Проницаемость гистогематических барьеров повышается и снижается при действии различных физических и химических факторов на организм, при некоторых физиологических и патологических состояниях (смена сна и бодрствования, голодание, утомление, беременность, послеродовой период, состояния стресса, тревоги, шок, переохлаждение, перегревание, лихорадка, различные инфекционные заболевания, действие ионизирующей радиации и т. д.).

Некоторые содержащиеся в крови и тканях или введенные извне биологически активные вещества (например, ацетилхолин, гистамин, серотонин, брадикинин, различные ферменты, в первую очередь фермент гиалуронидаза) в небольших количествах снижают сопротивляемость гистогематических барьеров и тем самым повышают переход вещества из крови в органы и ткани. Противоположное действие оказывают катехоламины, соли кальция, рутин и другие.

При патологических процессах барьерная функция организма нередко перестраивается, сопротивляемость (резистентность) гистогематических барьеров повышается или снижается. Снижение сопротивляемости соответствующих барьеров делает органы более восприимчивыми к ядам и инфекциям, по некоторым данным — усиливает рост опухолей. Напротив, повышение сопротивляемости нередко носит защитный или компенсаторный характер. Организм защищается от чужеродных веществ, случайно или с лечебной целью введенных в кровь. Во многих случаях гистогематические барьеры препятствуют поступлению в те или другие органы лекарственных препаратов, антибиотиков и антител. Этим объясняется их неэффективность. Вот почему проблема регулирования функционального состояния барьеров имеет для клиники особо важное значение. Предложены самые различные методы воздействия на барьеры отдельных органов. Облучение (общее или местное) разными участками светового спектра (инфракрасным и ультрафиолетовым), воздействие ультракороткими, высокочастотными волнами, рентгеновыми лучами, ультразвуком, электромагнитным полем сверхвысокой частоты, иногда обычное прогревание, а также введение в организм некоторых гормонов, фармакологических препаратов, ферментов, психотропных веществ, витаминов и т. д. изменяют функциональное состояние гистогематических барьеров. Все эти методы могут быть использованы в лабораторной и медицинской практике для целенаправленной перестройки барьерных функций.

Успех физиотерапевтических мероприятий во многих случаях зависит от изменения проницаемости барьеров. Искусственное снижение сопротивляемости того или иного гистогематического барьера путем различных физических или химических воздействий может повысить или расширить действие лекарственных препаратов, не проникающих в обычных условиях в непосредственную среду органа, в то время как повышение сопротивляемости служит целям профилактики при инфекциях, интоксикациях, опухолевом росте и т. д. Проницаемость барьеров повышается при введении тех или других веществ (например, некоторых антибиотиков, лечебных сывороток) непосредственно в артерию, питающую орган. Резкое повышение их концентрации в притекающей к органу крови значительно увеличивает эффективность препарата, необходимого для лечения местных нарушений. И, наконец, в определенных случаях для воздействия на клетки пораженного органа химические соединения, лекарственные препараты, лечебные сыворотки вводятся, если это возможно, в обход того или другого барьера (в цереброспинальную жидкость, плевральную и суставные полости, в ткань органа и т. д.).

В течение многих лет непревзойденное творение природы, ее высшее и самое совершенное достижение — головной мозг человека исследуется и изучается во всех странах мира. И все же до сих пор мы не можем сказать, что его строение, химический состав, неповторимо тонкие, подчас загадочные механизмы действия, влияние на физиологические и биохимические процессы жизнедеятельности организма хорошо известны и до конца поняты исследователями — морфологами, физиологами, биохимиками, психологами. Еще до сих пор говорят о мозге как о «черном ящике», используя крылатое выражение основателя кибернетики Норберта Винера, который назвал этим термином устройство, выполняющее определенную операцию над входным потенциалом, строение и функции которого, обеспечивающие выполнение операции, остаются неизвестными. В начале нашего столетия И. П. Павлов[25] писал: «Можно с правом сказать, что неудержимый с времен Галилея ход естествознания впервые заметно приостанавливается перед высшим отделом мозга, или, вообще говоря, перед органом сложнейших отношений животных к внешнему миру. И, казалось, что это недаром, что здесь действительно критический момент естествознания, так как мозг, который в высшей его формации — человеческом мозгу — создавал и создает естествознание, сам становится объектом этого естествознания».

Многое изменилось с тех пор, когда были написаны эти слова. На помощь естествоиспытателю пришли поразительно тонкие, необыкновенно информативные методы анатомического, гистологического, физического и химического исследования. Лаборатории и клиники обогатились сложнейшей электронной аппаратурой, автоматическими анализаторами, мощными усилителями, вычислительными машинами, микроманипуляторами, способными проникнуть в отдельную клетку, уловить и записать электрический ток, рождающийся при возбуждении одного-единственного нейрона. Таинственный орган, перед которым беспомощно останавливался человеческий гений, начал выдавать свои тайны. Магическая сущность процессов, совершающихся в его недрах, стала достоянием науки, «черный ящик» приоткрыл свое содержимое.

О том, что центральная нервная система, в первую очередь головной мозг, управляет функциями организма, известно давно. Чем выше развита живая система, тем сложнее устроена, тем большее значение имеет для нее нервная система. Она регулирует и координирует все проявления его жизнедеятельности. Нервные импульсы, поступая в клетки, органы и ткани, вызывают не только явления возбуждения или торможения, но и направляют, перестраивают протекающие в них химические процессы, стимулируют либо подавляют образование и распад биологически активных соединений, осуществляющих возникновение, течение и затухание физиологических колебаний в составе и свойствах внутренней среды.

Но для того, чтобы нервная клетка головного и спинного мозга могла жить и посылать в органы и клетки — мишени «директивные» сигналы, она, как и любая клетка любого органа, нуждается в непрерывном поступлении кислорода и питательных веществ (белков, углеводов, жиров, солей, витаминов, сложных биологически активных соединений и т. д.). Ее деятельность зависит от состава и свойств микросреды, в которой она живет, откуда получает гуморальную информацию и которой отдает продукты своего обмена — метаболиты. В одних случаях ей нужны простые, в других — сложные химические продукты, вырабатываемые органами и тканями внемозгового происхождения либо нервными клетками, расположенными подчас в отдаленных участках спинномозгового ствола. Вещества эти обладают во многих случаях свойствами истинных гормонов, иногда «кандидатов в гормоны», как их называют в специальной литературе. Клетки мозга «общаются» между собой не только через нервные, но и гуморальные связи. Образующиеся в синапсах медиаторы передают сигналы с одной нервной клетки на другую, модуляторы регулируют деятельность нейронов и их ансамблей, поступая в микросреду различных отделов мозга. Местное влияние метаболитов, медиаторов и модуляторов может генерализоваться, если они попадают в цереброспинальную жидкость или в ток крови. Более подробно об этом в следующей главе.

Еще недавно исследователи, изучая в лабораторных опытах на животных действие крови, оттекающей от мозга, могли убедиться, что по своим свойствам эта кровь отличается от крови, притекающей к мозгу. Поступившая в центральную нервную систему артериальная кровь обогащается какими-то веществами, усиливающими деятельность сердца, повышающими кровяное давление, изменяющими состояние пищеварительного тракта, работу почек. Оказалось, что влияние оттекающей от мозга венозной крови на различные органы и физиологические системы зависит от функционального состояния центральной нервной системы.