Григорий Кассиль - Наука о боли

Уже самые первые исследования показали, что даже предварительная операция обнажения спинного мозга, необходимая для введения токсина, вызывает заметную перестройку обмена катехоламинов. Однако возникшие при операции изменения примерно через 24 часа сглаживаются, хотя полностью и не исчезают. Но то, что происходит при сравнительно слабом болевом ощущении, не идет ни в какое сравнение с катастрофическими нарушениями обмена катехоламинов, которые удается обнаружить в организме подопытного животного после того, как в его спинной мозг введен столбнячный токсин и развился центральный болевой синдром.

Из надпочечников непрерывным потоком в кровь начинает поступать адреналин. Это ведет к постепенному обеднению их мозгового слоя запасами гормона тревоги. Организм стремится всеми доступными силами поддержать содержание адреналина в крови на необходимом для его нормальной жизнедеятельности уровне, но синтез не успевает восполнить потребности и потери. Боль вызывает мобилизацию всей симпато-адреналовой системы.

Нестерпимое болевое ощущение возбуждает оба ее отдела — гормональный и медиаторный.

В первую очередь адреналином должно быть обеспечено сердце, оно и забирает из крови самую большую долю гормона. Одновременно в сердце растет расход норадреналина. Этот гормон и в то же время медиатор выделяется в мышцу сердца из окончаний разветвленных в ней симпатических нервов. Наряду с сердцем, мозг и печень являются требовательными потребителями адреналина. Под его влиянием гликоген печени превращается в глюкозу и повышается энергетический баланс организма.

Но, если боль усиливается, вслед за фазой повышенной активности симпато-адреналовой системы наступает период ее истощения. Содержание адреналина в сердце начинает снижаться, выделение норадреналина нервными окончаниями становится все слабее и слабее. Сердце теряет способность захватывать из притекающей крови адреналин, хотя уровень его во внутренней среде организма продолжает оставаться достаточно высоким. В то же время самые интересные изменения происходят в мозгу. Уже первая атака боли сопровождается снижением содержания норадреналина в гипоталамусе. Освобождаясь из связанной формы, норадреналин переходит в деятельное состояние и возбуждает чувствительные к нему адренергические элементы ретикулярной формации. Но, оказывается, то же самое происходит и при многих других сильных и сверхсильных воздействиях на организм, например при травме черепа, сильном охлаждении организма, длительном, изнуряющем беге крысы во вращающемся колесе, многочасовом плавании в бассейне. И все же при центральном болевом синдроме, вызванном введением столбнячного токсина в задние рога спинного мозга, нарушения обмена катехоламинов выражены особенно резко и потеря их запасов особенно велика.

Проходит какое-то время, и в мозгу начинает накапливаться адреналин. Через гемато-энцефалический барьер он проникает из крови сначала в гипоталамус, потом и в другие отделы мозга. Более подробно все это описано в главе о стрессе, к которой мы отсылаем читателя.

В нашей лаборатории была использована и другая модель боли — раздражение седалищного нерва электрическим током. Исследователи нередко применяют этот метод, чтобы вызвать у животного сильнейшую боль. Чем дольше длится раздражение, тем сильнее и мучительнее становится боль. Но, как и обнажение спинного мозга, сама по себе операция вскрытия седалищного нерва способствует синтезу катехоламинов в надпочечниках и накоплению их в органах. Длительное болевое раздражение нерва электрическим током лишь усиливает образование адреналина клетками надпочечников и выделение норадреналина симпатическими нервами. Разумеется, симпато-адреналовая система не во всех случаях реагирует одинаково, подчиняясь жестко запрограммированному режиму. Соотношение различных катехоламинов — адреналина, норадреналина, дофамина — в крови и тканях может колебаться, меняться, варьировать. Это зависит от характера, силы и длительности раздражения, особенностей живого организма, а во многих случаях — от его исходного физиологического состояния.

Для того чтобы предотвратить истощение запасов катехоламинов, что неизбежно приводит к стадии истощения симпато-адреналовой системы, а при продолжающемся болевом раздражении — к гибели животного, в нашей лаборатории была предпринята попытка искусственно восполнить резервы катехоламинов, столь необходимые организму в его защитных реакциях. С этой целью животному, испытывающему мучительную боль, вводились предшественники катехоламинов — те кирпичики, из которых в организме образуются адреналин, норадреналин, дофамин. Это синтезированные в лабораториях препараты ДОФА и тирозина. Казалось бы, что в минуту опасности проще вводить уже готовые препараты адреналина и норадреналина. Но на самом деле это мало эффективно. Организм быстро разрушает введенные катехоламины и выводит их с мочой. А предшественники, введенные в организм животного на фоне истощения запасов катехоламинов, хорошо используются и превращаются клетками надпочечников в адреналин, норадреналин, дофамин. Запасы их в крови, органах и тканях пополняются, и тем самым предотвращается стадия истощения.

Пока трудно предсказать, удастся ли подобным методом спасти животное (а может быть, когда-нибудь и человека!) от угрожающего при длительной боли шока и даже гибели, но полученные экспериментальные данные представляют интерес и заслуживают дальнейшего изучения.

Важнейшее значение для сохранения нормальной деятельности организма при сильном болевом раздражении имеют гормоны коры надпочечников. В настоящее время известно около 40 этих гормонов, отличающихся некоторыми особенностями химического строения и объединенных общим названием «кортикостероиды». Они оказывают стимулирующее действие на деятельность мышц, регулируют белковый, жировой, углеводный и минеральный обмен в организме. По своему строению и функциональным особенностям кора надпочечников разделена на три зоны. Наружная клубочковая зона образует гормоны, регулирующие обмен калия и натрия (минералокортикоиды); средняя (пучковая) и внутренняя (сетчатая) зоны вырабатывают гормоны углеводного обмена (глюкокортикоиды). Наконец, кортикостероиды, принимающие участие в половой деятельности, являются продуктами сетчатой зоны. В системе компенсаторных механизмов, т.е. приспособлений, при помощи которых организм восстанавливает нарушенный гомеостаз, гормоны коры надпочечников играют исключительно важную роль.

Значение надпочечников видно уже из того, что животное, у которого удалены эти железы, погибает, если ему нанести подряд несколько не слишком сильных болевых раздражений.