Страница 5 из 6
Рис. 1.2
Симпатическая нервная система. Отдел вегетативной нервной системы, соединяющий различные железы и гладкую мускулатуру, поддерживающий гомеостаз и опосредующий реакцию «бей или беги». Нервы, исходящие из черепного и крестцового отдела, обычно действуют в противовес тем, что исходят из грудопоясничного отдела (проследите, например, как возбуждается тонкий кишечник)
Рисунок из работы The Wisdom of the Body by Walter B. Ca
Чтобы определить, почему работа желудка и кишечника останавливается при стрессе, Кеннон и его студенты провели ряд простых, но фундаментальных исследований. В частности, они удаляли нервы, ведущие к пищеварительным органам. Кеннон обнаружил, что если удалить блуждающий нерв, начинающийся в черепе, но оставить внутренностный нерв (относящийся к симпатической системе), то угнетение перистальтики по-прежнему достигалось при испуге. Напротив, когда внутренностные нервы были удалены, а блуждающий нерв оставался нетронутым, реакция на страх отсутствовала. Исследования показали, что угнетение перистальтики под действием эмоций вызывается симпатическими внутренностными нервами.
Кеннон заметил, что торможение пищеварительного процесса зачастую подолгу продолжалось и после того, как устранялась причина этой реакции. Поэтому он предположил, что помимо непосредственных нервных импульсов может существовать и второй механизм, продлевающий возбужденное состояние. Сообщалось, что внутривенная инъекция адреналина – вещества, содержащегося в центральной части надпочечников, – дает некоторые эффекты, также возникающие при стимуляции симпатической нервной системы. Кеннон заинтересовался, не участвуют ли надпочечники в реакции организма на страх и гнев.
Чтобы проверить эту гипотезу, Кеннон «воспользовался естественной враждой» между кошками и собаками. Вместе с молодым врачом Даниэлем де ла Па он сравнил пробы крови, взятые у кошек до и после того, как те сталкивались с лающей собакой. Оказалось, что в крови испуганных кошек содержится особая субстанция: если нанести ее на небольшой участок кишечной мускулатуры, этот участок перестает сокращаться. Именно такой эффект наблюдался и при смазывании мышц адреналином.
Эпинефрин оказался одним из компонентов «адреналина», образующегося в надпочечниках. Кеннон с коллегами также обнаружили, что эпинефрин ускоряет сердцебиение, активизирует высвобождение сахара из печени и даже свертывание крови. Такие же эффекты вызывают боль, страх или гнев. Ни один из них не возникал, если надпочечники были удалены либо если были иссечены нервы, ведущие к надпочечникам. Итак, симпатическая нервная система и надпочечники действуют в связке и корректируют работу других органов в условиях стресса.
Кеннон предположил, что реакция, провоцируемая эпинефрином, отражает сигнальную функцию надпочечников перед срабатыванием рефлекса «бей или беги» либо в ответ на боль. Будучи убежденным сторонником дарвиновской теории естественного отбора, Кеннон интерпретировал работу адреналиновой системы именно в таком ракурсе:
Организм, способный… оптимально контролировать свою энергию, оптимально высвобождать сахар для стимуляции работы мышц, оптимально подкачивать кровь к тем частям тела, которые критически важны при бегстве или в смертельной схватке, имеет максимальные шансы на выживание.
Ученик Кеннона Филип Бард впоследствии продемонстрировал, что гипоталамус – это важнейшая часть мозга, управляющая так называемыми непроизвольными (автономными) функциями нервной системы, в частности пищеварением, сердцебиением, дыханием и реакцией «бей или беги». И эта часть мозга, и эти экстренные реакции – очень древние. Тот же самый набор реакций помогал нашим предкам спасаться от львов и гиен в саваннах, а теперь помогает пешеходам в Нью-Йорке не попасть под такси, а туристам в Африке – убежать от слонов.
Ученый-солдат
Кеннон был высококлассным, но не высоколобым ученым. В 1916 г. Первая мировая война, продолжавшаяся в Европе уже более двух лет, превратилась в позиционную бойню, в которой противники несли огромные потери. Оставалось все меньше сомнений, что США будут втянуты в конфликт. Кеннону предложили возглавить специальный комитет физиологов, который должен был консультировать правительство по вопросам защиты военных и гражданских. Кеннон узнал, что одной из наиболее серьезных проблем в военной медицине является развитие шока у раненых солдат. Кеннон осознал, что некоторые симптомы шока – учащенный пульс, расширенные зрачки, обильное потоотделение – напоминают те, что наблюдались у подопытных животных в состоянии стресса. Раненые солдаты, у которых проявлялись такие симптомы, часто быстро угасали и умирали. «Разве мы перепробовали все способы борьбы с этим?» – спрашивал он коллегу-физиолога.
Проблема шока настолько занимала Кеннона, что он начал ставить опыты на животных, чтобы проверить, можно ли каким-либо образом сгладить этот синдром. Когда 1 апреля 1917 г. США наконец вступили в Первую мировую войну, Кеннону уже стукнуло 45. Он был отцом пятерых детей и легко мог избежать призыва. Но Кеннон записался добровольцем в гарвардский медицинский отряд – одно из первых американских медицинских подразделений, направленных в Европу. Кеннон вызвался служить в прифронтовой реанимации на севере Франции.
Кеннон попрощался с семьей в Бостоне, на поезде отправился в Нью-Йорк, а там поднялся на борт военного транспортного корабля «Саксония», направлявшегося в Англию. Путь через океан занимал 11 дней. Чтобы корабль не обнаружили немецкие подлодки, по ночам действовала светомаскировка, все иллюминаторы были закрыты. Обычно на носу и корме корабля горят огни, это делается, чтобы избежать столкновений, но на «Саксонии» зажигали только кормовые огни, чтобы было проще ускользнуть от торпеды. Спустя восемь дней пути, когда корабль уже приближался к британским берегам, поступил приказ всем спать в одежде: если судно будет подбито, то в спасательные шлюпки необходимо грузиться в полной выкладке. Поскольку корабль шел через неспокойное море в дождливую и туманную погоду, Кеннон с облегчением писал жене Корнелии: «Должен сказать, не лучшие условия для удачной охоты». После встречи с конвоем британских эсминцев стало еще спокойнее.
Благополучно добравшись до Англии, Кеннон сразу отправился в свой первый (но не последний) полевой госпиталь. Вскоре развернулось британское наступление, стали во множестве прибывать раненые. Хотя Кеннон и не имел медицинской практики после окончания медицинского университета (с тех пор прошло уже 17 лет), он вызвался служить ассистентом в операционной, перевязывать раны и работать в палатах.
Затем Кеннон перешел в прифронтовой госпиталь. Он сокрушенно наблюдал, как удручающе стремительно редели ряды солдат. Причина их смерти оставалась загадкой, которую во что бы то ни стало хотели решить Кеннон и еще некоторые американские и британские физиологи.
Важную деталь о природе шока удалось выяснить благодаря методу, который тогда еще считался новаторским: у солдат измеряли кровяное давление, а не только пульс. Давление у здоровых солдат составляло около 120–140 мм рт. ст., а у пациентов в состоянии шока – менее 90. Выяснилось, что если давление падало на уровень 50–60 мм рт. ст., то человек не выживал.
Низкое давление означало, что жизненно важным органам не хватает питательных веществ, а также не удается избавляться от отходов. Начав работать во Франции, Кеннон решил измерять концентрацию гидрокарбонат-ионов в кровотоке пациентов, находящихся в состоянии шока, поскольку эти ионы играли ключевую роль в функционировании буферной системы крови. Кеннон открыл, что у пациентов был снижен уровень гидрокарбонатов, а это означало, что кровь, обычно представляющая собой слегка щелочной раствор, становилась все более кислой средой. Он также обнаружил, что чем выше кислотность крови, тем ниже кровяное давление и тяжелее шок. Кеннон предложил простую доступную терапию: давать пострадавшим от шока пищевую соду.