Глава VII. Мозг как эндокринная система
В течение многих лет непревзойденное творение природы, ее высшее и самое совершенное достижение — головной мозг человека исследуется и изучается во всех странах мира. И все же до сих пор мы не можем сказать, что его строение, химический состав, неповторимо тонкие, подчас загадочные механизмы действия, влияние на физиологические и биохимические процессы жизнедеятельности организма хорошо известны и до конца поняты исследователями — морфологами, физиологами, биохимиками, психологами. Еще до сих пор говорят о мозге как о «черном ящике», используя крылатое выражение основателя кибернетики Норберта Винера, который назвал этим термином устройство, выполняющее определенную операцию над входным потенциалом, строение и функции которого, обеспечивающие выполнение операции, остаются неизвестными. В начале нашего столетия И. П. Павлов[25] писал: «Можно с правом сказать, что неудержимый с времен Галилея ход естествознания впервые заметно приостанавливается перед высшим отделом мозга, или, вообще говоря, перед органом сложнейших отношений животных к внешнему миру. И, казалось, что это недаром, что здесь действительно критический момент естествознания, так как мозг, который в высшей его формации — человеческом мозгу — создавал и создает естествознание, сам становится объектом этого естествознания».
Многое изменилось с тех пор, когда были написаны эти слова. На помощь естествоиспытателю пришли поразительно тонкие, необыкновенно информативные методы анатомического, гистологического, физического и химического исследования. Лаборатории и клиники обогатились сложнейшей электронной аппаратурой, автоматическими анализаторами, мощными усилителями, вычислительными машинами, микроманипуляторами, способными проникнуть в отдельную клетку, уловить и записать электрический ток, рождающийся при возбуждении одного-единственного нейрона. Таинственный орган, перед которым беспомощно останавливался человеческий гений, начал выдавать свои тайны. Магическая сущность процессов, совершающихся в его недрах, стала достоянием науки, «черный ящик» приоткрыл свое содержимое.
О том, что центральная нервная система, в первую очередь головной мозг, управляет функциями организма, известно давно. Чем выше развита живая система, тем сложнее устроена, тем большее значение имеет для нее нервная система. Она регулирует и координирует все проявления его жизнедеятельности. Нервные импульсы, поступая в клетки, органы и ткани, вызывают не только явления возбуждения или торможения, но и направляют, перестраивают протекающие в них химические процессы, стимулируют либо подавляют образование и распад биологически активных соединений, осуществляющих возникновение, течение и затухание физиологических колебаний в составе и свойствах внутренней среды.
Но для того, чтобы нервная клетка головного и спинного мозга могла жить и посылать в органы и клетки — мишени «директивные» сигналы, она, как и любая клетка любого органа, нуждается в непрерывном поступлении кислорода и питательных веществ (белков, углеводов, жиров, солей, витаминов, сложных биологически активных соединений и т. д.). Ее деятельность зависит от состава и свойств микросреды, в которой она живет, откуда получает гуморальную информацию и которой отдает продукты своего обмена — метаболиты. В одних случаях ей нужны простые, в других — сложные химические продукты, вырабатываемые органами и тканями внемозгового происхождения либо нервными клетками, расположенными подчас в отдаленных участках спинномозгового ствола. Вещества эти обладают во многих случаях свойствами истинных гормонов, иногда «кандидатов в гормоны», как их называют в специальной литературе. Клетки мозга «общаются» между собой не только через нервные, но и гуморальные связи. Образующиеся в синапсах медиаторы передают сигналы с одной нервной клетки на другую, модуляторы регулируют деятельность нейронов и их ансамблей, поступая в микросреду различных отделов мозга. Местное влияние метаболитов, медиаторов и модуляторов может генерализоваться, если они попадают в цереброспинальную жидкость или в ток крови. Более подробно об этом в следующей главе.
Еще недавно исследователи, изучая в лабораторных опытах на животных действие крови, оттекающей от мозга, могли убедиться, что по своим свойствам эта кровь отличается от крови, притекающей к мозгу. Поступившая в центральную нервную систему артериальная кровь обогащается какими-то веществами, усиливающими деятельность сердца, повышающими кровяное давление, изменяющими состояние пищеварительного тракта, работу почек. Оказалось, что влияние оттекающей от мозга венозной крови на различные органы и физиологические системы зависит от функционального состояния центральной нервной системы.
25