«Монография Том I Под редакцией А.А. Хадарцева, С.Н. Гонтарева, В.М. Еськова Тула – Белгород, 2010 УДК 616-003.9 Восстановительная медицина: Монография / Под ред. А.А. Хадарцева, С.Н. Гонтарева, В.М. Еськова.– Тула: ...»

Римский ученый Плиний, живший в начале нашей эры (29– 79 гг.), знал о полезном действии пиявок при лечении лихорадок, римский врач Гален (130–200 гг. н.э.) также широко использовал их. Знаменитый врач Востока Абу Али ибн Сина Авиценна (980–1037 гг.) придавал большое значение лечебному эффекту медицинских пиявок.

В 1665 г. Иероним Нигрисоли издал сочинение под названием: «О приставлении пиявок к внутренним частям матки», после чего пиявки стали широко применяться, в том числе и в гинекологии.

Бурного развития гирудотерапия достигла в начале века во Франции, особенно в области хирургии. Медицина видела в них панацею, средство от всех болезней. Особенно они были популярны в конце XVIII и первой половине XIX века в западноевропейских странах, так же как и в России.

В России пиявка применялась очень широко. В руках земского врача это был основной медицинский инструмент. Пиявками предпочитала лечиться и российская императорская семья.

Н.И. Пирогов во время русско-турецкой компании ставил до 100 пиявок на обширные рваные раны и переломы, чем спасал сотни раненых от инфекции и болевого шока, используя обеззараживающий и обезболивающий эффект гирудотерапии.

Значительный вклад в ее развитие внесли русские врачи М.Я.

Мудров, И.Е. Евдокимов, Г.А. Захарьин, И. Дядьковский. Отрицательное отношение к пиявкам стало нарастать во второй половине XIX века, когда С.П. Боткин выразил опасение к способу местного кровопускания пиявками и рекомендовал к нему относиться осторожно, считая их механизм действия только локальным эффектом, и предлагал кровопускание из вен.

Не оспаривая весьма полезного в некоторых случаях кровопускания, возникающего при использовании пиявок, исследователи показали, что с их слюной в кровь пациента вводится более ста биологически активных веществ, воздействующих на клетки и ткани организма. Экстракт, выделенный из слюны пиявок, назвали гирудином. Большинство составляющих его веществ известны, однако некоторые компоненты до сих пор нуждаются в изучении.

На рубеже XXI в. перед человечеством встала проблема нарастающего потока аллергических заболеваний на фоне безудержной фармакологической агрессии. Лучшие умы человечества сейчас вновь обращаются к опыту натуротерапии, в том числе к гирудотерапии.

Современная фармакология, безусловно достигшая крупных успехов, зачастую оказывается бессильной при лечении ряда заболеваний. Более того, появилась целая серия болезней, которые называют «лекарственными». На одной из Ассамблей Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ, Женева, 1991, 44-я сессия Всемирной Ассамблеи здравоохранения) ученые пришли к выводу, что надо изучать опыт народной медицины и использовать его в тех случаях, когда эффекты от использования ее методов подтверждаются научными данными. Благодаря этому, в последние годы произошел всплеск интереса к изучению пиявок, результатом которого стали несколько выдающихся открытий, дающих возможность объяснить лечебные свойства «живой иглы».

3.2. Биологические свойства пиявок и их оценка Hirudinea – представители особого класса беспозвоночных, входящего в большой биологический тип «Кольчатые черви».

Из нескольких сотен разновидностей пиявка медицинская (Hirudo medicinalis) используется в медицине не одно столетие.

Наиболее известны три ее подвида: лечебная пиявка, аптечная и восточная.

Методом добычи пиявок в настоящее время является ее вылавливание из водоемов Украины и Кавказа и последующее выращивание в искусственных условиях. Разведение пиявки – это специальная технология биофабрик. В фабричных условиях она отмывается и после прохождения карантина кормится кровью крупного рогатого скота. Матка откладывает коконы, через 3– месяца рождаются маленькие пиявки. Их кормят, а затем выдерживают 3–5 месяцев в голодном состоянии. После прохождения сертификации их доставляют в аптеки.

Половые особенности пиявок позволяют их отнести к гермафродитам, имеющим признаки двух полов – мужского и женского. Пиявка не оплодотворяет саму себя, а совокупляется с другой пиявкой, оплодотворяя партнера и в тоже время сама им оплодотворяется.

Из-за резкого ухудшения экологических условий, загрязнения водоемов, осушения болот, – пиявке грозит полное вымирание. В настоящее время она занесена в Красную книгу.

Пиявки массой 1,5–2 г, длиной от 7,5 до 18 мм, могут высосать 10–15 и более миллилитров человеческой крови. В искусственных условиях пиявку можно вырастить в течении 12–15 месяцев. Она привлекает исследователей способностью переносить голод от 1 года до 3 лет и очень медленно переваривать пищу. Однократно переваренная пища может превышать в три раза ее массу.

По мнению специалистов эффект гирудина во многом связан с наличием в его составе фермента гиалуронидазы, благодаря которому все другие биологически активные вещества пиявочной слюны проникают в ткани хозяина на глубину до 10 сантиметров. Таким образом, лечебный эффект от применения пиявки достигается в большей степени впрыскиванием природных лекарств, а не отсасыванием крови.

Возвращение практической медицины к лечению пиявками стало возможным благодаря развитию новых теоретических знаний, обеспечивающих обоснование механизмов действия гирудотерапии. Есть мнение (Лукин Е.И. и соавт., 1982; Баскова И.П. и соавт., 1987; Исаева И.В. и соавт., 1989; Каменев Ю., Каменев О., 2002), что лечебное действие пиявок определяется свойствами секрета слюнных желез, который попадает в организм человека после прокусывания пиявкой кожи, и продолжает поступать на протяжении всего периода кровососания. В секрете пиявки обнаружены соединения простаноидной природы, которые, подобно стабильным аналогам простациклина, ингибируют агрегацию тромбоцитов и стимулируют секрецию тканевого фактора плазминогена из сосудистой стенки. К настоящему времени установлено, что в секрете слюнных желез медицинской пиявки кроме гирудина, ингибитора фермента тромбина, содержится ряд других биологически активных соединений.

Среди них ингибиторы трипсина и плазмина, химотрипсина, химозина, субтилизина и нейтральных протеаз гранулоцитов – эластазы и катепсина G (эглины), ингибитор фактора Ха свертывания крови и ингибитор калликреина плазмы крови; высоко специфические ферменты: гиалуронидаза, изопептидаза, апираза, коллагеназа, триглицеридаза и холестерин-эстераза. Дестабилаза и пиявочные простаноиды обуславливают тромболитические свойства секрета, которые проявляются при лечении медицинскими пиявками тромбофлебитов различной этиологии.

Систематически проводимая гирудотерапия снижает выраженность атеросклероза. Установлено свойство секрета слюнных желез медицинских пиявок снижать пролиферативную способность гладкомышечных клеток интимы крупных сосудов человека, пораженных атеросклерозом, и вызывать гидролиз глицерин-триолеата и холестерин-олеата.

Современными исследованиями доказано, что пиявку следует рассматривать как единый живой, сложный неспецифический раздражитель по отношению к организму человека, а не просто местный, локальный способ механического извлечения крови из капилляров.

В мае 1997 года в Израиле проходил III международный конгресс по реабилитации в медицине, где президент Ассоциации врачей-гирудотерапевтов г. Санкт-Петербурга профессор А.И. Крашенюк рассказал о возможностях и открытиях в области гирудотерапии, объясняющих лечебные возможности этого древнего метода. Современные технологии гирудотерапии основываются на биоэнергетическом эффекте, открытом в 1993 году и нейро-трофическом воздействии, выявленном в 1996 году. Биоэнергетический эффект гирудотерапии основывается на том, что пиявки обладают способностью упорядочивать электромагнитные поля, генерируемые живыми системами, причем такая стабилизация является длительной по времени, продолжаясь в течение многих месяцев. Эта теория получила еще одно подтверждение при использовании метода газоразрядной визуализации (эффекта свечения биологических тканей в высокочастотном электромагнитном поле), реализованного на компьютерах.

Оказалось, что свечение тканей после лечения пиявками меняется, и характер его изменения говорит о стабилизации, улучшении визуализированной энергоинформационной структуры, соответствующей здоровому организму.

В 1996 году исследователями было показано, что экстракт из пиявки способен вызывать стимуляцию нейронов, наблюдаемую с помощью фазово-контрастной микроскопии, рост нервных клеток, появление у них отростков, с помощью которых они контактируют. Основа действия нервной ткани – это передача информации. Способность пиявочного секрета к восстановлению этой функции нервных клеток является открытием и предоставляет большие возможности для лечения органических поражений центральной нервной системы, например, последствий инсультов, рассеянного склероза, паркинсонизма, болезни Альцгеймера, миопатии, спаечной болезни, нарушений слуха и зрения, травм и многих других заболеваний. Эти обстоятельства позволяют делать оптимистичное заключение о большом будущем гирудотерапии.

Гирудотерапия используется при бронхите, бронхиальной астме, ИБС, артериальной гипертонии, атеросклерозе, цереброваскулярных заболеваниях, колитах, язвенной болезни органов пищеварительного тракта, гастритах, геморрое, запоре, хронических гепатитах, варикозных расширениях вен, флебитах, тромбофлебитах, экземе, псориазе. В гинекологической практике хорошо поддаются лечению все виды бесплодия, кисты, хронические аднекситы, эндометриозы, гормональные нарушения, осложнения в климактерическом периоде, мастопатии. У мужчин лечатся опухоли предстательной железы, простатиты, импотенция, бесплодие. Кормящим женщинам пиявка помогает восстановить и улучшить лактацию. В последние годы появились сведения о возможности лечения алкоголизма и наркомании с помощью пиявок.

Известен противовоспалительный эффект пиявочного секрета. У него обнаружено способность блокировать активности калликренина плазмы крови, при этом ингибируется образование кининов, которые являются медиаторами воспаления. Секрет слюнных желез медицинских пиявок проявляет выраженное бактерицидное и бактериостатическое действие, которое определяется бактерией-симбионтом (Bacillus Hirudiensie), обитающей в кишечном канале пиявки. В последние годы доказано, что гирудотерапия оказывает иммуномодулирующий эффект путем нормализации функции фагоцитоза.

Размещение пиявки на коже височной области вызывает существенное понижение внутриглазного давления и потому широко применяется в практике лечения глаукомы. Хорошо зарекомендовали себя пиявки при тромбозе сосудов головного мозга, поражениях периферической нервной системы и других неврологических заболеваниях. Отмечены положительные результаты гирудотерапии при фурункулезе, красной волчанке, хронической экземе, аллергических заболеваниях. Применяются пиявки и при различных кровотечениях – легочных, носовых, геморроидальных, в основе гомеостатического действия пиявки выявляются функции по нормализации гомеостаза.

В настоящее время для оценки функционирования дыхательной цепи покровных тканей или отдельных клеток крови разработан спектрофотометрический метод измерения светимости ферментов с использованием прибора, получившего название волоконно-оптического флуориметра.

Его общая схема достаточно проста. Ультрафиолетовое, вернее смешанное, излучение ртутной лампы, запускаемое посредством блока питания, пройдя через теплозащитный и возбуждающий светофильтры, поступает по наружному кольцу длинного волоконнооптического жгута через защитное кварцевое стекло на объект, возбуждая его свечение – флуоресценцию.

Свет флуоресценции уже по второму волоконно-оптическому каналу, через запирающие светофильтры, поступает на прибор монохроматор со специальной дифракционной решеткой, позволяющей разложить весь световой поток на участки с конкретными длинами волн. В приборе есть фотоэлектронный умножитель и система развертки для построения графического изображения спектра свечения биологического объекта на экране дисплея. Фотоприемное устройство содержит также ряд модулей – приемник, усилитель фототока, фильтр низкой частоты и буферный каскад, которые сопряжены с персональным компьютером. Это позволяет регистрировать на графике или в цифровом выражении изменения флуоресценции.

С помощью этого прибора может оцениваться вклад в общий спектр флуоресценции ферментов дыхательной цепи – восстановленных форм никотинамидаденозиндинуклеотидов (НАДН) – их максимум свечения определяется на длинах волн 465–470 нм. Одновременно можно оценить флуоресценцию окисленных форм флавопротеидов на волне 520 нм. Может регистрироваться также флуоресценция их восстановленных форм с максимумом свечения i на длинах волн 520–530 нм.

Спектр флуоресценции, получаемый на данном приборе имеет подобную колоколу, но частично асимметричную форму (рис. 19).

Левая часть (455–470 нм) Правая часть (520–530 нм) НАД.Н, НАДФ.Н Кроме того, для количественной оценки биоокисления может быть использован параметр «» (кси), представляющий собой отношение между интенсивностью свечения флавопротеидов (i 520 – 530 нм) и интенсивностью люминесценции пиридиннуклеотидов.

С помощью этого прибора нами была проведена оценка свечения различных биологических объектов, кроме того оценивалась флюоресценция различных модулей живого организма: от покровных тканей до отдельных клеток и плазмы крови.

Была осуществлена также оценка изменений клеточного дыхания у медицинских пиявок в процессе насасывания крови. Одновременно контролировались изменения этого процесса у пациентов подвергавшихся гирудотерапии на разных стадиях лечения.

Измерение спектра флуоресценции поверхности тела голодных пиявок показало, что свечение покровов пиявок минимально со спинной поверхности, несколько больше на брюшной поверхности и в плоскости задней присоски (рис. 20).

Рис. 20. Зоны оценки флуоресценции поверхности тела медицинской пиявки: 1 – передняя присоска, 2 – центральная часть тела, 3 – задняя присоска Во всех случаях интенсивность флуоресценции поверхности тела пиявки оказалась на порядок ниже, чем у человека (рис. 21).

Установлено, что насасывание крови приводит к некоторому угнетению свечения поверхности тела этого червя (рис. 22).

Рис. 21. Различия в интенсивности флуоресценции поверхности тела человека и пиявки на брюшной поверхности в центре тела:

1 – спектр флуоресценции покровной ткани у человека, 2 – спектр флуоресценции покровной ткани у пиявки Рис. 22. Различия в интенсивности флуоресценции поверхности тела пиявки до (1) и после (2) насасывания крови человека.

Очистка насосавшейся пиявки от поглощенной ее крови человека приводила к малозаметному изменению флуоресценции по параметру «» (табл. 5).

Изменение параметра «» в центре живота у насосавшейся крови пиявки до и после ее очистки (раздражения солью) У пациентов в процессе гирудотерапии Ю. Каменевым (2002), обнаружены следующие изменения флуоресценции кожи: у здоровых мужчин в процессе сосания крови пиявкой отмечено изменение интенсивности свечения кожной поверхности в примыкающей к ранке зоне (в районе ногтевой фаланги третьего пальца) и в зоне ногтевой фаланги неповрежденного пиявкой четвертого пальца. Обычно, на третьем пальце параметр «» уменьшался через 45 мин сосания крови пиявкой с 0, до 0,48, таковым он оставался и через час после снятия пиявки, а через 3 часа после процедуры возрастал до 0,73. На четвертом пальце этот параметр претерпевал малозаметные изменения с небольшим снижением параметра во время и после процедуры.

Изменения параметра «» в процессе насасывания крови в месте воздействия пиявки и на отдалении представлены в табл. 6.

Изменение параметра «» в процессе насасывания крови пиявкой вблизи зоны присасывания палец (3-й) и вдали от нее (4-й палец) Нами, вместе с Ю. Каменевым, получены данные о флуоресценции кожи и исследования изменений периферической крови у больного с дерматозом в области обеих стоп. Для регистрации результатов лечения использовалась телевизионная микроскопия микрообъектов, которая показала, что перед началом постановки пиявки в крови испытуемого преобладали клетки дискоидной и стоматоцитной конфигурации. Через три часа после начала процедуры и через два часа после съема пиявки в крови увеличилось число овалоцитов и монополярно вытянутых клеток (рис. 23).

Рис. 23. Изменение конфигурации эритроцитов через 3 часа после присасывания пиявки:

1 – фоновое исследование; 2 – изменение конфигурации клеток Поскольку в период циркуляции крови по капиллярному руслу эритроцитам присуща в основном дискоидно-овалоидная конфигурация, то ясно, что процедура гирудотерапии способствует более длительному сохранению после взятия крови из сосуда клетками первоначальной овальной формы эритроцитов, которую они имеют в кровеносном русле. Это означает, что лечение пиявками замедляет процессы релаксации эритроцитов после взятия пробы крови, то есть делает их способными более длительно сохранять свою оптимальную конфигурацию.

При сопоставлении изменений клеточного дыхания и изменений красной крови в процессе гирудотерапии больного страдающего экземами и дерматитом кожи установлено, что параметр биоокисления- «» оказался самым низким в зонах здоровой кожи (около 1,09) и более высоким на участках с воспалением и омозолением (кератизацией) кожи (до 1,27–2,14).

Изменения крови сопровождались признаками ее сгущения (гематокрит – 66,2 л/л, гемоглобин – 162 г/л, эритроциты – 5, млн в 1 мкл, СОЭ – 1 мм/ч). Отмечено раздражение белого ростка (число палочкоядерных нейтроцитов – 10 %, повышение уровня эозинофилов и базофилов, моноцитоз и лимфопения).

Через неделю после гирудотерапии в сочетании с традиционным лечением дерматоза произошло снижение параметра «» до 0, в участках непораженной кожи и до 0,72–0,97 в контролируемых зонах больной кожи. Со стороны крови при этом отмечено снижение гематокрита до 47,5 %, понижение числа эритроцитов и гемоглобина и ускорение СОЭ до 10 мм/ч.

Получены также и другие результаты, подтверждающие высокую чувствительность флуоресцентного метода оценки биоокисления в тканях у людей в оценке гармонизирующих воздействий и различных лечебных процедур на организм больных. Проведение этих современных исследований параллельно с оценкой эритрона позволяет получить надежную информацию об эффективности самых разных методов восстановления здоровья человека.

Отмечено, что система реабилитационных мероприятий, включающая нелекарственные методы лечения, способна уменьшить чувствительность к стрессорным нагрузкам с помощью включения внешнего дополнительного звена саморегуляции (применение нелекарственных методов лечения приводит к нормализации нарушенных функций более чем в 30 % случаев).

В практической деятельности постоянно осуществляется процесс поиска новых естественных природных факторов, антистрессорных регуляторов программ адаптации, способных осуществлять целенаправленное лечебное действие на организм человека опосредованным способом, через активацию адаптационных резервов организма.

В целях дифференцированной диагностики психологических особенностей личности при использовании гирудотерапии, мы использовали тесты MMPI и Спилбергера. Применяя гирудотерапию, нам удалось достигнуть редукции тревожно – мнительных расстройств, выявляемых 2 и 7 шкалами теста MMPI, что в значительной степени снижает возможность варианта невротической дезадаптации. Различия в психологическом статусе представлены на рис. 24 в баллах (шк. 2 – до лечения 70,40±4,50; после лечения – 66,02±5,65; шк. 7 – до лечения 70,59±5,11, после лечения – 66,48±4,93).

Выявление различий психологической адаптации по тесту Спилбергера, для анализа отдельных симптомов тревожнофобических расстройств, включающих факторы личностной и реактивной тревожности позволили сделать вывод о достоверных отличиях уровня тревоги в процессе лечения методом гирудотерапии с понижением ее после лечения. До лечения (в баллах) личностная тревожность (ЛТ) – 43,41±6,29; реактивная тревожность (РТ) – 42,37±6,44, после лечения ЛТ – 39,47±47;

РТ – 39,75±6,62. Положительная динамика показателей тревожности свидетельствовала о стрессопротективном действии гирудотерапии.

Рис. 24. Динамика психологического статуса у больных ИБС в процессе лечения методом гирудотерапии Таким образом, при анализе полученных результатов, изменения в группе пациентов, пролеченных методом гирудотерапии, связаны с улучшением сократительной функции сердца, увеличением толерантности к физическим нагрузкам, уменьшение частоты и выраженности ангинальных проявлений. Положительная динамика одновременно сопряжена с изменением психологического статуса больных.

В научных публикациях придается большая значимость синтоксинам естественного и искусственного происхождения, способным участвовать в управлении процессами в функциональных системах организма (Морозов В.Н. и соавт., 2001; Карасева Ю.В., 2003, Хадарцев А.А. и соавт., 2003). Действие природных факторов, в первую очередь направлено на совершенствование адаптивно-компенсаторных возможностей организма, устранение нарушенной деятельности функциональных систем, в связи с чем данные факторы могут быть использованы не только как лечебные средства, но и в качестве средств профилактического воздействия.

Эффекты гирудотерапии соответствуют проявлению системных механизмов адаптации по синтоксическому типу, улучшая микроциркуляцию, модулируют холинергические реакции, деятельность антиокислительных механизмов, иммунные проявления.

Личный опыт гирудотерапии позволил ее разработать показания и противопоказания при заболеваниях сердечнососудистой системы и психоэмоциональном стрессе.

4. Возможности системного воздействия лазерного излучения (на примере модели психоэмоционального стресса) Системные проявления физиологических механизмов психоэмоционального стресса, лежащие в основе различных психосоматических заболеваний, являются одной из малоизученных проблем современной физиологии и медицины. Тем не менее, за последние годы проведены значимые исследования в этой области (Судаков К.В., 1997, 1998; Олейникова М.М., 2002; Володина Ю.О., 2003).

Особая роль в генезе стресса отводится неблагоприятным техногенно-экологическим и социальным факторам внешней среды (экономической нестабильности, боевым действиям и росту терроризма), обусловливающим нарушение деятельности функциональных систем организма человека (Зилов В.Г. и соавт., 2004; Rosh P.J., 1995).

Выявлены зависимости свертывающей, окислительной, вегетативной и иммунной систем, а также состояния макро- и микроциркуляции крови при различной патологии внутренних органов (Морозов В.Н., 1999; Хапкина А.В., 2002; Столяров И.А., 2002;

Тутаева Е.С., 2002; Карасева Ю.В., 2003, Хадарцев А.А. и соавт., 2003; Бехтерева Т.Л., 2004).

Определена возможность восстановительных и профилактических мероприятий методами интервальной гипоксии, теплохолодовых нагрузок, эндогенных синтоксинов (экдистероидов, пирроксана, низкоэнергетического лазерного излучения и др.), психологического воздействия (Фудин А.Н., 2001; Чуксеева Ю.В., 2002; Киркина Н.Ю., 2002; Купеев В.Г., 2003; Олейникова М.М.

и соавт., 2003; Орлова М.А., 2004).

Известен метод электростимуляции мышечного аппарата человека, который, способствуя утилизации жировой ткани в определенных пределах, оказывает положительное влияние на повышение мышечной активности, скоростной выносливости и восстановительных процессов (Фролов В.А., Кривошеина Е.Н., 2004). Используется также низкоинтенсивное лазерное воздействие, которое усиливает сократительную способность мышц (Хадарцев А.А., Фудин Н.А. и соавт., 2003).

Установлена значимость воздействия лазерного излучения и лазерофореза в комплексе восстановительных мероприятий (Купеев В.Г. и соавт., 2001; Хадарцев А.А. и соавт., 2003).

4.2. Физиологические механизмы стресса Разнообразные факторы внешней среды вызывают в организме ряд неспецифических реакций. Так, в клетках систем, ответственных за адаптацию, при действии агрессивных факторов среды на организм возникает дефицит макроэргических соединений и растет содержание продуктов распада (Меерсон Ф.З., 1993). К числу общих, неспецифических изменений, возникающих в клетках в ответ на воздействие среды, следует отнести также активацию свободно-радикального окисления в клеточных мембранах. По данным М.Д. Слонима (1962), подобные неспецифические изменения постоянно сопровождают низко температурную акклиматизацию, мышечные нагрузки, функционирование организма при гипоксии. На основе реакций общего типа формируются специфические компенсаторные реакции, зависящие от индивидуальных и видовых особенностей реагирования (Иржак Л.И., 1991).

Стресс, как реакция организма на действие неблагоприятных факторов (внешней, либо внутренней среды) – (стрессоров), был сформулирован Г. Селье. Им дано представление об общем адаптационном синдроме, включающем ведущий эндокринный механизм: систему гипоталамус–гипофиз–надпочечники.

Адаптационная сущность стресса при этом расценивалась как эустресс, а патогенетическая сущность стресса как дистресс.

Последующие исследования показали, что в механизмах стресса принимают активное участие симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы. При этом доминантный психоэмоциональный стресс выступает в качестве ведущей причины формирования многих психосоматических заболеваний (Олейникова М.М., 2002; Володина Ю.О., 2003).

Многочисленными экспериментальными исследованиями и клиническими наблюдениями установлено, что в стадии дистресса, сначала транзиторно, а потом и устойчиво, поражаются механизмы саморегуляции ФС. Это ведет к нарушению биологических ритмов: сна и бодрствования, суточных изменений уровня гормонов, ритмов дыхания, сердцебиения и проницаемости различных тканевых барьеров (Судаков К.В., 1993; Хетагурова Л.Г., Салбиев К.Д., 2000). При этом изменяется состав соединительной ткани (Серов В.Н. и соавт., 1995), снижается иммунитет и нарушаются гормональные функции. В плазме крови и в мозге появляются отсутствующие в норме белки, например, белки теплового шока (Малышева В.В. и соавт., 1994).

Изменения на первых стадиях дистресса носят вначале преходящий (транзиторный) характер и легко устраняются, если на человека перестают действовать отрицательные факторы.

Однако, при длительном (особенно непрерывном) влиянии отрицательно воздействующих факторов наблюдается суммирование патологических изменений. Это приводит к выраженной поломке механизмов саморегуляции, в результате чего патологически измененные физиологические функции начинают проявляться и вне воздействующих факторов, становясь, таким образом, без специальных вмешательств, стойкими и часто уже необратимыми. Именно в этом случае механизмы эмоционального стресса переходят в «застойную», стационарную форму.

Современные научные исследования убедительно показали, что психоэмоциональный стресс оказывает всестороннее разрушительное влияние на жизнедеятельность организма человека.

Он является причиной соматоформных расстройств, психосоматических заболеваний, ведет к нарушениям обмена, влияет на генетический аппарат клеток (Олейникова М.М., Михайлова А.М., Зилов В.Г. и соавт., 2003).

Вне зависимости от вида стрессора, особая роль при стрессе отводится симпатоадреналовой системе (САС). Уже в начальную фазу стресса происходит повышение уровня катехоламинов (адреналина, норадреналина) в крови и моче, под влиянием которых происходит быстрая мобилизация легкодоступных источников энергии, в частности, увеличивается уровень глюкозы в крови. Активация САС может рассматриваться как один из пусковых механизмов усиления выработки адаптивных гормонов и адаптивной реакции в целом.

Установлено, что при психоэмоциональном стрессе происходит активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) (Барабой В.А. и соавт., 1992; Казначеев В.П., 1993).

Именно процессам ПОЛ отводится главенствующая роль в развитии многих патологических состояний. В норме в клетках и тканях постоянно присутствует молекулярный кислород и его активные формы (радикалы, ионы, перекиси), способные к окислительной деструкции биологических мембран. Однако в норме интенсивность деструктивных процессов минимальна, поскольку уравновешивается функционированием многочисленных антиоксидантных систем. При дистрессе резервные мощности антиоксидантных систем могут исчерпаться, а, следовательно, происходит выраженная активация ПОЛ, создающая условия для выброса в кровь катехоламинов и глюкокортикоидов. Нарастание их уровня в крови сопровождается вторичной активацией ПОЛ, продукты которой обеспечивают разрушение биологических мембран, нарушение метаболизма и гибель клеток. Полагают, что продукты ПОЛ являются первичными медиаторами стресса (Першин С.Б., Кончугова Т.В., 1996).

Следовательно, чем раньше начинается коррекция психосоматических и гормональных расстройств при психоэмоциональном стрессе, тем успешнее будут реабилитационнооздоровительные мероприятия.

Анализ развития механизмов психоэмоционального напряжения показал его зависимость от индивидуальных психофизиологических особенностей наблюдаемых лиц. Так, наибольшее количество наблюдаемых лиц подвержено психоэмоциональному напряжению в первые полтора – два года длительных, малоинтенсивных отрицательных воздействий факторов внешней среды. По мнению К.В. Судакова (2000) и ряда других авторов, длительно сохраняющийся психоэмоциональный стресс является одной из причин устойчивой артериальной гипертензии и других психосоматических заболеваний. Для большинства обследованных лиц с синдромом психоэмоционального напряжения, характерна симпатикотоническая направленность вегетативных реакций, для некоторых – ваготоническая направленность вегетативных реакций.

Психоэмоциональный стресс – это генерализованная реакция организма. Отрицательные эмоции при стрессе переходят в стационарную, устойчивую форму «застойных» возбуждений лимбико-ретикулярных структур мозга, при этом изменяются конвергентные и химические свойства последних (Судаков К.В., 1992, 1995). Как следствие патологических изменений лимбикоретикулярных структур мозга генерируемые ими возбуждения генерализованно распространяются через центральную и вегетативную нервную систему, а также через гипоталамогипофизарный гормональный аппарат практически на все ткани и клетки организма (Судаков К.В., 2000).

4.3. Системные механизмы адаптации и стресс Если генотипическая адаптация формирует современные виды растений и животных на основе наследственности, мутаций и естественного отбора, то фенотипическая адаптация происходит при взаимодействии биологического объекта с окружающей средой. Фенотипическая адаптация – это формирование в процессе жизнедеятельности ранее отсутствующей у организма устойчивости к тем или иным факторам внешней среды (Меерсон Ф.З., 1993).

Еще Г.Селье (1960), давая характеристику стресса, как реакции организма на любое предъявленное ему требование, считал, что постоянство внутренней среды организма поддерживается двумя типами реакций: синтоксической (через химические сигналы или нервные импульсы, действующей как успокоитель, позволяя мирно сосуществовать с вторгшимся агентом), или кататоксической, при которой химические вещества стимулируют гибель чужеродного агента.

Получено подтверждение наличия двух программ адаптации и определены возможные пути использования этих механизмов в оздоровительных и лечебных целях (Морозов В.Н., 1999, 2006). Цикличность работы системы метаболизма, осцилляции, колебания клеток, биологические ритмы разных уровней – вытекают из всего научного опыта, накопленного историей человечества. Разнонаправленные процессы энергетического обмена в клетке не происходят одновременно, а их чередование и есть источник волн, колебаний (Авсеенко Н.В., Лисинчук Л.Я., Сельков Е.Е., 1987). Да и в регуляции функций реципрокные, антагонистические процессы играют важную роль (Саркисов Д.С., 1990).

В системных механизмах адаптации важно понимание таких антагонистических, но и единых по отношению к организму, процессов. Так, издавна наблюдавшаяся антагонистическая значимость тонуса симпатической и парасимпатической систем вегетативной регуляции, обоснованная Эппингером и Гессом в 1910 г., была признана упрощенной, подверглась критике, не была увидена связь деятельности вегетативного отдела нервной системы с процессами метаболизма. Уже позднее такая связь была высвечена при описании стресс-реализующей и стресс-лимитирующей систем, при обосновании двух стратегий – резистентности и толерантности, активности и покоя, анаболизма и катаболизма (Меерсон Ф.З., 1993; Чумаков В.И., 2000). Известны реакции катехоламинов и ацетилхолина, механизмы их продукции и участия в обменных процессах, в том числе в активности ГАМК-ергической системы через обмен янтарной кислоты.

В рамках эндокринной системы определено взаимодействие адренокортикотропина (АКТГ) и кортизола с их синхронным колебанием с активностью симпатической нервной системы.

Эффекты кортизола известны: увеличение содержания в крови лейкоцитов и эритроцитов, нейтрофилез, гипергликемия, активация гликолиза и избыток пирувата в крови, усиление глюконеогенеза, катаболизма белков и увеличение аминокислот в крови, торможение утилизации глюкозы, повышение артериального давления, устойчивости к инсулину, гиперхолестеринемия и гиперфосфолипедемия, гипотриглицеридемия, угнетение секреции «воспалительных» цитокинов. Эти эффекты совпадают с эффектами глюкокортикостероидов, которые непосредственно участвуют в синтезе метилтрансферазы, катализирующей образование адреналина, подавляют активность супероксиддисмутазы и глютатионпероксидазы вызывая прооксидантный эффект, индуцируют апоптоз клеток в дофамин-чувствительных нейронах (Теппермен Дж., Теппермен Х., 1989; Mc Intosch Loura J. et al., 1998; Cho K.

et al., 1998).

Гипертензивный эффект реализовывается через ренинантгиотензиновую систему (повышение концентрации ренина и ангиотензина II). Ангиотензин II, будучи синергистом катехоламиновых эффектов, индуцирует повышение эндотелина в раза, стимулирует глюконеогенез, участвуя таким образом в регуляции гомеостаза глюкозы (Rao R.H., 1996).

Эндогенные медиаторы, полипептиды цитокины также принимают участие в формировании адаптационных реакций.

Они также делятся на провоспалительные и противовоспалительные, хотя участие их более сложное и циклические меняющееся, так интерлейкины (ИЛ) 1,4, 6, 10 относятся к цитокинам действующим в рамках активации симпатического отдела вегетативной нервной системы (кататоксических программ адаптации), а ИЛ 2, 12 – в рамках активности парасимпатического отдела (синтоксических программ адаптации), при этом цитокины, синтезирующиеся Т-хелперами (Th-1) – ИЛ-2 и гаммаинтерферон – угнетают созревание популяции хелперов Th-2, продуцирующих ИЛ 1, 4, 5, 6, 10, а баланс между созреванием Th-1 и Th-2 поддерживается балансом гормонов – кортизолом и дегидроэпиандростероном (Чумаков И.И., 2000).

Несомненно участие в формировании адаптации таких медиаторов, как серотонин, ГАМК, дофамин, аминокислот (глютаминовая кислота, глицин), механизмы выработки которых и эффекты нейропередачи – известны давно (Ноздрачев А.Д., Пушкарев Ю.П., 1980).

Аналогичные ситуации разворачиваются также и в свертывающей и противосвертывающей системах, в электролитном составе, в форменных элементах крови, в иммунной системе, в окислительных процессах. При активации программ адаптации задействуется соответствующий блок (синтоксический или кататоксический), но их реципрокные отношения направлены на достижение глобальной цели всего организма. Процессы саморегуляции при этом могут быть, при помощи тех или иных внешних воздействий, активирующих необходимые программы адаптации, видоизменены и направлены на достижение предсказуемого результата. В общем виде эти программы с известной инфраструктурой сгруппированы и представлены на рис. 25, (Хадарцев А.А. и соавт., 2003). Однако было бы неверным в единой саморегулирующейся системе – человеческом организме – жестко разделять компоненты регуляции адаптации. Они и внутрисистемно и межсистемно находятся в сложных, противоречивых отношениях.

Установлена роль вентромедиального ядра гипоталамуса как активатора кататоксических программ адаптации, проявляющихся, в частности, адренергической активностью, активацией иммуногенеза, депрессией противосвертывающей и антиоксидантной систем. Выявлена значимость естественных синтоксинов и кататоксинов, участвующих в управлении процессами в функциональных системах организма. Определена зависимость стресса от исходной активации систем адаптации (Морозов В.Н. и соавт., 1999, 2000, 2001).

Стресс, возникающий при действии различных раздражителей представляет собой частное звено адаптации организма к всевозможным действиям факторов внешней или внутренней среды (Селье Г., 1960, 1982).

Предложено называть нормальный стресс эустрессом, патологический дисстрессом (Селье Г., 1982). В одной из последних работ (Селье Г., 1972) определяет стресс как совокупность стереотипных, филогенетически запрограммированных, неспецифических реакций целого организма, первично подготавливающего его к физической активности, то есть к сопротивлению или бегству. Реакции эти могут быть вызваны любым экстремальным воздействием, нарушающим целостность организма, и лежат в основе многих патологических расстройств. Отсюда и распространенная формула: стресс нарушение функций болезнь.

ГАМК-ДОПМИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-НАДПОЧЕЧНИКОВАЯ СИСТЕМА

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-РЕПРОДУКТИВНАЯ СИСТЕМА

Д2, Н2, ЛДГ, КФК, дофамин, сурфактант, 2ИЛ-2, 12, ГАМК, глицин, энкефалины, -эндорфин, нейромакроглобулин, 1-антитрипсин, эндотелин, пептиды, HSP-70 (белок теплового шока), 2-микроглобулин Гиперкоагуляция Бронхоспастический эффект, повышающий сосудистую проницаемость, Активация анаэробного гликолиза Гиперхлоргидрия желудочного сока Угнетение синтеза белков и углеводов Активация аэробного гликолиза Угнетение генетического аппарата и Стимуляция синтеза белка митотической активности клеток Стимуляция иммунного ответа Активация катаболических процессов митотической активности клеток Эрготропный эффект Увеличивает концентрацию Са+ в крови и его внутриклеточный транспорт Активирует процесс свертывания Рис. 26. Некоторые эффекты фазатонного сомато-вегетативного Адаптивные механизмы (синтоксические и кататоксические) тесно связаны с функцией мозга, как основные факторы прогрессивного эволюционного развития, они включаются в зависимости от силы раздражителя и реактивности центральной нервной системы. Включение кататоксических программ адаптации (КПА), наблюдаемое при действии стресса большой интенсивности (Морозов В.Н. и соавт., 2001, 2003), сопровождаются активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Это приводит к выработке энергии, мобилизируемой адреналином, норадреналином, а в последующем и глюкокортикоидами через усиленный распад жиров и белков (гликолиз и глюконеогенез), с одновременной депрессией антиоксидантных, противосвертывающих механизмов крови и активацией иммуногенеза. Организм готовится к активному отражению, и при превышении силы в определенных пределах, может привести его к гибели. Вот почему одновременно с активацией кататоксических программ запускаются и синтоксические программы адаптации, направленные на ослабление эффекта действия сильного раздражителя. Возникает парадокс вместо дальнейшего усиления ответной реакции на экстремальный раздражитель организм его ослабляет. Активность КПА начинает сдерживаться, так как угнетение антиоксидантных и противосвертывающих механизмов с явлениями иммуноактивации может привести к снижению физиологической устойчивости организма с разрушением мембранных структур, массивным тромбиногенезом и развитием коагулопатии потребления. По данным Ф.З.

Меерсона (1981) торможение стресс-реакции зависит от стресслимитирующих систем. При этом важным фактором адаптации к стрессовым ситуациям является активация центральных регуляторных механизмов при действии различных раздражителей, которая тормозит выход либеринов и как следствие выделение тормозных медиаторов: ГАМК, дофамина, серотонина, опиоидных и других тормозных медиаторов. Эти тормозные системы ограничивают стресс реакцию и играют важную роль в адаптации организма к стрессовым ситуациям.

Несмотря на множество теоретических и экспериментальных работ, механизмы стресса еще окончательно не выяснены.

И на современном этапе знаний их вряд ли можно объединить а виде всеобъемлющей теории. Не хватает этой гипотезе одного существенного момента, а именно механизмов противодействия, или общих антистрессовых механизмов, которые могли бы объединять все стресс-лимитирующие факторы. Ибо в любой физиологической и патологической реакции имеются механизмы, направленные на восстановление нарушенного состояния.

Это возбуждение торможение, патологические реакции – саногенетические механизмы и т.д. Правда в механизмах стресса приводятся стресс-лимитирующие системы, но они не связаны и между собой и подчас противоречивы (Меерсон Ф.З., 1993).

В современных исследованиях не учитывается роль гипоталамо-гипофизарно-репродуктивной системы, которая в ответ на раздражители выделяет фертильные факторы. За счет фертильных факторов включаются синтоксические программы адаптации, с непосредственным повышением тонуса холинореактивных структур мозга. Постоянно присутствуют и меняются в концентрации синтоксины (фертильные факторы), активно вырабатываемых в репродуктивных органах (2-микроглобулин фертильности, трофобластический-1-гликопротеид и др.). Данная группа биологически активных веществ изучена нами при протекании нормального и патологического репродуктивного цикла (Карасева Ю.В., 2003; Морозов В.Н. и соавт., 2003).

В развитии стрессовых реакций принимают участие как физиологические – нервные, гуморальные, так психологические, социальные и другие компоненты.

В ходе возникновения и развития реакции на стресс остается неясным вопрос о пусковых механизмах, активирующих и стимулирующих систему гипоталамус–гипофиз–кора надпочечников, которой с первых работ Г. Селье придает особо важное значение во всех исследованиях посвященных адаптационному синдрому. Общепризнано, что в развитии первичной реакции организма на любое воздействие имеют две системы: симпатоадреналовая и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая. Их возбуждение сопровождается накоплением во внутренней среде, включая и кровь, катехоламинов, кортикостероидов и тироксина, то есть резкое повышение энергетического потенциала, направленного на оказание активного сопротивления.

Многолетние исследования позволили установить, что все адаптогены можно разделить на синтоксины и кататоксины. К экзогенным синтоксинам относятся: пирроксан, фитоэкдистероиды, спиртовые экстракты из личинок колорадского жука, мухи (экдизоны). К эндогенным синтоксинам – фертильные факторы: 2-микроглобулин фертильности, трофобластический 1гликопротеин, хорионический гонадотропин человека, плацентраный лактоген человека. К экзогенным кататоксинам относятся: настойка китайского лимонника, спиртовый экстракт элеуторококка и др. К эндогенным – адреналин, норадреналин, плацентарный 1-микроглобулин. Дальнейшие исследования позволят расширить этот перечень.

Для удобства оценки разработан коэффициент активности синтоксических программ адаптации (КАСПА) у человека (Морозов В.Н., 1999):

где ССТ концентрация серотонина в крови (%); ААТ-III активность антитромбина III (%); ААОА общая антиокислительная активность плазмы (%); ССD8+ концентрация Т-супрессоров (%); САД концентрация адреналина крови (%); С2-МГ концентрация 2 макроглобулина (%); СМДА концентрация малонового диальдегида (%); ССD4+ концентрация Т-хелперов (%).

Расчет КАСПА наглядно иллюстрирует суммарный эффект проводимых лечебных мероприятий, основанных на коррекции механизмов адаптации.

Достоверное уменьшение КАСПА, соответствующее тяжести патологического процесса, после коррекции программ адаптации возвращается к норме или даже превышает ее.

Таким образом, модулируя программы адаптации внешними воздействиями адаптогенов, появляется возможность целенаправленно видоизменять жизнедеятельность функциональных систем организма с целью достижения необходимого результата. Это особо значимо для восстановительной медицины, имеющей в качестве объекта людей с минимальными нарушениями здоровья.

4.4. Микроциркуляция крови и стресс Трофическая, экскреторная и регуляторная функции системы кровообращения осуществляются на всех ее уровнях, но особую роль играет система микроциркуляции, представленная артериолами, капиллярами и венулами (Бадиков В.И., 2000).

Микроциркуляторное русло представлено сетью сосудов диаметром от 1–2 до 20–260, в которой осуществляются газовые, гидроионные, микро- и макромолекулярные обмены. Сосуды большего диаметра выполняют в основном транспортную функцию.

Длина сосудов микроциркуляторного русла от 5–0,2 см (артериолы) до 1,0–0,2 см (венулы) и до 0,1 см (капилляры). Давление в артериолах – 40–50 мм рт.ст., скорость кровотока – 0,3 см/с. В венулах скорость кровотока – 0,07 см/с при давлении 12–18 мм рт.ст., а давление в капиллярах при той же скорости (0,07 см/с) – от 15 до 25 мм рт.ст. (Козинец Г.И., 2000). Общая поверхность капиллярной сети составляет 6200 м2 при общей длине 100000 км.

В микроциркуляторной сети выделяют артериолы, венулы, метартериолы, артерио-венулярный канал (шунт), метартериальные и терминальные капиллярные петли и их сфинктерный аппарат.

Составные элементы микроциркуляторной сети и в физиологических условиях и при патологии функционируют взаимозависимо подчиняясь управляющему звену соответствующих ФС организма.

Артериовенозные шунты в условиях шока, например, приводят к тяжелым нарушениям функции легких и поперечнополосатой мускулатуры.

Врожденная и приобретенная патология обусловливает артериовенозное шунтирование на уровне крупных сосудов, контролирующихся при помощи обратной связи от каротидного гломуса и юкста-гломерулярного аппарата. Но такие артериовенозные шунты имеются повсюду в микроциркуляторном русле, являясь его физиологическим компонентом.

Тонус гладкомышечной мускулатуры стенок сосудов и сфинктеров обеспечивает сопротивляемость микроциркуляторного отдела системы кровообращения, которая на уровне артериол составляет 21010 (в дин с см –5), в венулах – 4109, в капиллярах – 3,91011 дин с см –5 (Козинец Г.И., 2000).

Миоциты микроциркуляторного русла имеют - и адренергические рецепторы, чувствительные к катехоламинам.

Функциональная организация миоцитов осуществляется по висцеральному типу (диффузное распространение возбуждения от одной клетки к другой, управление тонусом осуществляется продуктами метаболизма в местных тканях, имеются специфические рецепторы, реагирующие на ацетилхолин, серотонин, количество адренергических рецепторов незначительное), и по многоунитарному (имеет точную симпатическую иннервацию – адренергические рецепторы, не подчиняется действию местных регулирующих факторов). Однако управление состоянием микроциркуляторного русла – комплексное, сужение и расширение его сосудов обеспечивает ряд особенностей динамики кровотока. Это – артерио-венулярный градиент (10 мм рт.ст.), обеспечивающий протекание крови через капиллярную петлю со скоростью 1 мм/мин для осуществления за это время процессов обмена, общее время протекания крови через микроциркуляторное русло в пределах 1–2 с, полупроницаемость стенок капилляров, ритмическое сокращение запирательного аппарата микрососудов 6–12 раз в 1 мин, что обеспечивает порционность подачи крови (в размере 1/20–1/50 от общего объема) в зоны активного обмена. Особо значимо расстояние капилляров от клеток, не превышающее 25–50, а также обильное расположение микроциркуляторной системы в гипоталамусе. Именно в микроциркуляторном отделе эритроциты проходят через капилляры, имеющие в 6–7 раз меньший диаметр. Гладкомышечные клетки в виде муфт в местах разветвлений микрососудов в функциональном плане можно рассматривать как сфинктеры, управляющиеся через стимуляцию различных звеньев рецепторного аппарата. Особо важное значение, в частности для патогенеза шока, имеет прекапиллярный сфинктер. Его спазм при стимуляции -рецепторов обусловливает повышение скорости прохождения крови через артериолы и метартериолы с уменьшением латерального давления, что еще больше ограничивает поступление крови в капилляры.

При этом начинает функционировать артериовенозный шунт.

Тотальный спазм сфинктеров системы микроциркуляции приводит к блокаде того или иного участка с резким торможением метаболизма в клетках этой зоны, информационной блокадой управляющих систем, их неадекватной реакцией. Включаются кататоксические программы адаптации (направленные на отторжение стресс-агента). Подобно запрограммированной гибели клеток (апоптозу) при этом могут быть выключены жизненно важные функции организма.

Микроциркуляция крови связана с процессами адаптации через механизмы регуляции. Такая регуляция (управление) осуществляется системными и местными механизмами. Системное управление производится нейрохимическими воздействиями и -адренергических стимуляторов (катехоламинами и ацетилхолином). Местное управление обусловлено химическими агентами (гормонами, газами, ионами, олигопептидами и др.) и физическими факторами (гемореологическими – вязкостью, характером внутрисосудистой циркуляции, уровнем «закрывающего давления» и др.).

Процессы вазоконстрикции управляются в основном внешними, системными механизмами, вазодилатации – местными.

Внешнее управление обеспечивается взаимодействием сосудосуживающих – симпатических и сосудорасширяющих – парасимпатических волокон, симпатическая и парасимпатическая принадлежность которых на уровне микроциркуляторного русла реализуется в холинергическом эффекте, особенно в скелетной мускулатуре. На - и на -стимуляцию однотипно реагируют и метартериолы, и прекапиллярные сфинктеры, и перициты капиллярных сосудов. Посткапиллярные сфинктеры и венулы содержат только -рецепторы, поскольку в эксперименте не реагируют на -стимуляцию. Артериовенозные анастомозы, имеющие и - и -рецепторы, на оба вида стимуляции отвечают открытием сфинктеров. Гиопоксия и pH внутренней среды поразному действуют на прекапиллярные и посткапиллярные сфинктеры. Так, ацидоз способствует быстрому расслаблению прекапиллярных сфинктеров, и только значительно позднее – посткапиллярных (Шутеу Ю. и соавт., 1981).

Весь комплекс стрессреализующих и стресслимитирующих эффектов (Меерсон Ф.З., 1993), осуществляется через систему микроциркуляции, представляющей собой функциональную подсистему с соответствующими локальными и общесистемными механизмами управления.

На уровне микроциркуляции осуществляется также формирование типа механизма адаптации.

Микроциркуляция – это зона формирования информационной обратной связи и зона реализации управляющих эффектов.

Реципрокность холинергических и адренергических систем, свертывания и противосвертывания, иммуносупрессии и иммуноактивации и прочие известные антагонистические зависимости – это по сути сбалансированный механизм, деятельность которого энергетически и информационно обеспечивается через инфраструктуры микроциркуляции, расположенные по всему организму.

Это согласуется с принципом голографической организации процессов жизнедеятельности организма, сформулированным К.В.

Судаковым (1999). Согласно этому принципу осуществляется интеграция акцепторов результата действия функциональных систем в виде единого информационного голографического экрана мозга, имеющего основное свойство – опережающее отражение действительности по П.К. Анохину (1962).

Именно на этом уровне реализуется диалектическое взаимодействие объективного и субъективного, идеального и материального, энтропии и негэнтропии.

Вышеописанное порционное дозирование крови, поступающей в систему микроциркуляции, – не только предоставляет возможность для осуществления обменных процессов в клетках, но и обеспечивает резерв времени, необходимого для системного квантования. Это также соответствует принципу взаимодействия системоквантов между собой, предусматривающему последовательность, мультипараметричность и иерархичность (Судаков К.В., 1997).

Опережающие процессы на клеточном уровне обусловлены быстротой ферментативных реакций, а в соединительной ткани опережение возможно лишь при имеющем место дозированном, порционном поступлении крови в микроциркуляторное русло, когда коррекция метаболизма осуществляется постоянно, но при последовательном анализе отдельных порций. При этом создаются необходимые условия для опережающего программирования в акцепторе результатов действия с выработкой соответствующего управленческого решения и механизма исполнения.

Именно на этом уровне интегрируются врожденные механизмы управления (вегетативные – регулирующие гомеостатические, метаболические реакции) и приобретенные механизмы обучения, регулирующие поведенческие реакции.

Соединительнотканным представительством информационного экрана организма, его «вторым эшелоном», являются коллоиды межклеточного вещества соединительной ткани, протеингликаны (гиалуроновая кислота и др.), белковые молекулы крови. Именно в соединительной ткани сконцентрированы информационные молекулы клеток тканей, происходит взаимодействие гормонов, простагландинов, витаминов, иммунных комплексов, гликопротеинов и различных биологически активных веществ.

При этом осуществляются экспрессирующие эффекты молекул «первого эшелона» (ДНК, РНК), определяющие дифференцировку клеток, рост, характер метаболизма, опережающего их потребности. И, конечно, велика роль структур головного мозга («третьего эшелона») – конструкторов математических информационных моделей (Зилов В.Г., Судаков К.В., Эпштейн О.И., 2000). Но совокупность этих «эшелонов» – есть не что иное, как информационно-пластическая инфраструктура человеческого бытия.

Таким образом, микроциркуляторная (кровяная и лимфатическая) сосудистая сеть играет важную роль в формировании различных физиологических и патологических процессов, происходящих в макросистеме – человеческом организме. Это положение нашло подтверждение в наших исследованиях, основанных на прямом и косвенном определении состояния микроциркуляции в норме и патологии. С этой целью применялись различные способы визуализации состояния микроциркуляторной системы в условиях клиники.

4.5. Физиологические механизмы Морфо-функциональным субстратом эмоциональных реакций является лимбико-ретикулярная структура мозга – древняя и старая кора, часть неокортекса, промежуточный мозг, ретикулярная формация среднего мозга. Между этими структурами установлены круговые, то–есть циклические взаимодействия.

Первый круг – гиппокампальный (круг Пейнса): гиппокамп–свод–перегородка–сосковидные тела–пучок Вик д`Азира– передние ядра таламуса (зрительного бугра)–поясная извилина– свод–гиппокамп.

Второй круг: миндалевидное тело–конечная полоска– гипоталамус–миндалевидное тело.

Третий круг: медиальный пучок переднего мозга, содержащий восходящие и нисходящие пути–ретикулярная формация среднего мозга.

Гипоталамус выполняет пусковую, триггерную роль, поскольку имеет высокую чувствительность к гуморальным факторам. В нем формируются мотивационные и эмоциональные возбуждения (Судаков К.В., 1992).

ГАМК-ергическая система играет роль неспецифического тормозного механизма, ограничивающего стрессовую реакцию и предупреждающего стрессорные повреждения при действии на организм различных стрессорных ситуаций и повреждающих факторов внешней среды. Она представляет собой неизбежный спутник стресс-неспецифической реакции, как тормозной механизм ограничения этой реакции и естественной профилактики стрессорных повреждений. Система, которая запускает данный ограничительный механизм, является системой фертильных факторов, зависящей от функции гипоталамо-гипофизарнорепродуктивной системы. Данная система активирует с одной стороны ГАМК-ергическую систему, а с другой стороны запускает синтоксические программы адаптации, проявляющиеся активацией холинергических, антиоксидантных и противосвертывающих механизмов крови с явлениями иммунносупрессии.

В.Н. Морозов и соавт. (2004) провели эксперименты на 100 крысах самках весом 180200 грамм. Координаты вживления канюли в боковой желудочек мозга определяли по стереотаксическому атласу. В боковой желудочек мозга в течение семи дней вводились синтоксины (ацетилхолин, 2-микроглобулин фертильности, трофобластический-1-гликопротеид, фитоэкдистерон, плацентарный лактоген человека) и кататоксины (плацентарный 1-микроглобулин, норадреналин, гидрокортизон и эстрон).

Сделан вывод, что ограничение реакции гипоталамогипофизарно-надпочечниковой системы приводит к временному нарушению адаптационной способности организма, но слабое ограничение реакции является необходимым звеном в адаптивной реакции, сдерживающей КПА и поддерживающей гомеостаз. При более сильных раздражающих действиях эту роль берет на себя лимбическая система, которая играет важную роль в регуляции стрессовой реакции. Структуры миндалевидного комплекса мозга обеспечивают первоначальную быструю активацию, а структуры гиппокампа ограничивают длительность этой активации.

Исследования W.R. Hess (1949) положили начало экспериментам на животных, в которых были установлены изменения сердечно-сосудистой деятельности и артериального давления при стимуляции структур промежуточного мозга.

По данным Е.А. Юматова (1982), К.В. Судакова (1997) раздражение вентромедиального гипоталамического ядра животных через вживленные электроды вызывало реакции страха и тревоги, которые сочетались с динамической перестройкой аппарата кровообращения. На начальном этапе раздражения четко развивалась гипертензивная реакция и брадикардия. Частым спутником повышенного артериального давления было нарушение ритмической деятельности сердца, наблюдалось появление приступов трепетания или мерцания предсердий, выявление функциональной слабости синусового узла, желудочковой тахикардии или пароксизмальной тахикардии.

В экспериментальных исследованиях на обезьянах Ю.М.

Репина и соавт. (1975) показано, что в естественных условиях обезьяны, как правило, не болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями, однако, при содержании их в неволе возникает гипертония и ИБС. Нарушение высшей нервной деятельности сопровождается расстройством системы кровообращения, и возникает в ситуации ограничения биологических и социально детерминированных потребностей.

По данным других исследователей (Sundin О. et al., 1995) у больных с психогенными изменениями деятельности аппарата кровообращения в качестве основных механизмов, опосредующих патогенный эффект психического статуса, рассматривают повышение активности симпатоадреналовой системы, вызывающей каскад физиологических реакций (повышение АД, увеличение ЧСС, снижение вариабельности сердечного ритма, спазм коронарных артерий, повышение свертываемости крови и др.).

На основании этих экспериментов авторы делают выводы о том, что патогенетический механизм действия эмоций возникает при невозможности утилизации мышцами дополнительных количеств катехоламинов и стероидов и их концентрация становится губительной для метаболизма миокарда.

Особенности эмоциогенных изменений кровообращения у человека выявляют тот факт, что любые волевые усилия, направленные на преодоление чрезмерной эмоциональной реакции, могут способствовать появлению экстрасистолии вследствие нарушения взаимодействия симпатического и парасимпатического звеньев вегетативной регуляции сердца (Соколов Е.И. и соавт., 1980).

Болезнь не всегда способна интегрировать устойчивую адаптацию. Изучение адаптивных механизмов в процессе восстановительного периода находят свое выражение в психосоматических изменениях. Констатируя большую роль в генезе заболевания психофизиологических факторов, в частности, эмоционального напряжения, влияние которого на физиологические функции реализуется, по мнению К.В. Судакова (1997) через гипоталамические структуры, важно отметить, что акт адаптации завершается, когда организм начинает устойчиво удерживать существенные переменные своего состояния в физиологических пределах (Cannon W., 1932), и это согласуется с мнением Н.

Barcroft «Всякая адаптация есть интеграция».

Психические нарушения при заболеваниях пищеварительной системы характеризуются разнообразными проявлениями, течением и условиями возникновения.

Для больных с заболеваниями пищеварительной системы немало-важное значение имеют соматогеннные депрессии. Вторичные психопатологичеса'кие проявления обнаруживаются в 99,7 % случаев. Среди заболеваний пищеварительного тракта, которые могут осложняться развитием депрессий, следует иметь в виду язвенную болезнь желудка и 12-перстной кишки, заболевания толстого кишечника, гепатиты, циррозы печени, желчнокаменную болезнь. При этом депрессивные симптомы появляются и усугубляются при нарастании тяжести соматического заболевания и уменьшаются при купировании основных его симптомов (Смулевич А.Б., 2001).

Отмечено, что функциональные расстройства желудочнокишечного тракта, такие как синдром раздраженной толстой кишки, часто связываются с аффективными нарушениями, депрессией, тревогой и паникой. Некоторые из этих ассоциаций отмечаются не только в клинических наблюдениях, но также и в общей популяции. Можно предположить, что патофизиологические механизмы, лежащие в основе гастроинтестинальных расстройств и определенных аффективных нарушений, взаимосвязаны. Хронические и острые стрессовые ситуации играют важную роль в появлении и развитии гастроинтестинальных симптомов, так же как и в развитии аффективных нарушений. Обсуждается использование нейробиологической модели для понимания развития висцеральной гиперчувствительности, нейроэндокринных и вегетативных дисфункций при функциональных расстройствах и аффективных нарушениях (Mayer E.A., Craske M., Naliboff B.D., 2001).

Установлена зависимость между возникновением язвенной болезни и изменениями функционального состояния коры головного мозга. Для развития язвенной болезни необходим комплекс психосоматических и физических условий. За последние годы показано, что в развитии язвенной болезни значимое место занимают тревога и депрессия, что ведет к появлению и стабилизации нейро-гуморальных и местных нарушений. С другой стороны, сама болезнь представляется для больного стрессовым фактором (Румянцева Г.М., Соколова Т.Н., 2002).

Клинически значимые уровни депрессии (44,2 %) и тревоги (38,1 %) обнаружены также у больных гепатитом «С». У 28– % пациентов с хроническим гепатитом «С», не получающих лечения, выявлен значительный уровень депрессии, тревоги и соматизации по сравнению с пациентами с другими патологиями и со здоровыми (Fontana R.J., Hussain K., Schwartz S.M., Moyer C.A., Su G. I., Lok A.S., 2002; Lehman C.L., Cheung R.C, 2002).

Среди больных функциональными заболеваниями желудочно-кишечного тракта психические нарушения наиболее полно изучены у больных с синдромом раздраженной толстой кишки.

Депрессия сопутствует функциональной диспепсии и дисфункциям желчного пузыря (Смулевич А.Б., 2001; Folks D.G., Kinney F.G., 1992; Drossman D.A. et al., 1999).

Всегда нужно думать о том, не скрывается ли за картиной невроза серьезное соматическое заболевание. С.П. Боткин (1867/1950) говорил: «Невроз – это яма, в которую врачи сбрасывают все то, что им неизвестно». Так, «невроз Ремгельда»

впоследствии оказался язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки, а «невроз сердца» – стенокардией. Такие «неврастеники» часто умирали от желудочно-кишечного кровотечения или от обширного инфаркта миокарда. Именно с неврозом врачи прошлого века и начала нынешнего связывали патогенез бронхиальной астмы (БА), она так и называлась – «asthma bronchealae seu nervozum» (Буйневич К.А., 1909).

Гипотеза «психосоматической специфичности», поиска содержательной, логической, однозначной связи между психологическими феноменами и клиническими симптомами также активно выдвигалась сторонниками психосоматической медицины (Alexander F. et al., 1968). Ставился вопрос о том, каким образом феномен, описываемый на языке внутриличностного конфликта, т.е. на языке психологическом, трансформируется в феномен, описываемый на анатомо-физиологическом или молекулярнобиологическом языках. Была выделена семерка «заболеваний психосоматической специфичности», среди которых БА заняла центральное место, на долгое время став излюбленным объектом исследований лидеров данного направления.

Особенностью респираторной функции человека является изменчивость уровня легочной вентиляции и, в особенности, паттерна дыхания. «Мы чувствуем так, как мы дышим,» – справедливо утверждал известный психолог П.П. Блонский (Цит. по Л.С. Выготскому, 1987). Лабильность дыхательного паттерна, характерные реакции дыхания на эмоциональные воздействия – все это так или иначе привлекало внимание исследователей (Svebak, 1975; Young, 1981 – Цит. по И.С. Бреславу, 1994). Известно, например, что медитация ведет к снижению частоты дыхания и повышению его регулярности, облегчает его произвольную задержку (Farrow, Herbert, 1982; Alpher et al., 1986 – Цит. по И.С. Бреславу, 1994). Чтение текста или слушание рассказа сопровождаются учащением дыхания (Guz et al., 1985; Sheaetal., – Цит. по И.С. Бреславу, 1994), причем музыкальный ритм (или звуки дыхания другого человека) может становиться пейсмекером («дирижером») для дыхательных движений (Harreretal., 1970; Haasetal., 1986 – Цит. по И.С. Бреславу, 1994).

Ярко выраженное тахипноэ наблюдается в состоянии тревоги, при интеллектуально-эмоциональном напряжении (Бреслав И.С., 1984). При крайних степенях стрессового состояния тахипноэ может перерастать в бурную гипервентиляцию, непременным спутником которой становится резкая гипокапния, в свою очередь ведущая к нарушению мозгового кровообращения. Тенденция к подобным реакциям лежит в основе довольно распространенного явления – гипервентиляционного синдрома.

Этот синдром зачастую провоцируется психогенными факторами (Вейн Л.М., Молдовану И.В., 1988) или тяжелой физической нагрузкой, сопровождается тревожным состоянием с вегетативными расстройствами и проявляется в неспособности задержать дыхание и в склонности к тахипноэ (Вейн Л.М., Молдовану И.В., 1988; Чучалин А.Г., Абросимов В.Н., 2000).

Связь между активностью высших отделов мозга и центрального дыхательного механизма – двусторонняя. Иначе говоря, помимо влияния, которое оказывают надстволовые структуры на дыхание, последнее в свою очередь оказывает многообразное влияние на различные функции ЦНС. Начиная с древней системы йога стремятся использовать влияние режима дыхания на процессы высшей нервной деятельности для управления психическим состоянием человека, в частности, при БА (Васkе J., 1990).

J.W. Pennebaker и H.C. Traue (1993), рассматривая сдерживание, торможение и задерживание эмоций как фактор риска для здоровья в целом, а хронические формы сдерживания – как стрессор, воздействующий на иммунную и другие системы организма.

Основные эффекты аскорбиновой кислоты (витамина С) связаны с ее участием в окислительно-восстановительных процессах. Витамин С обладает выраженными антиоксидантными свойствами, регулирует транспорт водорода во многих биохимических реакциях, улучшает использование глюкозы в цикле трикарбоновых кислот, участвует в образовании тетрагидрофолиевой кислоты и регенерации тканей, синтезе стероидных гормонов, коллагена, проколлагена. Поддерживает коллоидное состояние межклеточного вещества и нормальную проницаемость капилляров (угнетает гиалуронидазу). Активирует протеолитические ферменты, участвует в обмене ароматических аминокислот, пигментов и холестерина, способствует накоплению в печени гликогена. За счет активации дыхательных ферментов в печени усиливает ее детоксикационную и белковосинтетическую функции, повышает синтез протромбина.

Улучшает желчеотделение, восстанавливает внешнесекреторную функцию поджелудочной железы, а также инкреторную – щитовидной железы. Регулирует иммунологические реакции (активирует синтез антител, интерферона), способствует фагоцитозу, повышает сопротивляемость организма инфекциям.

Оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие.

Жирорастворимые витамины (А, D, Е, К) присутствуют в липидах пищевых продуктов, как животного, так и растительного происхождения. Главным местом резервирования витамина Е является жировая ткань. Витамины, являясь коферментами многих ферментативных систем, необходимы для протекания метаболических реакций. В нормальных условиях дефицит витаминов может быть обусловлен многими причинами, и, в частности, влиянием антивитаминов. Так, антивитамином для витамина Е является альфа-токоферолоксидаза, для витамина К – кумарин и дикумарол, для витамина В – тиаминаза, гипоглицин, ортодигидроксифенолы, для ниацина – лейцин, для биотина – авидин (Damel G., 1999).

Интенсивность всасывания и утилизации бета-каротина повышается при наличии в пище жиров, белков и витамина Е и ослабляется в присутствии переокисленных жиров и других окислителей (Материалы ВОЗ, 1999).

В неблагоприятных условиях на фоне психоэмоционального стресса даже небольшой дефицит витаминов проявляется ухудшением самочувствия, снижением работоспособности и сопротивляемости организма к простудным и инфекционным заболеваниям (Спиричев В.Б., 1987). Недостаток витамина С является фактором риска ишемической и гипертонической болезни сердца, злокачественных новообразований, атеросклероза (Давыденко Н.В., 1984; Cerna C., Ginter E., 1978).

Воздействие экстремальных факторов ведет к смещению окислительно-антиокислительного равновесия в направлении доминирования перекисного окисления липидов. Для поддержания окислительного гомеостаза при дефиците антиоксидантной защиты активируются системы нейрогуморальной регуляции и гипоталамо-гипофизо-кортикоадреналовой системы (Барабой В.А., Орел В.Э., 1983), а также ряд пептидов и гормонов (Меерсон Ф.З., 1986).

Установлено, что психоэмоциональный стресс, на фоне витаминной и микроэлементной недостаточности, может вызвать изменения катехоламинергической активности с мобилизацией энергетических субстратов и обеспечением, в частности, кардиораспираторного контроля (Brites Femando D. et al., 1999).

Дальнейшие исследования показали, что психоэмоциональный стресс резко повышает интенсивность обменных процессов, что ведет к увеличению потребности организма в витаминах. При этом стрессированный организм испытывает повышенную потребность в макро- и микроэлементах. При стрессе потребность в магнии повышена, поскольку увеличивается его выведение из организма. Стрессовые гормоны адреналин и кортизон способствуют увеличению экскреции магния с мочой. Температурные и геомагнитные колебания так же сопровождаются усиленным расходом магния (Barlow P., Sidani S., 1986).

При психоэмоциональном стрессе необходимо обеспечить поступление в организм микроэлементов, которые, являясь составными частями ферментов, активизируют ферментативный и метаболический процессы в организме.

4.6. Лазерное низкоэнергетическое излучение 4.6.1. Физические основы лазерного излучения Лазерное излучение (ЛИ) характеризуется монохроматичностью и когерентностью. Монохроматичность (постоянство длины волны) и когерентность (неизменность разности фаз по всему фронту излучения) – обусловливают высокую энергетическую плотность и малую расходимость пучка ЛИ. Источниками ЛИ служат оптические квантовые генераторы, лазеры (англ. абрев. lаsеr – «усиление света путем вынужденного излучения»).

Они подразделяются по «активному веществу» на твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые. Механизм генерации ЛИ в наиболее общем виде включает два этапа:

1) переход квантовых систем активного вещества в возбужденное состояние под воздействием энергии накачки (оптической, электрической, химической);

2) индуцированный переход на нижний энергетический уровень с излучением фотона. Поскольку переход осуществляется с одного и того же вышележащего энергетического уровня на один и тот же нижележащий, то ЛИ имеет свойство монохроматичности и когерентности. Резонансная система зеркал усиливает излучение, обеспечивая многократный пробег фотонов через активное вещество. В зависимости от физических свойств активного вещества и особенностей энергетической накачки ЛИ генерируется либо в импульсном, либо в непрерывном режимах (Хадарцев А.А., 1991).

Различают высокоэнергетические и низкоэнергетические оптические квантовые генераторы.

В дальнейшем под термином ЛИ подразумевается низкоэнергетическое ЛИ (НЛИ) мощностью менее 30 мВт.

ЛИ оказывает отчетливый корригирующий эффект в отношении многих нарушенных функций за счет активации работы собственных регуляторных систем клетки. Важнейшими внутриклеточными регуляторами, опосредующими влияние на клетки различных медиаторов, гормонов и биологически активных веществ, являются циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ).

Они, имея высокую свободную энергию гидролизата, регулируют специфические клеточные функции, и их активация в разных клетках проявляется по разному. Свидетельством возможного участия системы гуанилатциклазы (ГЦ)-цГМФ в реализации биоэффектов ЛИ является сходство конечных результатов действия цГМФ и ЛИ, что доказано участием цГМФ во внутриклеточной трансформации холиэнергического сигнала в миокарде.

При облучении области пейсмекера сердца в течение минут гелий-неоновым (He-Ne) лазером наблюдаются отрицательные хроно- и инотропные эффекты – цГМФ участвует в регуляции сосудистого тонуса, в частности медиирует дилатационные реакции периферических сосудов и при действии НЛИ происходит расширение мелких кровеносных сосудов и лимфатических микрососудов в различных областях тела (Брилль Г.Е., Панина Н.П., 2000) – цГНЦ стимулирует митотическую активность клеток и для НЛИ давно и хорошо верицифированным биоэффектом является стимуляция размножения клеток, способствующая ускорению заживления переломов, ран, язв. Метиленовый синий (блокатор ГЦ) предотвращает увеличение синтеза ДНК в клетках HeLa и их пролиферацию в ответ на лазерное воздействие (Karu T.I., 1989).

Система ГЦ-цГМФ ингибирует процесс адгезии и агрегации тромбоцитов. Облучение обогащенной тромбоцитами плазмы крови светом He-Ne лазера тормозит агрегацию кровяных пластинок, индуцированную АДФ, коллагеном, ристоцетином, адреналином и фактором активации тромбоцитов, и угнетает адгезию и агрегацию тромбоцитов на экстраклеточном матриксе. В основе ингибиторного влияния красного цвета на функцию тромбоцитов лежит стимуляция синтеза и повышения внутриклеточной концентрации цГМФ, вследствие фотоактивации ГЦ (Брилль А.Г. и соавт., 1999; Купеев В.Г., 2003). В эксперименте на гребешковых моллюсках доказано, что свет вызывает повышение уровня цГМФ и открытие цГМФ-зависимых селективных К+ каналов, ведущие к гиперполяризации мембраны, т.е. вне зависимости от конечного результата (деполяризация и гиперполяризация мембраны рецептора) в фоторецепторах реалицуется один фундаментальный принцип: для передачи светового сигнала используется цГМФ. Все вышеперечисленное позволяет считать систему ГЦ-цГМФ как универсальное звено в реакции клетки на любое фотовоздействие, в т.ч. на ЛИ.

При воздействии различных возмущающих факторов, приводящих к изменению биоструктур, или развитии патологического процесса (воспаления, ишемии, дистрофии, опухолей и т.д.), изменяется структура водного матрикса. ЛИ на этом фоне приводит к нормализации резонансного отклика биосреды, что создает оптимальные условия для репаративных процессов на клеточном и тканевом уровне (Брилль Г.Е. и соавт., 2000).

При облучении биообъектов ЛИ в живых клетках возникает генерация вторичного слабого радиоизлучения в КВЧ-диапазоне и часть биологических эффектов НЛИ опосредуется этим эндогенным КВЧ-воздействием, о чем свидетельствует сходство клинических эффектов, наблюдаемых при использовании лазеро- и КВЧ- терапии.

Непосредственное влияние ЛИ на нервные клетки также разнообразно. При любом способе лазерного воздействия на организм, непосредственному облучения подвергаются различные элементы иннервационного аппарата органов и тканей – рецепторы, синаптические структуры, нервные проводники или нервные клетки. Изменение функции нервных приборов является элементом комплексной сосудисто-тканевой реакции на лазерное облучение, причем работа нервных клеток и нервных проводников может изменяться при непосредственном фитовоздействии. Облучение светом He-Ne лазера заметно уменьшает или даже предотвращает изменение возбудимости нервных клеток, вызываемое дефицитом кислорода и глюкозы в среде, т.е.

оказывает протективное действие на ишемических повреждениях мозга. Также на мозговых срезах показано, что ЛИ может восстанавливать структуру и функцию нейронов при их незначительных повреждениях, но не оказывает влияния на нормальные клетки со стабильным мембранным потенциалом и на нейроны с грубыми повреждениями.

4.6.2. Биологические эффекты лазерного излучения Здоровые клетки обладают электрической симметричностью и генерируют шумовые, неупорядоченные колебания, обусловленные энергией метаболизма. Потеря клеточной электрической симметрии возникает при действии различных возмущающих факторов, в т.ч. при субмаксимальных и предельных физических нагрузках. При этом энергетические потребности клеток резко возрастают, и для достижения электрической симметрии требуется либо ограничение суммарных энерготрат организма, либо поставка энергии извне.

Мембрана возбудимой биоткани – нервной или мышечной, обладает в процессе возбуждения большой индуктивностью, которая определяется спиралеобразным движением ионов через ионные каналы. Учитывая, что мембрана обладает достаточно большой емкостью, ионный канал электрически можно представить в виде открытого колебательного контура, а в качестве электрического аналога нейромембраны принять тонкую пленочную среду толщиной 7–8 нм, в которой свободно плавают эти колебательные контуры.

При возбуждении биоткани, когда начинается движение ионов через каналы, происходит резонанс когерентного ЛИ с ионными каналами мембран. Эксперименты на изолированном седалищном нерве лягушки показывают, что излучение лазера увеличивает скорость нервного импульса.

При электростимуляции имеется физическая возможность возникновения в клеточных мембранах акустоэлектрических волн и соответствующих изменений информационной синхронизации работы клеток и клеточного метаболизма.

Возникновение акустоэлектрических волн на мембране ведет к интенсификации циркуляторных явлений в цитоплазме и межклеточной жидкости. При этом уменьшается толщина малоподвижных примембранных слоев, а следовательно, и общее сопротивление потоку вещества через мембрану. Повышается интенсивность клеточного метаболизма. Второй фактор, – это передача энергии колеблющейся мембраны примембранной среде (фактически, воде) и интенсивное поглощение энергии водой организма.

Накоплен обширный материал, объективно доказывающий наличие полимодального биологического действия инфракрасного (ИК) ЛИ с длиной волны 850 нм и выше. Различают непосредственное биологическое воздействие и рефлекторные эффекты лазерной стимуляций.

Биофизический механизм непосредственного воздействия связывают с избирательным поглощением ЛИ молекулярными структурами, которые вследствие этого изменяют свое энергетическое состояние. Своеобразными молекулярными акцепторами ЛИ являются нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК, ферменты, молекулы мембран (клеточных, митохондриальных, лизосомальных). Лазерная стимуляция указанных систем обусловливает активацию биосинтетических и окислительновосстановительных процессов (Хадарцев А.А. и соавт., 2003).

Эксперименты свидетельствуют о достаточном репаративном эффекте низкоинтенсивного ЛИ, в том числе при дегенеративно-воспалительных и дистрофических поражениях тканей.

Так, магнитно-лазерное воздействие после искусственно вызванной травмы коленного сустава у кроликов при облучении точек по 2 мин на каждую в течение 18 сеансов (20 минут в сутки) – достаточно для стимуляции пролиферации и дифференцировки хрящевой ткани в поверхностной зоне, гиперплазию цитоплазмы, пикноз ядер, скопление гликогена и хондроцитов в глубокой зоне. Причем остеоид способен превращаться в зрелый костный матрикс (Арчакова Л.И., Гурин В.Н., Емельянова А.А. и соавт., 2003). При электронной микроскопии после такого воздействия ЛИ выявлено прорастание капилляров, образование молодых остеобластов в лакунах костной ткани, ее минерализация.

Выявлена перестройка молекулярных и надмолекулярных жидкокристаллических структур, микродеформации мембраны и цитоскелета, реализующие эффект лазерного градиентного поля. Облучение низкоэнергетическим ЛИ, модулированным бипризмой Фрешнела (5 м) с интенсивностью 4 мВт/кв. см в течение 3–18 мин, выявило достоверное уменьшение апоптоза в лимфоцитах (Горанов В.А. и соавт., 2003).

НЛИ в сочетании с антиоксидантами и при лечении посттравматических артрозо-артритов, менисцитов, растяжений у спортсменов, – оказалось весьма эффективным способом лечения (Новаковский А.Л. и соавт., 2000).

Используются различные методы и устройства для способа воздействия ЛИ в спортивной медицине.

Отличительными особенностями аппаратов типа «МИЛТАФ» являются возможность реализации различных комбинаций сочетанного воздействия постоянного магнитного поля, низкоинтенсивного непрерывного излучения светодиодов и импульсного лазера в ближней области инфракрасного диапазона длин волн. Кроме того, эти аппараты имеют встроенный биофотометр, позволяющий контролировать ход и эффективность МИЛ-терапии, корректировать дозу воздействия, диагностировать и прогнозировать течение патологического процесса в биологических тканях.

Наибольшая эффективность от сочетанного применения нескольких физических факторов отмечена при лечении травматических повреждений (переломы, ушибы, ожоги, вывихи и др.): сроки лечения сокращаются в два и более раза. Кроме того ЛИ способствует нормализации функций иммунной, нервной и сердечнососудистой систем, повышению тонуса организма, профилактике стрессов и повышенной утомляемости (Балаков В.Ф. и соавт., 2000).

Используются лазерные аппараты «Узор-2К» и «Биномм», причем портативный терапевтический матричный инфракрасный лазерный аппарат импульсного действия «Биномм» считается более эффективным в практике спортивной медицины (Борисов В.И., Павлов С.Е., 2000).

Разработан метод транскутанного полизонального последовательного лазерного воздействия на сосудисто-нервные сплетения, высоко эффективный в спринтерском плавании и, прежде всего – в предсоревновательном периоде подготовки спортсменов (Кузнецова Т.Н. и соавт., 2000).

Анализ ближайших и отдаленных результатов чрескожной лазерной декомпрессии диска свидетельствует о том, что эта методика является перспективной при лечении протрузий дисков поясничного отдела позвоночника. Это связано с малотравматичностью процедуры и отсутствием необходимости длительного пребывания больного в стационаре (Миронов С.П., Бурмакова Г.М., 2000).

При лечении посттравматических артрозо-артритов, менисцитов, тендинозов, синовитов, растяжений мышц, ушибов суставов и т.д. используется комбинированное воздействие ЛИ – использование двух длин волн лазерного излучения, внутрисосудистая квантовая модификация крови и наружная лазеро- или магнитолазерная терапия (Новаковский А.Л. и соавт., 2000).

Лазерная терапевтическая установка «Люзар МП» имеет два излучателя генерирующих излучение в красной и инфракрасной области спектра. Уникальность установки заключается в том, что она может комплектоваться наряду с излучателем «красной» области спектра (670 нм), инфракрасными излучениями с длинами волн 780, 810, 870–890, 910 нм (Новаковский А.Л. и соавт., 2000).

По данным В.Е. Илларионова (1992) лекарственным фотофорезом считается способ нанесения того или иного вещества на площадь до 80 см2 с последующим воздействием на эту же зону красным или инфракрасным низкоэнергетическим лазерным излучением расфокусированным лучом не более 10 Дж в течение 15 минут. Преимущество перед электрофорезом заключается в отсутствии продуктов электролиза.

Был также апробирован и используется в течение многих лет способ фитолазерофореза (Купеев В.Г., 2000), под которым понимается способ проведения биологически активных веществ растительного происхождения во внутренние среды организма при помощи лазерного излучения низкой интенсивности, оказывающего также самостоятельное положительное воздействие на энергетический баланс организма через активацию трансмембранного механизма переноса биологически значимых веществ.

4.7. Биологические активные вещества в коррекции стресса 4.7.1. Физиологические эффекты янтарной кислоты Янтарная кислота (ЯК) (бутандионовая кислота; этан-1,2дикарбоновая кислота) – универсальный промежуточный метаболит, образующийся при взаимопревращениях углеводов, белков и жиров в растительных и животных клетках. В физиологических условиях ЯК диссоциирована, поэтому название ее аниона – сукцинат – часто употребляют как синоним термина «янтарная кислота».

Свободная ЯК в небольших количествах обнаружена в буром угле, торфе, натуральных смолах и янтаре. В значительных количествах (0,1–1,0 г/кг, или 0,8–8,0 ммоль/кг) она содержится в незрелых ягодах, соке сахарной свеклы, сахарного тростника, репы, в ревене, люцерне, алоэ, боярышнике, землянике, каланхоэ, крапиве, лимоннике китайском, полыни горькой, родиоле розовой, чистотеле большом и в других растениях.

Содержание ЯК в животных тканях сопоставимо с таковым для других ди- и трикарбоновых кислот (лимонной, кетоглутаровой, фумаровой, яблочной и др.) и составляет у крыс в среднем 0,791, 0,804 и 0,287 ммоль/кг в головном мозгу, печени и миокарде, соответственно. Концентрация ЯК в плазме крови значительно меньше и близка к 0,004 мМ. ЯК, обнаруживаемая в животных тканях, является продуктом пятой реакции и субстратом шестой реакции цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса). В условиях гипоксии происходит накопление ЯК в организме млекопитающих за счет окисления -кетоглутарата в присутствии аспартата либо путем дисмутации -кетоглутарата – окислительного аминирования в присутствии ионов аммония с образованием сукцината и глутамата. Дополнительным источником ЯК в тканях является липолиз, в процессе которого при окислении жирных кислот с нечетным числом атомов углерода в углеродной цепи синтезируется сукцинил-КоА.

В нервной ткани функционирует так называемый аминобутиратный шунт (ГАМК-шунт, цикл Робертса), в ходе которого ЯК образуется из ГАМК через промежуточную стадию янтарного полуальдегида.

В настоящее время для получения чистой ЯК редко прибегают к ее выделению из природных источников, предпочитая методы химического синтеза (гидрирование малеинового ангидрида или фумаровой кислоты). Ввиду отсутствия у молекул ЯК киральной асимметрии (то есть способности образовывать «зеркальные» изомеры) ее синтетические препараты полностью идентичны по физико-химическим свойствам и биологической активности ЯК, выделенной из природных источников.

ЯК и ее натриевая соль обладают низкой токсичностью для млекопитающих, в организме которых сукцинат является естественным метаболитом.

Накопленные к настоящему времени и изложенные в данном пособии сведения о биологической активности ЯК позволяют отнести ее к адаптогенам. Вместе с тем, возможности применения ЯК и ее соединений в медицине далеко не исчерпываются их адаптогенными свойствами. В связи с этим очевидно несоответствие между возможностями, которые открывает внедрение препаратов ЯК в практику (Ивницкий Ю.Ю. и соавт., 1998).

Введение в организм сукцината натрия (СН) в дозах, которые при условии равномерного распределения вещества по органам и тканям обеспечили бы концентрации на 2 и более порядков больше, чем среднетканевые в исходном состоянии, вызывает неспецифические эффекты, наблюдаемые также при введении гипертонических растворов хлорида натрия в эквивалентных дозах.

Пополнение интермедиатов цикла Кребса. В 1934 году было установлено, что добавление небольших количеств фумарата, малата или сукцината к суспензии измельченной мышечной ткани приводит к приросту потребления тканью кислорода, многократно большему, чем можно было бы объяснить только окислением добавленных субстратов до диоксида углерода и воды.

Процесс носит каталитический характер, поскольку одна молекула добавленной к ткани дикарбоновой кислоты обеспечивает окисление многих молекул эндогенных субстратов. Однако стимулирующее действие какой-либо из названных карбоновых кислот на потребление кислорода отменяется ингибитором сукцинатдегидрогеназы (СДГ) – малонатом. Иными словами, окисление сукцината является необходимым условием каталитического действия любой другой из карбоновых кислот на усвоение тканью кислорода. Этот феномен был объяснен Г. Кребсом, который показал, что последовательность реакций окисления ряда три- и дикарбоновых кислот замкнута в цикл, позже названный его именем. Для поддержания нормального тканевого дыхания теоретически достаточно лишь активированной уксусной кислоты (ацетил-КоА), а другие субстраты не расходуются.

Однако в действительности ди- и трикарбоновые кислоты постоянно отвлекаются из цикла Кребса в качестве субстратов анаболических реакций (рис. 27).

Рис. 27. Роль цикла Кребса в анаболических процессах Потеря интермедиатов цикла возрастает при острых и хронических отравлениях аммиаком, а пополнение пула за счет запаса аминокислот (что особенно характерно для нервной ткани) нарушается при алкоголизме, гиповитаминозе В6 и при отравлениях ингибиторами пиридоксальфосфат-зависимых ферментов – гидразином, тиосемикарбазидом, изоникотиноилгидразидом, вальпроатом, аминооксиуксусной кислотой. Поэтому пополнение пула интермедиатов цикла Кребса, в том числе из пищевых источников, является необходимым. При исследовании на целостном организме хорошими показателями состояния цикла Кребса являются титрометрическая кислотность мочи, экскреция с мочой аммиака, пировиноградной кислоты и суммы органических кислот, а также пул органических кислот крови. Это связано с компенсаторной интенсификацией анаэробного гликолиза и накоплением его кислых продуктов при нарушениях аэробного катаболизма в тканях.

Введение здоровым людям или лабораторным животным СН приводит к снижению уровня органических кислот в крови и экскреции кислых продуктов обмена из организма (частично – в виде аммонийных солей), что указывает на нормализацию аэробной фазы тканевого обмена.

Можно предположить, что потребность организма в пищевых дикарбоновых кислотах и, в частности, в ЯК, возрастает при бедных интермедиатами цикла Кребса рационах.

Сукцинат как источник восстановительных эквивалентов в клетке. ЯК уступает другим субстратам клеточного дыхания в термодинамической эффективности окисления. Сопряженный с фосфорилированием НАД-зависимый перенос к кислороду одной пары электронов от таких субстратов, как пируват, изоцитрат, -кетоглутарат, малат, глутамат, сопровождается расходованием 3-х молекул АДФ и синтезом соответствующего количества АТФ. Близкое к этому соотношение (1:2,85) получается и при окислении жирных кислот. При окислении сукцината, в пересчете на 1 пару электронов, образуется до 2 молекул АТФ.

Поэтому при использовании в качестве субстрата окисления сукцината удовлетворение клеткой ее энергетических потребностей требует на треть большего, чем при НАД-зависимом окислении, количества кислорода.

Однако в действительности стимулирующий эффект ЯК на клеточное дыхание существенно превышает 33 %. Так, прирост скорости потребления кислорода срезами печени при внесении в содержащую глюкозу инкубационную среду СН составляет от 118 % до 6000 %. О большой биологической значимости этой реакции свидетельствует тот факт, что она утрачивается клетками в процессе опухолевой трансформации и выражена в опухолях значительно меньше, чем в исходных здоровых тканях.

По величине прироста потребления кислорода тканевым срезам в ответ на внесение в инкубационную среду сукцината нормальные ткани разделены на 2 группы.

1. Высокореактивные: печень (стимулирующий эффект 3000–6000 %); корковое вещество почек (450–500 %); головной мозг и поперечнополосатые мышцы (250–500 %).

2. Низкореактивные: легкие, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта (50–150 %) и, в порядке убывания реактивности – кожа, молочная железа, лимфоидные ткани.

Преимущества сукцината в скорости окисления перед другими субстратами клеточного дыхания наиболее выражены в условиях гипоксии, когда НАД-зависимый транспорт электронов в дыхательной цепи тормозится, а активность СДГ и продукция эндогенного сукцината возрастают.

В интактной клетке окисление сукцината сопровождается АТФ-зависимым восстановлением пула пиридиновых динуклеотидов. Поскольку соотношение концентраций окисленной и восстановленной форм НАД является вторым по значимости, после соотношения уровней АДФ и АТФ, положительным модулятором НАД-зависимого окисления, последнее в присутствии избытка сукцината тормозится. Восстановление сукцинатом пула пиридиновых динуклеотидов, от состояния которого зависит антиоксидантная функция системы глутатиона, позволяет ряду авторов рассматривать ЯК как антиоксидант в биологических системах.

Влияние на оксигенацию внутриклеточной среды. Возможность индукции тканевой гипоксии воздействиями, стимулирующими тканевое дыхание, экспериментально доказана. К таким воздействиям относятся нагревание, введение катехоламинов или индолилалкиламинов. Однако в большинстве случаев разграничить роль гемодинамических и метаболических эффектов в понижении среднетканевых значений рО2 трудно. Естественно, что вопрос о возможности снижения оксигенации тканей средствами, не нарушающими транспорт в них кислорода и, соответственно, не ограничивающими способность к аэробному ресинтезу АТФ, представляет интерес (Агаджанян Н.А., Чижов А.Я., 1998).