Чтение онлайн

8) популяционный (популяции клеток, популяции организмов). Сюда же можно отнести и уровень патологический (болезни гомеостаза, нарушение гомеостатических механизмов, перестройка регулирующих систем).

Постоянство внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций характеризуют состояние нормального, здорового организма. Любой вид патологии представляет выход за границы гомеостаза, но в то же время ни один вопрос патологии не может быть решен без анализа нарушений гомеостатических механизмов.

Для того чтобы жизнедеятельность организма не нарушалась, чтобы все его функции протекали в наиболее благоприятных оптимальных условиях, необходимо сохранение постоянной концентрации водородных ионов, определенного осмотического давления крови и тканевой жидкости, поддержание на одном и том же, опять-таки оптимальном, уровне температуры тела, кровяного давления, обмена веществ.

Любое эмоциональное, физиологическое, физическое или химическое воздействие (будь то радость, печаль, горе, волнение, болевое раздражение, изменение атмосферного давления, космической радиации, влажности среды, прием лекарства, даже безобидная, подчас незаметно прошедшая физиотерапевтическая процедура и т. д., и т. п.) может явиться толчком к выходу организма из состояния динамического равновесия, в котором он пребывает. Любое влияние, любое воздействие может оказаться «отклоняющим» или, иначе, «возмущающим».

Термин «возмущающее воздействие» на живую систему не всегда понятен и требует уточнения. Приведем простой пример. В крови здорового человека содержится примерно 80—120 мг% сахара. Это границы гомеостаза. Существует не менее 7—8 механизмов, поддерживающих столь устойчивый уровень. Механизмы эти могут меняться, могут усиливаться и ослабевать, могут меняться и варьировать в своей последовательности.

Но существует такое же, если не большее количество «возмущающих» факторов, способных вызвать повышение или снижение содержания сахара в крови. Так, достаточно увеличить количество углеводов в пище, ввести в желудок или вену глюкозу, пробежать несколько километров на соревнованиях, узнать о волнующем событии — и уровень сахара в крови как бы стремится выйти из границ гомеостаза. Но в этот критический момент вступают в действие защитные механизмы, часовые второй линии обороны. Два пояса констант (при определении по методу Хагедорна) — примерно от 45 до 80 мг% и 120—160 мг% примыкают к границам гомеостаза и позволяют сохранить содержание сахара в крови приблизительно на физиологическом, не переходящем в патологию уровне.

Каждое из перечисленных выше воздействий может оказаться «возмущающим». Если бы в организме отсутствовали мощные регулирующие системы, снижающие содержание сахара, количество его во внутренней среде могло бы подняться до цифр, не совместимых с жизнью. Возмущающие воздействия вызывают изменения регулируемой величины, которые должны устраняться системой регулирования. Этот закон лежит, по существу, в основе теории гомеостаза.

Любое раздражение ведет к возникновению сложного комплекса реакций, основная задача которых приспособить организм к изменившимся условиям, предотвратить или сгладить возможный сдвиг в составе и свойствах внутренней среды в состоянии и деятельности органов, физиологических систем, организма в целом. Раздражение является толчком в возникновении длинной цепи взаимосвязанных физиологических процессов, выражающихся в одних случаях нарастающими, в других — затухающими фазовыми колебаниями состава, физиологических и биологических свойств крови, ускорением кругооборота биологически активных веществ, выведения из организма или задержки продуктов обмена веществ, гормонов, медиаторов, ионов, изменения проницаемости тканевых барьеров, клеточных мембран, повышения либо снижения тонуса и реактивности комплексной нейрогуморально-гормональной системы.

Возникшее и закрепившееся в процессе эволюционного развития состояние внутренней устойчивости позволяет организму приспособляться к условиям окружающего мира. Адаптация — это и лицевая, и оборотная сторона гомеостаза. В той или иной форме организм приспособляет свои функции к условиям внешней среды. Адаптация при этом может быть оптимальной, неоптимальной и даже вредной, вызывающей нарушение его жизнедеятельности. В этих случаях живая система способна перестраиваться, переходить на новый гомеостатический уровень, активировать одни регулирующие системы, тормозить другие. Даже у простейших, соприкасающихся всей своей поверхностью с окружающей средой, будь то капля жидкости, мировой океан или воздушное пространство, можно обнаружить пусть примитивные, но достаточно надежные приспособительные механизмы, позволяющие им сохранять жизнь в «безжалостной» среде существования. По мере восхождения по эволюционной лестнице постепенно вырабатываются все более сложные системы, направленные на поддержание устойчивости состава и свойств внутренней среды. У высших животных и человека гомеостатические механизмы достигли надежного совершенства, что позволяет выжить в борьбе за существование, сохранить себя в мире, полном угроз и возмущающих влияний, продолжить свой род. Именно благодаря гомеостазу человек способен подниматься в космос, находиться в нем многие месяцы, опускаться на дно океана, взбираться на горные вершины, переносить тропическую жару экватора и ледяной холод Антарктиды.

Не будь отлаженных многими миллионами лет гомеостатических механизмов, жизнь на Земле давно бы прекратилась. Гомеостазу внутренней среды и основных физиологических функций способствует и то обстоятельство, что условия существования в земной биосфере сами по себе «гомеостатичны». Колебания атмосферного давления, температуры, влажности, радиации в окружающем нас мире ограничены довольно узкими пределами и без должной защиты, подчас весьма сложной, наш организм с трудом переносит выход за эти пределы. Организм защищает свою внутреннюю среду от сдвигов и колебаний, совершающихся вокруг него и, как правило, адаптируется к месту обитания. Его «свободная и независимая» жизнь детерминирована окружающей средой, и гомеостатические системы, перестраиваясь и совершенствуясь в процессе эволюционного развития, дают ему возможность не превращаться в игрушку стихии, а сохранять жизнь, продолжать существование вопреки всем подстерегающим опасностям.

Однако жизнь нельзя себе представить как идеальное уравновешивание организма с внешней средой. Гомеостатические механизмы не всегда действуют безупречно. Бесспорно, они надежны, но и надежность их не беспредельна. При некоторых обстоятельствах они могут дать сбой, затормозиться, отреагировать не сразу, а с опозданием, могут и допустить ошибку. Особенно часто это наблюдается при заболеваниях центральной и вегетативной нервной системы, в раннем онтогенезе, при старении организма, возникновении тех или других эндокринных расстройств.

Возникают состояния, которые, по нашему предложению, носят название «болезней гомеостаза». Плохое самочувствие, вызванное переменой атмосферного давления, дождливой погодой, легкими волнениями, мелкими неприятностями или огорчениями, нередко связано со сдвигами, выходящими за границы гомеостаза, в составе и свойствах внутренней среды, недостаточностью или слабостью гомеостатических систем, ошибками или «просчетами» регулирующих устройств. Гипертонические кризы, совпадающие с магнитными бурями, возросшим космическим излучением, повышенной активностью солнца, обусловлены нередко «болезнями гомеостаза». Беспричинная раздражительность, головные боли, сердечная недостаточность, ломота в костях, особенно в пожилом или старческом возрасте, возникают нередко за счет перебоев в регуляции функций, некомпенсированного выхода физиологических или биохимических показателей за границы гомеостаза.

И в детском, и в преклонном возрасте гомеостатические механизмы менее совершенны, чем в расцвете жизненных сил. Таковы законы природы. «Болезнь гомеостаза» — это физиологическое ослабление факторов регуляции, особый вид предпатологии, нарушения или дисбаланса функций, неадекватность ответа на возмущающее воздействие, недостаточность или срыв компенсаторных, предохраняющих, сглаживающих или уравновешивающих реакций.

Сам по себе термин «гомеостаз» не вскрывает сущности тонких и многообразных механизмов, осуществляющих регуляцию физиологических и биохимических функций, он отражает лишь конечное стационарно-равновесное состояние системы и является результирующей, алгебраической суммой большого числа необычайно сложных взаимодействующих и взаимозависимых (цепных) процессов, протекающих как в целостном организме, так и на органном, клеточном и молекулярном уровнях. Гомеостаз охватывает фазовое или циклическое течение жизненных явлений, компенсаторные механизмы, в одних случаях оптимальные, в других недостаточные или избыточные.

В понятие входят регулирование и саморегулирование функций и, когда это необходимо, — последовательность и эффективность включения различных линий защиты для сохранения жизни и существования вида.

Здесь необходима оговорка. Еще до сих пор некоторые исследователи как отечественные, так и зарубежные, утверждают, что гомеостазом следует называть незыблемые, в лучшем случае едва меняющиеся, а в худшем неизмеримо прочные состояния равновесия всех составных частей и жизненных функций организма.

Понятию о гомеостазе некоторые исследователи придают фиксированный на прочном несдвигающемся фундаменте характер. В литературе появился термин «гомеокинез», который должен подчеркнуть, что организм стремится поддержать свои функции на колебательном в определенных границах уровне. При этом забывается, что жизнь — постоянное движение, а живая система никогда не пребывает в абсолютном равновесии. Жизненный процесс — это непрерывная смена предельно сложных, подчас неразгаданных явлений, протекающих в разных направлениях на самых высших и самых низших уровнях. Еще до сих пор проскальзывают утверждения, что представление о гомеостазе ничего не дает и требует пересмотра, поскольку пределы колебаний состава и свойств внутренней среды и устойчивости физиологических функций в одних условиях могут быть сужены, а в других расширены или перестроены.