Изменение возбудимости в первые фазы адаптационных реакций

Рис. 1. Повышение возбудимости в первые стадии реакций тренировки и стресса (по величине порогов электрического раз­дражения). Заштрихованный столбик — через час после воздейст­вия, незаштрихованный столбик — через 24 часа.

ции тревоги острого стресса также наблюдались лейкоцитоз (более 6,0х10⁹), анэозинофилия, лимфопения (число лимфо­цитов ниже 50%), а сегментоядерных нейтрофилов — выше нормы, число палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов — в норме или выше нормы. В отличие от стресса, в стадии ориентировки у крыс число лимфоцитов находится в пре­делах нижней половины зоны нормы (51-60%), число сегментоядерных нейтрофилов — в пределах верхней полови­ны зоны нормы, число лейкоцитов, эозинофилов, палочкоя­дерных нейтрофилов и моноцитов варьировало. У людей на­блюдаются следующие параметры реакции тревоги при ост­ром стрессе: число лимфоцитов менее 20%, число лейкоци­тов более 6,0хЮ⁹, анэозинофилия, число сегментоядерных нейтрофилов выше нормы, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов — в пределах нормы и выше. В стадии ориенти­ровки у людей число лимфоцитов находится в пределах нижней половины зоны нормы (21-27%), количество лейко-

цитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моно­цитов — могло быть в пределах нормы, а могла отличаться от нее как в ту, так и в другую сторону (Гаркави Л.Х., 1968, 1969; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1974, 1975; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., 1995).

Для исследования качественных характеристик клеток крови определяли активность дегидрогеназ лимфоцитов, являющихся показателями функционального состояния клет­ки и коррелирующих с активностью многих подсистем организма (Нарциссов Р.П., 1975; Комиссарова И.А. и др., 1978; Робинсон М.В., Топоркова Л.Б., Труфакин В.А., 1986; Нарциссов Р.П. и др., 1992). Исследовали следующие ферменты: сукцинатдегидрогеназу (СДГ, К.Ф. 1.3.99.1), уро­вень активности которой отражает интенсивность работы цикла Кребса; лактатдегидрогеназу (ЛДГ, К.Ф. 1.1.1.27), уро­вень активности которой характеризует интенсивность гликолитических процессов; а-глицерофосфатдегидрогеназу цитоплазматическую и митохондриальную (а-ГФДГцит, К.Ф. 1.1.1.8, а-ГФДГмит, К.Ф. 1.1.99.5), уровень активности которых характеризует сопряженность процессов дыхания и гликолиза. Кроме того, активность а-ГФДГ в настоящее вре­мя рассматривают как показатель активности гена иммун­ного ответа (Зарецкая Ю.М., 1983). При стрессе снижена активность СДГ и в разной степени повышена активность ЛДГ, т.е. отношение ЛДГ/СДГ всегда увеличено; активность а-ГФДГцит и -ГФДГмит либо не изменена, либо повышена (особенно а-ГФДГцит).

При реакции тренировки активность СДГ, ЛДГ и а-ГФДГцит — в пределах нижней половины зоны нормы, а-ГФДГмит — несколько выше (Котляревская Е.С., Марья -новская Г.Я., Барсукова Л.П., Коробейникова Е.П., Мамцева Л.И., 1982).

Кроме того, для характеристики функциональной ак­тивности форменных элементов крови исследовался уровень биогенных аминов. При реакции тренировки наблюдалось относительно высокое содержание гистамина в форменных элементах периферической крови при довольно низком уровне серотонина. Соотношение гистамина к серотонину

при этой реакции было наиболее высоким. Абсолютная и относительная гистаминемия при реакции тренировки может быть связана, по-видимому, с преобладанием активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы над активностью симпатикоадреномедуллярной системы (Жукова Г.В., 1994). В то же время, для стресса была характерна высокая вариабельность значений гистамина в форменных элементах крови, но в большинстве случаев содержание гистамина было низким.

Стадия ориентировки, как и реакция тревоги стресса, характеризуется определенным комплексом изменений в эндокринной системе (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1990). Секреция глюкокортикоидных гормонов коры надпочечников — в пределах верхней половины зоны нормы, а минералокортикоидных — нижней. Кора надпочечников в стадии ориентировки реакции тренировки увеличена значи­тельно меньше, чем при стрессе, и в основном, — за счет клубочковой зоны, ответственной за секрецию минералокор-тикоидов, но и пучковая зона не уменьшена. Морфофунк-циональное исследование коры надпочечников у крыс пока­зало, что в стадии реакции тревоги стресса кора надпочечни­ков значительно увеличена за счет пучковой зоны, ответст­венной за секрецию глюкокортикоидов, а ширина клубочко­вой зоны - напротив, уменьшена.

В стадии ориентировки одновременно происходит увеличение ядер клеток клубочковой и пучковой зон и изменение содержания аскорбиновой кислоты и липидов, РНК и нейтральных мукопо-лисахаридов.

Все эти изменения свидетельствуют о повышении по сравнению со стрессом (в пределах нижней половины зоны нормы) функциональной активности клубочковой зоны коры надпочечников и высокой активности (в пределах верхней половины зоны нормы) пучковой зоны. Кроме того, в надпочечниках при реакции тренировки отмечалось высокое содержание катехоламинов, в то время как для стресса была характерна их высокая вариабельность (Жукова Г.В., 1994). Если при стрессе функция щитовидной железы угнетена, то в стадии ориентировки она находится в пределах нижней

половины зоны нормы как по морфофункциональным, так и по биохимическим показателям. В гипофизе отмечалась тенденция к увеличению числа тиреотрофов с признаками увеличения в них секреции: гипертрофия клеток, вакуоли­зация цитоплазмы, а также увеличение числа гонадотрофов, в то время как при реакции тревоги стресса - уменьшение числа тиреотрофов, гонадотрофов и увеличение числа ацидо-филов (Гаркави Л.Х., 1968, 1969; Уколова М.А., Бордюшков Ю.Н., Гашникова Л.И., Квакина Е.Б., 1972; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1990).

Продолжительность активных фаз полового цикла у крыс была в пределах нормы, гонадотропная активность гипофиза - в пределах нижней половины зоны нормы, в то время как в реакции тревоги стресса функция половых желез снижается: угнетена гонадотропная активность гипофиза, нарушается половой цикл либо с преобладанием диэструса, либо с резким преобладанием активных фаз цикла. Морфо­логические исследования семенников показали отсутствие признаков угнетения сперматогенеза, характерного для реакции тревоги.

Диаметрально противоположные изменения происходят в фазе ориентировки в свертывающей системе крови. Отмечается четкий гипокоагуляционный сдвиг: более чем вдвое удлиняется время образования сгустка «К». Так как время реакции «R» при этом существенно не изменяется, можно предполагать, что удлинение «R+K» происходит за счет усиления активности противосвертывающей системы. Снижаются также константы фибриногена Ма и Е. В реакции тревоги, напротив, повышается коагуляционный потенциал: укорачивается время реакции «R», в результате чего укорачивается общее время свертывания «Т» (Уколова М.А., Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., 1969; Гаркави Л.Х., Уколова М.А., Григорьева Е.Г., 1971; Григорьева Е.Г., 1975; Григорьева Е.Г., Гаркави Л.Х., Уколова М.А., 1980; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1990).

Изменения метаболизма мозга и тканей в стадии ориен­тировки также отличались от изменений в реакции тревоги стресса, что было показано исследованиями Л. X. Гаркави и сотрудниками биохимической лаборатории в 1968-1969 гг.

При стресесе наблюдалось резкое повышение содержания аммиака и глютамина и снижение - глютаминовой кислоты. При реакции трениорвки наблюдалось лишь небольшое на­растание содержания аммиака и небольшое снижение глюта­мина при отсутствии изменений содержания глютаминовой кислоты.

Содержание РНК в тканях, сниженное при стрессе, было в пределах нижней половины зоны нормы. То же относится к содержанию общего белка в тканях и сыворотке крови, только в тканях за счет снижения глобулинов, а в сыворотке крови — за счет умеренного снижения всех фрак­ций. В то же время, при стрессе содержание белка в тканях резко снижалось, а в сыворотке крови - незначительно, но в обоих случаях - за счет альбуминов.

В целом и процессы катаболизма, и процессы анабо­лизма при реакции тренировки на невысоком уровне, _но накопительные процессы преобладают.

Изучение энергетического обмена на уровне митохонд­рий показало, что при стрессе были значительно снижены фонд эндогенной янтарной кислоты (ЭЯК) и ее воспроиз­водство, выявлялись глубокие степени щавелево-уксусного ограничения (ЩО) гиперактивности СДГ. Возникновение ЩО обусловлено быстрым нарастанием скорости окисления ЯК и последующим компенсаторным ограничением этого нарастания. При более тяжелом стрессе скорости окисления были существенно снижены, время фосфорилирования уве­личено, фонд ЭЯК довольно высок. В этом случае, возмож­но, происходит переключение с углеводного на липидный источник энергии (Марьяновская Г.Я., Барсукова Л.П., Котляревская Е.С., 1990).

Фонд ЭЯК при реакции тренировки достаточно высок, интенсивность воспроизводства ЯК высока, скорости окис­ления субстратов, скорости и время окислительного фосфо­рилирования находятся на среднем уровне. Признаков низ­коэнергетического сдвига (НЭС) не отмечалось. Такой комплекс обеспечивает запас энергии (Барсукова Л.П., Марьяновская Г.Я., Котляревская Е.С., 1990; Барсукова Л.П., Котляревская Е.С., Марьяновская Г.Я., 1991).

Изменения, характерные для стадии ориентировки

реакции тренировки, закономерно обнаруживаются уже через 6 ч после действия любого по качеству, но слабого, порогового раздражителя (электрическое раздражение гипо­таламуса, магнитное поле, нейротропные вещества и другие биологически активные средства).

В ЦНС, где формируется первая (нервная) фаза реак­ций, в стадии ориентировки преобладает состояние охрани­тельного торможения. Возбудимость нервных структур гипоталамуса (определяемая по порогу электрического раздражения в микроамперах) снижалась по сравнению с исходной уже через час и оставалась сниженной в течение суток, в то время как в первую стадию стресса она была резко повыщена (рис. 1.1). Через час после стрессорного воздействия отмечалось резкое возрастание возбудимости (снижение порога), сменявшееся ее резким снижением (повышением порога) через сутки (Квакина Е.Б., Квакин С.Д., Котляревская Е.С., 1969; Квакина Е.Б. и др., 1969; Квакина Е.Б., 1972; Котляревская Е.С., 1974). Отмечались характерные изменения и в ЭЭГ (см.специальный раздел в главе 2), соответствовавшие представлением П.С.Симонова (1962) о развитии в ЦНС при действии слабого стимула превентивного торможения.

Изучение сверхмедленных колебаний потенциалов головного мозга (СМКП), описанных Н. А. Аладжаловой (1962), показало, что в стадии ориентировки отмечается высокая амплитуда волн при преобладании волн с большим периодом.

Поскольку развившееся в стадии ориентировки охрани­тельное торможение уменьшает чувствительность, то если действующий фактор в дальнейшем не увеличивается, орга­низм перестает на него реагировать. С помощью торможения организм защищает себя от бесчисленного множества разно­образных, повторяющихся без изменений интенсивности, слабых раздражителей, на которые можно не реагировать. При стрессе, в конце стадии тревоги, как уже говорилось, также развивается торможение, но другого характера — за­предельное торможение, которое резко снижает чувствитель­ность. Если величина действующего стрессорного агента не увеличится, то повторное действие такого же раздражителя

уже не вызывает стресса, а вызывает развитие других реакций - на слабые или средние раздражители. Таким образом, организм защищен торможением с двух сторон: от действия малых, несущественных раздражителей - первич­ным охранительным торможением; от перераздражения, истощения и гибели — вторичным запредельным торможе­нием (Симонов П.В., 1962; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1979, 1990). Для поддержания в организме реакции тренировки нужно систематически ежедневно при­менять тренировочные воздействия. Для этого необходимо специально немного, причем волнообразно, повышать интенсивность раздражителя, чтобы он снова достиг поро­говой величины, вызывающей реакцию тренировки. При этом развивается следующая, вторая стадия реакции трени­ровки — стадия «перестройки». Происходит постепенное снижение секреции глюкокортикоидных гормонов и посте­пенное же повышение секреции минералокортикоидных гормонов. Активность тимико-лимфатической системы и системы соединительной ткани также повышается, т.е. активность защитных подсистем организма при каждоднев­ных целенаправленных тренировочных воздействиях медлен­но и постепенно нарастает. Этот процесс повышения актив­ности защитных подсистем путем тренировки идет волна-образно, а не нарастает прямолинейно. Так, тимус то нес­колько уменьшается (до нижних границ нормы), то вновь увеличивается. В головном мозгу после каждого воздействия какое-то время преобладает состояние охранительного торможения, т.е. идет как бы тренировка торможением (Уко­лова М.А., 1963, 1968), и абсолютная величина минималь­ного раздражителя, вызывающего эту реакцию, постепенно возрастает. -

В метаболизме также происходят волнообразные коле­бания, ведущие к снижению уровня обмена до очень низко­го, энергетически выгодного уровня с минимальным коли­чеством расходования пластических веществ. Постепенно накапливается пластический материал — аминокислоты, белки.

После стадии «перестройки», которая длится месяц, а иногда и более, развивается третья стадия реакции трени-

ровки — стадия «тренированности». Тимус приближается к средней норме. Параметры белой крови существенно не изменяются по сравнению с первой стадией, однако в большинстве случаев число лимфоцитов находится вблизи верхней границы, характерной для этой реакции, а число сегментоядерных нейтрофилов - вблизи нижней границы. Содержание глюкокортикоидов снижается до уровня средней нормы, содержание минералокортикоидов приближается к средней норме. В коре надпочечников отмечается расшире­ние клубочковой зоны с признаками умеренной активности. Функциональная активность щитовидной железы, половых желез, число гонадотрофов, тиреотрофов и ацидофилов гипофиза приближаются к уровню средней нормы.

Система свертывания крови характеризуется гипоко-агуляционным сдвигом, несколько менее выраженным, чем в стадии ориентировки. В мозгу умеренно снижается содержа­ние аммиака, которое в предыдущих стадиях этой реакции было умеренно повышено. Содержание глютамина тоже уме­ренно снижено. Содержание глютаминовой кислоты остается без изменений. Уровень белка и РНК в тканях немного увеличен. Это говорит о преобладании процессов анаболизма с накоплением пластического материала. В ЦНС в этой стадии также преобладает процесс охранительного торможе­ния (Гаркави Л.Х., 1969; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1975).