Резервы организма с учетом реакций

РАЗНЫХ УРОВНЕЙ РЕАКТИВНОСТИ

И АРЕАКТИВНОСТИ

Понятно, что уровень здоровья связан с состоянием ре­зервов организма. Очень часто высказывается мысль, что организм в течение жизни не использует всех своих резервов.

Что такое резервы живого организма? В самом простом понимании — это тот запас веществ, который может быть при необходимости переведен в энергию, например, запасы гликогена в печени, жира — в жировых депо и т.п. Это так называемые наличные резервы. Эти резервы не являются какой-то неизменной величиной: постоянно происходит как их использование, так и накопление.

В процессе эволюции, которая привела к созданию высокоорганизованных организмов со сложной системой регуляции, сформировался другой тип резервов — функцио­нальные резервы, своего рода запас возможностей функцио­нирования различных органов и систем. Функциональные резервы могут быть представлены и в виде определенного структурного запаса (кровяные депо, избыток капилляров, не включившихся в общий кровоток, временно «молчащие» нейроны в ЦНС), в виде дублирования физиологических и биохимических механизмов и, наконец, способности многих органов к увеличению массы за счет изменения количества функционирующих клеток при определенных функциональ­ных состояниях.

Мы исследовали состояние резервов при адаптационных реакциях разных уровней реактивности и состояниях ареак-тивности путем изучения энергетического и пластического обмена, морфологических и гистохимических методов опре­деления функционального состояния органов тимико-лимфа-тической системы, эндокринных желез, головного мозга и печени у животных. У человека проводилось изучение функ-

ционального состояния мозга (ЭЭГ и реография), эндокрин­ных желез (биохимическое и радиоиммунное исследование содержания гормонов) и показателей иммунитета.

Каково состояние резервов организма при разных адап­тационных реакциях? Хорошо известно, что при стрессе в стадии тревоги происходит быстрая мобилизация наличных резервов организма. Функциональные резервы используются только в том направлении, которое позволяет быстро моби­лизовать наличные резервы. Этому содействует и быстрый выброс адреналина, и повышенная секреция АКТГ и глюко-кортикоидов, причем энергия образуется не только наиболее эффективным путем — окислительного фосфорилирования, но и путем гликолиза и даже путем распада белков, РНК и липолиза. Такая неэкономная трата резервов, по мнению большинства исследователей, целесообразна при ответе орга­низма на сильный раздражитель, т.к. помогает выжить.

Если действие стрессора продолжается или стрессор был очень сильным, наступает стадия истощения и происходит истощение резервов. В этой стадии распад преобладает над синтезом, постепенно используются наличные резервы, не по­полняясь, и истощаются функциональные. Организм погибает.

Можно ли заключить, что при этом исчерпываются все функциональные резервы? Если не изменить состояние орга­низма, именно так и происходит. Однако если перевести организм из стадии истощения стресса в реакцию трениров­ки или активации - то функциональные, а затем и наличные резервы вновь появляются. Так, например, распространенная стандартная проба с АКТГ в стадии истощения стресса сви­детельствует об истощении наличных и потенциальных функциональных резервов коры надпочечников, а после пе­ревода стресса в реакцию тренировки или активации -о восстановлении и наличных, и потенциальных резервов. Значит, эти резервы были не исчерпаны, а как бы скрыты: не могли выявиться без перевода организма в другое функ­циональное состояние. Будучи открытой системой, организм способен восстановить резервы, но не при стрессе, когда резко уменьшается объем энергоинформационного взаимо­действия со средой, а при других реакциях, при которых качественно изменяется его открытость (см. главу 7, рис. 7.2

и 7.3). В этом, в частности, проявляется способность к само­организации при антистрессорных гармоничных реакциях. Нами специально проводился перевод стресса в реакции тре­нировки и активации с помощью малых и средних доз ней-ротропных веществ, биостимуляторов и магнитного поля.

После стадии тревоги стресса, благодаря преобладанию запредельного торможения, снижающего чувствительность, как уже говорилось нами ранее, другие, антистрессорные реакции могут развиваться спонтанно. Это чаще всего про­исходит, если действие стрессора прекращается и стрессор был не чрезмерно сильным. Тогда другие раздражители на фоне развития запредельного торможения будут восприни­маться как слабые или средние, вследствие чего разовьется реакция тренировки или активации.

Выход из стресса с помощью реакции тренировки био­логически целесообразен, так как энерготраты при этой реакции малы и постепенно происходит накопление энерго-дающих субстратов — наличных резервов — самым экономн­ым путем. А это особенно важно после стресса, сопровожда­ющегося бурной тратой энергии и наличных резервов. Если же действие стрессора продолжается, то благодаря снижен­ной чувствительности оно может также восприниматься не как сильное раздражение, а как среднее или даже слабое, также вызывая соответствующие реакции — активации или тренировки. Именно с этим мы связываем ту неоднород­ность и неопределенность, которая имеется в описании так называемой стадии резистентности стресса, в отличие от чет­кости в описании стадии тревоги и истощения. Можно ска­зать, что нормализация наблюдаемых при реакции тревоги сдвигов, иногда даже повышение некоторых ранее снижен­ных функций происходит фактически не за счет стресса, а за счет других приспособительных реакций. Если же действие стрессора продолжается, в мозгу исчезает состояние запре­дельного торможения и развивается стадия истощения, кото­рая по своим характеристикам, как уже говорилось, напоми­нает стадию тревоги стресса.

Фактически без специальных воздействий стресс может перейти в другие реакции, в которых функциональные ре­зервы используются более согласованно и эффективно.

Запредельное торможение развивается не только в стадии тревоги, но и периодически в стадии истощения, а за счет сниженной чувствительности может также происходить переход в другую реакцию без специального вмешательства. Однако в стадии истощения это явление кратковременно, если стрессор продолжает действовать.

Таким образом, становится ясно, что специально вызы­вать стресс для лучшего использования резервов как наличных, так и потенциальных явно нецелесообразно. К сожалению, стресс развивается гораздо чаше, чем это нужно, и чтобы лучше использовать функциональные резервы организма, необходимо в первую очередь научиться выводить организм из стресса.

Как обстоит дело с использованием наличных резервов при реакции тренировки? В отношении использования налич­ных резервов реакция тренировки — самая экономная. Энерге­тические траты малы, уровень обмена снижен, процессы синтеза и процессы распада уменьшены. В течение стадии перестройки энергетические траты остаются незначитель­ными, т.е. наличные резервы даже в какой-то степени увели­чиваются. В стадии тренированности обмен веществ и энер­гетические траты — на самом низком уровне. Поэтому, если говорить о наличных резервах, они при реакции тренировки не тратятся, а даже накапливаются. Что же касается функ­циональных резервов, роль которых особенно велика, то при развитии реакции тренировки им не грозит истощение. Это связано с тем, что, во-первых, функциональная активность регулирующих систем при реакции тренировки умеренна, а во-вторых, с тем, что деятельность различных систем сбалан­сирована, нет одностороннего, однобокого усиления дея­тельности одной системы при ослаблении других. Поэтому длительное поддерживание реакции тренировки не приводит к истощению резервов.

При реакции активации состояние резервов отличается и от стресса, и от реакции тренировки. В отношении налич­ных резервов необходимо отметить, что происходят волно­образные изменения: то трата, то пополнение. Однако исто­щения этих резервов не наблюдается. По-видимому, они пополняются благодаря хорошему состоянию функциональ-

ных резервов. Энергетические траты больше, чем при реак­ции тренировки, но не так велики, как при стрессе, так как хорошо сбалансированы с восстановительными процессами. Что касается пластического обмена, наблюдаются волнооб­разные изменения с преобладанием процессов анаболизма. Колебания происходят в пределах верхней половины зоны нормы. Поэтому можно считать и спокойную, и повышенную активацию анаболическими реакциями, с преобладанием син­теза, то есть, накапливающими резервы. Регуляторные систе­мы: нервная система, эндокринные железы — работают активно и гармонично, нет резкого преобладания деятель­ности одних желез над другими.

Длительное поддержание реакции активации в наших исследованиях никогда не приводило к истощению налич­ных или функциональных резервов.

Ганс Селье, открывший и исследовавший стресс, счи­тал, что существует определенное, отмеренное количество адаптационной энергии, израсходовав которую, организм больше не может приспосабливаться и погибает. Если счи­тать, что стресс — это единственная приспособительная реак­ция, такое представление об отмеренном от рождения запасе адаптационных возможностей можно понять. Действительно, стресс приводит к более или менее быстрому истощению резервов в зависимости от силы стрессора и длительности его действия, а полноценного пополнения резервов при стрессе не происходит. Однако благодаря наличию других общих неспецифических адаптационных реакций — физио­логических реакций тренировки и активации - и возмож­ности перевода организма из стресса в другую реакцию, «адаптационная энергия», ъе. функциональные резервы организма, могут поплняться и, следовательно, оказываются значительно большими, нежели можно предположить.

Что появляется нового в представлении о резервах орга­низма в связи с уровнями реактивности и системой ареак-тивности? Если ранее, когда было известно о существова­нии адаптационных реакций лишь на одном уровне реактивности, мы говорили, что стресс способствует только трате резервов, а реакции тренировки и активации открыва­ют пути к их восстановлению, то наличие реакций на разных

уровнях реактивности позволяет подойти к этому вопросу более дифференцированно. Хотя стресс разных уровней ре­активности действительно приводит к преобладанию расхо­дования резервов - и наличных, и функциональных, и энер­гетических, - но величина расходования очень различна. При стрессе Г. Селье — стрессе высоких этажей (низких уровней реактивности), когда на организм действует большой по абсолютной величине раздражитель, — идет быстрое и зна­чительное расходование резервов. При мягком стрессе более высоких уровней реактивности (низких этажей), при дейст­вии раздражителей не таких больших по абсолютной величи­не, являющихся лишь относительно сильными для своих уровней реактивности, также преобладает расход резервов, но степень его существенно меньше. Так, например, если при тяжелом стрессе масса тимуса 20-30 мг на 100 г массы крысы, а иногда тимус даже трудно найти, то при более мягком стрессе масса тимуса может быть 70-80 мг на 100 г.

При реакции тренировки - той реакции, которая в энер­гетическом отношении является наиболее экономичной, способствующей накоплению энергетических резервов (на­пример, пополняется фонд эндогенной янтарной кислоты), а процессы анаболизма и катаболизма пластических веществ находятся на низком уровне, происходит восстановление резервов. Однако выраженность восстановления и накопле­ния резервов различная и находится в зависимости от уровня реактивности (этажа): на высоких этажах (низких уровнях реактивности) эта способность уменьшается. Например, масса тимуса при реакции тренировки высокого этажа 80-90 мг на 100 г массы тела, а при реакции тренировки низкого этажа — до 170-180 мг.

При реакции активации как спокойной, так и повышенной, когда расход и накопление энергии хорошо уравновешены и наблюдается даже накопление пластических веществ (осо­бенно при повышенной активации), восстановление резервов происходит особенно быстро. Однако и в этом случае многое зависит от уровня реактивности: накопление и восстанов­ление резервов происходит лучше также на высоких уровнях реактивности (низких этажах), т.е. при реагировании на ма­лые по абсолютной величине действующие факторы. Напри-

мер, масса тимуса при развитии реакции активации на низ­ких уровнях реактивности достигает 180-190 мг при спокойной и 200-220 мг на 100 г массы крысы при повы­шенной; на высоких уровнях реактивности масса тимуса — 280-300 мг при спокойной и 350-370 мг при повышенной активации.

Приводя в виде примера массу тимуса, мы хотим под­черкнуть, что самые главные резервы — это не наличные, а функциональные, функциональным же изменениям всегда соответствуют определенные структурные (Саркисов Д.С, 1987).

Изучение морфологических изменений многих органов и тканей при реакциях различных уровней реактивности показало, что по мере возрастания абсолютной величины действующего фактора число структур, участвующих в реак­ции, возрастает. Это совпадает с современными представ­лениями (Саркисов Д.С, 1987; Меерсон Ф.Э., 1986; и др.) о структурной цене адаптации. Однако, поскольку при различ­ных реакциях (тренировки, спокойной активации, повышен­ной активации и стрессе) изменения различны, это увеличе­ние числа структур носит нелинейный характер. Мы согласны с тем, что увеличение участвующих в реакции структур можно характеризовать как «мобилизацию наличных материальных ресурсов органа» (Д.С.Саркисов), но, как оказалось, такая мобилизация чаще находится не в прямой, а в обратно пропорциональной зависимости от уровня реактивности. По-видимому, это связано с большими тратами энергии, а уровень реактивности очень четко зависит от энергетической цены. Поэтому восстанавливать и накапливать резервы, как это ни парадоксально на первый взгляд, лучше с помощью воз­действий, малых по абсолютной величине, которые энергети­чески экономичны, легче выводят из стресса и вызывают развитие ненапряженной реакции активации.

Еще более благоприятны для накопления резервов состоя­ния а реактивности. Как уже говорилось, при реакциях структурная энергия тратится на внешнюю работу, после которой необходимо восстановление и повышение неравно­весности участвующих в реакции живых структур. При состояниях ареактивности, аналогичных состоянию покоя,

главная задача — накопление живых структур, как пласти­ческих, так и энергодающих. Так же, как в системе адапта­ционных реакций имеют значение тип реакции и уровень реактивности (этаж), в системе ареактивности имеет значение тип состояний ареактивности и также этаж - абсо­лютная величина нагрузки.

Самое благоприятное состояние для накопления резервов, особенно функциональных, — повышенно-активационная ареак-тивность низких этажей. Это состояние с наиболее значи­тельным преобладанием анаболизма, накоплением пласти­ческих и энергодающих структур. По мере повышения этажа — понижения уровня реактивности — состояние резервов несколько ухудшается, но все же остается неплохим, хотя траты резервов увеличиваются. Состояние резервов при спо-койно-активационной ареактивности также хорошее, хотя функциональных резервов несколько меньше, но и траты меньше. Состояние тренировочной ареактивности обеспечи­вает хорошее накопление наличных резервов и удовлетво­рительное — функциональных. При переактивационной ареактивности функциональные резервы быстро накаплива­ются, но и быстро тратятся. При стрессорной ареактивности, в отличие от реакции стресс, функциональные резервы могут восстанавливаться. Поэтому, например, тимус при стрес­сорной ареактивности существенно больше, чем при стрессе.

Если исходить из представлений Э. Бауэра (1935), то можно считать, что основные резервы — это масса живой структуры, находящейся в стойком неравновесном состоянии и при своем разрушении или сдвиге в сторону равновесия высвобождающей структурную энергию, идущую на внеш­нюю работу (Э. Бауэр, 1935). Иными словами, сама масса живой структуры в организме является резервом, запасомэнергии. Поэтому реакции или состояния ареактивности, при которых анаболизм особенно значительно превышает ката­болизм, и приводят к накоплению резервов. Нужно только под­черкнуть, что пополнению резервов способствует не преоб­ладание накопления углеводов и жиров (они накапливаются в виде наличных резервов), а накопление именно массы живых структур, включающих белки.