ведет в этой ситуации к снижению активности гипоталамуса: благодаря все продолжающемуся повышению порога чувствительности гипоталамус вновь и вновь освобождается от тормозящего влияния половых гормонов. Так увеличивается мощность репродуктивной системы и вместе с тем сохраняется механизм саморегуляции, свойственный гомеостатической системе. Таким образом, наряду с механизмом, который направлен на поддержание равновесия и постоянства (гомеостаза) в каждый данный момент, существует механизм, который обеспечивает нарушение гомеостаза во времени и тем самым осуществляет выполнение программы раз вития организма. И если стабильность внутренней среды организма -- закон существования организма, то запрограммированное нарушение гомеостаза -- закон развития организма. Поэтому с законом постоянства внутренней среды сосуществует закон отклонения гомеостаза. Скептический читатель может, однако, задать вопрос: что же, собственно, нового в этом законе? Ведь и без этого ясно, что в силу самого наличия генетической программы развития должен существовать и конкретный механизм, обеспечивающий это развитие. Но на такой, казалось бы, простой вопрос можно дать ответ, именно основываясь на законе отклонения гомеостаза. Если бы существовал лишь закон постоянства внутренней среды, необходимо было бы множество исключений, запрещающих действие этого закона во всех тех условиях, когда осуществляется развитие организма, ибо развитие, как мы только что выяснили, всегда связано с нарушением равновесия и стабильности. Иными словами, закон постоянства внутренней среды без своего антипода -- закона отклонения гомеостаза -- должен был бы запрещать развитие. Следовательно, фундаментальный закон постоянства внутренней среды может существовать только в диалектическом единстве со своей противоположностью -- законом отклонения гомеостаза. Но и это еще не все. Для того чтобы оба противоположных закона могли сосуществовать, обеспечивая, с одной стороны, стабильность в каждый данный момент, а с другой -- развитие во времени, необходимо, чтобы оба закона выполнялись по аналогичным правилам (механизмам). Это условие может быть удовлетворено только на объединяющем, интегральном уровне гипоталамуса, в котором сходятся пути трех главных гомеостатических систем. Другого подобного места в организме нет. В отношении того, как технически совмещены эти две противоположные функции, можно предположить следующее. Хотя деятельность всего гипоталамуса направлена на выполнение закона постоянства внутренней среды, та часть этой деятельности, которая одновременно служит противоположному закону -- закону отклонения гомеостаза, как бы выделена особо, образуя гипоталамо-гипофизарный комплекс. Мы уже говорили, что три основных свойства живого организма -- способность регулировать поток энергии, адаптацию и размножение -- обязательно должны усиливаться при осуществлении развития и роста организма. Таким образом, выполняется закон отклонения гомеостаза. Но такое увеличение мощности вряд ли осуществимо только в результате изменений в самом гипоталамусе. Гипоталамус построен из нервных клеток, которые утрачивают способность к делению в зрелом организме. Другое дело -- передняя доля гипофиза, входящая в гипоталамо-гипофизарный комплекс. Эта часть гипофиза построена из железистой ткани, для которой характерна способность увеличивать как рабочий объем каждой своей клетки, так и число клеток. Поэтому мощность системы легко может возрастать (за счет деятельности гипофиза) и вместе с тем в ней может сохраняться способность к точному регулированию в соответствии с сигналами, исходящими из нервных клеток гипоталамуса. В силу этого гипоталамо-гипофизарный комплекс является "материальной базой" особого типа регулирования, свойственного динамо-кибернетическим системам энергетического, адаптационного и репродуктивного гомеостата. Но ведь самой гипоталамно-гипофизарной структуры недостаточно, чтобы обеспечить увеличение мощности этих трех гомеостатов. Ясно, что был необходим необычный способ изменения регуляции, при котором кибернетический принцип, свойственный всем системам управления, трансформировался бы в динамо-кибернетический, соответствующий закону отклонения гомеостаза. Данный принцип и лежит в основе развития организма (как мы это видели на примере обеспечения механизма полового созревания). Таким образом, в гипоталамусе реализуются одновременно и закон постоянства внутренней среды, и закон отклонения гомеостаза. Но есть еще одно свойство гипоталамуса (как части нервной системы), которое обеспечивает выполнение закона отклонения гомеостаза. Каждая нервная клетка является миниатюрной эндокринной железой: она производит вещества, которые в принципе ничем не отличаются от типичных гормонов. Применительно к нервной системе эти вещества обозначаются как посредники, или передатчики -- нейромедиаторы. Дело в том, что нервные клетки, строго говоря, не образуют непрерывную сеть, по которой двигался бы электрический импульс-сигнал. От тела каждой нервной клетки отходят провода-отростки, расположенные близко к мембране соседней нервной клетки. В пространство, или щель (синаптическую щель), между нервными клетками из отростка выделяются вещества-посредники, которые, подобно гормонам, действуют на рецепторы мембраны соседней нервной клетки, стимулируя или, наоборот, тормозя ее деятельность. А каждая гипоталамическая клетка, кроме того, имеет на своей мембране рецепторы-антенны для прикрепления рабочих гормонов эндокринных желез. Эти гормоны действуют на гипоталамус по механизму обратной связи, стимулируя или тормозя деятельность гипоталамических клеток. Каждая из трех основных гомеостатических систем имеет в гипоталамусе свои представительства -- ядра, или центры, а то и ряд взаимосвязанных центров. В клетках этих центров производятся специальные гипоталамические гормоны, которые контролируют продукцию каждого гормона передней доли гипофиза. В свою очередь, на нервные клетки, образующие эти центры, оказывают действие, как гипофизарные гормоны, так и гормоны периферических эндокринных желез, то есть рабочие гормоны. Строение гипоталамуса обеспечивает широкие возможности для изменения порога чувствительности этого регулятора. Действительно, наиболее простым способом изменения порога чувствительности к действию рабочих гормонов является изменение числа антенн-рецепторов на мембране клеток соответствующего гипоталамического центра, например "полового центра" репродуктивной системы. Если рецепторов станет меньше, то меньшее число молекул рабочего гормона будет взаимодействовать с мембраной нервной клетки, и соответственно чувствительность гипоталамического регулятора снизится*. Такое явление наблюдается при нормальном старении, Но если бы с возрастом просто происходило уменьшение числа антенн-рецепторов, то это явление, по существу, было бы необратимым: в нем выражалось бы В такой менее стимулированной и более инертной клетке замедляются процессы обмена вещества и, в частности, уменьшается производство белковых антенн-рецепторов на мембране. Нам могут возразить, что такой двухступенчатый процесс, при котором вначале снижается количество медиаторов, а затем вследствие этого происходит снижение числа антенн-рецепторов, ничего принципиально не меняет. Остается неясным не только то, почему снижается число рецепторов, но и возникает новый вопрос: почему снижается концентрация медиаторов? В настоящее время это можно объяснить только одним: такое снижение "запланировано" генетически, поскольку, например, именно снижение концентрации медиаторов в гипоталамусе приводит к возрастному выключению детородной функции в женском организме, или климаксу -- закономерному проявлению старения. Таким образом, сопряжение обоих законов на гипоталамическом уровне и сам принцип, которым выполняются оба этих закона, порождают следствие, имеющее решающее значение в биологической жизни каждого индивидуума. Этим следствием является регуляторный механизм старения, болезней старения и естественной смерти. Когда завершается выполнение программы развития организма, закон отклонения гомеостаза не прекращает своего существования, а, напротив, продолжает выполняться с той же последовательностью, что и раньше. Поэтому если отклонение гомеостаза вначале служит развитию и росту, то затем оно превращается лишь в силу, нарушающую закон постоянства внутренней среды: после завершения роста развитие как бы продолжается и в результате постепенно начинают формироваться черты, свойственные нормальному старению и болезням старения. Действительно, в процессе старения нарушается гомеостаз: увеличивается в крови уровень сахара, холестерина и т. д. Следовательно, само нормальное старение есть болезнь, вернее, сумма болезней гомеостаза -- болезней, вызванных нарушением закона постоянства внутренней среды организма. Такие же изменения, хотя в значительно более быстром темпе, происходят и у горбуши в период нереста. Пример гибели горбуши является с этой точки зрения частным примером гибели вследствие нарушений в системе саморегуляции. Частное значение этого примера определяется тем, что изменение системы саморегуляции, создающее в конечном итоге повышенную выработку холестерина, вызывается сигналами, идущими от половых желез, то есть механизм смерти остро включается в соответствии с потребностями программы размножения. Но и включение половой функции осуществляется за счет усиления работы системы саморегуляции, что, с одной стороны, обеспечивает потребности размножения, а с другой -- становится орудием, вызывающим гибель организма от внутренней причины. Таким образом, смерть от внутренних причин, присущая высокоорганизованным живым системам, -- это результат взаимодействия между механизмами развития и стабилизации, или гомеостаза. Обращаю внимание читателя вот еще на что. Увеличение мощности главных гомеостатов в процессе старения означает, что старение и связанные с ним болезни формируются не за счет снижения, угасания, а, напротив, усиления, перенапряжения деятельности систем, регулирующих энергетические процессы, адаптацию и размножение. Это очень важное положение внешне выглядит прямо-таки неправдоподобным: ведь все мы знаем, что работоспособность, сила, выносливость организма с возрастом снижаются. Но все это -- результат старения. Мы же с вами сейчас говорим о его процессе. Жизнь в процессе старения как бы идет вразнос, подобно тому как рано или поздно нечто подобное произойдет с термостатом, если его регулятор из-за снижения чувствительности будет все менее и менее сдерживать повышение температуры в системе. Например, известно, что сердце с годами слабеет. Но этому результату -- ослаблению -- предшествует увеличение его размеров, то есть усиление его мощности. Чело век, старея, как бы движется по лестнице, ведущей вверх... В свете представлений о законе отклонения гомеоста за становится более ясным, почему все происходит именно так, а не иначе. Признаки естественного старения определяются теми изменениями, которые ранее должны быть выполнены для осуществления развития организма. Более того, закон постоянства внутренней среды ограничивает сферу применения закона отклонения гомеостаза тремя главными гомеостатическими системами. Иными словами, все те физиологические характеристики организма, которые охраняются законом постоянства внутренней среды, не служат для построения закономерных возрастных болезней, не лежат в основе возникновения регуляторного типа болезней, хотя именно эти болезни в конечном счете и приводят к смерти от внутренних причин; то есть у высших организмов естественная смерть -- смерть регуляторная. Исследования, суммированные в табл. на стр. 49, показывают, что причины, лежащие в основе гибели таких, например, далеких друг от друга видов, как горбуша, крыса и человек, практически совпадают. Если бы речь шла не о механизме смерти, то следовало бы сказать, что этот механизм -- чудо совершенства. Сегодня можно утверждать, что биологические часы, определяющие длительность жизни высших организмов, заключены не в каждой отдельной клетке, а в системе регуляции. Поэтому точнее эти часы было бы назвать Большими биологическими часами. Вот почему, быть может, нет никакой особой фатальности в явлении естественной смерти, а есть проблемы познания механизма развития организма, и в первую очередь -- углубленного изучения его регуляторных принципов. В самом деле, как бы ни были сложны эти принципы, они доступны изучению и контролю. Уже то обстоятельство, что они действуют всегда закономерно, позволяет их изучать лучше, чем изменения, связанные с действием случайных факторов, например "поломок" (мутаций) в громадной машине человеческого тела. Именно наличие перехода программы развития организма в механизм болезней старения -- неисчерпаемый источник оптимизма в поиске путей и средств противодействия этим болезням. С теми из читателей, кто, не устрашась трудностей,
Горбуша (по Б. Векслеру, 1978) Крыса Человек
Повышение уровня сахара в крови Повышение жирных кислот в крови Повышение деятельности коры надпочечников Атрофия тимуса Ожирение Повышение холестерина в крови (до 1000 мг% во время нереста) Смерть от инфаркта миокарда, мозга, почек Повышение уровня сахара в крови Повышение инсулина в крови Повышение уровня жира и холестерина в крови Повышение деятельности коры надпочечников (кортикостероидов) Ожирение Атрофия тимуса со снижением иммунитета Смерть от артериосклероза, опухолей гипофиза, инфекций и рака Повышение уровня сахара в крови Повышение инсулина в крови Повышение уровня жира (триглицеридов) и холестерина в крови Повышение деятельности коры надпочечников (относительный избыток кортизола) Ожирение Снижение клеточного иммунитета Смерть каждых 85 человек из 100 в среднем и пожилом возрасте от болезней компенсации: ожирения, сахарного диабета тучных, гиперадаптоза, климакса, атеросклероза, метаболической иммунодепрессии (снижение иммунитета), аутоиммунных болезней, гипертонической болезни, психической депрессии и рака
без которых было невозможно обойтись в этой главе, добрался до ее конца, подведем итоги. Итак, развитие от одноклеточного организма до многоклеточных специализированных организмов есть не просто количественный переход от одной клетки к множеству клеток. Это качественно новый переход от жизни "одного" к жизни системы. В этом процессе произошло подчинение жизни многоклеточного организма, наделенного стабилизирующими гомеостатическими системами, как общим законам работы любых других систем управления, так и специальным требованиям, определяемым законом отклонения гомеостаза. Появление в процессе эволюции высших организмов с их саморазвивающимися гомеостатическими системами ограничило влияние факторов, вызывающих смерть от внешних причин. Это сделало возможным совершенствование форм жизни. Но одновременно реализация закона отклонения гомеостаза в конечном итоге приводит к болезням, не совместимым с неограниченным продолжением жизни отдельного индивидуума. В результате доминирующее значение приобрела смерть от внутренних причин. Без вмешательства в эти биологические закономерности не могут быть полностью устранены основные болезни высших организмов, ибо эти болезни -- тяжелая, но вполне приемлемая плата за достигнутое в процессе эволюции совершенство. В это диалектически противоречивое влияние законов стабильности и отклонения гомеостаза должен вмешаться homo sapiens -- Человек разумный, не только высший продукт живой природы, но и ее Инструмент, который теперь на новом этапе ускоряет, изменяет и совершенствует эволюцию живой Природы, а следовательно, и самого себя. Как неоднократно подчеркивалось в предыдущих главах, выполнение закона отклонения гомеостаза формирует картину старения и сцепленных с ним болезней, определяя в конечном итоге механизм смерти от внутренних причин. Но для того чтобы лучше понять, каким образом отклонение гомеостаза создает группу определенных болезней, рассмотрим в следующей главе роль внешних факторов в механизме возникновения этих болезней. Сделать это необходимо еще и вот почему. По настоящее время многие полагают, что основные болезни человека связаны прежде всего с неблагоприятным влиянием ряда внешних факторов. Действительно, например, переедание может привести к возникновению ожирения, сахарного диабета тучных, атеросклероза. Более того, внешние факторы могут вызвать появление любой из 10 главных болезней человека. Эта зависимость определенных болезней и от строгого порядка внутренних факторов развития организма, и от многих внешних факторов, сама хаотичность которых как бы опровергает представление о порядке, установленном законом отклонения гомеостаза, не позволяла в течение многих лет увидеть то общее в нарушении гомеостаза, что обусловливает возникновение этих болезней. Рассмотрим на примере стресса, почему определенные внешние факторы вызывают развитие болезней, обычно сцепленных со старением. Эволюция, формируя высшие организмы, определила, что лучше иметь возможность прожить видовой лимит жизни и умереть старым и больным, чем умереть молодым и здоровым в любой момент, наступление которого могло бы определиться только факторами внешней среды. Поэтому вернее было бы сказать, что цивилизация не вызывает болезней цивилизации, а вносит принцип неопределенности в "запрограммированный" механизм болезней старения. Глава 5. Внешняя среда и болезни старения В организме в ответ на всякое изменение условий, требующее повышения его работоспособности, возникает серия стереотипных приспособительных реакций, направленных на обеспечение его защиты. Совокупность этих защитных реакций известный физиолог Ганс Селье определил как адаптационный (приспособительный) синдром, или стресс. Повышение или понижение температуры окружающей среды, голод или жажда, кровопотеря или физическое усилие, инфекция или травма, эмоциональное напряжение или обездвиживание -- все это вызывает ряд изменений в организме, которые объединяются в понятие "стрессорная реакция". Организм в этих случаях как бы не интересуется деталями, то есть тем, что составляет особенность каждого из перечисленных факторов -- стрессоров, а реагирует в целом на повреждающий фактор. Стрессорная реакция особенно выгодна для организма тем, что она стереотипна: организм имеет возможность сразу приступить к защите, использовав для этого одну закрепленную реакцию в ответ на все многообразие чрезвычайных раздражителей, или стрессоров. Реакция адаптации, или стресса, пожалуй, самый бдительный страж организма, ибо она всегда автоматически включается и без участия сознания, а лишь под влиянием безусловных рефлексов -- боли или изменения состава внутренней среды (например, при кровотечении, при снижении уровня сахара в крови вследствие голодания и т. д.). Искусственное нарушение системы адаптации влечет за собой самые тяжелые последствия. Так, если удалить у животного надпочечники -- эндокринную железу, без которой не может быть осуществлена стрессорная реакция, то сохранить его жизнь даже в идеальных условиях ухода и питания можно, лишь постоянно вводя гормоны надпочечников. Но как только возникает стрессорная ситуация, доза этих гормонов должна быть резко увеличена, иначе животное погибнет из-за недостаточности системы защиты. И все же организм нередко дорого платит за свою способность защищаться путем приспособления. Большая группа болезней, так называемых болезней адаптации, возникает именно в условиях стресса. Почему? Рассмотрим классический пример встречи кошки с собакой, проанализированный с физиологической точки зрения еще Уолтером Кенноном -- создателем учения о гомеостазе. Дополним этот пример описанием стрессорной реакции в духе Ганса Селье, но включим сюда некоторые дополнительные детали, выясненные многочисленными исследователями стресса в дальнейшем, после основополагающих работ Ганса Селье. Наконец, введем в описание этой картины важный элемент -- повышение гипоталамического порога чувствительности, которого ни Г. Селье, ни другие исследователи стрессорной реакции не увидели. А между тем без повышения гипоталамического порога не могла бы быть осуществлена сколько-нибудь длительная стрессорная реакция. Правда, в этом случае и плата организма за адаптацию не была бы столь высокой. Итак, собака и кошка заметили друг друга. Органы чувств уже на расстоянии дают сигнал в центральную нервную систему о том, что противник близко. Возможно, предстоит борьба, и поэтому к ней необходима подготовка. Ситуация оценивается корой головного мозга, но сама окраска оценки эмоциональна. Именно эмоция является одним из сильнейших мобилизующих факторов. Регуляция эмоций в значительной мере сосредоточена в гипоталамусе. Когда кошка принимает свою характерную позу с выгнутой спиной, это означает, что информация, полученная из коры головного мозга, возбудила эмоции страха и агрессии в гипоталамусе. Это фаза подготовки к борьбе. Сама эмоциональная поза животного приводит тело в состояние готовности к немедленному движению. Одновременно гипоталамус посылает сигналы к вегетативной нервной системе -- тому ее отделу, который "ведает" функцией внутренних органов. Такой сигнал в доли секунды поступает в надпочечники, и они выбрасывают свой гормон -- адреналин. Это легко заметить со стороны: адреналин вызывает сокращение специальных мышц кожи, и шерсть у животного становится дыбом. Выброс адреналина в кровь способствует расширению сосудов сердца, мозга и легких и, напротив, сужению сосудов кожи и внутренних органов, особенно пищеварительных, вследствие чего происходит перераспределение объема крови, выгодное для борьбы. Усиливается деятельность сердца, повышается артериальное давление. Вся эта деятельность нуждается в обеспечении энергией, и адреналин мобилизует оба источника энергии: из жировых депо -- жирные кислоты и из печени -- глюкозу. Тем самым усиливается питание мышечной ткани и мозга. Все это вместе взятое -- сужение сосудов кожи, вздыбленная шерсть, уменьшающая теплоотдачу, повышение в крови уровня жирных кислот и глюкозы, легкая дрожь -- способствует повышению температуры тела, что создает оптимальные условия для протекания химических реакций. Это напоминает разминку спортсмена перед стартом и происходит в считанные секунды. Наконец, адреналин резко увеличивает способность сердца усваивать кислород. (Заметим в скобках, что у человека эта защитная мера может стать крайне опасной. Так, слишком интенсивное поглощение кислорода из крови сердцем при отрицательных эмоциях временно может создать кислородное голодание, что иногда приводит к недостаточности в работе сердца и даже к инфаркту миокарда. Но при нормальном течении стрессорной реакции адреналин, быстро разрушаясь, успевает дать стимул дальнейшему развитию антистрессорной защиты.) В гипоталамусе к этому времени происходят изменения в концентрации посредников -- нейромедиаторов. Расход этих веществ во время стресса увеличился -- они активизировали центры гипоталамуса, контролирующие выделение в кровь из гипофиза кортикотропин, гормона роста и пролактина. Эти гормоны обладают выраженной способностью мобилизовать жирные кислоты из жировых депо. Такое влияние энергетически необходимо, но использовать для этой цели в течение длительного времени адреналин нельзя: уж слишком сильную вегетативную бурю вызывает этот гормон. Если ситуация, вызвавшая стресс, не кратковременна, то необходим переход на более солидную энергетическую базу, что и обеспечивается вводом в действие жиромобилизующих гормонов гипофиза -- кортикотропина, гормона роста, липотропина и пролактина. Из жировых запасов эти гормоны берут жирные кислоты, которые обеспечивают сердцу в 6 раз больше энергии, чем глюкоза. Гипоталамические гормоны, вовлекая в обеспечение стрессорной реакции кортикотропин -- гормон гипофиза, который ведает деятельностью коры надпочечников, усиливают антистрессорную защиту и другим образом. Эта эндокринная железа -- кора надпочечников -- всегда активизируется, когда необходима защита. Вначале гипоталамус чисто нервными импульсами активизирует мозговой слой надпочечников и вследствие этого выделяется адреналин. Затем кортикотропин стимулирует выделение из коры надпочечников группы защитных гормонов, главным из которых является кортизол. Кортизол обладает многими из тех свойств, какими наделен адреналин, но время действия кортизола значительно больше. Происходит как бы второе преобразование сигнала -- сначала нервного в гормональный (выброс адреналина в ответ на активацию гипоталамуса), а затем острого гормонального ответа -- в длительную эндокринную защитную реакцию. В частности, кортизол (особенно в сочетании с гормоном роста) препятствует усвоению глюкозы в мышечной ткани. Это очень важно: мышцы великолепно съедают жирные кислоты, а для нервных клеток нужна глюкоза -- главное топливо, которое усваивают нервные клетки. Более того, кортизол еще одним путем влияет на перераспределение "топлива", а именно активируя процесс превращения белка в глюкозу. Это очень важно, так как в процессе борьбы пища не поступает извне, а запасы в организме резервного сахара -- гликогена -- очень ограничены. (Отметим по ходу дела, что именно поэтому при выделении большого количества кортизола вследствие очень сильного эмоционального воздействия у человека может развиваться даже временный сахарный диабет из-за неспособности быстро усваивать вновь образуемый сахар. Так, при падении курса акций на бирже возникает "диабет биржевиков". Если у того или иного индивидуума имеются к тому же определенные предпосылки, то длительный стресс может привести и к стойкому сахарному диабету.) Здесь нельзя вновь не отметить одно очень важное обстоятельство. Белки являются структурными и функциональными элементами клеток. Поэтому перевод клеточных белков в сахар очень невыгоден для организма. Следовательно, если уж приходится сложные белки с их многочисленными свойствами сжигать как простое топливо, то лучше брать эти белки из таких тканей, которые быстро обновляются в организме и которые, главное, не несут определенной структурной функции, так что временное уменьшение массы этой ткани окажется не столь повреждающим. Такой тканью являются лимфоциты, рассредоточенные в лимфатических железах и в других лимфоидных тканях -- селезенке, костном мозге и, наконец, тимусе, как это недавно выяснилось, -- главном органе клеточного иммунитета. Многие знают, что после сильного и длительного волнения легко заболеть простудным -- вирусным заболеванием. Казалось бы, что общего между волнением и склонностью к инфекции? Эта взаимосвязь порождена использованием лимфоцитов для обеспечения энергетических потребностей организма в период стресса (гл. 11). Но в разгар стресса все эти возможные последствия в расчет не принимаются. Напротив, обеспечение энергией -- главное. Тканям должно быть быстро доставлено дополнительное питание, и гипоталамус посылает импульсы к двигательным нервам сердца и сосудов. Еще более суживается просвет сосудов внутренних органов, усиливается деятельность сердца, повышается давление крови в системе и в результате ускоряется ток крови. (Вот почему длительные отрицательные эмоции особенно опасны для гипертоника, далеко не безразличны они и для здоровых людей, поскольку способствуют возникновению гипертонической болезни*. Одновременно адреналин, гормон роста, жирные кислоты, холестерин, кортизол и т. д.-- все те факторы, которые последовательно вовлекались в обеспечение стрессорной реакции, повышают свертываемость крови и тем самым помогают избежать тяжелых кровотечений, возникающих при ранении. (Но этот же защитный механизм может явиться причиной возникновения тромбоза сосудов и инфаркта сердца у человека под влиянием эмоционального возбуждения.) В процессе борьбы все, что мешает ей, должно быть заторможено. Поэтому гормон коры надпочечников -- кортизол в этот острый момент не только служит обеспечению энергией, способствуя, в частности, синтезу углеводов из белка, не только подавляет реакции клеточного иммунитета, но обладает еще свойством подавлять воспаление, тем самым уменьшая величину повреждения тканей при травме. (Именно поэтому в современной медицине кортизол и его производные -- кортизон, преднизолон и др. -- нашли такое удачное применение при различных типах воспалительных процессов -- от воспаления радужной оболочки глаза (ирита) до язвенного колита, ревматизма, болезней суставов и миокардита.) Но если повреждение тканей все же велико, то часть белков из травмированной ткани, попадая в общий кровоток, достигает иммунной системы и, действуя на нее подобно "чужим" белкам, то есть подобно микробам, производит иммунизацию против собственных тканей. В этом случае носители иммунитета -- антитела, проникая в ткани, могут вызвать их повреждение. Это грозит животному болезнями или даже гибелью через некоторое время после окончания борьбы от аутоиммунных заболеваний, развивающихся по тем же законам, по которым несовместимость тканей становится преградой при пересадке "чужих" органов от человека к человеку. Поэтому то обстоятельство, что кортизол, обеспечивал организм энергией за счет разрушения лимфоцитов, приводит в процессе стресса к снижению иммунитета, ослабляет опасность иммунизации против собственных тканей. (Соответственно в современной медицине кортизол вследствие своей способности подавлять иммунитет нашел широкое применение при лечении аллергических состояний, например бронхиальной астмы). Кортизол и регулятор его продукции гипофизный гормон -- кортикотропин, а также пролактин обладают способностью тормозить активность "полового центра" гипоталамуса. Это биологически целесообразно: пока борьба не закончена, ее результаты неизвестны, а раненое животное не должно приносить потомства. (Так, у женщин длительные отрицательные эмоции нередко приводят к прекращению менструального цикла, а у мужчин снижается сексуальная потенция.) Стресс, устраняя все лишнее, подавляет и аппетит. Гипоталамический центр аппетита тормозится во время эмоционального возбуждения, так же как и деятельность пищеварительной системы. Это целесообразно во имя борьбы. (Одно из таких знакомых всем проявлений -- пересыхание слизистой во рту и в горле при волнении.) Но вот борьба с ее большим расходом энергии закончена. Начинается фаза восстановления. Гипоталамус через находящийся в нем центр терморегуляции усиливает теплоотдачу. Расширяются кожные сосуды, увеличивается потоотделение, а у собаки, которая не имеет потовых желез, развивается одышка и язык почти вываливается из пасти, увеличивая испарение. Все это охраняет организм от чрезмерного перегревания, возможного вследствие интенсивного сгорания жирных кислот и глюкозы в ходе борьбы. Избыток жирных кислот, интенсивная мобилизация которых была столь необходима в энергетическом отношении, служит в период восстановления сырьем для синтеза холестерина. Это обстоятельство имеет очень важное значение, так как в послестрессовый период необходим "ремонт" поврежденных тканей за счет деления клеток. В то же время каждой новой клетке нужна оболочка -- мембрана, каркас которой содержит много холестерина. Так, сдвиг обмена при стрессе в сторону усиленного использования жирных кислот -- это не только обеспечение энергетических потребностей, но и способ сбережения и восстановления запасов глюкозы. Этот сдвиг обеспечивает и подавление иммунитета, и усиление свертываемости крови, и, наконец, повышение продукции холестерина -- важной структурной части клетки, без которой нарушается процесс клеточного деления. Все эти изменения происходят при каждом эмоциональном стрессе. Например, у студентов во время экзаменационной сессии тоже увеличивается содержание холестерина в крови -- одного из главных факторов развития атеросклероза. Но ведь жизнь заставляет держать экзамены отнюдь не только в стенах института. Так, частые или длительные волнения, создавая ложную ситуацию защиты, формируют типичную болезнь старения -- атеросклероз. Но все отрицательные следствия стресса как бы в будущем, а сейчас, в фазу непосредственного восстановления, все, что описывалось выше, полезно. Особый антидиуретический гормон прямо из гипоталамуса поступает в гипофиз и оттуда в кровь, задерживая выделение воды почками и тем помогая восстановлению потерянной крови. Усиливается ранее заторможенная гипоталамусом функция щитовидной железы, гормоны которой необходимы для восстановления поврежденных тканей. Это происходит потому, что гипоталамический центр, регулирующий работу щитовидной железы, в начале борьбы тормозит ее деятельность, а когда начинается период восстановления -- стимулирует. Затухает выделение кортизола, и это способствует восстановлению синтеза белка, чему ранее кортизол препятствовал, превращая белок в сахар. Так последовательно, этап за этапом регулируется через гипоталамус механизм защиты, а затем -- и восстановления потерь, если повреждение, пришедшее из внешней среды, совместимо с жизнью. Мы рассмотрели, как стрессорная реакция обеспечивает защиту организма в жизненно опасный для него момент. Но вспомним, каким образом осуществлялся механизм защиты от стресса. Происходило повышение в крови многих гормонов: адреналина, гормона роста, пролактина, кортикотропина, кортизола; увеличивалась концентрация в крови веществ, сгорание которых дает организму энергию, жирных кислот и глюкозы; происходило накопление холестерина, усиливалась свертываемость крови, увеличивалось артериальное давление и т. д. Все это означает отклонение от закона постоянства внутренней среды, от закона, соблюдение которого, как и защита, необходимо ради жизни. Однако мы знаем, что в силу кибернетического механизма регуляции гомеостатические системы стремятся к равновесию или к восстановлению стабильности и порядка. Поэтому вполне резонен вопрос: как же может в течение всей стрессорной ситуации, пока происходит "встреча кошки с собакой", существовать нарушение внутренней среды организма? Действительно, если повышается концентрация в крови рабочего гормона, например кортизола, то он, в соответствии с механизмом отрицательной обратной связи, должен затормозить выделение своего регулятора, в данном случае гипофизарного гормона кортикотропина, и выделение кортизола, не стимулируемое кортикотропином, должно снизиться до нормы -- до пределов, охраняемых законом постоянства. Но ведь этого не происходит, и уровень кортизола в крови в период стресса остается повышенным, создавая тем самым механизм антистрессорной защиты. В чем здесь дело? Для каждого гормона-регулятора существует свой рабочий фактор, который при повышении концентрации в крови вызывает подавление активности регулятора. Выделение кортикотропина должно быть заторможено повышенным уровнем кортизола; гормона роста и пролактина -- повышенным уровнем в крови сахара и жирных кислот. И все же одновременно в крови при стрессе определяется высокая концентрация как гормонов-регуляторов, так и рабочих гормонов и энергетических субстратов. Уже упоминалось, что Ганс Селье, говоря о повышении активности гипофиза, а затем и гипоталамуса при стрессе, не обратил внимания на то обстоятельство, что повышение активности гипоталамо-гипофизарного комплекса не может существовать сколько-нибудь длительно, если не произойдет повышение порога чувствительности гипоталамуса к тормозящему действию периферических сигналов. Иными словами, если не включится механизм, обеспечивающий выполнение закона отклонения гомеостаза. Физиологическое значение механизма повышения гипоталамического порога очень велико. При его отсутствии стрессорная приспособительная реакция была бы всегда кратковременной, она длилась бы столько, сколько необходимо для того, чтобы сработал механизм отрицательной обратной связи и система пришла бы в равновесие. Этого, как мы знаем, не происходит. Значит, при стрессе действительно имеет место повышение гипоталамического порога. А именно это явление -- повышение гипоталамического порога, как мы выяснили в главе 4, определяет регуляторный механизм развития, старения и регуляторный тип естественной смерти. Этим можно объяснить многое во взаимоотношениях между стрессом и болезнями. Стресс вызывает обменные сдвиги, сходные с теми, которые наблюдаются при старении. Концентрация в крови сахара, жирных кислот, холестерина возрастает. Это означает, что произошло повышение гипоталамического порога в системе энергетического гомеостата; высокий уровень гормона коры надпочечников при стрессе показывает, что повышение гипоталамического порога происходит и в адаптационном гомеостате. Это соответствует тому, что наблюдается и у горбуши в период нереста, то есть опять-таки при явлении, сцепленном с механизмом развития и смерти. Иными словами, то, что высшие организмы наделены самой высокой способностью защиты от стрессоров, обусловлено появлением в процессе эволюции живой природы сложных гомеостатических систем, венцом которых являются гипоталамические системы. Создать необходимые отклонения для организации защиты возможно только за счет повышения гипоталамического порога -- за счет того же механизма, который лежит в основе механизма развития, старения и болезней старения. Тем самым, защищаясь от внешних причин смерти, организм не только делает это ценой болезней адаптации, но и ускоряет естественный процесс старения. Вот таким образом невзгоды и печали уменьшают дни жизни. Остается еще добавить, что само повышение гипоталамического порога при стрессе вызывается следующим образом. Когда кошка и собака заметили друг друга, сигналы, оценивающие это событие, из центральной нервной системы устремляясь в лимбическую систему и в гипоталамус, активизируют его деятельность. Но любая деятельность в системе нервных клеток связана с расходованием посредников -- медиаторов нервного импульса. Вся вегетативная система подразделена на два взаимно уравновешивающихся, антагонистических отдела -- симпатическую и парасимпатическую нервную систему. В соответствии с этим имеются две группы медиаторов-посредников. Их условно можно назвать С медиаторы -- для симпатических импульсов и П-медиаторы -- для парасимпатических. К группе С-медиаторов относятся дофамин и норад-реналин -- вещества, структурно очень близкие к стрессорному гормону тревоги -- адреналину; группа П-медиа-торов включает серотонин и близкие к нему соединения (индоламины). С- и П-медиаторы синтезируются из аминокислот, соответственно тирозина и триптофана. Снижение концентрации в гипоталамусе С- и П-медиаторов при стрессе вследствие их повышенного расхода и вызывает повышение гипоталамического порога. Кстати, если такое снижение слишком выражено, что может произойти при длительном стрессе, то возникает