На раздражители «средней» силы

1.4.1. Функциональное состояние организма при реакции активации*

Мы уже видели, что адаптация к сильным и слабым раздражителям происходит совершенно различно. Адаптация к сильным раздражителям обеспечивается не только путем чрезмерной стимуляции одних подсистем организма, но и путем подавления активности других — защитных подсистем. Это типичный стресс. При адаптации к слабым раздражи­телям не происходит ни подавления, ни значительной стиму­ляции защитных подсистем. Это - реакция тренировки. Но есть и «золотая середина» — реакция, при которой целесооб­разно повышать активность защитных подсистем организма.

* Краткое описание функционального состояния при реакции тре­нировки дано в главе 12, пункт 12.3.

Это реакция на раздражители, промежуточные между силь­ными и слабыми, т.е. так называемые раздражители средней силы. Они не такие сильные, чтобы организму было целесо­образно подавлять защитные силы для снижения реакции на них. Вместе с тем, они и не слабые. Чтобы приспособиться к действию такого раздражителя, необходимо быстро повы­сить активность защитных подсистем. Исследования показа­ли, что в ответ на действие различных по качеству раздражи­телей средней силы развивается общая неспецифическая адаптационная реакция, названная «реакцией активации» (Гаркави Л.Х., 1968, 1969, 1990), так как она характеризуется быстрым, хотя и не чрезмерным, подъемом активности защитных и регуляторных подсистем организма. Эта реакция несет основную антистрессорную функцию и подразделяется на реакцию спокойной активации (РСЛ) и реакцию повышенной активации (РПА).

Реакции спокойной и повышенной активации так же, как и реакция стресс и реакция тренировки, имеют свой комплекс изменений в организме и его подсистемах (Табл. 1.1). Реакции активации, как спокойной, так и повышенной, — так же, как реакции стресса и тренировки, - имеют околосуточный ритм.

Раздражители средней силы постоянно встречаются в природе и повседневной жизни. Реакция спокойной актива­ции развивается на раздражители нижней части диапазона средней силы, а реакция повышенной активации — верхней. Изменения при этих реакциях во многом сходны, но есть и отличия, которые позволили подразделить их на две реакции.

Первая стадия в обеих реакциях на раздражители сред­ней силы, названная стадией первичной активации, так же, как и первые стадии реакции тренировки и стресса, форми­руется через 6 ч и держится 24-48 ч после воздействия. Одна­ко характер изменений отличается как от изменений в ста­дии ориентировки реакции тренировки, так и от изменений в реакции тревоги стресса. Так, в стадии первичной акти­вации тимус существенно увеличен, больше - при повышен­ной активации. Его величина находится в пределах верхней половины зоны нормы, а при повышенной активации нес­колько превышает ее. По сравнению с реакцией тревоги

стресса тимус в стадии первичной активации больше в 4-20 раз. Гистологическое исследование показало, что это истин­ная гипертрофия тимуса. Отмечалась гиперплазия лимфоид-ной ткани, неравномерно выраженная в различных дольках, и некоторая гипертрофия долек. Так, в тимусе у крыс в РСА при значительном увеличении числа фигур митоза в дольках отмечено равномерное расширение корковой части или внедрение тяжей корковой зоны в мозговую. При РПА также наблюдается разной степени выраженности гипертрофия мозговой части. В лимфатических узлах при РСА отмечена выраженная плазматизация лимфоидных элементов, а при РПА, в большинстве случаев — гиперплазия клеток ретикуло-эндотелия.

Кроме того, усиление дифференцировки пиронино-фильных лимфоцитов -в зрелые формы, характерное и для фолликулов, у крыс в РПА выражено значительно больше. Такие участки зани­мают большую часть лимфоузлов. В селезенке крыс в РСА число фолликулов в 2-4 раза больше, чем в реакции тренировки. Изменя­ется соотношение размеров герминативных центров и пояса коро­ны малых лимфоцитов в пользу последних. В РПА в большинстве фолликулов стирается грань поясов при полной или почти полной дифференцировке бластов герминативных центров в зрелые формы (Мулатова А.К., 1983; Гаркави Л.Х., 1990).

Все это говорит о физиологической стимуляции тимико-лимфатической системы (Гаркави Л.Х., 1968, 1969; Квакина Е.Б., 1972; Мулатова А.К., 1983).

Стадию первичной активации так же, как и стадию ориентировки и реакцию тревоги, характеризуют определен­ные соотношения форменных элементов белой крови. В стадии первичной активации РСА у крыс число лимфоцитов - в пределах верхней половины зоны нормы (61-70%), при РПА несколько выше нормы (71-80%), сегментоядерных нейтрофилов - в пределах нижней половины зоны нормы и ниже, число лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов - варьировало. Определены пара­метры реакции спокойной и повышенной активации по составу белой крови у людей. При РСА число лимфоцитов — в пределах верхней половины зоны нормы (28-33%), число сегментоядерных нейтрофилов - в пределах нижней поло-

вины зоны нормы, количество лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов — варьировало. При РПА число лимфоцитов несколько выше нормы, более 33%, до 40-45% (индивидуально), число сегментоядерных нейтрофилов - ниже нормы (Гаркави Л.Х., 1968, 1969, 1990; Гаркави Л.Х., Гарибьян В.Р., 1968; Квакина Е.Б., 1972; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1974, 1975; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., 1995). При реакции активации в лимфоцитах значительно повышена активность СДГ и несколько снижена - ЛДГ. Исследования величины синтети­ческой активности лимфоцитов методом микроспектральной люминесценции (Карнаухов В.Н., 1978) выявило высокую ее активность, особенно при РПА (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Шейко Е.А., Задерин В.П., 1995). РСА и РПА также харак­теризуются определенным соотношением в содержании био­генных аминов. При РСА отмечался сдвиг соотношения уровней гистамина и серотонина в форменных элементах крови в сторону серотонина за счет некоторого снижения содержания гистамина и повышения уровня серотонина. Содержание катехоламинов в надпочечниках при РСА было относительно низким. РПА характеризовалась низким уров­нем гистамина и высоким - серотонина в форменных эле­ментах крови. Как известно, при стимуляции симпатичес­кого отдела нервной системы происходит активация серото-нинэргических структур. Уровень катехоламинов в надпочеч­никах был относительно высоким (Жукова Г.В., 1994).

Выраженное повышение уровня серотонина при РСА и РПА наряду с разным уровнем катехоламинов в надпочеч­никах говорит в пользу разной степени преобладания симпа­тического отдела вегетативной нервной системы при этих реакциях.

Морфофункциональное исследование коры надпочеч­ников (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1979; Шихлярова А.И., 1985) показало ее увеличение в основном за счет клубочковой зоны (более значительно при РПА), ответственной за секрецию минералокортикоидов, а ширина пучковой зоны была в пределах нижней половины зоны нормы при РСА и верхней половины зоны нормы при РПА.

Отмечалось увеличение ядер клеток клубочковой зоны. На­блюдались признаки повышения функциональной активности в виде вакуолизации цитоплазмы клеток клубочковой и пучковой зо­ны и вакуолизация цитоплазмы клеток мозговой части (Гарка-ви Л.Х. и др., 1968; Гаркави Л.Х., 1969; Бордюшков Ю.Н., Гашни-кова Л.И., Квакина Е.Б., 1971; Квакина Е.Б., 1972).

Все это, а также увеличение тимуса и процентное содер­жание лимфоцитов свидетельствует о преобладании минера-локортикоидной функции коры надпочечников над глюко-кортикоидной при обеих реакциях - РСА и РПА.

Удалось выявить заметное отличие между РСА и РПА и по гормональным показателям. Так, у людей, содержание кортизола и тироксина в крови при РПА выше, чем при РСА. Морфологические признаки повышения функциональ­ной активности щитовидной железы также более ярко выражены в РПА. Функция щитовидной железы хотя и высока, но патологических проявлений гипертиреоза нет.

При сравнении гормональных изменений необходимо подчеркнуть значение не столько абсолютных количеств содержания гормонов, сколько их соотношений. Так, по содержанию глюкокортикоидов реакция тренировки мало отличается от повышенной активации, а отношение глюко-кортикоиды/гормоны щитовидной железы отличается в 2-3 раза. Иначе говоря, при сходном уровне глюкокортикоидов функциональная активность щитовидной железы в реакции повышенной активации значительно выше. Исследование величины синтетической активности клеток щитовидной железы методом микроспектральной люминесценции (Кар­наухов В.Н., 1978) выявило ее существенное увеличение при реакциях спокойной и повышенной активации и снижение при стрессе. Так, величина а (представляющая отношение одно- и двуспиральных нуклеиновых кислот) при реакции активации составляет 0,1-0,5, а при стрессе 0,03-0,2, Р<0,01 (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Шейко Е.А., 1987; Шейко Е.А., 1994).

Умеренно повышается активность половых желез: нес­колько увеличивается продолжительность активных фаз по­лового цикла, повышается гонадотропная активность гипо-

физа. В семенниках наблюдается разная степень активации сперматогенеза. В гипофизе - увеличение числа тиреотрофов и гонадотрофов с признаками увеличения секреции - гипер­трофия клеток, вакуолизация цитоплазмы (Гаркави Л.Х., 1969, 1990; Бордюшков Ю.Н., Гашникова Л.И., Квакина Е.Б., 1971; Квакина Е.Б., 1972; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1975).

Есть отличия РСА от РПА по изменениям свертываю­щей системы крови. При РПА развивается умеренная гипокоагуляция. Так, увеличивается время реакции «R», про-тивосвертывающая система (R+K) активируется. При РСА происходит уменьшение времени реакции «R», не отражаю­щееся на общем времени свертывания Т, которое остается неизменным, т.е. функция свертывающей и антисвертываю-щей системы уравновешены (Гаркави Л.Х., Уколова М.А., Григорьева Е.Г., 1971; Квакина Е.Б., Григорьева Е.Г., Марьяновская Г.Я.,1971; Григорьева Е.Г., Гаркави Л.Х., Уколова М.А., 1980).

У здоровых РПА можно поддерживать длительное вре­мя, у них РПА наиболее стойкая реакция. РСА - не такая стойкая реакция. У больных, особенно тяжело больных, РПА, напротив, поддерживать трудно, так как если своевре­менно не уменьшить дозу (силу) воздействия, то РПА легко переходит в стресс, а иногда в другую реакцию, названную нами переактивацией.

Реакция переактивации характеризуется не снижением, как при стрессе, а, напротив, чрезмерным повышением относительного количества лимфоцитов. Переактивация так же, как и стресс, является неспецифической основой пред-патологии и патологии, но иной, чем стресс. Для нее харак­терно резкое повышение и глюко- и, особенно, минерало-кортикоидов, избыточная секреция щитовидной железы. В ЦНС преобладает чрезмерное возбуждение.

При реакциях спокойной и повышенной активации закономерно изменяются некоторые показатели метаболизма. В мозгу происходит увеличение содержания аммиака в 2,5 раза при отсутствии изменений в содержании глютамина и глю-таминовой кислоты (Архангельская А.В. и др., 1968). Содержа­ние РНК в большинстве тканей повышается. Имеется

тенденция к повышению содержания общего белка преиму­щественно за счет альбуминов в тканях и в сыворотке крови.

При реакции активации энергетический баланс нескол­ько сдвигается в сторону ускорения окислительных процес­сов. Возрастают скорости окисления субстратов, скорости окислительного фосфор илирования, сокращается время фос-форилирования и снижается фонд ЭЯК. Эти изменения больше выражены при РПА. Снижение фонда основного субстрата окисления компенсируется возрастанием воспроиз­водства ЯК, иногда, при РПА, выявляется неглубокое ЩО активности СДГ, уменьшающее рост скорости окисления субстратов (Барсукова Л.П., Гаркави Л.Х., Котляревская Е.С., Марьяновская Г.Я., 1983; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Марьяновская Г.Я., Барсукова Л.П., Котляревская Е.С., 1984; Барсукова Л.П., Марьяновская Г.Я., Котляревская Е.С., 1991).

Работа дыхательной цепи митохондрий активируется в основном за счет преимущественного окисления ЯК. Наблю­дается интенсификация глюконеогенеза, несмотря на отсут­ствие избытка глюкокортикоидов. М. Н. Кондрашова (1980) считает реакцию активации по состоянию энергетики «золо­той серединой», усиливающей работу по поддержанию «не­равновесного состояния» (Бауэр Э.С., 1935).

Все эти изменения закономерно обнаруживаются уже через 6 ч после действия любого по качеству раздражителя средней силы (электрического раздражения гипоталамуса, действия переменного магнитного поля, введения нейро-тропных веществ, приема биостимуляторов и т.п.). Разуме­ется, реакция на воздействие начинает формироваться немедленно. Вначале развивается первая быстрая, нервная фаза реакции. При этом изменяются разные показатели, в том числе и лейкоцитарная-формула. Так, например, после активационных воздействий характерное для реакции акти­вации относительное число лимфоцитов, отмечающееся через 6 и 24 ч, обнаружено уже через 5-15 мин (Бутов М.А., 1984, 1985; Бутов М.А., Ногаллер A.M., 1986). Затем отмеча­ются волнообразные изменения, включается медленное гуморальное звено формирования реакции и к 6 ч после воздействия реакция организма околосуточного ритма уже сформирована. После этого в течение этих суток колебания

наблюдаются в пределах данной реакции. Нарушение такой зависимости может быть лишь при дополнительном появле­нии сверхсильного раздражителя.

Особый интерес представляло изучение состояния ЦНС при реакции активации. Оказалось, что в ЦНС в стадии первичной активации преобладает умеренное физиологи­ческое возбуждение. На уровне поведенческих реакций это проявилось в умеренном повышении общей двигательной активности (Гаркави Л.Х., 1968; Шихлярова А.И., 1975; Марьяновская Г.Я., Зигун Л.Н., 1985). Возбудимость нерв­ных структур гипоталамуса уже через час после воздействия повышалась на 20-35% по сравнению с исходной (Рис. 1.1) и в большинстве случаев оставалась повышенной через сутки (Квакина Е.Б., 1972; Котляревская Е.С., 1974); происходили изменения и в ЭЭГ (см. специальный раздел в главе 2). Вероятно, с этим связан тот факт, что реакцию активации удается легко вызывать с помощью переменного магнитного поля (ПеМП), так как в отличие от постоянного ПеМП может вызывать в мозгу преобладание процессов возбужде­ния (Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1969, 1971; Квакина Е.Б., 1972). С помощью ПеМП реакцию активации получали в эк­сперименте и другие авторы (Макеев В.Б., Темурьянц Н.А., 1982; Сидякин ВТ., Темурьянц Н.А., Евстафьева Я.В., 1986).

Исследование сверхмедленных колебаний потенциалов головного мозга, отражающих деятельность медленной управляющей системы мозга (Аладжалова Н.А., 1962, 1975), у людей показало, что амплитуда колебаний при развитии реакции активации больше, чем при стрессе, но меньше, чем при реакции тренировки и преобладают более длинные волны. Были получены четкие различия по показателю асси-метрии а-волны в ЭЭГ-L, отражающему регулярность цикла «возбуждение — торможение» (Генкин А.А., 1965). Если стресс характеризовался кривыми L с нерегулярными коле­баниями, то при реакциях тренировки и активации отмеча­лись более регулярные колебания L несколько большей частоты и амплитуды (Коробейникова Е.П., 1978). В дальнейшем нами проводились исследования мозга по ЭЭГ и РЭГ (глава 2).

На основании различий в ЦНС у животных и психо-

эмоционального статуса у людей при разных адаптационных реакциях, Л.Х.Гаркави предложила исследовать влияние эмоциогенных зон головного мозга на развитие адаптацион­ных реакций. Такое исследование было проведено на крысах с вживленными электродами в ядра гипоталамуса, связанные с полодительными (N. lat. septi) и отрицательными (Globus pallidum) эмоциогенными структурами мозга. Была показана особая роль эмоциогенных зон в формировании разных адап­тационных реакций: положительных - реакции активации, отрицательных — в зависимости от величины действующего фактора — реакций тренировки или стресса. Реакция актива­ции, как спокойная, так и повышенная, легко вызывалась с помощью умеренных раздражений положительных эмоциоген­ных зон мозга, тогда как реакция тренировки - при слабом раздражении, а стресс — сильном раздражении отрицательных эмоциогенных зон. По-видимому, это связано с разной продукцией эндорфинов при этих реакциях (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Захарова Н.П., Шихлярова А.И., Квакина Т.С., Коробейникова Е.П., Мамцева Л.И., 1982; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Евстратова О.Ф., Коробейникова Е.П., 1988; Коробейникова Е.П., 1992). Оказалось, что наиболее цветущее состояние органов тимико-лимфатической системы наблю­далось при реакции активации, вызванной раздражением положительных эмоциогенных структур (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Евстратова О.Ф., Коробейникова Е.П., 1983). Все это обусловило и наш дальнейший интерес к изучению психоэмоционального статуса при разных адаптационных реакциях у человека (глава 6).

Вторая стадия реакции активации развивается при сис­тематическом, ежедневном повторении раздражений средней силы. Так как чувствительность в стадии первичной актива­ции повышается, то для получения второй стадии реакции дозу необходимо ежедневно уменьшить в разной степени, т.е. нелинейно. Поэтому реакция активации, как спокойной, так и повышенной обусловливает путь вниз по дозам. В даль­нейшемоб этом будет сказано специально.

Вторая стадия названа нами реакцией «стойкой акти­вации», так как при ней стойко держится активация защит­ных подсистем организма. Тимус также увеличен, соотно-

шение форменных элементов белой крови остается таким же. Гормональная характеристика этой стадии существенно не отличается от стадии первичной активации.

Активность желез внутренней секреции (щитовидной, половых, гипофиза, надпочечников) в этой стадии колеб­лется от верхней половины зоны нормы до величин, нес­колько превышающих общепринятую норму. Показатели метаболизма в этой стадии меняются фазно также от средних значений нормы до ее верхних границ или немного выше (Гаркави Л.Х. и др., 1968), то есть относительное посто­янство нейрогормональных отношений и изучавшихся пока­зателей метаболизма в стадии стойкой активации поддер­живается фазными изменениями в пределах данных реакций.

Полярографическое исследование энергетического обме­на на уровне митохондрий показало изменения, сходные с 1-й стадией, но с возрастанием фонда ЭЯК, основного суб­страта окисления (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Котляревс-кая Е.С., Барсукова Л.П., Марьяновская Г.Я., 1987; Барсу­кова Л.П., Марьяновская Г.Я., Котляревская Е.М., 1992).

При развитии реакции активации отмечается физио­логическая активация элементов ретикулярной формации межуточного мозга без каких-либо деструктивных изменений (Гаркави Л.Х., 1969; Квакина Е.Б., Шибкова С.А., Исаджанова С.Х., 1973). Отмечены признаки повышения функциональной активности нейронов: гиперхроматоз цито­плазмы при окрашивании на РНК и тигроид, повышение аргентофильности, гипертрофия нейронов, в отличие от гипохроматоза нервных клеток при стрессе. Известно, что при развитии стресса (в том числе при росте опухоли) в ретикулярной формации межуточного мозга отмечаются деструктивные изменения: распад ретикулярных и нервных клеток, распад аксосоматических синапсов и т.п.

Большое значение в обеспечении функциональной перестройки ЦНС придается метаболизму нейроглии и глио-нейрональным соотношениям, причем обычно отмечается параллелизм между величиной функциональных сдвигов и характером изменений нейроглии. Слабые воздействия — токсические агенты в малых дозах, малые дозы облучения вызывают активацию нейроглии в коре головного мозга, в то

время как тяжелая интоксикация приводит к угнетению нейроглии, сопровождающемуся дистрофическими измене­ниями и гибелью нейронов. Считается, что реакция нейро­глии и глионейрональные соотношения могут быть тонкими индикаторами изменений функционального состояния ЦНС. Роль глии в реакции ЦНС на магнитное поле (МП) неодно­кратно подчеркивалось Ю.А.Холодовым (1975, 1979, 1994).

Нами отмечалось повышение функциональной актив­ности нейроглиальных элементов: обогащение клеток глико­геном и белками, пролиферация клеточных элементов и сателлитов серого вещества мозга. Наиболее выраженные изменения наблюдались в микроглиальных клетках: число их отростков было увеличено, некоторые из них были утолщены и выглядели фрагментированными. Особенно наглядно было то, что на перикарионах нейронов гипоталамуса располага­лись группы ядер нейроглиальных клеток, в то время как в гипоталамусе контрольных крыс ядра глиальных клеток лежали, как правило, между нейронами и, редко, на поверх­ности перикариона. Факт нахождения глиальных клеток на перикарионах нейронов свидетельствует об усилении глио-нейрональных контактов, так необходимых при повышенной функциональной активности нейронов. Кроме того, повы­шалась функциональная активность синапсов — синапсдл были увеличены, аргентофильность их повышена (Л.Х.Гар-кави, 1969, 1990; Е.Б.Квакина, 1972).

Возбудимость нервных структур мозга (по показателям порогов раздражения) в стадии стойкой активации остается умеренно повышенной.

Энергетические траты при реакции активации хотя и выше, чем при реакции тренировки, но напряжения, как при стрессе, не развивается. Кроме того, хорошая уравновешен­ность различных видов метаболизма приводит к тому, что не только не преобладают явления распада, но даже, наоборот, происходит накопление строительного материала — амино­кислот, нуклеиновых кислот, белков. Реакция активации, особенно повышенная - анаболическая реакция. По этому показателю, так же, как и по многим другим, РПА напоми­нает «физиологический стресс» И.А.Аршавского (1982, 1986). Преобладание минерало-кортикоидов — провоспалительных

гормонов — и весь комплекс изменений в нейро-эндокринной системе при реакции активации говорят об умеренном повышении провоспалительного потенциала организма.