Григорий Кассиль - Наука о боли

Конечно, мозговой барьер, как и тканевые барьеры других органов, не является каким-то самостоятельным, изолированным образованием в организме. Чутко и быстро отзываясь на изменения во внутренней среде, на сигналы, поступающие из нервных центров и периферических нервных образований, барьер легко меняет в зависимости от условий свою проницаемость: повышает и понижает ее, регулируя питание и обмен мозговых клеток.

Тканевые элементы гемато-энцефалического барьера снабжены огромным количеством рецепторов. Эти воспринимающие приборы, реагирующие преимущественно на изменение химического состава, физико-химических и биологических свойств омывающей их жидкости — крови и спинномозговой жидкости, посылают соответствующие сигналы в центральную нервную систему. В ответ по принципу рефлекторной связи возникает обратный поток импульсов, которые регулируют проницаемость барьера и тем самым способствуют сохранению или нарушению состава и свойств микросреды нервных клеток и волокон.

При некоторых физиологических и патологических состояниях, сопровождающихся повышением проницаемости гемато-энцефалического барьера, в спинномозговой жидкости накопляется значительное количество различных химических веществ, влияющих на состояние мозга. В свою очередь возбужденные или заторможенные клетки центральной нервной системы выделяют в окружающую среду все новые и новые продукты своего обмена веществ (частично типа ацетилхолина, норадреналина, серотонина и т.д.). Это способствует в одних случаях распространению возбуждения по всей нервной системе или по определенным ее отделам, в других случаях ее торможению.

Однако, накапливаясь в центральной нервной системе, биологически активные вещества изменяют свое действие. Тироксин, норадреналин и различные так называемые симпатикотропные, т.е. возбуждающие симпатическую нервную систему вещества уже не вызывают характерных симпатических реакций, описанных выше. Действие их приближается к парасимпатическому, т.е. напоминает эффект, наблюдаемый при раздражении блуждающего нерва. В то же время ацетилхолин, гистамин и другие парасимпатические вещества, проникая в мозг, действуют как возбудители симпатического отдела вегетативной нервной системы. Катехоламины, возбуждая адренергические клетки ретикулярной формации и других отделов головного мозга, вызывают характерный симпатический эффект. Но в тех случаях, когда при нарушении проницаемости барьера, вызванного теми или другими причинами, катехоламины, как бы прорвав плотину, наводняют весь мозг, действие их приобретает очень сложный, нередко противоположный — парасимпатический характер.

Еще И. М. Сеченов отметил, что нервные центры и нервные стволы реагируют различно, иногда противоположно, на действие одних и тех же химических веществ. Своеобразную реакцию нервных центров на химические раздражения подробно изучили и описали Л. С. Штерн и ее сотрудники. В последние годы появилось большое число работ как у нас, так и за рубежом, подтверждающих существование противоположной реакции между центральными и периферическими элементами нервного аппарата. Механизмы этого противоположного действия еще далеко не ясны. Конечно, адренергические вещества действуют только на чувствительные к адреналину элементы мозга, а холинергические — на чувствительные к ацетилхолину. Но возникающие при этом необычные реакции организма зависят от сложных взаимоотношений в структурах мозга. Видимо, симпатические центры головного мозга содержат как адренергические, так и холинергические элементы, в то время как парасимпатические, наряду с холинергическими, содержат адренергические клетки.

Если бы симпатикотропные вещества, накопляясь иногда в крови в очень больших количествах, непрерывно возбуждали симпатические нервные центры, это привело бы к сильнейшему перевозбуждению всего симпатического отдела вегетативной нервной системы и к нарушению регуляции функций. Точно так же ацетилхолин и другие парасимпатические вещества, проникая из крови в мозг, вызывали бы сильнейшее перевозбуждение парасимпатической нервной системы. На самом же деле все эти чрезвычайно активные вещества (гормоны, медиаторы, ионы), проникая в мозг, способны вызвать противоположный эффект и тем самым восстановить нарушенное равновесие. Центральные нервные аппараты вмешиваются в физиологические процессы не только рефлекторным путем, но и получив соответствующие сигналы через жидкие среды организма. Здесь действует закон отрицательной обратной связи.

На этом примере можно еще раз убедиться, что все жизненные процессы в организме регулируются единым сложным многоступенчатым механизмом. Этот механизм состоит из различных звеньев — нервного, гуморального, гормонального, ионного и т.д. Но нервная регуляция является основной, ведущей, а все другие виды регуляции — подчиненными.

Огромный экспериментальный материал, накопленный в лабораториях и клиниках разных стран, показывает, что гемато-энцефалический барьер имеет первостепенное значение для всей деятельности головного и спинного мозга, так как даже незначительные изменения химического состава спинномозговой жидкости или небольшие колебания в поступлении питательных веществ к клеткам мозга оказывают подчас решающее влияние на их состояние. Барьер как бы оберегает мозг человека и животных от всевозможных случайностей, создает для нервных клеток постоянные и неизменяющиеся условия, не пропускает в нервную систему различные яды, которые могут оказаться для нее смертельными. Если бы в животном организме не было мозгового барьера, центральная нервная система была бы игрушкой самых неожиданных и случайных изменений в ее внутренней среде. Из сложного комплекса защитных сил организма выпало бы важнейшее звено. Ядовитые продукты, образовавшиеся в процессе обмена веществ и почему-либо необезвреженные организмом, беспрепятственно проникали бы в мозг и отравляли его клетки. Центральная нервная система была бы легко доступна для бактерий и их токсинов, а также для всех других чужеродных веществ, тем или иным путем попавших в организм.

Точная и бесперебойная работа нервных клеток, умственная деятельность, психика, настроение, здоровье и болезнь нередко зависят от состояния гемато-энцефалического барьера.

Способность барьера избирательно пропускать в центральную нервную систему одни вещества и задерживать другие, совершенно поразительная его приспособляемость к требованиям нервных клеток, тончайшее регулирование состава и свойств внутренней среды мозга имеют огромное значение не только для мозга, но и для всего организма.