Газета «Новости медицины и фармации» 3 (566) 2016
Вернуться к номеру
Парабиоз
Авторы: Берсенев В.А. - директор Института проблем боли, г. Киев
Разделы: Справочник специалиста
Версия для печати
Статья опубликована на с. 20-21 (Укр.)
Тропою аналогий
Термин «парабиоз» словарь толкует как «понижение возбудимости и проводимости ткани (например, нервной), наступившее в результате чрезмерно сильного ее раздражения». В каком-то смысле линия электропередачи, или проводная связь, — полный индустриальный аналог нервным сетям, пронизывающим организм человека во всех направлениях. Хорошей проводимостью, как известно, отличаются медные и алюминиевые провода.
За проводимость нервных импульсов по аксонам и дендритам отвечают местные нервные власти — сгустки нервов, фактически исполняющие обязанности усилительных подстанций. Обессиливший в пути сигнал попадает в очередной нейрон, там усиливается и отправляется дальше. Словом, нейроны ганглиев заняты тем же, чем в электросетях — подстанции, а в газонефтепроводах — насосы подкачки.
Занятие довольно затратное. Недаром страны-транзитеры требуют плату за доставку углеродного топлива на уровне тех накруток, на которые в старинной поговорке обходился провоз телушки. И если в силу разных обстоятельств все эти усилители прекратили бы работать — многокилометровый трубопровод враз превратился бы в бездействующий муляж, в металлолом.
Та же история в случае выхода из строя нейрона. Он по-прежнему занимает свое место, но положенную природой функцию исполнять не в состоянии. Это и есть парабиоз, к открытию которого имеет прямое отношение физиолог Николай Евгеньевич Введенский (1852–1922). Недаром такое авторитетное издание, как Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона, посвятил открытиям этого профессора отдельную статью. А энциклопедия, вышедшая в свет более полувека тому назад, сообщала, что труды петербуржского физиолога Н.Е. Введенского «посвящены изучению сложного механизма явлений суммирования и торможения в возбудимых тканях». Ученый впервые применил метод телефонического выслушивания возбужденного нерва. Свои исследования в этой области обобщил в труде «О соотношениях между раздражением и возбуждением при тетанусе» (1886) (о длительном и сильном сокращении мышц и высокой частоте их стимуляции). Разработал учение о парабиозе, изучил влияние силы и частоты раздражений на мышечное сокращение. В работе «Возбуждение, торможение и наркоз» (1901) развил представление о единстве природы торможения и возбуждения. Остается добавить, что авторы статей о Н.Е. Введенском в словаре Брокгауза и Ефрона сочли необходимым специально упомянуть более раннюю работу ученого — «Телефонические исследования над электрическими явлениями в мышечных и нервных аппаратах» (1884).
Намеренно перечислил вехи открытий выдающегося ученого, отстоящие от нас на сто и более лет. Уже тогда научная общественность обратила внимание на горизонты, которые открыл человечеству Николай Евгеньевич Введенский. Уже тогда исследования ученого представлялись весьма многообещающими для врачебной практики.
Самые что ни на есть обыватели знают и ведают, сколь много можно сделать в науке и в прикладных ее ответвлениях даже за десятилетие. Припомните: еще недавно телефонная трубка без провода воспринималась как высочайшее достижение прогресса, а теперь жители самого дальнего хутора не представляют себе существования без «мобилки» в кармане. Еще недавно люди читали как о чем-то сверхволшебном о достижениях врачей, ведущих наступление на бесплодие. Сегодня никого не удивишь сообщениями, что эмбрион в пробирке перед пересаживанием можно «очистить от разного генного хлама». Не только заказать ребенка нужного пола, но и обеспечить цвет волос, глаз и даже черты характера…
К чему веду разговор? А к тому, что в первые два-три десятилетия после Введенского ученые предпринимали попытки, хотя и весьма робкие, продолжить исследования, развить учение о парабиозе. Однако постепенно старания заглохли. Тропинка, обещавшая предстать дорогой в будущее, заросла травой забвения. Потому труды Введенского, являющиеся истинным подспорьем для практикующих врачей, все реже и реже достают с полки, считая, видимо, справедливым пассаж из оперы начала XIX века: «Вот мельница, она уж развалилась…»
Попытаюсь доказать, что это совсем не так. Даже в первозданном, не помноженном на новые достижения науки виде открытие Введенского способно принести ощутимую пользу. А уж если его учение развивать, то тут любые догадки пасуют перед истинными масштабами предвидений ученого.
Четыре стадии-фазы
Давний школьный анекдот. На уроке геометрии учитель долго и подробно объяснял какую-то теорему. Наконец, спросил:
— Ну как, поняли?
Класс ответил дружным «нет». Учитель прошелся тряпкой по доске и вновь принялся за ту же теорему. С тем же результатом. Так продолжалось несколько раз, пока звонок не подвел черту. Учитель в изнеможении сел за стол, попытался носовым платком обтереть руки и произнес:
— Не знаю, как вы, а я наконец сам понял теорему, которую объяснял…
Анекдот всплыл в памяти не случайно. О явлении парабиоза, впервые описанном Н.Е. Введенским, я знал с институтской скамьи. Сначала, как водится у студентов, сдав экзамен, забыл, освободил в голове место для очередной порции знаний. Но на первой же моей, еще студенческой, научной работе пришлось в деталях восстановить в памяти опыты профессора Введенского. А начиная с аспирантских времен возвращался к исследованиям профессора все чаще и глубже.
Для исследований ученый выбрал метамерную модель — латеральный, боковой, нерв и соответствующий ему миеломер. Воздействовал на миеломер электрическим током разного напряжения и частоты. Опыты проводил на лягушках.
И установил: если воздействие не носит патологического характера, если напряжение и сила тока не представляют собой смертельную угрозу, то сохраняется соотношение между мощностью раздражителя и силой ответного мышечного сокращения. Когда же воздействие электротоком на нерв приобретает переменный характер, то в цепочке «нерв — субстат» (тканью-мишенью являлась мышца) возникают явления парабиоза, которые могут иметь четыре стадии.
Первая стадия — трансформирующая
Она же — уравнительная или провизорная. При попеременных сильных и менее сильных раздражениях ответная реакция мышцы уравнивается, сглаживая пики раздражений. Зависимость строго обозначена: чем сильнее раздражение, тем слабее проводимость нерва. Изменяются и ритмы волн возбуждения. Не случайно сам термин «провизорная стадия» говорит о том, что она предшествует более выраженным изменениям.
Вторая стадия — парадоксальная
Это уже когда извращаются соотношения между силой раздражения и силой сокращения мышцы. В результате слабое раздражение инициирует сильное сокращение. И наоборот — сильное раздражение вызывает лишь незначительную реакцию.
Третья стадия — тормозящая
Здесь уже любое раздражение притормаживает реакцию. Все потому, что возбудимость нерва резко снижена, а проводимость отсутствует.
Четвертая стадия
Она непосредственно следует за третьей стадией и носит название полного парабиоза.
Иными словами, парабиоз развивается не сразу, а постепенно. Следовательно, чем на более ранней стадии приступить к лечению, тем быстрее можно будет достичь результатов, и они будут эффективнее. Все этапы развития парабиоза сведены воедино в табл. 1. От этапа к этапу заболевание нарастает, увеличивается число жалоб пациента, которые в особых комментариях не нуждаются, поскольку понятны и, как говорят политики, прозрачны.
/20_u.jpg)
Разве что можно споткнуться о латинский термин «лабильность». Переводится он как «нестойкий, неустойчивый, изменчивый». Понятие, столь полюбившееся в последнее время политикам и финансистам. Так красиво они величают плавающий (неизвестно куда плывущий!) курс валюты. Профессор Введенский нагружал этот термин несколько иным смыслом, подразумевал под ним скорость протекания элементарных физиологических процессов в возбудимой ткани, определял максимальную частоту раздражения, которую эта ткань способна воспроизводить без трансформации ритма. А под «мерой лабильности» — наибольшее количество колебаний, которое тот или иной субстрат может воспроизвести в единицу времени, не теряя ритма максимальных раздражений.
Схема парабиоза по Н.Е. Введенскому представлена на рис. 1. Думается, текст под этим рисунком нуждается в комментариях. Еще и потому, что последователи посчитали возможным заменить слово «стадия» словом «фаза», оставив нумерацию автора.
/21_u.jpg)
Первая фаза — Prd, продромическая (слабо выраженная позитивность). Эта фаза предваряет развитие парабиоза. При устранении провоцирующих заболевание факторов патологический процесс легко приостанавливается, а там и устраняется.
Вторая фаза — характеризуется резкими колебаниями потенциала по околонулевой линии (0–0).
Третья фаза — возникает при продолжении воздействия негативного фактора, патологические изменения достигают критического уровня (К–К).
Четвертая фаза, полный парабиоз — Pb. Прямое следствие усиления патологического процесса. Имеют место необратимые изменения в субстрате, на который было направлено воздействие нейронов.
От теории — к практике
Феномен парабиоза подчиняется общебиологическому закону — с усилением раздражения уменьшается ответная реакция. Если уж на то пошло, то многие физиологические процессы в организме основаны на парабиозе. Присмотритесь к себе, и сами убедитесь. Сон трудно прервать спокойным голосом кого-либо из домашних либо легким прикосновением ко лбу. Но человек мгновенно просыпается от резкого звонка будильника, неожиданного торможения поезда. Не говоря уже об опрокинутом на лицо стакане воды. А перистальтика кишечника на заморские специи (о чем отлично знали еще в Средние века) реагирует энергичнее, чем на зелень с собственного огорода.
Как не пожалеть о том, что в направлении, открытом Н.Е. Введенским, не были продолжены целенаправленные поиски. Конкретизированные данные пришлись бы ко двору педиатрам и геронтологам, врачам большинства специализаций — при постановке диагноза, в профилактике и лечении недугов, омрачающих жизнь людей.
Подавляющее количество лечебных препаратов, так или иначе, основано на антипарабиотических средствах. Тем более врачу важно знать, на каком этапе развития парабиоза лучше применить тот или иной препарат. Какой годится для приостановки процесса парабиоза, какой поможет заставить его повернуть в обратную сторону. Вплоть до полного выздоровления. На всех этапах лечения это важно, а при применении противоболевых средств, особенно в реанимационной ситуации, вообще необходимо.
Классическими примерами, к чему могут привести парабиотические процессы, если им не поставить заслон, являются: фантомная боль, болезнь Альцгеймера, паркинсонизм, вся гастроэнтерология, неврологические синдромы остеохондроза, спондилеза и спондилоартроза. Сюда же относятся ситуации, сопровождающие развитие большинства устойчивых патологических состояний.
Заболевания всегда сводятся к ослаблению на данном участке влияния периферической нервной системы по причине утраты нейронами своей руководящей и направляющей функции. Ведут себя такие нейроны подобно участникам итальянской забастовки. Не покидают рабочие места, но к работе не прикасаются. Нейроны — вроде как еще живы, но возложенную ни них природой функцию не выполняют.
Важно воспользоваться временем, пока нейроны окончательно не отстранились от дел и кое-какие связи с окружающими соседями у них сохранились. Хотя и не используются. Если получится нейроны, впавшие в летаргию, оживить, каким-либо образом простимулировать, это и будет та волшебная ниточка, потянув за которую, можно вернуть к жизни вышедшую из строя структуру или орган. Что, в общем-то, и является наиболее серьезной составляющей профессии врача.
Прикладное значение
По современным физиологическим представлениям, парабиоз является стойким (стационарным) неколеблющимся возбуждением в месте возникновения. Парабиоз может затронуть каждую нервную клетку, каждый нейрон. Частично или полностью вывести из строя. Это тут же отразится на ткани-мишени, с которой контактирует синапс аксона нейрона или же рецептор дендрита чувствительного нейрона.
Тканями-мишенями, тканями, за жизнедеятельность которых группа мотонейронов, находящихся в передних рогах спинного мозга, отвечает, являются: поперечно-полосатая мускулатура — скелетные мышцы, мимические мышцы, мышцы глазного яблока и др. Для эфферентных вегетативных нейронов (клетки I типа Догеля) мишенью является гладкая мускулатура внутренних органов и сосудов — артериальных, венозных и лимфатических, протоков желез внешней и внутренней секреции, органов внешнего дыхания, мочевой и репродуктивной систем.
Думаю и уверен: чем быстрее удастся сбросить завесу малой изученности с процессов парабиоза на разных участках нервной системы в афферентных, приносящих, системах организма; в соматической нервной системе (в нейронных спинномозговых узлах и их черепных аналогах); в вегетативной нервной системе, а именно — в чувствительных нейронах II типа Догеля, а также в системах, ответственных за обоняние, зрение, слух, вкус и др., — тем надежнее и точнее сможем устанавливать диагноз заболевания и намечать пути его ликвидации.
Энергия возбуждения
От нейронов, расположенных на пути прохождения импульсов, зависит качественное исполнение команд. Сравним. Одно дело, если, к примеру, дежурный на подстанции получает по телефону четкое указание, какой рубильник включить, а какой выключить. И совсем другое — когда провода связи плохо контачат и в телефоне звучат лишь обрывки фраз. Тут уж недалеко до аварии. Что, собственно, и происходит с нейроном, настигнутым парабиозом. Его выход из строя приводит в аварийное состояние, то есть к болезни структуры, которой этот нейрон назначен руководить…
Выход из строя нейрона всегда аукается болью, недомоганием, прерывистым сном, сбоями в работе желудка и так далее и тому подобное. Для врача любой специализации жалобы больного о хворях и недугах сводятся к парабиозу на том или ином участке нервной системы. И уже не столь важно, вышел ли из строя командный пункт местных нервных властей или, наоборот, расстройство ткани-мишени повлияло на деятельность ганглия. Результат один.
Не погрешу против истины, если скажу, что все (подчеркиваю — все!) жалобы людей на нездоровье возникают из-за парабиоза в каком-либо участке (зоне) нервной системы. По современным данным, центральную нервную систему составляют 150 млрд нейронов, из них две трети расположены в мозгу и одна треть (50 млрд) — в периферической нервной системе.
После 40 лет ежегодно у человека выходят из строя, поначалу впадая в парабиоз, 1,5 % нервных клеток. Вроде бы и немного, но ведь по всему организму. Пусть в ганглиях сосредоточены миллионы, а то и десятки миллионов клеток, но когда одна за другой они начинают выходить из строя, этот неумолимый процесс заканчивается болью, столь досаждающей людям в старшем возрасте.
Потому важно перехватить развитие парабиоза где-нибудь на полдороге, когда нейрон можно еще встряхнуть и вернуть в активное состояние. В общем-то, на этой модели основано лечение большинства болезней человека. У пожилых людей парабиоз более нагляден.
В клинической практике парабиоз тесно переплетается с нейротрофическими расстройствами. С него все начинается. Хотя, еще и еще раз скажу, на первых стадиях этот процесс обратим. Когда запущен, да еще постоянно находится под воздействием патологических факторов, это заканчивается отключением или полным перерождением нервных клеток — апоптозом.
Патологические факторы в данном случае — превышение в нервном обеспечении пределов устойчивости и колебаний. Чаще всего ткань-мишень не теряет своей структурной целостности, внешне не изменяется, не нарушаются обратимые изменения белков протоплазмы. А нервные клетки полностью прекращают функционирование. Не предпоследний, а последний звонок. Если патологические изменения не убрать — наступят необратимые изменения, биологическая смерть.
Создание благоприятных, читай, лечебных условий начинается с полного устранения патогенного фактора и целенаправленных воздействий на восстановление ткани-мишени. Не сразу, постепенно. Пофазно, если хотите. Тогда удастся болезнь заставить пойти вспять.
Н.Е. Введенский считал парабиоз остановленной волной возбуждения, назвал его «местным неколебательным возбуждением». А физиолог академик А.А. Ухтомский, в чьи научные интересы также входили процессы возбуждения, торможения и механизм лабильности, уточнил термин своего учителя, назвав парабиоз стационарным возбуждением.
Все или ничего!
Слабые раздражения действительно понижают активность ткани. Как любое препятствие на пути бегущего тормозит бег. Но! Слабое раздражение повышает готовность той же ткани к последующему функционированию. Как бы взбадривает ее. Или, если хотите, добавляет сил. Подобно прививке, что увеличивает сопротивляемость организма агрессии микробов или вирусов.
Ученые, открывшие нам двери к сокровищам парабиоза, Н.Е. Введенский и А.А. Ухтомский доказали, что существует единство трех основных нервных процессов — возбуждения, торможения и покоя. Трехфазность реагирования. Этой трехфазности сопутствует наличие парабиоза во временных микроинтервалах. В трехфазности реагирования скомпонованы подчас трудно раскладываемые по полочкам компоненты, на которых основывается неврология, — сенсорные, рефлекторные и трофические процессы. Без понимания законов парабиотического торможения и парабиотического местного неколебательного возбуждения невозможно вернуть нейроны в нормальное русло работы. Необходимо учитывать возникновение торможения в центрах в ответ на одиночное торможение. Благодаря парабиозу можно уяснить всю философскую глубину фразы: «Все или ничего!»
Вышесказанное целиком выплывает из исследования возбудимости и проводимости периферической нервной системы, проведенного профессором Н.Е. Введенским более века тому назад (1901). Целую эпоху тому назад было открыто единство возбуждения и торможения как застойное неколеблющее возбуждение. Выводы исследователя легли в основу учения о парабиозе как состоянии, возникающем в реагирующей ткани под воздействием парабиотизирующих факторов (тепло, холод, химическое и инфекционное раздражение, сдавливание, электровоздействие и др.).
Любой патологический процесс в организме человека поддается расшифровке и, следовательно, позволяет установить точный диагноз. Вслед за ним — наиболее эффективное лечение. С позиций парабиоза и его стадий.