Григорий Кассиль - Внутренняя среда организма

Кл. Бернар считает, что в природе встречаются три формы жизни: 1) латентная, при которой обмен полностью подавлен и жизнь не проявляется вовсе, 2) осциллирующая, периодически зависящая от условий внешней среды, 3) постоянная или свободная, при которой жизнь не прекращается даже при резких сдвигах и колебаниях в окружающей среде. И в то же время Кл. Бернар неоднократно подчеркивал, что в механизмах свободной, независимой жизни взаимоотношения между внешней и внутренней средами являются чрезвычайно тесными и выявляются на всех этапах существования живой системы.

Ш. Робен утверждал впоследствии, что идею «внутренней среды» К. Бернар заимствовал у него. Возможно, что был использован термин, но концепция полностью создана К. Бернаром.

Американский физиолог Уолтер Брейдфорд Кеннон продолжил, развил и дополнил уже в нашем столетии эту концепцию. Его учение о гомеостазе (гомеостазисе) основано на представлениях Кл. Бернара о постоянстве внутренней среды: «...обычно, — писал он [5] Cannon W. The Wisdom of the body. L. 1932, p. 27. , — мы говорим о себе, как о животных, обитающих в воздухе. Небольшое размышление, однако, откроет интересный факт, что мы отделены от окружающего нас воздуха слоем инертного материала». Понадобилось более полувека, чтобы семена, посеянные К. Бернаром, дали первые всходы.

Правы М. Г. Ярошевский и С. А. Чеснокова [6] Ярошевский М. Т., Чеснокова С. А. Уолтер Кеннон. М.: Наука, 1976, с. 192. , утверждая, что Бернаровская идея долгое время оставалась вые поля зрения физиологов, пока не созрело время для ее восприятия. У. Кеннон, пишут они, «оказался подготовленным к ассимиляции и развитию того, что оставил Бернар. Концепция внутренней среды начала работать», и (добавим мы) безупречно работает до наших дней.

У. Кеннон ввел в науку понятие о «флюидной матрице», состоящей из «инертного материала». По существу, это та же идея К. Бернара о внутренней среде, состоящей из крови, лимфы и тканевой жидкости. Еще более точно — флюидная матрица это водная среда, которая содержит соли, белковые, жировые, углеводные и другие материалы, необходимые для жизнедеятельности клеток.

Как указывает Кеннон, организм отличается необычайной стабильностью, несмотря на то что состоит из крайне неустойчивых, чувствительных к различным воздействиям элементов. Вся его жизнедеятельность протекает на определенном практически неизменном уровне. Отдельные части нашего тела устойчивы потому, что постоянна окружающая их питательная среда (fluid matrix). Это постоянство регулируется автоматически. Поскольку состав и свойства внутренней среды организма однородны и противостоят более или менее значительным колебаниям, отпадает необходимость в бесчисленных специальных приспособлениях, поддерживающих устойчивую деятельность отдельных органов и физиологических систем. Поэтому постоянство внутренней среды следует рассматривать как чрезвычайно экономичное устройство. Оно составило один из важнейших разделов учения Кеннона о гомеостазе. Представления Кл. Бернара были расширены, его концепция сделала новый виток, получила прочное теоретическое и экспериментальное обоснование.

Почти одновременно с Кенноном свое представление о внутренней среде сформулировала Л. С. Штерн. «В отличие от простейших, у более сложных многоклеточных организмов обмен с окружающей средой совершается при посредстве так называемой внутренней среды, из которой отдельные ткани и органы черпают необходимый им материал и в которую они выделяют продукты своего метаболизма» [7] Штерн Л. С. Непосредственная питательная среда органов и тканей и регулирующие ее факторы, Избр. тр. М.: Изд-во АН СССР, 1960, т. 4-5, с. 306. . И дальше: «... по мере дифференциации и развития отдельных частей организма (органов и тканей) должна создаваться и развиваться для каждого органа, для каждой ткани своя непосредственная питательная среда, состав и свойства которой должны соответствовать структурным и функциональным особенностям данного органа. Эта непосредственная питательная или интимная среда каждого органа должна обладать определенным постоянством, обеспечивающим нормальную жизнедеятельность омываемого ею органа... Непосредственной питательной средой отдельных органов и тканей является межклеточная или тканевая жидкость».

И это определение вытекает из концепции Кл. Бернара, но в нем звучит новая, впоследствии полностью подтвердившаяся мысль — выделена специфика состава и свойств непосредственной питательной среды каждого органа, каждой ткани. Не универсальная тканевая жидкость, всюду одинаковая, не различимая по своему составу и свойствам во всех частях организма, а тканевая жидкость дифференцированная, приспособленная к функциям отдельных органов или физиологических систем. Это принципиально новая добавка к учению о внутренней среде — фундаментальное обоснование созданной Л. С. Штерн теории барьерных механизмов. Через несколько лет в литературе появился термин «микросреда» органов и тканей, по существу не внесший что-либо нового в представление о непосредственной питательной среде.

Все это относится не только к наиболее совершенному и наиболее сложно устроенному человеческому организму, но и к любому простейшему существу растительного или животного мира.

Для бактерии, инфузории или амебы, соприкасающейся своей поверхностью с каплей воды, в которой она живет, эта капля олицетворяет весь мир, всю внешнюю среду. Состав и свойства воды, наличие в ней питательных веществ, способность пропускать солнечные лучи, ее температура определяют всю жизнедеятельность клетки, реакцию ее на внешние раздражения, размножение.

Но у животных, организм которых состоит из различных по своему строению и деятельности бесчисленных клеток, жидкость, омывающая поверхность тела, не является средой обитания для внутренних органов, например печени, легких, мозга, сердца. Пресная вода реки или соленая вода моря — это внешняя среда для обитающего в ней организма, но не для отдельных клеток, из которых состоят его органы и ткани.

Воздушный океан, окружающий наше тело, не приходит в соприкосновение с внутренними органами. Но ни одна клетка не может существовать, если не получает в достаточном количестве кислород и не удаляет отработанные продукты обмена веществ. Вот почему у сложных многоклеточных организмов в процессе эволюционного развития возникла особая «внутренняя среда», в известной мере отгороженная от окружающего мира.

Внутренняя среда понятие интегративное, единое и неделимое. И кровь, и лимфа, и тканевая жидкость составляют физиологическое целое, разбивать которое на две отдельные внутренние среды (кровь и тканевая жидкость), как это пытаются сделать некоторые авторы, не только невозможно, но и недопустимо.