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.
