XVI. Стресс. Система крови в механизме гомеостаза. Стресс и болезни

Предыдущая: Определение стресса

В работе "Теория адаптационного трофического влияния нервной системы" K. А. Орбели (1962) писал, что нервная система оказывает влияние не только на функцию, но и на питание и на количественное течение функций. Это положение в его лаборатории было изучено на двигательной мышце. Было показано, что полностью утомленная поперечнополосатая мышца под влиянием раздражения симпатической нервной системы быстро приобретала способность к сокращению. При этом происходило изменение физико-химических свойств и химических процессов в мышце, что и послужило основанием говорить об адаптационно-трофической роли симпатической нервной системы. Однако адаптационно-трофические процессы крайне разнообразны. Основная биологическая сущность их заключается в том, чтобы сохранять состояние гомеостаза или восстанавливать внутренние свойства организма, если они были нарушены.

Длительно действующая нейроэндокринная реакция (стресс) способствует восстановлению гомеостаза различными путями, среди которых наиболее важное значение имеют фармакологическое и пермиссивное действие гормонов и включение в реакцию различных систем организма (сердечно-сосудистой системы крови и др.).

Об адаптивной эффективности гормональных факторов можно судить по различным показателям, интегральным выражением которых будет изменение неспецифической резистентности организма. Давно установлено, что удаление надпочечников в эксперименте или недостаточность их функции в клинике резко понижает сопротивляемость и повышает чувствительность организма к действию различных патогенных факторов. Это было показано в отношении инфекции и действия эндотоксинов (Адо А. Д., 1970; Filkins J. Р., 1972, и др.). Введение гормональных препаратов восстанавливало неспецифическую резистентность организма. Г. Селье (1971) обнаружил, что отдельные стероиды при этом действуют по-разному, что послужило ему основанием различать синтоксические и кататоксические стероиды. Синтоксические стероиды обладают антивоспалительным свойством и не влияют на раздражитель, вызывавший воспаление. Эти препараты относятся к группе глюкокортикоидных гормонов. Они способны восстанавливать неспецифическую резистентность до нормы при недостаточности функции коры надпочечников. Г. Селье считает, что гомеостаз при участии этих стероидов достигается путем адаптации реакций организма к повреждающему агенту, а не путем разрушения последнего (микробов или токсинов).

Действие кататоксических стероидов, по Селье, проявляется индуцированием реакций, инактивирующих токсические вещества путем их разрушения. Вопрос о роли ферментов в антитоксическом действии рассмотрен нами в главе X. Действие кататоксических стероидов происходит следующим образом: влияя на гладкий эндоплазматический ретикулум (главным образом печени), они активируют синтез так называемых защитных ферментов. В результате кататоксические стероиды не только восстанавливают дефицит резистентности до нормы, но и способны поднять ее выше. Г. Селье, суммируя свои интересные экспериментальные исследования действия некоторых стероидных гормональных препаратов (этилэстренола, спиронолактона, прегненолон-1,6-α-карбонитрила и сходных производных), пишет, что можно добиться полного подавления:

1. барбитуратиой или стероидной анестезии;
2. развития желудочно-кишечных язв вследствие избыточной дозировки индометацина;
3. генерализованного кальциноза, вызываемого большими количествами витамина D (особенно дигидротахистеролом);
4. повреждение сердца в результате применения избыточного количества дигитоксина;
5. мышечного паралича, индуцированного метазоном или моноброматом;
6. нарушения свертывания крови, вызванного фининдионом;
7. некроза надпочечников, обусловленного некоторыми канцерогенными углеводами;
8. смертности, которая обычно следует за тяжелыми отравлениями различными пестицидами, циклогексимидом, колхицином и многими другими медикаментами, в частности сулемой.

Иногда ускорение метаболизма медикаментов (например, СH₄) не является полезным, так как образующиеся продукты оказываются более токсичными, чем исходное лекарство. Не следует думать, что все кататоксические стероиды вызывают усиление образования одних и тех же ферментов. Например, некоторые стероиды инактивируют дигитоксин, другие - индометацин. Предполагают, что необычная защита от смертельного отравления сулемой, которая обеспечивается спиронолактоном, происходит не путем разрушения сулемы, а за счет образования нетоксических серосодержащих соединений с ртутью.

Приведенные выше примеры адаптивного действия кортикостероидов подразумевают усиление гормональной активности коры надпочечников, возникающее при стрессе. Но далеко не все биологические эффекты зависят только от увеличения секреции кортикостероидов (Ingle D. J., 1955, 1959). Например, возникновение отрицательного азотистого баланса при переломах костей не происходит у животных с удаленными надпочечниками. Но если таким животным вводить минимальную поддерживающую дозу гормонов коры надпочечников, то отрицательный азотистый баланс будет регистрироваться. То же самое можно сказать о гипергликемии, появляющейся при травматическом стрессе (Engle F. L., Fredericks J., 1957). Как уже говорилось выше, адаптивная роль стресс-реакции зависит от включения различных систем организма. Значение этого механизма будет показано на примере системы крови, поскольку именно изучению данной системы мы уделяем большое внимание.

Общая характеристика изменений системы крови при стрессе

Первоначально представим себе некоторые общие данные литературы и наших исследований по изучению изменений органов кроветворения при стрессе, для того чтобы показать адаптационную роль этих реакций.

Работами Г. Селье и его школы было установлено, что характерными неспецифическими изменениями крови при стрессе являются эозинопения, лимфопения, нейтрофильный лейкоцитоз и атрофия вилочковой железы. Однако такая характеристика мало что давала для понимания изменений, происходящих в органах кроветворения. Для этой цели мы использовали принцип метода, предложенного J. М. Mantz (1957), позволяющий точно судить о количестве кариоцитов в каком-либо органе. Этот метод в сочетании с классическим гематологическим методом подсчета окрашенных мазков дал возможность получить представление не только о качественных, но и о количественных изменениях отдельных клеточных форм в абсолютных цифрах, изменение которых потом мы выражали в процентах.

Применение в качестве чрезвычайных раздражителей около десятка различных воздействий на организм крыс, мышей, морских свинок позволило установить в разные стадии стресса общие реакции органов кроветворения, которые суммарно представлены в виде следующей схемы 290 (Горизонтов П. Д., 1973).

В этой схеме наряду с известными изменениями в периферической крови обращает на себя внимание реакция костного мозга. В ответ на убыль зрелых гранулоцитов происходит активация миелопоэза. В стадии мобилизации об этом можно судить по увеличению количества бластных клеток в костном мозге, способных к делению (миелобластов - миелоцитов) и по развитию преходящей гиперплазии костного мозга в стадию резистентности. Интересно отметить, что уже в первые часы после воздействия чрезвычайного раздражителя в костном мозге происходит увеличение количества лимфоидных клеток и числа колониеобразующих единиц (КОЕс), характеризующих количество стволовых клеток (Зимин Ю. И., 1974).

Адаптация к действию патогенных раздражителей в виде повышения резистентности организма при стрессе может зависеть от таких изменений крови, как лейкоцитоз, эозинопения и лимфопения.

Лейкоцитоз возникает в результате выброса неспособных к делению гранулоцитов из различных депо, главным образом из костного мозга. Эта "срочная помощь" увеличивает защитные свойства крови.

Главная причина уменьшения числа эозинофилов при стрессе заключается в том, что они уходят из крови в соединительную ткань. Эозинофилы принимают активное участие в осуществлении функции макрофагов (Speirs R. S., 1970) и тем самым повышают сопротивляемость тканей к воздействию вредных веществ, образующихся в результате повреждения тканей.

Лимфопения обусловлена распадом или миграцией лимфоидных клеток. Разрушение структур способствует реутилизации ДНК и других клеточных продуктов (Кендыш И. Н., Мороз Б. Б., 1970). На этом основано усиление трефоцитной функции лимфоцитов, что было показано в многочисленных работах Н. Г. Хрущова и его школы (1945-1960) и других авторов (Loutit J. F., 1962).

В разнообразных экспериментах мы изучали реакции системы крови в основном на взрослых крысах линии Вистар путем проведения количественных исследований через 3, 6, 9 и 12 ч, затем через 24 и 48 ч после воздействия. В некоторых экспериментах были изучены и более отдаленные сроки. На каждый срок мы забивали обычно 5-15 животных. В результате было установлено, что реакции системы крови при стрессе носят фазный характер. В первые часы (через 3-12 ч) от начала воздействия раздражителя на организм возникает начальная фаза, которая характеризуется в костном мозге кратковременным уменьшением числа гранулоцитов и почти таким же кратковременным увеличением количества лимфоидных клеток (так называемый лимфоидный пик). Через 48-72 ч наступает вторая фаза в виде активации либо миело-, либо эритропоэза. В селезенке в первую (начальную) фазу уменьшается численность клеток, в периферической крови возникают кратковременный нейтрофильный лейкоцитоз и лимфопения. Описанные изменения в первой фазе наступали почти всегда при действии испытанных нами раздражителей (около 10). Различия были лишь в интенсивности процессов.

Для иллюстрации этого положения приводим кинетику изменений клеточного состава периферической крови, которая была получена в трех одновременно поставленных сериях опытов во избежание сезонных влияний. Эксперименты были поставлены на крысах линии Вистар с одинаковой массой тела и одного пола с применением гипобарической гипоксии в камере (0,5-0,3 атм), иммобилизации (в течение 6 ч) и однократным внутривенным введением эритропоэтина в дозе 10 ед. Было показано, что все три воздействия вызвали однотипные реакции первой фазы в виде преходящего нейтрофильного лейкоцитоза и временной лимфопении (рис. 95).

Однотипные изменения были отмечены в клеточном составе селезенки (рис. 96) и костного мозга. Лишь более резкое уменьшение содержания гранулоцитарных клеток костного мозга (на 60-80% от исходного уровня) по сравнению с действием других раздражителей было отличительной особенностью действия эритропоэтина, примененного в разных дозах (рис. 97). Увеличение количества лимфоидных клеток в костном мозге было менее четким. Сравнение полученных результатов с действием других препаратов (адреналин, атропин, АКТГ) позволило прийти к заключению, что неспецифическая фаза действия эритропоэтина не может быть объяснена просто токсичностью препарата. Очевидно, существует какая-то взаимозависимость между неспецифическими и специфическими реакциями костного мозга.

По своей биологической значимости первая фаза реакции системы крови, по-видимому, является пусковым механизмом. Любой раздражитель, вероятно, первоначально вызывает эволюционно закрепившуюся неспецифическую реакцию. Затем в ход идут в известной мере специфические реакции адаптации и защиты. В опытах на гипофизэктомированных крысах и на крысах с двусторонней адреналэктомией нами было установлено, что первая фаза реакции костного мозга не зависит от гормонов гипофиза и коры надпочечников. Профилактическое введение α-адреноблокаторов устраняло клеточное опустошение селезенки; β-адреноблокатор предотвращал развитие лимфоидного пика в костном мозге (Горизонтов П. Д. и др., 1972, 1974). Эти данные свидетельствуют о роли симпатической нервной системы в реализации первой фазы реакций костного мозга при стрессе. Влияние симпатической нервной системы на количественное содержание ретикулоцитов в костном мозге и периферической крови находит подтверждение в литературе (Webber R. Н. et al., 1970).

Вторая фаза, наступающая в более поздние сроки (через 48-72 ч) в виде активации костного мозга, является гормонально зависимым процессом. Она не развивается ни у адреналэктомированных, ни у гипофизэктомированных животных (Горизонтов П. Д. и др., 1970; Дешевой Ю. Б., 1978). Вторая фаза, в период которой определяется направленность кроветворения либо по миелоидному, либо по эритроидному пути, уже зависит от особенностей действия раздражителя, поэтому она может в известной мере рассматриваться как специализированная реакция, создающая повышенную резистентность уже к определенному типу воздействия.

Мы не останавливаемся здесь на участии системы крови в таких процессах, как гемостаз, обменные процессы. Эти вопросы обсуждаются в главах XIII и VI монографии.

Продолжение: Механизмы гомеостаза системы крови

К оглавлению

Литература [показать]