В этой главе нам придется еще раз вернуться к вопросу о значении боли. Нужна ли боль организму или человек может обойтись без этого мучительного ощущения? О пользе, которую приносит живым существам чувство боли, уже неоднократно говорилось в этой книге. Боль это прежде всего сигнал опасности, угроза, предостережение. При помощи болевого ощущения организм узнает о тех сильных раздражениях, которые носят разрушительный характер и могут оказаться для него в том или ином участке угрожающими и даже смертельными.

Положительная роль боли была бы несомненна, если бы она немедленно прекращалась после того, как выполнила свое назначение. Как только сигнал опасности воспринят корой головного мозга, как только приведены в действие механизмы, необходимые для ликвидации источника болевого раздражения, боль становится излишней, ненужной или вредной, а иногда опасной. Она могла бы исчезнуть без каких-либо нежелательных последствий, для организма, но в подавляющем большинстве случаев не исчезает.

В центральную нервную систему систематически поступают болевые раздражения, и человек чувствует тягостную, непрестанную, а иногда совершенно не соответствующую тяжести заболевания боль. Под влиянием этой боли живет некоторое время весь организм. В какой-то мере — иногда большей, иногда меньшей — он приспособляется («адаптируется») к чувству боли. Боль становится временами менее острой, менее мучительной, по все же неизменно и безжалостно напоминает о себе, то ослабевая, то вспыхивая с новой силой. Зрительные бугры и кора головного мозга подвергаются постоянной и безостановочной бомбардировке болевыми импульсами.

Это ведет к образованию в центральной нервной системе особо чувствительных (сенсибилизированных) очагов возбуждения.

Достаточно стойкое возбуждение тех или других областей коры головного мозга может стать на какой-то период времени господствующим, главенствующим во всей нервной системе. Возникает состояние, которое академик А. А. Ухтомский называл доминантой. Доминантный очаг возбуждения притягивает к себе возбуждение из других нервных центров и одновременно подавляет их деятельность.

Попробуем расшифровать это несколько трудное понятие. Сначала приведем простой пример из физиологии.

Как известно, во время спариванья в весеннее время самцы лягушек крепко обхватывают самок и удерживают их в таком положении в течение всего периода метания икры, который может продолжаться до 10 дней. При этом мышцы передних конечностей необычайно напряжены, и любое раздражение, нанесенное на поверхность лапок, только усиливает обхватывательный рефлекс. Очевидно, в определенных участках спинного мозга возник стойкий очаг возбуждения, поддерживающий длительное сокращение мышц. Все раздражения, поступающие в спинной и головной мозг, притягиваются этим очагом возбуждения и тем самым поддерживают и усиливают его. В то же время другие нервные центры находятся в состоянии торможения и не отвечают на импульсы, которые при иных обстоятельствах обязательно вызывают в них процесс возбуждения.

Достаточно стойкое возбуждение протекающее в центрах в данный момент, приобретает по Ухтомскому значение господствующего фактора в работе прочих центров: накапливает в себе возбуждение из самых отдаленных источников, но тормозит способность других центров реагировать на импульсы, имеющие к ним прямое отношение.

При длительном болевом раздражении в различных отделах нервной системы — анимальной и вегетативной — создаются доминантные очаги возбуждения, что неизбежно ведет к изменению и расстройству деятельности отдельных органов и различных физиологических систем.

 

 

Алексей Алексеевич Ухтомский

 

Особый интерес представляет в этом отношении работа почек. Прошло почти сто лет с тех пор, как знаменитый французский физиолог Клод Бернар обратил внимание на то, что при сильных болях прекращается выделение мочи (анурия). Это наблюдение было подтверждено целым рядом исследователей. В настоящее время можно считать твердо установленным, что болевое ощущение почти полностью прекращает деятельность почек.

Такое состояние может быть вызвано не только непосредственным болевым раздражением, но и условно.

Достаточно ввести животное в комнату, в которой ему предварительно наносилось болевое раздражение, чтобы мочеотделение полностью прекратилось, несмотря на обильное питье или введение в желудок больших количеств жидкости. Если при нанесении болевого раздражения (безусловный раздражитель) звучал звонок или вспыхивала электрическая лампочка (условный раздражитель), то анурия будет наступать при каждом звонке или при каждом зажигании света.

Интересно отметить, что у человека можно приостановить мочеотделение, если под гипнозом внушить ему сильное болевое ощущение. Это говорит о том, что кора головного мозга вмешивается в такой, казалось бы совершенно не контролируемый нашим сознанием процесс, как образование мочи почкой. Физиологи хорошо знают, что при болевых раздражениях у собаки прекращается выделение мочи, и поэтому, изучая работу почек, они применяют методы, при которых животное остается спокойным и не испытывает неприятных ощущений.

Механизм этого явления, которое носит название болевой анурии, был подробно вскрыт работами Л. А. Орбели и К. М. Быкова. Им удалось показать, что при болевом раздражении в организме происходит ряд весьма сложных процессов, в результате которых деятельность почек ослабевает или прекращается.

В разных лабораториях изучалось влияние болевого раздражения на организм. В настоящее время хорошо известно, как влияет боль на сердечно-сосудистую систему, на работу желудка и кишок, на пищеварение, на поджелудочную железу, селезенку, железы внутренней секреции и т. д. Можно считать установленным, что не существует органа в нашем теле, на который длительная боль не оказывала бы определенного влияния. Изменения в отдельных органах и физиологических системах зависят от характера боли, от ее силы, продолжительности, от психического состояния больного, его выдержки, умения подавить чувство боли. Вот почему у одних людей мы наблюдаем при сильных болях учащение сердечной деятельности, а у других замедление, у одних кровяное давление повышается, у других падает.

Сильные и, особенно, длительные боли влияют определенным (обычно тормозящим) образом на деятельность центральной нервной системы. Исследования М. Н. Ерофеевой из лаборатории И. П. Павлова показали, что сильные болевые раздражения приводят иногда к полному исчезновению слюнных условных рефлексов.

Как правило, при боли учащается и углубляется дыхание, усиливается потоотделение, уменьшается количество желудочного сока и сока поджелудочной железы, тормозится процесс пищеварения. Боль вызывает изменение состава и свойств крови, числа эритроцитов и лейкоцитов и т. д. При сильной боли страдает состояние слухового и зрительного аппаратов.

Один из ближайших учеников Л. А. Орбели, проф. С. М. Дионесов, подробно и обстоятельно изложил огромный материал, накопленный физиологами и клиницистами по вопросу о влиянии болевых ощущений на жизнедеятельность отдельных органов, физиологических систем, организма в целом. Можно считать установленным, что длительное раздражение болевых рецепторов и вызванное им чувство боли приводят к сложным и многообразным изменениям в организме.

 

Железы внутренней секреции

 

Вторая половина XIX и начало XX в. ознаменовались необычайным расцветом учения о внутренней секреции.

Многие гормоны, т. е. вещества, выделяемые железами внутренней секреции в кровь, получены лабораторным путем в виде химически чистых соединений. Подробно изучено действие гормонов на весь организм и на отдельные органы. Хорошо известно, что происходит в организме, если нарушена деятельность какой-нибудь железы внутренней секреции или когда она удалена для той или другой экспериментальной цели.

В настоящее время можно считать установленным, что железы внутренней секреции осуществляют в тесном взаимодействии с нервной системой необычайно тонкую, совершенную и безупречную регуляцию жизненных процессов. Выделяя свои гормоны непосредственно в кровь, они изменяют химический состав внутренней среды организма, перестраивают деятельность нервного аппарата и тем самым в определенной степени направляют и координируют деятельность отдельных органов и всего организма. Все железы внутренней секреции самым тесным образом связаны друг с другом, и гормоны одной железы, как правило, оказывают определенное влияние на деятельность других желез. Но в то же время вся деятельность желез внутренней секреции находится под постоянным и неослабным контролем нервной системы.

Болевое раздражение, как уже указывалось, вызывает в организме сложные и разнообразные изменения.

В крови и тканевой жидкости накопляются чрезвычайно активные химические вещества, которые током крови разносятся по всему телу и оказывают определенное действие на его клетки и органы. Железы внутренней секреции не остаются пассивными. Они чутко и быстро реагируют на чувство боли и отвечают на него либо усилением, либо ослаблением выделения гормонов. Из головного и спинного мозга, из коры и подкорки, из центров и нервных узлов вегетативной нервной системы получают они сигналы бедствия. Тягостная, непрекращающаяся, неуспокаивающаяся боль захватывает всю нервную систему, вовлекая в орбиту своего действия и содружество желез внутренней секреции.

В то же время высокоактивные химические вещества, как, например, ацетилхолин, адреналин, серотонин и гистамин, накопившиеся при болевом раздражении в нервных окончаниях кожи и в клетках центральной нервной системы, переходят в кровь, проникая в тканевую жидкость органов, в том числе и желез внутренней секреции, в одних случаях возбуждая, в других угнетая их деятельность.

Все железы внутренней секреции отвечают на боль.

Каждая из них реагирует по-своему. Но в первую очередь на болевое раздражение отвечают четыре железы нашего организма — надпочечники, придаток мозга, щитовидная и поджелудочная железы.

Гормон мозгового слоя надпочечников — адреналин — называют универсальным, иногда аварийным, гормоном.

Клетки, образующие адреналин, находятся во внутреннем, мозговом слое надпочечников, и адреналин следует отличать от гормонов, выделяемых наружным слоем надпочечников — его корой. В основном его действие подобно действию симпатической нервной системы. Он возбуждает организм, усиливает деятельность большинства его органов. Если ввести человеку или животному в кровь адреналин, у него усиливаются и учащаются сокращения сердца, суживаются сосуды, повышается кровяное давление, нарастает уровень сахара в крови, расширяется зрачок, и в то же время почти полностью прекращаются движения кишечника. Такая же картина наблюдается при возбуждении симпатической нервной системы, и уже давно известно, что адреналин действует на симпатическую нервную систему, являясь ее возбуждающим гормоном.

Посмотрите на испуганную или разъяренную кошку.

Вы сразу увидите все признаки усиленной деятельности симпатической нервной системы: расширение зрачков, сердцебиение, взъерошивание шерсти. Если у такой кошки исследовать кровь, оттекающую от надпочечников, то в ней очень легко обнаружить повышенное содержание адреналина.

Функции адреналина в организме чрезвычайно многообразны. Это одновременно и гормон, поступающий в кровь из мозгового слоя надпочечников, и медиатор — передатчик нервного возбуждения, выделяющийся из окончаний нервных волокон в клетки и ткани, вызывающий строго определенные эффекты в сердце, легких, мышцах и других органах и тканях. Это регулятор физиологических процессов, усиливающий их в одних случаях и подавляющий в других. И, наконец, это ударное мобилизационное оружие организма, мера его физиологической защиты как при нападении, так и при обороне.

Когда лев мощным прыжком бросается на лань, уровень адреналина в его крови резко нарастает, а когда лань стремительно мчится по лесу, спасаясь от преследования хищника, такой же точно адреналин из надпочечников разносится током крови по всему ее телу.

Адреналин возбуждает, тонизирует организм, повышает активность большинства его органов. Под влиянием адреналина усиливаются и учащаются сокращения сердца, сужаются сосуды, нарастает кровяное давление, увеличивается содержание сахара в крови. Адреналин повышает свертываемость крови (а вдруг ранение и возможная кровопотеря!), расширяет зрачок, взъерошивает шерсть у животных (ярость, страх!). Все это имеет огромное биологическое значение. По своему действию адреналин напоминает действие симпатического отдела вегетативной нервной системы. Уже давно известно, что симпато-адреналовый аппарат мобилизуется у человека и животных в минуты опасности, когда необходимо подтянуть резервы, повысить возможности, укрепить линию обороны.

Без адреналина и норадреналпна деятельность симпатической нервной системы невозможна. Адреналин и возбуждает ее, и заменяет, действуя гак же, как она, на клетки, ткани и органы. Симпатины — вещества, выделяемые окончаниями адренергических (возбуждающихся адреналином) нервов — сложные химические образования, состоящие из адреналина, норадреналина и промежуточных продуктов их обмена. Если в организме в силу тех или иных причин отсутствует адреналин, образование симпатинов прекращается.

Эмоциональное возбуждение, как показали многочисленные исследования, усиливает деятельность мозгового слоя надпочечников и вызывает повышенное образование в них адреналина. То же самое происходит и при боли. Раздражение электрическим током седалищного нерва вызывает у животного сильнейшую боль. Чем дольше длится опыт, тем сильнее и мучительнее становится болевое ощущение. Если у такого животного исследовать кровь, то в ней легко обнаружить большое количество адреналина, во много раз превышающее нормальное.

В нашей лаборатории неоднократно исследовалось содержание адреналина и продуктов его превращения в крови при различных заболеваниях, сопровождающихся тяжелыми болевыми явлениями. Оказалось, что при болях всегда нарастает уровень адреналина в крови. Интересно при этом, что адреналин накапливается главным образом в болевых зонах; например при болях в левой руке наибольшее количество адреналина обнаруживается в венозной крови, оттекающей от левой руки, при болях в правой половине тела уровень адреналина выше справа, и наоборот. Таким образом, можно считать доказанным, что при боли деятельность мозгового слоя надпочечников усиливается и значительные количества адреналина начинают поступать в кровь.

Не меньшее, если даже не большее, значение для сохранения нормальной деятельности организма при сильном болевом раздражении имеют гормоны коры надпочечников, так называемые кортикостероиды. В последние годы выделен целый ряд этих гормонов, отличающихся друг от друга некоторыми особенностями химического строения. Они оказывают стимулирующее действие на деятельность мышц, регулируют углеводный и минеральный обмен в организме. В системе компенсаторных механизмов, т. е. приспособлений, при помощи которых организм восстанавливает нарушенное равновесие, гормоны коры надпочечников играют чрезвычайно важную роль. Огромное значение надпочечников видно из того, что животное, у которого удалены эти железы, погибает, если ему на<не. сти подряд несколько не слишком сильных болевых раздражений.

Нижний мозговой придаток, или гипофиз, является важнейшей железой внутренней секреции. Его гормоны принимают участие почти во всех жизненных явлениях и, что особенно существенно, влияют на деятельность остальных желез внутренней секреции. Гипофиз расположен внутри черепа, на основании мозга. Он состоит из передней и задней долей, между которыми находится так называемая промежуточная часть гипофиза. Местоположение гипофиза позволяет ему выделять гормоны не только в кровь, но также и в омывающую его спинномозговую жидкость и в мозг, с которым он тесно связан.

Гипофиз выделяет в кровь несколько специфических гормонов, регулирующих деятельность других желез внутренней секреции. Адренокортикотропыый гормон действует на кору надпочечников и стимулирует выделение кортикостероидов, тиреотропный гормон влияет на щитовидную железу, гонадотропный — на половые железы.

Исследования советских ученых показали, что при боли резко изменяется выделение гормонов гипофиза.

Сильные болевые раздражения перестраивают всю деятельность этого сложнейшего (и по строению и по функции) органа, несмотря на его небольшую величину.

Одновременно с усиленным выделением адреналина надпочечниками в кровь и спинномозговую жидкость начинают поступать большие количества различных гормонов гипофиза. Химический состав спинномозговой жидкости резко нарушается. Изменяются процессы обмена веществ в клетках головного и спинного мозга.

Под влиянием гормонов гипофиза в организме усиливаются и учащаются сокращения сердца, повышается кровяное давление, становится более энергичным обмен жиров и углеводов в организме.

Особый интерес представляет выделение гипофизом особого гормона, содержащего бром. В свое время И. П. Павлов говорил, что человечество должно быть счастливо, что располагает таким драгоценным для нервной системы препаратом, как бром. Еще не так давно считали, что бром ослабляет возбуждение в центральной нервной системе. Однако работы И. П. Павлова и его учеников показали, что препараты брома на самом деле усиливают и тонизируют процессы торможения в коре головного мозга. Помимо этого, бром повышает способность нервных клеток быстро восстанавливать свою деятельность при так называемом нервном истощении.

Л. А. Орбели и его сотрудники показали, что при сильных болевых раздражениях гипофиз начинает выделять в спинномозговую жидкость большие количества «бромного гормона»: природа защищается от боли и притупляет болевое ощущение, мобилизуя запасы брома в организме. Интересно сопоставить это обстоятельство с некоторым притуплением тягостных ощущений, которое рано или поздно наступает при длительных, непрекращающихся болях. При этом развивается состояние какогото угнетения, оцепенения или даже сна, которое можно объяснить накоплением брома в определенных участках центральной нервной системы.

Большое влияние оказывают на гипофиз родовые боли. Они резко возбуждают деятельность гипофиза, из которого начинают поступать в кровь большие количества гормонов, усиливающих и учащающих сокращение мускулатуры матки.

Описанная выше болевая анурия (прекращение мочеотделения почками), вызванная сильными болевыми ощущениями, также зависит от усиленной деятельности гипофиза. Гипофиз начинает выделять особый (антидиуретический) гормон, который подавляет деятельность почек (рис. 31). Под влиянием этого гормона при болевых ощущениях почти полностью прекращается образование мочи и наступает состояние анурии.

 

 

Рис. 31. Образование антидиуретического гормона в ядрах подбугорья

_{1, 2 — ядра подбугорья, 3 — путь движения антидиуретического гормона, образовавшегося в ядрах подбугорья, 4 — задняя доля гипофиза; гормон поступает в капилляры, 5— вена задней доли гипофиза, в — артерия задней доли гипофиза, 7 — передняя доля гипофиза, 8 — артерия, снабжающая кровью ядра подбугорья, 9 — нейрон одного из ядер подбугорья; капли гормона передвигаются по нервному волокну}

 

В настоящее время многие исследователи оспаривают выделение антидиуретического гормона гипофизом. При болевых раздражениях содержание этого гормона в крови крыс резко нарастает, даже в тех случаях, когда гипофиз предварительно удален. Можно считать доказанным, что антидиуретический гормон выделяется не гипофизом, а специальными клетками подбугорья.

Сравнительно недавно в печати появились сообщения о том, что после оперативного удаления гипофиза исчезают тяжелейшие боли, вызванные раковой опухолью груди. Был сделан вывод, что гормоны, выделение которых регулируется гипофизом, принимают активное участие в формировании болевого ощущения.

Эта многообразная реакция гипофиза на боль тесно связана с деятельностью надпочечников. Гормоны гипофиза подготовляют организм, ткани: и органы к действию адреналина и способствуют его выделению. При наличии гормонов гипофиза действие адреналина усиливается.

В то же время, как только содержание адреналина в крови и тканях по каким-либо причинам уменьшается, гипофиз начинает выделять гормон, усиливающий деятельность надпочечников. Таким образом гормоны надпочечника и гипофиза взаимно дополняют друг друга.

Деятельность гипофиза — этой ведущей железы внутренней секреции — находится под постоянным и неослабным контролем центральной нервной системы, главным образом подбугрового (гипоталамического) отдела головного мозга. Обычно мы говорим о единой системе: гипоталамическая область — > гипофиз — > кора надпочечников, все члены которой теснейшим образом нервным и гуморальным путем связаны друг с другом.

Здесь, вероятно, следует сказать и о нашумевшей теории канадского ученого Ганса Селье, имеющей непосредственное отношение к проблеме боли.

Еще в 1936 г. Селье опубликовал в одном из широко распространенных научных журналов «Nature» короткую заметку под названием: «Синдром, вызываемый разными повреждающими агентами». Смысл ее заключался в следующем. Если организм подвергается влиянию каких-либо повреждающих агентов, например холода, некоторых ядов, боли, в нем возникают характерные, примерно однозначные при самых разнообразных воздействиях, изменения. Возникает напряжение всех защитных механизмов или, по выражению Селье, состояние стресса. Пожалуй, не существует ни одной проблемы в мировой литературе, которой было бы посвящено такое бесчисленное количество исследований, как проблема стресса. Конечно, мы не можем подробно остановиться на ней. Следует только сказать, что все проявления стресса Селье связывал с поступлением в кровь гормонов коры надпочечников. По его представлению, любое сильное раздражение («стрессор») возбуждает в первую очередь деятельность гипофиза, который начинает выбрасывать в кровь адренокортикотропный гормон. В свою очередь этот гормон действует на кору надпочечников, которая вырабатывает большое число разнообразных гормонов — кортикостероидов. Именно кортикостероидам обязан организм своим удивительным приспособлением («адаптацией») к изменившимся условиям внешней среды и некоторым сильным воздействиям, раздражениям, болезням.

Сейчас мы несколько иначе рассматриваем механизм стрессовых реакций. Представим себе, что человек испытывает сильнейшую боль. Это типичное стрессовое состояние. На него прежде всего реагирует мозговой слой надпочечников. В кровь начинает поступать аварийный гормон — адреналин. Через гемато-энцефалический барьер он проникает в ретикулярную формацию головного мозга и вызывает в ней состояние возбуждения. Тотчас же в действие вступает гипофиз. Под влиянием сигналов из центральной нервной системы как нервных, так и гуморальных он выделяет в кровь адренокортикотропный гормон, который уже мобилизует кору надпочечников и вызывает выделение кортикостероидов в кровь.

Гормон щитовидной железы — тироксин — оказывает очень сильное влияние на нервную систему. Если людям или животным вводить в кровь гормоны щитовидной железы, они становятся более живыми, веселыми, подвижными. В лаборатории всегда можно узнать собаку, которой впрыснули тироксин. Она необычайно подвижна, не может усидеть на месте, бегает из угла в угол, прыгает, ласкается, пытается всеми силами проявить свою активность. Напротив, собака, у которой вырезана щитовидная железа, поражает своим безучастным, сосредоточенным и унылым видом. Она сидит в углу, не обращая внимания на то, что происходит вокруг. У нее отсутствуют гормоны, возбуждающие нервную систему, и это сразу заметит каждый, кто войдет в комнату.

Тироксин возбуждает, как и адреналин, симпатическую нервную систему. Правда, его действие гораздо сложнее, чем это принято было до сих пор считать. Наши исследования показали, что впрыскивание тироксина под кожу или в мышцу дает толчок к образованию различных активных химических веществ, накопление которых в крови и спинномозговой жидкости ведет к резкому изменению почти всех физиологических процессов в организме. При этом, несомненно, возбуждается симпатический отдел вегетативной нервной системы.

Болевое раздражение возбуждает деятельность щитовидной железы. Одновременно с адреналином и гормонами гипофиза в кровь поступает и тироксин, который также усиливает деятельность сердца, возбуждает нервную систему, повышает обмен веществ.

Интенсивность болевого ощущения зависит и от паращитовидных желез, регулирующих обмен кальция в организме. При тетании — заболевании, вызванном недостаточностью паращитовидных желез, — больной испытывает жестокие боли. Он кричит, стонет, корчится от боли. Но достаточно ввести в вену раствор хлористого кальция, чтобы боли мгновенно прекратились. Однако и избыток кальция в органах и тканях вызывает сильные боли.

Трудно сказать, в какой последовательности начинают выделяться при болевом ощущении гормоны отдельных желез внутренней секреции. Вполне вероятно, что каждый из них и дополняет, и усиливает, и ослабляет, и даже снимает действие другого. Возможно, что в одной стадии длительного болевого раздражения, при упорных, тягостных болях вначале действуют гормоны, возбуждающие головной и спинной мозг, как, например, адреналин и тироксин, а потом в действие вступает притупляющий боль бромный гормон гипофиза.

Возможно, что они одновременно действуют на разные ткани и органы, то повышая, то понижая чувствительность к боли. Этот вопрос в настоящее время окончательно не решен. Во всяком случае, гормон поджелудочной железы — инсулин, возбуждающий парасимпатическую нервную систему, выделяется уже во второй стадии длительного болевого раздражения, когда боль начинает угнетать, подавлять деятельность организма и отдельных органов.

Инсулин, как известно, уменьшает содержание сахара в крови и наряду с этим усиливает деятельность парасимпатических центров, нервных волокон и узлов. А при сильных болевых ощущениях парасимпатический отдел вегетативной нервной системы, как мы увидим дальше, вступает в действие уже после того, как симпатический ее отдел истощился и перешел в стадию угнетения.

Несколько слов следует сказать и о роли половых гормонов в возникновении чувства боли. Неоднократно описано, что кастрированные мужчины и женщины необычайно чувствительны к болевым раздражениям. Нередко женщины, у которых по той или другой причине были удалены яичники, жалуются на сильнейшие боли в разных органах, иногда напоминающие истинную каузалгию. Отыскивая происхождение этих болей, врачи теряются в догадках, приписывая их «нервозности», «истерии», «эмоциональности» и т. д. На самом же деле в основе их лежит недостаточность половых гормонов и вызванная ею повышенная болевая чувствительность.