Григорий Кассиль - Наука о боли

Но самое интересное заключается в том, что барьер между кровью и мозгом — не единственный в организме. Аналогичные защитные и регулирующие образования существуют во всех органах. Они получили название тканевых, или гисто-гематических, барьеров и могут быть выявлены в печени, легких, сердце, желудочно-кишечном тракте и т.д. Хорошо известен барьер между кровью и тканями глаза (гемато-офтальмический), между кровью и тканями уха (гемато-лабиринтный) и многие другие. Все эти барьеры задерживают одни вещества и легко пропускают другие.

Немецкий физик фон Арденне большое значение в возникновении боли придает состоянию гемато-неврального барьера, т.е. барьера между кровью и нервными волокнами. Этот барьер образуют мембраны, видимые под электронным микроскопом, которые вместе с так называемыми шванновскими клетками окутывают нервные волокна. При нарушении гемато-неврального барьера из крови в нервное волокно беспрепятственно поступает глюкоза. Примером могут служить хорошо известные боли при диабете. Высокое содержание глюкозы в крови и нарушение гемато-неврального барьера — причина этих болей. Введение инсулина, снижающего уровень глюкозы в крови, нередко их снимает.

И в мышцах, и в тканях различных внутренних органов барьерные функции несут тончайшие, неразличимые невооруженным глазом разветвления кровеносных сосудов — капилляры. Стенки их состоят из особых клеток, известных под названием эндотелиальных. Строение капилляров в каждом органе отличается некоторыми особенностями. Их стенки проницаемы для одних веществ и почти непроницаемы для других. Они-то и являются первой линией обороны, передовыми форпостами тканевых барьеров различных органов. Барьерными функциями обладает также соединительная ткань, окружающая капилляры, а в мозгу — сложная нервная ткань, состоящая из особых клеток и нервных волокон, так называемая глия.

Строение капилляров мозга и других органов несколько отличается: стенки их состоят из нескольких слоев ткани и служат надежной преградой между кровью и лежащими в глубине мозга нейронами. Глия представляет уже вторую линию обороны, а оболочка самой нервной клетки — третью. Впрочем, линий обороны в мозгу много. Барьером для циркулирующих в крови веществ являются и оболочки мозга, и некоторые сложные химические соединения, заполняющие щели между клетками капилляров, и сосудистые сплетения желудочков мозга, участвующие в образовании спинно-мозговой жидкости.

Работы последних лет, в том числе и наши исследования, показали, что проницаемость капиллярных стенок неодинакова в различных участках мозга. Гемато-энцефалический барьер не является единым образованием. Скорее он напоминает мозаику из множества взаимосвязанных барьерных механизмов, регулирующих обмен и питание нервных клеток, их ансамблей и отдельных мозговых центров. Так, например, установлено, что в области подбугорья проницаемость барьера выше, чем в других областях мозга. Эта особенность имеет важное значение для тех функций, которые осуществляют нервные клетки подбугровой области головного мозга. Для точной и бесперебойной их работы необходимо, чтобы они получали своевременную информацию обо всех сдвигах во внутренней среде и мгновенно реагировали на получаемые сигналы. Лишь в этом случае система гомеостаза может действовать безупречно. Если вещества, содержащиеся в крови, будут задерживаться барьером, расположенным между кровью и подбугорьем, реакция нервных клеток будет запаздывать или вовсе отсутствовать. Этим, вероятно, и можно объяснить повышенную проницаемость гемато-энцефалического барьера в области подбугорья.

* * *

Для центральной нервной системы постоянство внутренней среды, вернее ее собственной микросреды, имеет особо важное значение. Нервные клетки мозга больше, чем клетки других органов, чувствительны к изменениям в составе и свойствах непосредственной среды, в которой они живут и функционируют. Не случайно природа надежно запрятала их в прочный костный футляр и построила сложнейший по своему анатомическому строению защитный барьерный механизм для того, чтобы они не подвергались каким-либо неожиданным ударам — физическим, химическим — извне или изнутри. А состав и свойства микросреды центральной нервной системы полностью регулируются гемато-энцефалическим барьером.

Таким образом, от состояния барьера зависят химический состав и биологические свойства всей жидкости, в которую как бы погружен мозг. Они отличаются поразительной устойчивостью и почти не изменяются даже при сравнительно глубоких сдвигах в химизме крови. «Химические и физические процессы,— говорит английский физиолог Дж. Баркрофт,— связанные с психической деятельностью, столь деликатны по своему характеру, что рядом с ними изменения, измеряемые термометром или водородным электродом, представляются огромными, катастрофическими. Процессы (вероятно, ритмические) столь деликатные, конечно, требуют для своего упорядоченного развития чрезвычайного постоянства среды, в которой они происходят. Как часто я наблюдал на поверхности тихого озера зыбь, образующуюся вслед за плывущей лодкой, следил за правильностью ее образования и любовался узорами, возникающими при встрече двух таких систем зыби. Но для этого озеро должно быть совершенно спокойно, точно так же, как атмосфера должна быть свободна от атмосферных явлений, когда вы наслаждаетесь тонкой передачей симфонии. Предполагать высокое интеллектуальное развитие в среде, свойства которой не стабилизованы,— это значит искать музыку в треске плохой радиопередачи или зыбь от лодки на поверхности бурного Атлантического океана… Постепенно, веками, постоянство внутренней среды регулировалось со все возрастающей точностью до тех пор, пока, в конце концов, эта регуляция достигла такой степени совершенства, при которой смогли развиться человеческие способности, и человек смог познавать мир вокруг себя в терминах абстрактного знания.

Каждое столетие, а теперь каждое десятилетие все увеличивает противоречие между полной ничтожностью человека как частицей материальной Вселенной и поразительным превосходством, которого достиг его интеллект в понимании Вселенной, в которой он живет» note 1

Постоянство внутренней среды, утверждает Баркрофт, является условием или, по меньшей мере, одним из условий превосходства интеллекта человека над материальными силами природы. А внешним выражением или формулой этого превосходства служит мысль Клода Бернара: «Постоянство внутренней среды — залог свободной жизни».

Гемато-энцефалический барьер, как верный часовой, строго сохраняет микросреду мозга от всевозможных колебаний и изменений. Он принимает активное участие в питании головного и спинного мозга, обеспечивает поступление в центральную нервную систему питательных веществ в том количестве, которое необходимо для ее нормальной жизнедеятельности. Надо полагать, что это основная ведущая роль гемато-энцефалического барьера. Регулируя состав и свойства внутренней среды мозга, барьер защищает его от чужеродных и вредных веществ. А защищая мозг от всяких «химических» случайностей, барьер регулирует постоянство его внутренней среды.