Страница:
Но вернемся к истории стресса и рассмотрению лабораторных опытов.
После 1936 г. были выявлены добавочные, ранее неизвестные биохимические и структурные изменения организма в ответ на неспецифический стресс. Особое внимание врачи-клиницисты уделяли биохимическим сдвигам и нервным реакциям.
Успешно изучалась также роль гормонов в реакциях стресса. Теперь все признают, что экстренное выделение адреналина -- это лишь одна сторона острой фазы первоначальной реакции тревоги в ответ на стрессор. Для поддержания гомеостазиса, то есть стабильности организма, столь же важна ось гипоталамус -- гипофиз -- кора надпочечников, которая участвует в развитии также многих болезненных явлений (рис. 4). Эта "ось" представляет собою координированную систему, состоящую из гипоталамуса (участок мозга в основании черепа), который связан с гипофизом, регулирующим активность коры надпочечников. Стрессор возбуждает гипоталамус (пути передачи этого возбуждения до конца не выяснены); продуцируется вещество, дающее сигнал гипофизу выделять в кровь адренокортикотропный гормон (АКТГ). Под влиянием же АКТГ внешняя корковая часть надпочечников выделяет кортикоиды. Это приводит к сморщиванию вилочковой железы и многим другим сопутствующим изменениям -- атрофии лимфатических узлов, торможению воспалительных реакций и продуцированию сахара (легкодоступный источник энергии). Другая типичная черта стрессовой реакции -- образование язвочек пищеварительного тракта (в желудке и кишечнике). Их возникновение облегчается высоким содержанием кортикоидов в крови, но автономная нервная систематоже играет роль в их появлении.
История ОАC показывает, что ключом к реальному прогрессу было открытие объективных признаков
СТРЕССОР Гипоталамус
Надпочечник
Желудок (с язвой)
Тимус
Рис, 4. Основные пути регулирования реакции на стрессор;
стресса -- увеличения надпочечников, атрофии вилочковой железы, желудочно-кишечных изъязвлении. Эти признаки были известны многим врачам задолго до того, как было осознано, что существует неспецифический синдром стресса. Еще в 1842 г. английский врач Томас Керлинг описал острые желудочно-кишечные изъязвления у больных с обширными ожогами кожи. В 1867 г. венский хирург Альберт Бильрот сообщил о таких же явлениях после больших хирургических вмешательств, осложненных инфекцией. Однако в то время не было видимой причины связывать эти поражения с изменениями других органов, которые сегодня мы считаем частью синдрома стресса. Такие изменения наблюдали в парижском Пастеровском институте Пьер Ру и Александр Йерсен у зараженных дифтерией морских свинок: надпочечники у них зачастую увеличиваются, набухают кровью и кровоточат. Все эти врачи не знали даже о работах друг друга.
В медицинской литературе так часто сообщалось о "случайной" атрофии вилочковой железы и потере веса у больных, что трудно проследить, кто первый обратил на них внимание. Но кому пришло в голову связать их, скажем, с тем, что Уолтер Кеннон в 1932 г. назвал "экстренной секрецией адреналина" при эмоциях страха и ярости?
Кеннон пошел дальше. В классической книге "Мудрость тела" он подвел итог работе всей своей жизни по выяснению конкретных механизмов, поддерживающих нормальный уровень сахара, белка, жиров, кальция, кислорода и температуры крови. Он заложил основы систематического изучения отдельных приспособительных явлений, необходимых для поддержания жизни в необычных условиях. Но он никогда не задумывался над ролью гипофиза или коры надпочечников. Поэтому ему трудно было бы исследовать возможность существования неспецифической адаптивной реакции, принимающей участие в ответах на практически любое требование к организму.
Таким образом, не хватало одного важного звена, позволяющего в разрозненных и пестрых результатах воздействия разнообразных агентов увидеть частные проявления целостного синдрома.
Каким образом одна и та же реакция приводит к различным поражениям?
Оставалось два, казалось бы, непреодолимых препятствия на пути создания концепции единого стереотипного ответа на стресс:
1) Качественно различные раздражители равной стрессорной силы не обязательно вызывают одинаковый синдром у разных людей.
2) Даже один и тот же раздражитель может привести к различным поражениям у разных людей.
Понадобилось много лет для доказательства того, что качественно различные раздражители отличаются лишь своим специфическим действием. Их неспецифический стрессорный эффект, в сущности, одинаков, если только на него не накладывается и не видоизменяет его какое-либо специфическое свойство раздражителя.
То обстоятельство, что даже один и тот же стрессор может вызвать неодинаковые поражения у разных людей, удалось связать с "факторами обусловливания", которые избирательно усиливают или тормозят то или иное проявление стресса. "Обусловливание" может быть внутренним (генетическое предрасположение, возраст, пол) и внешним (прием внутрь гормонов, лекарственных препаратов, диета). Под влиянием таких факторов обусловливания (они определяют чувствительность организма) нормальная, хорошо переносимая степень стресса может стать болезнетворной и привести к "болезням адаптации", избирательно поражающим предрасположенную область тела.
Как показано на рис. 5, каждый агент обладает и стрессорным, и специфическим действием. Первое, по определению, неспецифично, оно одинаково для разных раздражителей; второе неодинаково, то есть типично для каждого агента. Однако ответ организма зависит не только от этих двух действий раздражителя. Играет рель и реактивность организма, изменяющаяся в зависимости от внутренних и внешних условий. Отсюда ясно, что, поскольку все стрессоры обладают также и специфическим действием, они не могут всегда вызывать абсолютно одинаковые ответы. Даже один и тот же раздражитель действует неодинаково на разных людей, учитывая неповторимость внутренних и внешних условий, определяющих реактивность каждого.
Концепция влияния условий, а также гипотеза, согласно которой некоторые болезни вызываются тем, что механизм ОАО "сходит с рельсов", во многом проясняют взаимоотношения между физиологией и патологией стресса.
Как мы уже говорили, любая активность приводив в действие механизм стресса. Но пострадают ли при этом сердце, почки, желудочно-кишечный тракт или мозг, зависит в значительной мере от случайных обусловливающих факторов. В организме, как в цепи, рвется слабейшее звено, хотя все звенья одинакова находятся под нагрузкой.
Разумеется, всякое заболевание вызывает какую-то степень стресса, поскольку предъявляет организму требования к адаптации. В свою очередь стресс участвует в развитии каждого заболевания. Действие стресса наслаивается на специфические проявления болезни и меняет картину в худшую или лучшую сторону. Вот почему действие стресса может быть благотворным (при различных формах шоковой терапии физиотерапии и трудотерапии) или губительным -- в зависимости от того, борются с нарушением или уси- ливают его биохимические реакции, присущие стрессу (например, гормоны стресса или нервные реакции на стресс). Все эти проблемы подробно обсуждались в других книгах и статьях в популярной и непопулярно! форме. (Для тех, кто интересуется этими аспектами
РАЗДРАЖИТЕЛЬ
Рис. 5. Влияние различных факторов на стрессовую реакцию
стресса, в конце книги приложена библиография.) Здесь же достаточно упомянуть, что стресс играет важную роль в повышении кровяного давления, возникновении сердечных приступов, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки ("стрессовые язвы") и различных типов душевных расстройств.
Существует много сложных биохимических механизмов, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма (гомеостазис). Подробное обсуждение их увело бы нас далеко от нашей главной темы. Но прежде чем перейти к практическим урокам, которые можно извлечь из исследования реакций организма по поддержанию гомеостазиса, приведем еще несколько важных фактов,
Синтоксические и кататоксические ответы.
Биохимические исследования стресса показали, что постоянство внутренней среды поддерживается двумя основными типами реакций: синтоксической (от греческого syn-- вместе) и кататоксической (от греческого саtа -- против). Чтобы противостоять различным стрессорам, организм должен регулировать свои реакции посредством химических сигналов или нервных импульсов, которые либо прекращают, либо вызывают борьбу. Синтоксическве агенты действуют как тканевые транквилизаторы (успокоители), создают состояние пассивного терпения, то есть мирного сосуществования с вторгшимися чужеродными веществами. Кататоксические агенты химически стимулируют выработку разрушительных ферментов, которые активно атакую возбудителя болезни, ускоряя его гибель в организме.
Вероятно, в процессе эволюции живые существа научились защищаться от всяческих нападений (исходящих как изнутри, так и извне) с помощью двух основных механизмов, помогающих сосуществовать с агрессором (синтоксические) либо уничтожить его (кататоксические). К наиболее эффективным синтосическим гормонам относятся кортикоиды. Самые известные из них -противовоспалительные кортикоиды типа кортизона и их искусственные синтетические производные. Они тормозят воспалительный процесс и другие существенно важные защитные реакции иммунитета. Их с успехом применяют для лечения болезней, при которых главный источник неприятностей -- само воспаление (некоторые типы воспаления суставов, глаз, дыхательных путей). Они также обладают выраженным тормозящим влиянием на иммунологическую реакцию отторжения чужеродных тканей (например, пересаженного сердца или почки).
Возникает недоумение: зачем же тормозить воспаление или отторжение чужеродных тканей? Ведь оба эти процесса представляют собою полезные защитные реакции. Главная цель воспаления -- отграничить вредоносный агент (например, микробов), построить вокруг них баррикаду из воспалительной ткани. Это предотвращает их проникновение в кровь, чреватое заражением крови и смертью. Но подавление этой защитной реакции может быть выгодным, если возбудитель безвреден и причиняет неприятности только тем, что провоцирует воспалительный процесс. В таких случаях мы само воспаление воспринимаем как болезнь. Так, при сенной лихорадке или отечной опухоли после укуса, насекомого подавление защитного воспалительного процесса есть по сути лечение. Ведь вторгшийся агент сам до себе не опасен, не может распространиться и привести к смерти. В случае пересадки (трансплантации) он даже бывает спасительным.
Здесь уместно провести разграничение между прямыми и непрямыми болезнетворными агентами. Первые вызывают болезнь независимо от реакции организма, вторые причиняют вред только в результате провоцируемых ими чрезмерных и бесцельных защитных реакций. Если человек случайно опустит руку в кислоту, щелочь или кипяток, повреждение произойдет независимо от его реакции, поскольку все это прямые болезнетворные агенты. Они причиняют разрушение, даже если организм мертв и, разумеется, не может отвечать никакой реакцией. Вещества же типа аллергенов, обычно вызывающие воспалительный процесс, являются непрямыми болезнетворными агентами: они не причиняют разрушений, но провоцируют ненужную и вредную борьбу против того, что само по себе безобидно.
Реакции иммунитета, приводящие к разрушению микробов, инородных тел и других чужеродных тканей, возникли в процессе эволюции как защитный механизм против потенциально опасных веществ. Но когда отпор "чужеродному агенту" не нужен или даже вреден (аллергены, пересаженное сердце и т. д.), человек может поступить умнее природы, подавив враждебную реакцию.
Если же агрессор опасен, защитную реакцию не следует подавлять; напротив, нужно постараться усилить ее выше обычного уровня. Это можно сделать с помощью кататоксических веществ, которые отдают' химический приказ тканям -- атаковать посягателей еще активнее, чем они были бы атакованы в обычных условиях.
Позже мы коснемся межличностных отношений, а сейчас один пример из повседневной жизни пояснит, как вызывается болезнь непрямым путем, из-за неуместных или избыточных адаптивных реакций. Представьте себе, что беспомощный пьяница осыпает вас градом оскорблений, но явно не в состоянии нанести физический вред; ничего с вами не случится, если вы используете "синтоксическую" тактику -- пройдете мимо, не обращая на него внимания. Если же вы предпочтете кататоксический вариант и вступите в драку или только приготовитесь драться, исход может оказаться трагическим. Вы начнете выделять гормоны типа адреналина, которые поднимут кровяное давление и частоту пульса, а ваша нервная система перейдет в со- ' стояние тревоги и напряженности перед грядущей схваткой.
У "коронарных кандидатов" (из-за возраста, артериосклероза, ожирения, высокого содержания холестерина в крови) это может привести к роковому кровоизлиянию в мозг или сердечному приступу. Кого же считать в этом случае убийцей? Ведь пьяница даже не коснулся вас. Это биологическое самоубийство! Смерть последовала от неправильного выбора способа реагирования.
Но если осыпающий вас оскорблениями человек -- маниакальный убийца с кинжалом в руке, явно намеревающийся зарезать вас, нужно избрать наступательную, кататоксическую тактику. Нужно попытаться обезоружить его, даже с риском повредить себе физиологическими спутниками реакций тревоги при подготовке к бою. Вопреки распространенному мнению, природа не всегда поступает наилучшим образом. И на клеточном, и на межличностном уровне мы не всегда внаем, за что стоит сражаться.
Можно ли улучшить природный защитный механизм?
Теория "природа знает лучше" кажется вполне приложимой к приспособительным реакциям. Считается, что за миллионы лет, с тех пор как появилась жизнь на земле, естественный отбор путем "выживания наиболее приспособленных" постепенно выработал наилучшие из возможных защитных реакций. Но это далеко не так. Мы часто можем улучшить природу, подавив реакции, которые были выработаны для защиты, но не обязательно полезны при всех обстоятельствах.
Теорией выживания наиболее приспособленных часто злоупотребляли для оправдания принципа "кто силен, тот и прав". Надо проявлять осторожность и помнить: "наиболее приспособленный" не означает "сильнейший". Дарвин с горечью говорил, что его теорию извращают для оправдания якобы способствующих эволюции мошеннических проделок, бесчеловечной жестокости и войн против слабых.
Мы уже много знаем о способности тела вырабатывать синтоксические гормоны типа кортикоидов, которые приводят к желаемому состоянию мирного сосуществования с болезнетворными агентами. Но нам значительно меньше известно о способности организма вырабатывать кататоксические вещества. Некоторые естественные гормоны обладают таким действием, но они слишком слабы. Самые активные кататоксические соединения -- синтезированные в лаборатории. Из них наиболее активен гормон "прегненолон 16а-карбонитрил" (ПКН). Из всех изученных до сих пор он самый сильный и наименее специфичный, то есть проявляет наибольшую разрушительную силу по отношению к наибольшему числу ядов.
Эти соединения обеспечивают защиту от агрессоров внутри организма (вредные вещества, продуцируемые самим телом) и от тех, которые введены извне. Но как быть с защитой от нападения людей? Здесь иногда может быть пригоден синтоксический механизм, потому что многих трудных и мучительных ситуаций можно избежать, если научиться сознательно игнорировать их, как в примере с беспомощным пьяницей. Что касается классических кататоксических механизмов (описанных выше), то они не подходят, так как невозможно химически разложить своих врагов на составные элементы с помощью вырабатываемых организмом ферментов. Однако кататоксические реакции все-таки могут быть использованы, если толковать это слово в его первоначальном значении -- противодействовать врагу, не уточняя, какими средствами. Мы можем попытаться напасть на него и обезоружить. Но можно и убежать. Таким образом, в межличностных отношениях существуют три тактики: 1) синтоксическая, при которой игнорируется враг и делается попытка сосуществовать с ним, не нападая; 2) кататоксическая, ведущая к бою; 3) бегство, или уход, от врага без попыток сосуществовать с ним или уничтожить его. Последняя, конечно, не относится к ядам внутри тела. Эти замечания о межличностных отношениях дают первый намек па тесную связь между адаптивными и защитными реакциями на клеточном уровне внутри организма и на уровне взаимоотношений людей и даже целых групп.
На первый взгляд странно, что законы, управляющие жизненными реакциями на столь разных уровнях, как клетка, личность и даже нация, оказываются в существенных чертах сходными. Но такая простота и единообразие характерны для всех великих законов природы. В неодушевленном мире расположение материи и энергии на орбитах вокруг центра типично и для больших небесных тел, и для отдельных атомов. Почему и большие спутники, обращающиеся вокруг планет, и маленькие электроны вокруг ядра движутся по орбитам? Почему каждый объект в этом мире состоит из различных сочетаний одних и тех же, числом около ста, химических элементов?
Сходство наблюдается и в законах, управляющих живой материей. Две главные проблемы жизни -- сохранение видов и выживание индивида. Первая задача обеспечивается с помощью генетического кода (выработанного в процессе эволюции), который, используя лишь несколько "химических букв" (молекул), позволяет записать полную программу развития живого существа. Один и тот же химический алфавит используется для генетического кодирования микроба, мыши, человека. Разница лишь в расположении букв. Это не так уж сильно отличается от структуры языка: любое английское слово можно записать сочетанием -- в соответствующей последовательности -- двадцати шести букв алфавита. Все, что написано в этой книге -- даже слова, не вошедшие во всеобщее употребление,-можно однозначно выразить этим кодом и поставить на свое место в словаре.
После того как живое существо появилось на свет, немногое можно изменить в его врожденных свойствах; но оно тотчас же оказывается но враждебной среде, и можно помочь ему приспособиться к ней. В чреве матери оно было защищено в достаточной степени, но после перерезки пуповины, предоставленное самому себе, подвержено действию холода, жары, потенциально опасной пищи, микробов, физических повреждений. С этого момента и на протяжении всей жизни главной проблемой для него будет адаптация, то есть поддержание постоянства внутренней среды. Вот эта вторая из главных проблем жизни занимала нашу исследовательскую группу, с тех пор как был открыт синдром стресса.
Регулирование телесного защитного термостата.
Как мы уже говорили, гомеостазис зависит главным образом от правильной продукции организмом синтоксических и кататоксических веществ в ответ на угрозу устойчивости внутренней среды и, следовательно, выживанию. Мы можем улучшить эти природные средства, синтезируя их (или родственные им вещества, которые могут быть даже эффективнее) и устанавливая на необходимом уровне их равновесие в организме. Иными словами, во всех таких случаях польза достигается либо благодаря выработке защитных веществ самим организмом, либо (если этого мало) посредством введения в организм подобных соединений по предписанию врача.
Естественный механизм вполне отвечает обычным требованиям сопротивления. Но если требования повышенные, механизмов гомеостазиса недостаточно. "Защитный термостат" должен быть отрегулирован и установлен на более высокой "отметке". Для обозначения этого процесса я предлагаю термин "гетеростазис" (heteros -- другой, stasis -- состояние, положение). Это новое устойчивое состояние достигается с помощью веществ, которые стимулируют физиологические адаптивные механизмы, возбуждают дремлющие тканевые защитные реакции. И в гомеостазисе, и в гетеростазисе активно участвует внутренняя среда организма. Мы можем стимулировать выработку естественных защитных агентов, назначая лекарства, активизирующие синтез кататоксических или синтоксических ферментов, или проводя иммунизацию бактериальными препаратами, которые заставляют организм вырабатывать антитела против инфекций (вакцинация).
При гомеостатической защите вредоносное вещество (угрожающее устойчивости внутренней среды) автоматически пускает в ход обычно вполне достаточные кататоксические и синтоксические механизмы. Если же
Болезнетворный агент
Гетеростатический
Болезнетворный агент
Рис. 6. Сравнение гомеостатических и гетеростатических защитных механизмов
созданными средствами, которые не обладают прямым лечебным действием, но побуждают организм производить в повышенном объеме свои собственные кататоксические и синтоксические агенты. И тогда устойчивость внутренней среды сохраняется, несмотря на чрезвычайные требования, которые не могут быть удовлетворены без помощи извне.
Таким образом, самое существенное различие между гомеостазисом и гетеростазисом состоит в том, что первый поддерживает нормальное устойчивое состояние с помощью физиологических средств, а второй переключает "термостат сопротивления" на более высокую нагрузку посредством медицинского вмешательства (рис. 6).
Гетеростазис сводится к тому, чтобы с помощью химических препаратов побудить организм увеличить производство своих собственных неспецифических, или многоцелевых, средств. Любое интеллектуальное обучение, а также добровольная или вынужденная физическая тренировка тоже повышают сопротивляемость организма, переводя ее с гомеостатического на гетеростатический уровень.
Гетеростазис существенно отличается от лечения антибиотиками, противоядиями, болеутоляющими препаратами, которые действуют прямо и специфично, а не усиливают собственные неспецифические защитные силы организма; при лекарственной терапии внутренняя среда остается пассивной.
Относительность специфичности в процессе болезни и лечения.
В первой части определения стресса я характеризовал его как "неспецифический ответ". Обсуждая историю развития этого понятия, я подчеркнул, что конкретные механизмы поддержания постоянного уровня сахара в крови, температуры, частоты пульса, кровяного давления и т. д. уже давно изучены школой Уолтера Кеннона, а специфические лекарства от той или иной болезни известны с незапамятных времен.
Антибактериальное действие многих лекарств значительно сильнее в организме, чем в пробирке, и достигается при более низких концентрациях. Значит, внутренняя среда не остается пассивной. - Прим. перев*
Моя собственная работа посвящена неспецифическому ответу организма на любые требования жизни -- стереотипной реакции на любой тип приспособительного процесса.
Изучение биохимических механизмов неспецифических гомеостатичсских ответов показало, что последние связаны с автоматической регулировкой секреции организмом "гормонов стресса". Такое регулирование происходит с помощью механизма обратной связи, устанавливающей равновесие между предложением и спросом. Как мы уже видели, гетеростазис просто помогает организму переключить механизмы обратной связи на более "высокую отметку". При этом собственные дремлющие возможности организма по производству защитных соединений поднимаются на уровень, далеко превосходящий тот, который отвечает обычным жизненным требованиям.
Защитные гормоны (особенно синтоксические кортикоиды и химические производные кататоксических гормонов типа ПКН) увеличивают сопротивляемость большому числу болезнетворных агентов. Это неспецифические, многоцелевые средства; но все же они могут защитить лишь от ограниченного набора агентов. Ничто не является полностью неспецифичным: нет такого средства, которое излечивало бы от всего на свете. Нужно ясно понимать, что специфичность и неспецифичность в процессе болезни и лечения не абсолютны.
Говоря об отношении стресса к гомеостазису, гетеростазису и болезням адаптации, я всегда подчеркивал неспецифический элемент из-за возможности его широкого приложения. Но в предыдущем разделе я привел в качестве примера гетеростазиса усиление способности организма вырабатывать антитела. Большинство этих антител отличается высокой специфичностью, хотя некоторые более или менее неспецифичны и обеспечивают защиту от различных болезней. Выработка их зависит от гомеостатических механизмов обратной связи: сама потребность запускает в ход производство того целебного соединения, в котором есть нужда. С помощью гетеростазиса мы также можем повысить выработку защитных антител у животных, но, если затем эти антитела ввести больному, который в них нуждается, это будет уже не гетеростазис, а обычная лекарственная терапия, подобно лечению антибиотиками, противоядиями, сердечными стимуляторами и другими средствами разной степени специфичности.
После 1936 г. были выявлены добавочные, ранее неизвестные биохимические и структурные изменения организма в ответ на неспецифический стресс. Особое внимание врачи-клиницисты уделяли биохимическим сдвигам и нервным реакциям.
Успешно изучалась также роль гормонов в реакциях стресса. Теперь все признают, что экстренное выделение адреналина -- это лишь одна сторона острой фазы первоначальной реакции тревоги в ответ на стрессор. Для поддержания гомеостазиса, то есть стабильности организма, столь же важна ось гипоталамус -- гипофиз -- кора надпочечников, которая участвует в развитии также многих болезненных явлений (рис. 4). Эта "ось" представляет собою координированную систему, состоящую из гипоталамуса (участок мозга в основании черепа), который связан с гипофизом, регулирующим активность коры надпочечников. Стрессор возбуждает гипоталамус (пути передачи этого возбуждения до конца не выяснены); продуцируется вещество, дающее сигнал гипофизу выделять в кровь адренокортикотропный гормон (АКТГ). Под влиянием же АКТГ внешняя корковая часть надпочечников выделяет кортикоиды. Это приводит к сморщиванию вилочковой железы и многим другим сопутствующим изменениям -- атрофии лимфатических узлов, торможению воспалительных реакций и продуцированию сахара (легкодоступный источник энергии). Другая типичная черта стрессовой реакции -- образование язвочек пищеварительного тракта (в желудке и кишечнике). Их возникновение облегчается высоким содержанием кортикоидов в крови, но автономная нервная систематоже играет роль в их появлении.
История ОАC показывает, что ключом к реальному прогрессу было открытие объективных признаков
СТРЕССОР Гипоталамус
Надпочечник
Желудок (с язвой)
Тимус
Рис, 4. Основные пути регулирования реакции на стрессор;
стресса -- увеличения надпочечников, атрофии вилочковой железы, желудочно-кишечных изъязвлении. Эти признаки были известны многим врачам задолго до того, как было осознано, что существует неспецифический синдром стресса. Еще в 1842 г. английский врач Томас Керлинг описал острые желудочно-кишечные изъязвления у больных с обширными ожогами кожи. В 1867 г. венский хирург Альберт Бильрот сообщил о таких же явлениях после больших хирургических вмешательств, осложненных инфекцией. Однако в то время не было видимой причины связывать эти поражения с изменениями других органов, которые сегодня мы считаем частью синдрома стресса. Такие изменения наблюдали в парижском Пастеровском институте Пьер Ру и Александр Йерсен у зараженных дифтерией морских свинок: надпочечники у них зачастую увеличиваются, набухают кровью и кровоточат. Все эти врачи не знали даже о работах друг друга.
В медицинской литературе так часто сообщалось о "случайной" атрофии вилочковой железы и потере веса у больных, что трудно проследить, кто первый обратил на них внимание. Но кому пришло в голову связать их, скажем, с тем, что Уолтер Кеннон в 1932 г. назвал "экстренной секрецией адреналина" при эмоциях страха и ярости?
Кеннон пошел дальше. В классической книге "Мудрость тела" он подвел итог работе всей своей жизни по выяснению конкретных механизмов, поддерживающих нормальный уровень сахара, белка, жиров, кальция, кислорода и температуры крови. Он заложил основы систематического изучения отдельных приспособительных явлений, необходимых для поддержания жизни в необычных условиях. Но он никогда не задумывался над ролью гипофиза или коры надпочечников. Поэтому ему трудно было бы исследовать возможность существования неспецифической адаптивной реакции, принимающей участие в ответах на практически любое требование к организму.
Таким образом, не хватало одного важного звена, позволяющего в разрозненных и пестрых результатах воздействия разнообразных агентов увидеть частные проявления целостного синдрома.
Каким образом одна и та же реакция приводит к различным поражениям?
Оставалось два, казалось бы, непреодолимых препятствия на пути создания концепции единого стереотипного ответа на стресс:
1) Качественно различные раздражители равной стрессорной силы не обязательно вызывают одинаковый синдром у разных людей.
2) Даже один и тот же раздражитель может привести к различным поражениям у разных людей.
Понадобилось много лет для доказательства того, что качественно различные раздражители отличаются лишь своим специфическим действием. Их неспецифический стрессорный эффект, в сущности, одинаков, если только на него не накладывается и не видоизменяет его какое-либо специфическое свойство раздражителя.
То обстоятельство, что даже один и тот же стрессор может вызвать неодинаковые поражения у разных людей, удалось связать с "факторами обусловливания", которые избирательно усиливают или тормозят то или иное проявление стресса. "Обусловливание" может быть внутренним (генетическое предрасположение, возраст, пол) и внешним (прием внутрь гормонов, лекарственных препаратов, диета). Под влиянием таких факторов обусловливания (они определяют чувствительность организма) нормальная, хорошо переносимая степень стресса может стать болезнетворной и привести к "болезням адаптации", избирательно поражающим предрасположенную область тела.
Как показано на рис. 5, каждый агент обладает и стрессорным, и специфическим действием. Первое, по определению, неспецифично, оно одинаково для разных раздражителей; второе неодинаково, то есть типично для каждого агента. Однако ответ организма зависит не только от этих двух действий раздражителя. Играет рель и реактивность организма, изменяющаяся в зависимости от внутренних и внешних условий. Отсюда ясно, что, поскольку все стрессоры обладают также и специфическим действием, они не могут всегда вызывать абсолютно одинаковые ответы. Даже один и тот же раздражитель действует неодинаково на разных людей, учитывая неповторимость внутренних и внешних условий, определяющих реактивность каждого.
Концепция влияния условий, а также гипотеза, согласно которой некоторые болезни вызываются тем, что механизм ОАО "сходит с рельсов", во многом проясняют взаимоотношения между физиологией и патологией стресса.
Как мы уже говорили, любая активность приводив в действие механизм стресса. Но пострадают ли при этом сердце, почки, желудочно-кишечный тракт или мозг, зависит в значительной мере от случайных обусловливающих факторов. В организме, как в цепи, рвется слабейшее звено, хотя все звенья одинакова находятся под нагрузкой.
Разумеется, всякое заболевание вызывает какую-то степень стресса, поскольку предъявляет организму требования к адаптации. В свою очередь стресс участвует в развитии каждого заболевания. Действие стресса наслаивается на специфические проявления болезни и меняет картину в худшую или лучшую сторону. Вот почему действие стресса может быть благотворным (при различных формах шоковой терапии физиотерапии и трудотерапии) или губительным -- в зависимости от того, борются с нарушением или уси- ливают его биохимические реакции, присущие стрессу (например, гормоны стресса или нервные реакции на стресс). Все эти проблемы подробно обсуждались в других книгах и статьях в популярной и непопулярно! форме. (Для тех, кто интересуется этими аспектами
РАЗДРАЖИТЕЛЬ
Рис. 5. Влияние различных факторов на стрессовую реакцию
стресса, в конце книги приложена библиография.) Здесь же достаточно упомянуть, что стресс играет важную роль в повышении кровяного давления, возникновении сердечных приступов, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки ("стрессовые язвы") и различных типов душевных расстройств.
Существует много сложных биохимических механизмов, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма (гомеостазис). Подробное обсуждение их увело бы нас далеко от нашей главной темы. Но прежде чем перейти к практическим урокам, которые можно извлечь из исследования реакций организма по поддержанию гомеостазиса, приведем еще несколько важных фактов,
Синтоксические и кататоксические ответы.
Биохимические исследования стресса показали, что постоянство внутренней среды поддерживается двумя основными типами реакций: синтоксической (от греческого syn-- вместе) и кататоксической (от греческого саtа -- против). Чтобы противостоять различным стрессорам, организм должен регулировать свои реакции посредством химических сигналов или нервных импульсов, которые либо прекращают, либо вызывают борьбу. Синтоксическве агенты действуют как тканевые транквилизаторы (успокоители), создают состояние пассивного терпения, то есть мирного сосуществования с вторгшимися чужеродными веществами. Кататоксические агенты химически стимулируют выработку разрушительных ферментов, которые активно атакую возбудителя болезни, ускоряя его гибель в организме.
Вероятно, в процессе эволюции живые существа научились защищаться от всяческих нападений (исходящих как изнутри, так и извне) с помощью двух основных механизмов, помогающих сосуществовать с агрессором (синтоксические) либо уничтожить его (кататоксические). К наиболее эффективным синтосическим гормонам относятся кортикоиды. Самые известные из них -противовоспалительные кортикоиды типа кортизона и их искусственные синтетические производные. Они тормозят воспалительный процесс и другие существенно важные защитные реакции иммунитета. Их с успехом применяют для лечения болезней, при которых главный источник неприятностей -- само воспаление (некоторые типы воспаления суставов, глаз, дыхательных путей). Они также обладают выраженным тормозящим влиянием на иммунологическую реакцию отторжения чужеродных тканей (например, пересаженного сердца или почки).
Возникает недоумение: зачем же тормозить воспаление или отторжение чужеродных тканей? Ведь оба эти процесса представляют собою полезные защитные реакции. Главная цель воспаления -- отграничить вредоносный агент (например, микробов), построить вокруг них баррикаду из воспалительной ткани. Это предотвращает их проникновение в кровь, чреватое заражением крови и смертью. Но подавление этой защитной реакции может быть выгодным, если возбудитель безвреден и причиняет неприятности только тем, что провоцирует воспалительный процесс. В таких случаях мы само воспаление воспринимаем как болезнь. Так, при сенной лихорадке или отечной опухоли после укуса, насекомого подавление защитного воспалительного процесса есть по сути лечение. Ведь вторгшийся агент сам до себе не опасен, не может распространиться и привести к смерти. В случае пересадки (трансплантации) он даже бывает спасительным.
Здесь уместно провести разграничение между прямыми и непрямыми болезнетворными агентами. Первые вызывают болезнь независимо от реакции организма, вторые причиняют вред только в результате провоцируемых ими чрезмерных и бесцельных защитных реакций. Если человек случайно опустит руку в кислоту, щелочь или кипяток, повреждение произойдет независимо от его реакции, поскольку все это прямые болезнетворные агенты. Они причиняют разрушение, даже если организм мертв и, разумеется, не может отвечать никакой реакцией. Вещества же типа аллергенов, обычно вызывающие воспалительный процесс, являются непрямыми болезнетворными агентами: они не причиняют разрушений, но провоцируют ненужную и вредную борьбу против того, что само по себе безобидно.
Реакции иммунитета, приводящие к разрушению микробов, инородных тел и других чужеродных тканей, возникли в процессе эволюции как защитный механизм против потенциально опасных веществ. Но когда отпор "чужеродному агенту" не нужен или даже вреден (аллергены, пересаженное сердце и т. д.), человек может поступить умнее природы, подавив враждебную реакцию.
Если же агрессор опасен, защитную реакцию не следует подавлять; напротив, нужно постараться усилить ее выше обычного уровня. Это можно сделать с помощью кататоксических веществ, которые отдают' химический приказ тканям -- атаковать посягателей еще активнее, чем они были бы атакованы в обычных условиях.
Позже мы коснемся межличностных отношений, а сейчас один пример из повседневной жизни пояснит, как вызывается болезнь непрямым путем, из-за неуместных или избыточных адаптивных реакций. Представьте себе, что беспомощный пьяница осыпает вас градом оскорблений, но явно не в состоянии нанести физический вред; ничего с вами не случится, если вы используете "синтоксическую" тактику -- пройдете мимо, не обращая на него внимания. Если же вы предпочтете кататоксический вариант и вступите в драку или только приготовитесь драться, исход может оказаться трагическим. Вы начнете выделять гормоны типа адреналина, которые поднимут кровяное давление и частоту пульса, а ваша нервная система перейдет в со- ' стояние тревоги и напряженности перед грядущей схваткой.
У "коронарных кандидатов" (из-за возраста, артериосклероза, ожирения, высокого содержания холестерина в крови) это может привести к роковому кровоизлиянию в мозг или сердечному приступу. Кого же считать в этом случае убийцей? Ведь пьяница даже не коснулся вас. Это биологическое самоубийство! Смерть последовала от неправильного выбора способа реагирования.
Но если осыпающий вас оскорблениями человек -- маниакальный убийца с кинжалом в руке, явно намеревающийся зарезать вас, нужно избрать наступательную, кататоксическую тактику. Нужно попытаться обезоружить его, даже с риском повредить себе физиологическими спутниками реакций тревоги при подготовке к бою. Вопреки распространенному мнению, природа не всегда поступает наилучшим образом. И на клеточном, и на межличностном уровне мы не всегда внаем, за что стоит сражаться.
Можно ли улучшить природный защитный механизм?
Теория "природа знает лучше" кажется вполне приложимой к приспособительным реакциям. Считается, что за миллионы лет, с тех пор как появилась жизнь на земле, естественный отбор путем "выживания наиболее приспособленных" постепенно выработал наилучшие из возможных защитных реакций. Но это далеко не так. Мы часто можем улучшить природу, подавив реакции, которые были выработаны для защиты, но не обязательно полезны при всех обстоятельствах.
Теорией выживания наиболее приспособленных часто злоупотребляли для оправдания принципа "кто силен, тот и прав". Надо проявлять осторожность и помнить: "наиболее приспособленный" не означает "сильнейший". Дарвин с горечью говорил, что его теорию извращают для оправдания якобы способствующих эволюции мошеннических проделок, бесчеловечной жестокости и войн против слабых.
Мы уже много знаем о способности тела вырабатывать синтоксические гормоны типа кортикоидов, которые приводят к желаемому состоянию мирного сосуществования с болезнетворными агентами. Но нам значительно меньше известно о способности организма вырабатывать кататоксические вещества. Некоторые естественные гормоны обладают таким действием, но они слишком слабы. Самые активные кататоксические соединения -- синтезированные в лаборатории. Из них наиболее активен гормон "прегненолон 16а-карбонитрил" (ПКН). Из всех изученных до сих пор он самый сильный и наименее специфичный, то есть проявляет наибольшую разрушительную силу по отношению к наибольшему числу ядов.
Эти соединения обеспечивают защиту от агрессоров внутри организма (вредные вещества, продуцируемые самим телом) и от тех, которые введены извне. Но как быть с защитой от нападения людей? Здесь иногда может быть пригоден синтоксический механизм, потому что многих трудных и мучительных ситуаций можно избежать, если научиться сознательно игнорировать их, как в примере с беспомощным пьяницей. Что касается классических кататоксических механизмов (описанных выше), то они не подходят, так как невозможно химически разложить своих врагов на составные элементы с помощью вырабатываемых организмом ферментов. Однако кататоксические реакции все-таки могут быть использованы, если толковать это слово в его первоначальном значении -- противодействовать врагу, не уточняя, какими средствами. Мы можем попытаться напасть на него и обезоружить. Но можно и убежать. Таким образом, в межличностных отношениях существуют три тактики: 1) синтоксическая, при которой игнорируется враг и делается попытка сосуществовать с ним, не нападая; 2) кататоксическая, ведущая к бою; 3) бегство, или уход, от врага без попыток сосуществовать с ним или уничтожить его. Последняя, конечно, не относится к ядам внутри тела. Эти замечания о межличностных отношениях дают первый намек па тесную связь между адаптивными и защитными реакциями на клеточном уровне внутри организма и на уровне взаимоотношений людей и даже целых групп.
На первый взгляд странно, что законы, управляющие жизненными реакциями на столь разных уровнях, как клетка, личность и даже нация, оказываются в существенных чертах сходными. Но такая простота и единообразие характерны для всех великих законов природы. В неодушевленном мире расположение материи и энергии на орбитах вокруг центра типично и для больших небесных тел, и для отдельных атомов. Почему и большие спутники, обращающиеся вокруг планет, и маленькие электроны вокруг ядра движутся по орбитам? Почему каждый объект в этом мире состоит из различных сочетаний одних и тех же, числом около ста, химических элементов?
Сходство наблюдается и в законах, управляющих живой материей. Две главные проблемы жизни -- сохранение видов и выживание индивида. Первая задача обеспечивается с помощью генетического кода (выработанного в процессе эволюции), который, используя лишь несколько "химических букв" (молекул), позволяет записать полную программу развития живого существа. Один и тот же химический алфавит используется для генетического кодирования микроба, мыши, человека. Разница лишь в расположении букв. Это не так уж сильно отличается от структуры языка: любое английское слово можно записать сочетанием -- в соответствующей последовательности -- двадцати шести букв алфавита. Все, что написано в этой книге -- даже слова, не вошедшие во всеобщее употребление,-можно однозначно выразить этим кодом и поставить на свое место в словаре.
После того как живое существо появилось на свет, немногое можно изменить в его врожденных свойствах; но оно тотчас же оказывается но враждебной среде, и можно помочь ему приспособиться к ней. В чреве матери оно было защищено в достаточной степени, но после перерезки пуповины, предоставленное самому себе, подвержено действию холода, жары, потенциально опасной пищи, микробов, физических повреждений. С этого момента и на протяжении всей жизни главной проблемой для него будет адаптация, то есть поддержание постоянства внутренней среды. Вот эта вторая из главных проблем жизни занимала нашу исследовательскую группу, с тех пор как был открыт синдром стресса.
Регулирование телесного защитного термостата.
Как мы уже говорили, гомеостазис зависит главным образом от правильной продукции организмом синтоксических и кататоксических веществ в ответ на угрозу устойчивости внутренней среды и, следовательно, выживанию. Мы можем улучшить эти природные средства, синтезируя их (или родственные им вещества, которые могут быть даже эффективнее) и устанавливая на необходимом уровне их равновесие в организме. Иными словами, во всех таких случаях польза достигается либо благодаря выработке защитных веществ самим организмом, либо (если этого мало) посредством введения в организм подобных соединений по предписанию врача.
Естественный механизм вполне отвечает обычным требованиям сопротивления. Но если требования повышенные, механизмов гомеостазиса недостаточно. "Защитный термостат" должен быть отрегулирован и установлен на более высокой "отметке". Для обозначения этого процесса я предлагаю термин "гетеростазис" (heteros -- другой, stasis -- состояние, положение). Это новое устойчивое состояние достигается с помощью веществ, которые стимулируют физиологические адаптивные механизмы, возбуждают дремлющие тканевые защитные реакции. И в гомеостазисе, и в гетеростазисе активно участвует внутренняя среда организма. Мы можем стимулировать выработку естественных защитных агентов, назначая лекарства, активизирующие синтез кататоксических или синтоксических ферментов, или проводя иммунизацию бактериальными препаратами, которые заставляют организм вырабатывать антитела против инфекций (вакцинация).
При гомеостатической защите вредоносное вещество (угрожающее устойчивости внутренней среды) автоматически пускает в ход обычно вполне достаточные кататоксические и синтоксические механизмы. Если же
Болезнетворный агент
Гетеростатический
Болезнетворный агент
Рис. 6. Сравнение гомеостатических и гетеростатических защитных механизмов
созданными средствами, которые не обладают прямым лечебным действием, но побуждают организм производить в повышенном объеме свои собственные кататоксические и синтоксические агенты. И тогда устойчивость внутренней среды сохраняется, несмотря на чрезвычайные требования, которые не могут быть удовлетворены без помощи извне.
Таким образом, самое существенное различие между гомеостазисом и гетеростазисом состоит в том, что первый поддерживает нормальное устойчивое состояние с помощью физиологических средств, а второй переключает "термостат сопротивления" на более высокую нагрузку посредством медицинского вмешательства (рис. 6).
Гетеростазис сводится к тому, чтобы с помощью химических препаратов побудить организм увеличить производство своих собственных неспецифических, или многоцелевых, средств. Любое интеллектуальное обучение, а также добровольная или вынужденная физическая тренировка тоже повышают сопротивляемость организма, переводя ее с гомеостатического на гетеростатический уровень.
Гетеростазис существенно отличается от лечения антибиотиками, противоядиями, болеутоляющими препаратами, которые действуют прямо и специфично, а не усиливают собственные неспецифические защитные силы организма; при лекарственной терапии внутренняя среда остается пассивной.
Относительность специфичности в процессе болезни и лечения.
В первой части определения стресса я характеризовал его как "неспецифический ответ". Обсуждая историю развития этого понятия, я подчеркнул, что конкретные механизмы поддержания постоянного уровня сахара в крови, температуры, частоты пульса, кровяного давления и т. д. уже давно изучены школой Уолтера Кеннона, а специфические лекарства от той или иной болезни известны с незапамятных времен.
Антибактериальное действие многих лекарств значительно сильнее в организме, чем в пробирке, и достигается при более низких концентрациях. Значит, внутренняя среда не остается пассивной. - Прим. перев*
Моя собственная работа посвящена неспецифическому ответу организма на любые требования жизни -- стереотипной реакции на любой тип приспособительного процесса.
Изучение биохимических механизмов неспецифических гомеостатичсских ответов показало, что последние связаны с автоматической регулировкой секреции организмом "гормонов стресса". Такое регулирование происходит с помощью механизма обратной связи, устанавливающей равновесие между предложением и спросом. Как мы уже видели, гетеростазис просто помогает организму переключить механизмы обратной связи на более "высокую отметку". При этом собственные дремлющие возможности организма по производству защитных соединений поднимаются на уровень, далеко превосходящий тот, который отвечает обычным жизненным требованиям.
Защитные гормоны (особенно синтоксические кортикоиды и химические производные кататоксических гормонов типа ПКН) увеличивают сопротивляемость большому числу болезнетворных агентов. Это неспецифические, многоцелевые средства; но все же они могут защитить лишь от ограниченного набора агентов. Ничто не является полностью неспецифичным: нет такого средства, которое излечивало бы от всего на свете. Нужно ясно понимать, что специфичность и неспецифичность в процессе болезни и лечения не абсолютны.
Говоря об отношении стресса к гомеостазису, гетеростазису и болезням адаптации, я всегда подчеркивал неспецифический элемент из-за возможности его широкого приложения. Но в предыдущем разделе я привел в качестве примера гетеростазиса усиление способности организма вырабатывать антитела. Большинство этих антител отличается высокой специфичностью, хотя некоторые более или менее неспецифичны и обеспечивают защиту от различных болезней. Выработка их зависит от гомеостатических механизмов обратной связи: сама потребность запускает в ход производство того целебного соединения, в котором есть нужда. С помощью гетеростазиса мы также можем повысить выработку защитных антител у животных, но, если затем эти антитела ввести больному, который в них нуждается, это будет уже не гетеростазис, а обычная лекарственная терапия, подобно лечению антибиотиками, противоядиями, сердечными стимуляторами и другими средствами разной степени специфичности.