Проба сопровождается повышением холинергической активности крови и одновременным снижением содержания катехоламинов в крови и моче. Это говорит о том, что первичная парасимпатическая реакция, вызванная теплом, быстро компенсируется реакцией симпатической.
3. Проба сопровождается одновременным снижением холинергической активности крови и содержания катехоламинов в крови и моче. Результаты пробы характеризуют низкую реактивность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. В то же время она указывает на некоторую слабость симпатического нервного аппарата.
4. Проба сопровождается снижением холинергической активности крови и значительным нарастанием содержания катехоламинов в крови и моче. Характеризует высокую реактивность симпатоадреналовой системы и недостаточность вагоинсулярного отдела вегетативной нервной системы.
Адреналиновая проба. Установлено, что адреналин как введенный в организм извне, так и образовавшийся в нем самом и поступивший в кровь, быстро из нее исчезает. Полупериод существования экзогенного адреналина в плазме — 0,5—2,3 мин. Проследив динамику экскреции с мочой меченного по углероду адреналина, английские авторы обнаружили, что в первые 10 мин на долю неизменного адреналина приходилось 28±3% общей радиоактивности, через 20 мин — 10±3%, 30 мин — 5±1%, 70 мин — 2±1%. Через 6—8 ч в моче определяются лишь следы меченого адреналина.
Рис. 9. Колебания биологической активности крови при введении под кожу небольших доз адреналина (отмечено стрелкой).
1 — физиологическая норма; 2 — при введении адреналина здоровому человеку; 3 — при кратковременном выходе за границы гомеостаза и быстром восстановлении; 4 — при длительном выходе за границы гомеостаза с преобладанием явлений резкого возбуждения симпатического отдела вегетативной нервной системы; 5 — при длительном выходе за границы гомеостаза с преобладанием явлений резкого возбуждения парасимпатического отдела вегетативной нервной системы; границы гомеостаза условно очерчены параллельными линиями; Э — границы эрготропной активности, Т — трофотропной.
По клинической, в основном вегетативной реакции все испытуемые были отнесены к одной из следующих групп: 1) лица с отсутствием реакции; 2) с частичной реакцией; 3) с выраженной реакцией симпатоадреналового или вагоинсулярного типа.
Выраженные реакции у отдельных испытуемых (3-й тип) наблюдаются преимущественно при вегетативной неустойчивости, при некоторых заболеваниях центральной и периферической нервной системы, в особенности при поражении гипоталамуса и лимбико-ретикулярного комплекса, и напоминают кризы с выходом за пределы гомеостаза (рис. 9).
У подавляющего большинства здоровых испытуемых вегетативная реакция после подкожного введения 0,3 мл 0,1%-ного адреналина полностью отсутствует. В некоторых случаях наблюдается слабая (частичная) реакция (нерезко выраженные изменения артериального давления, пульса или дыхания) и лишь в исключительных случаях могут возникать явления выраженной вегетативной реакции различной интенсивности.
У больных с нарушенной регуляцией (особенно при поражениях гипоталамуса) введение адреналина вызывает нередко длительную и интенсивную вегетативную реакцию, в основном 3-го типа. В этом отношении адреналиновая проба очень удобна и показательна в клинической практике. Уже самый факт интенсивной вегетативной реакции, наступающей после введения адреналина, заставляет насторожиться опытного врача.
У здоровых людей с устойчивой вегетативной нервной системой и хорошо выраженными гомеостатическими реакциями адреналиновая проба активирует первично симпатоадреналовую систему, что сопровождается выбросом катехоламинов из надпочечников в кровь и повышенной экскрецией их с мочой.
По нашим данным, у здоровых людей содержание адреналина в порции мочи, собранной по принятой в нашей лаборатории схеме после инъекции 0,3 мл 0,1% раствора адреналина, увеличивается в среднем на 344%, норадреналина — на 200 %, ДОФА — на 156 %. Выделение дофамина существенно не меняется. Исследования, выполненные с меченым адреналином, показывают, что моча содержит в основном гормон, образовавшийся в организме, а не введенный извне. В следующих порциях мочи содержание катехоламинов начинает уменьшаться и, как правило, оно ниже, чем в порциях, собранных в контрольные дни.
Сменяющие друг друга колебания симпатической и парасимпатической активности крови у здоровых людей, вызванные введением адреналина, обычно не выходят за границы гомеостаза и не вызывают сколько-нибудь выраженных патологических явлений. Однако при очень высоком тонусе или повышенной реактивности симпатоадреналового или вагоинсулярного отделов вегетативной нервной системы колебания биологической активности крови могут быть очень значительными и сопровождаются более или менее отчетливыми вегетативными реакциями. При этом изменения биологической активности крови в подавляющем числе случаев предшествуют физиологическим и клиническим реакциям.
Интенсивная (выраженная) реакция наблюдается обычно у лиц со слабостью или нарушением гомеостатических механизмов и с явлениями повышенной реактивности одного из отделов вегетативной нервной системы. На каком-то этапе после введения адреналина (иногда даже через длительный промежуток времени) наступает торможение компенсаторных механизмов и возникает клиническая реакция типа симпатоадреналового или вагоинсулярного криза (рис. 9).
В этих случаях начало симпатической реакции и предшествующий ей период характеризуются иногда стремительным нарастанием уровня катехоламинов в крови. Иногда содержание их достигает критических цифр, далеко выходящих за пределы гомеостаза. Содержание веществ трофотропного ряда (например, ацетилхолина, инсулина, гистамина) нарастает при этом медленно и не в состоянии компенсировать стремительно увеличивающуюся эрготропную активность крови. Однако возбуждение, а в дальнейшем перевозбуждение симпатоадреналовой системы все же сопровождается постепенным накоплением в крови трофотропных метаболитов. Симпатоадреналовая система, как бы пройдя пик возбуждения и вызвав целый комплекс симпатических реакций (повышение артериального давления, спазм сосудов, учащение сердцебиений, повышение температуры тела, нарастание уровня сахара в крови, взрыв эмоциональных реакций и т. д.), начинает постепенно снижать свою активность, наступает период спада, ослабления и в дальнейшем ее полного истощения.
Вот почему, к удивлению исследователей, на высоте отчетливого симпатоадреналового криза содержание катехоламинов в крови оказывается сниженным, а ацетилхолина, инсулина, гистамина, серотонина — увеличенным в два или три раза. Это парадоксальное явление, впервые описанное в нашей лаборатории, имеет важное значение для клиницистов. Оно говорит о том, что нередко при явлениях выраженного симпатического криза с описанными выше явлениями не следует вводить симпатолитические, т. е. снижающие тонус симпатической системы препараты. Организм сам справляется с перевозбуждением симпатоадреналового аппарата, используя ресурсы противоположного ряда.
В тех случаях, когда у испытуемых имеют место явления вегетативной дистонии с преобладанием реактивности вагоинсулярной системы, адреналиновая проба может вызвать срыв компенсации и привести к возникновению реакции типа вагоинсулярного криза (тошнота, рвота, потоотделение, уменьшение сахара в крови, снижение кровяного давления, замедление пульса, выделение больших количеств мочи с низким удельным весом, усиление перистальтики кишечника и т. д.).
При этом начало реакции характеризуется повышением холинергической активности, уровня гистамина и инсулина в крови, но уже в процессе ее развития нарастает содержание катехоламинов.
Адреналиновая проба может быть использована для оценки реактивности как симпатического, так и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы у человека в норме и при некоторых формах нарушения деятельности вегетативной нервной системы. Однако опыт применения адреналиновой пробы показывает, что она выявляет в большей мере реактивность трофотропных и в меньшей степени эрготропных механизмов.
Инсулиновая проба. Давно известно, что введение инсулина в организм человека и животных способствует выбросу адреналина из мозгового слоя надпочечников. Обычно это приписывается снижению количества сахара в крови и, следовательно, компенсаторному поступлению в кровь веществ, способствующих восстановлению уровня сахара. При этом однако не учитывается влияние инсулина на центральные и периферические отделы вегетативной нервной системы. Между тем инсулин возбуждает парасимпатические элементы, на что организм отвечает системой последовательных защитных реакций, предотвращающих или сглаживающих возможный сдвиг в составе и свойствах внутренней среды. Это обеспечивается не только выравниванием уже возникших изменений, но и целой системой физиологических мер защиты, направленных на их предупреждение. Возникает цепная реакция, выражающаяся в нарастании и затухании фазовых симпатических и парасимпатических колебаний химического состава и биологических свойств крови. Это и позволяет использовать инсулиновую пробу для оценки реактивности симпатоадреналовой и вагоинсулярной систем.
Как правило, введение небольших доз инсулина (0,1—0,15 ед/кг веса) сопровождается характерными вегетативными сдвигами, которые позволяют разделить испытуемых на 4 группы: 1-я — с отсутствием реакции, 2-я — с выраженной вагоинсулярной реакцией (снижение кровяного давления, урежение пульса, вялость, сонливость, иногда незначительная тошнота), 3-я — с умеренной симпатоадреналовой реакцией (повышение артериального давления на 10—15 мм рт. ст., учащение пульса, общее возбуждение, повышение температуры и т. д.), 4-я — с выраженной симпатоадреналовой реакцией (повышение артериального давления, учащение пульса, озноб, дрожь, стеснение в груди, головная боль).
В последнем случае симпатоадреналовая реакция напоминает симпатоадреналовый криз и возникает при некоторых формах нарушения деятельности вегетативной нервной системы. У здоровых людей чаще всего развиваются реакции 1-го и 3-го типа — 65%, реакция 2-го типа — 16% и 4-го типа — 19%. В то же время у лиц с явлениями вегетативно-сосудистой неустойчивости (вегетативная дистония) реакции 1-го и 3-го типов отмечены у 36%, 2-го типа — у 55%, 4-го типа — у 9% лиц. Таким образом, инсулиновая проба выявила у них отчетливое преобладание реактивности вагоинсулярной системы.
У здорового человека с преобладанием тонуса симпатической системы содержание адреналина, норадреналина и дофамина после инсулиновой пробы в моче увеличивается нередко в 4—5 раз («гиперадреналовый» тип реакции).
В то же время у испытуемых, у которых симпатическая реакция вовсе отсутствует или слабо выражена, выделение адреналина с мочой увеличивается примерно в 2 раза, а норадреналина и дофамина закономерно не изменяется («гиноадреналовый» тип реакции).
Как уже указывалось, по уровню адреналина и норадреналина в крови и моче после пробы можно судить о реактивности гормонального или медиаторного звеньев симпатоадреналовой системы. При вагоинсулярных реакциях, вызванных выведением инсулина, экскреция катехоламинов обычно снижена («гипосимпатония» или «симпатоатония»), а содержание ацетилхолина в крови и гистамина в моче повышено.
У лиц пожилого возраста, у которых содержание катехоламинов в крови и моче, по нашим данным, обычно снижено, выведение инсулина вызывает в большинстве случаев более высокую экскрецию катехоламинов с мочой, чем у молодых, что можно считать показателем повышенной реактивности симпатоадреналовой системы.
Инсулиновая проба может быть использована не только для оценки реактивности симпатоадреналовой или вагоинсулярной системы. Несколько работ, выполненных в нашей лаборатории, а затем и в различных экспериментальных и клинических учреждениях, показали, что инсулиновая проба с успехом применяется для прогнозирования возможных вегетативных реакций, возникающих при действии на организм разнообразных возмущающих воздействий, в том числе стрессовых и экстремальных. Учитывая роль симпатоадреналовой системы в приспособительных реакциях организма и в осуществлении компенсаторных и противокомпенсаторных механизмов регуляции, особое внимание должно быть обращено на «гиперадреналовый» и «гипернорадреналовый» ответ при введении инсулина, т. е. на величину повышения экскреции с мочой адреналина или норадреналина. Так, например, оказалось, что введение инсулина лицам, страдавшим постоянными мигренями, вызывает в большинстве случаев сильную головную боль. При этом экскреция адреналина повышалась на 585% (в контрольной группе здоровых на 280%), экскреция дофамина на 192% (у контрольных на 154%), а ДОФА на 315% (у контрольных на 103%). Можно предположить, что возникновение мигренозных болей наблюдается чаще всего у лиц «гиперадреналового» типа и в основе их лежит выброс в кровь адреналина и норадреналина.
Примером использования инсулиновой пробы для прогнозирования возможных вегетативных реакций могут служить наши работы совместно с Р. В. Веледой и Н. Н. Артамоновым. У большой группы здоровых людей (в практике врачебно-летной экспертизы) изучалась экскреция адреналина, норадреналина, дофамина, ДОФА и гормонов коры надпочечников — 17-оксикортикостероидов. Исследования проводились в условиях физиологической нормы (контрольные исследования), при инсулиновой пробе и после двукратного пребывания в барокамере (разрежение 405 мм рт. ст. соответственно высоте 5000 м, пребывание в камере 30 мин).
Полученные результаты показали, что изменения экскреции катехоламинов, вызванные как инсулиновой пробой, так и пребыванием в барокамере, совпадают. Повышение экскреции катехоламинов (особенно норадреналина) и 17-оксикортикостероидов в течение первых часов после введения небольших доз инсулина позволяют прогнозировать (предвидеть) хорошую переносимость умеренных степеней гипоксии в барокамере (рис. 10).
Наблюдавшееся у некоторых испытуемых слабое, недостаточное или замедленное (как бы отставленное или отсроченное) повышение экскреции катехоламинов и 17-оксикортикостероидов после введения инсулина позволяло прогнозировать сниженную переносимость умеренных степеней гипоксии в условиях пребывания в барокамере (рис. 11). Лучше всего (в 95,2% исследований) гипоксию переносили лица, отнесенные по результатам инсулиновой пробы к 4-му типу, всего 11,6% — ко 2-му типу. Испытуемые 1-го и 3-го типов показали средние данные (59%).
Рис. 10. Экскреция катехоламинов при хорошей переносимости гипоксии.
А — подъем в барокамере; Б — инсулиновая проба. Каждый столбик соответствует содержанию катехоламинов в 3-часовой порции мочи; 1 — физиологический фон; 2, 3, 4 — после воздействия. Норма принята за 100.
Рис. 11. Экскреция катехоламинов при пониженной переносимости гипоксии.
Обозначения те же, что на рис. 10.
Применение инсулиновой пробы для прогнозирования возможных вегетативных реакций организма имеет особо важное значение не только для физиологии, но и для клиники. Вопрос о том, как будет реагировать вегетативная нервная система в стрессовых условиях, когда от организма потребуется максимальное напряжение сил, в одинаковой степени занимает и физиолога и клинициста. Какая система будет «на высоте» — симпатическая (симпатоадреналовая) или парасимпатическая (вагоинсулярная), какие катехоламины заполнят внутреннюю среду — адреналин или норадреналин, какие трофотронные метаболиты — ацетилхолин, гистамин, серотонин поступят в кровь и тканевую жидкость — все это важно предусмотреть заранее. В известной мере это позволит предвидеть или планировать необходимые профилактические или лечебные мероприятия, предупреждать угрожающие «ошибки» регуляции, активизировать полезные, подавлять нарушающие гомеостаз реакции.
Введение небольших количеств инсулина, как и адреналина, вызывает заметные изменения в обмене трофотропных веществ — ацетилхолина, гистамина и серотонина. При отсутствии симпатоадреналовой реакции на введение инсулина содержание этих веществ в крови увеличивается, а активность расщепляющих ферментов — ацетилхолинэстеразы и диаминоксидазы снижается, что является, как уже указывалось, показателем повышенной холинергической активности крови и относительной гистаминемии.
По-видимому, изменения обмена ацетилхолина, гистамина и серотонина при инсулиновой пробе являются вторичными и отражают активность защитных (компенсирующих) механизмов или накопление катехоламинов, вызванное введением инсулина. В некоторых случаях при нарушении вегетативной регуляции инсулиновая проба сопровождается снижением уровня свободного ацетилхолина и гистамина в крови наряду с повышением активности расщепляющих ферментов — ацетилхолинэстеразы и диаминоксидазы. Это говорит о слабости компенсаторных механизмов и является предвестником приближающегося, хотя и необязательно наступающего, симпатоадреналового криза.
Таким образом, инсулиновая проба, получившая широкое распространение в эксперименте и клинике, позволяет оценить состояние (тонус и реактивность) вегетативно-гуморально-гормональной комплексной системы. В первую очередь она характеризует состояние симпатоадреналовых механизмов и в несколько меньшей степени вагоинсулярных. Наряду с этим важное значение инсулиновая проба имеет для прогнозирования вегетативных реакций при возмущающих, особенно стрессовых и экстремальных воздействиях на организм.
В заключение необходимо остановиться на пробе принципиально другого, нервно-рефлекторного характера.
Мезатоновая проба. Мезатон (неосинефрин) — синтетический препарат адренотропного действия, по своему строению близок к адреналину. Основное его влияние — повышение кровяного давления. С этой целью он и применяется в клинической практике. Однако вскоре после введения мезатона наступает резкое замедление пульса, обусловленное, по мнению большинства исследователей, компенсаторной реакцией, вызванной возбуждением центра блуждающего нерва. Установлено, что при введении под кожу мезатон первично возбуждает альфа-адренорецепторы. Этим мезатон отличается от адреналина и инсулина, действие которых на вегетативную нервную систему связано с нейрогуморальными сдвигами во внутренней среде, предшествующими выраженными физиологическими реакциями.
Мезатоновая проба проводится по обычной схеме. После подкожного введения (1,0—1,5 мл раствора мезатона в разведении 1:100) регистрируются физиологические и биохимические реакции.
Вегетативные реакции при введении мезатона оцениваются по специально разработанной нами шкале.
Частичная реакция: а) с преобладанием симпатических проявлений — повышение артериального давления на 10—15% и урежение пульса до 10% от исходных величин; б) с преобладанием парасимпатических проявлений — урежение пульса на 10—15%, повышение артериального давления незначительное (в некоторых случаях оно может снижаться); в) с одинаковой приблизительно реактивностью обоих отделов вегетативной нервной системы — повышение артериального давления и урежение пульса до 10—15% от исходных величин. Длительность частичной реакции 20—30 мин. Наблюдается она у людей с устойчивой вегетативной нервной системой.
Умеренная реакция: а) с преобладанием симпатических проявлений — повышение артериального давления на 15—25%, урежение пульса на 10—15%; б) с преобладанием парасимпатических проявлений — повышение артериального давления на 15%, урежение пульса на 15—25%; в) с одинаковой приблизительно реактивностью обоих отделов вегетативной нервной системы — повышение артериального давления и урежение пульса на 15—25% от исходного. Длительность реакции 30—60 мин наблюдается при некоторых (умеренно выраженных) формах неустойчивости вегетативной нервной системы.
Выраженная реакция: а) с преобладанием симпатических проявлений — повышение артериального давления на 25% и более, урежение пульса на 20—25%. Интенсивные пульсирующие головные боли, озноб, побледнение кожи, расширение зрачков и т. д. В некоторых случаях реакция протекает по типу отчетливого симпатоадреналового криза; б) с преобладанием парасимпатических проявлений — повышение артериального давления на 15—20%, урежение пульса на 25—30%. Тупые, интенсивные головные боли, боли в животе, обильное потоотделение, гипертония лица, повышенное мочеотделение. В некоторых случаях реакция протекает по типу отчетливого вагоинсулярного криза; в) с одинаковой приблизительно реактивностью обоих отделов вегетативной нервной системы — повышение артериального давления и урежение пульса более чем на 25%. Интенсивные головные боли, сердцебиение, игра сосудов, то суживающихся, то расширяющихся и т. д. Длительность выраженной реакции до 2—3 ч; она наблюдается при тяжелых формах вегетативной неустойчивости, преимущественно центрального происхождения.
В отдельных случаях введение мезатона вызывает мало типичные реакции с чередующимися фазами повышения и снижения артериального давления, ускорением и замедлением пульса, субъективными жалобами, длительным течением. Эти «нетипичные» реакции говорят о глубоких нарушениях деятельности центральных и периферических отделов вегетативной нервной системы и слабости гомеостатических механизмов.
У здоровых людей мезатоновая проба вызывает преимущественно частичные реакции смешанного (симпатического и парасимпатического) типа. Она позволяет без всякого ущерба для здоровья испытуемого судить об относительном преобладании того или другого отдела вегетативной нервной системы. При нарушении гомеостатических механизмов вегетативной регуляции (те или иные формы вегетативной дистонии) при мезатоновой пробе возникают нередко умеренные или выраженные, подчас «нетипичные» реакции. При этом выявлена одна особенность. В ночные часы реакции на введение мезатона протекают, как правило, значительно слабее, чем в дневные, что зависит, по-видимому, от несколько сниженной реактивности вегетативной нервной системы ночью.
Однако мезатоновая проба принципиально отличается от адреналиновой и инсулиновой. Это показало изучение биологической активности крови и экскреции катехоламинов, гистамина, 5-оксииндолуксусной кислоты и кортикостероидов с мочой. Гуморальные изменения возникают вторично. Они сопутствуют первичным нервно-рефлекторным сдвигам, сопутствуют и поддерживают их. Длительность изменений, вызванных введением мезатона, зависит в значительной степени от нарастания в крови уровня веществ эрго- или трофотропного ряда. На примере мезатоновой пробы выявляется единство нейрогуморальных механизмов регуляции. Вегетативные сдвиги, возникающие при мезатоновой пробе, обусловлены в первую очередь нервно-рефлекторной активностью симпатической нервной системы через альфа-адренорецепторы и компенсаторным возбуждением центра блуждающего нерва. Гуморальногормональные изменения лишь поддерживают и усиливают эффект, вызванный возбуждением симпатического нервного аппарата.
Как и другие пробы, проба мезатоновая может быть использована для выявления состояния вегетативной нервной системы и для прогнозирования реакций организма на стрессовые и экстремальные воздействия.
