VIII. Структурные основы гомеостаза

Выдвинутая К. Бернаром еще в конце прошлого века идея постоянства внутренней среды организма в течение последующих десятилетий разрабатывалась в рамках физиологических исследований. Главное внимание обращалось на функциональную характеристику реакций, обеспечивающих гомеостаз, на выяснение роли и значения каждой из этих реакций в общей работе организма. В то же время вопрос о том, где и как формируются приспособительные реакции, т. е. какова их структурная основа, в связи с ограниченными методическими возможностями оставался на втором плане. Теперь, когда получили широкое развитие гистохимия, электронная микроскопия и особенно электронно-микроскопическая авторадиография, появилась возможность перейти от преимущественно функционального анализа этих реакций к структурно-функциональному.

Любая приспособительная реакция организма - явление "ложное, представляющее собой синтез более простых составных элементов или функций. Так называемый стресс-синдром является производным от функций ряда органов эндокринной системы, приспособительные реакции при варьировании состава пищи обеспечиваются соответствующими изменениями функции разных отделов пищеварительного тракта, основой адаптационных колебаний АД является усиление или ослабление функциональной активности нейроэндокринной системы и сократительной деятельности сердца, адаптация к гипоксии обеспечивается интенсификацией функции кроветворной и других систем, заживление дефекта ткани происходит вследствие содружественного функционирования ряда клеток соединительной ткани и т. д. Другими словами, компенсаторно-приспособительные реакции, обеспечивающие гомеостаз, не являются какими-то особыми реакциями организма, а представляют собой разнообразные комбинации его функции. Отсюда следует, что первая наша задача при изложении структурных основ гомеостаза состоит в том, чтобы показать ту "производственную базу", которая является основой для формирования различных функций организма.

Конкретные механизмы, определяющие способность организма сохранять постоянство своей внутренней среды, еще во многом остаются неясными, но уже можно утверждать, что это уравновешивание организма и окружающей среды в нормальных условиях жизнедеятельности обеспечивается в конечном итоге всегда на основе единого стандартного феномена - усиления или ослабления функций. Оба эти варианта изменения интенсивности функций мы формально в равной мере можем считать приспособительными, но по существу таковым является только первый вариант, т. е. усиление функции, поскольку он отражает собой активную реакцию. Если желудок пуст, то он просто перестает работать, если же в него поступает разная по составу пища, то он соответственно усиливает то одну, то другую сторону своей деятельности, т. е. приспосабливается к меняющимся условиям работы. Чаще всего ослабление функции означает только возврат к ее нормальным параметрам после компенсаторно-приспособительного усиления.

Такая точка зрения кажется оправданной: в процессе эволюции организм подвергался преимущественно возбуждающим и разрушительным воздействиям среды, нейтрализация таких воздействий была возможна только путем интенсификации функций. Если мы и говорим о функциональном покое больного органа, то только в отношении его собственно специфической функции, в то время как функции других органов, обеспечивающих развертывание компенсаторно-приспособительных реакций и выздоровление, при этом всегда усиливаются. Из сказанного становится ясным, что вторая наша задача будет заключаться в выяснении структурных изменений, которые обеспечивают и сопровождают непрерывные приспособительные колебания интенсивности функций организма, и в первую очередь их усиление.

Могут возникать и такие ситуации, при которых фактор внешней среды оказывает разрушительное действие на организм, и тогда одного приспособительного усиления тех или иных его функций для сохранения гомеостаза уже недостаточно. Необходима реконструкция поврежденной части с восстановлением свойственных ей функциональных отправлений. Следовательно, третья наша задача сводится к иллюстрации способов, с помощью которых в различных органах происходит восстановление утраченных частей и на этой основе - нормализация нарушенных функций.

В настоящей главе речь пойдет, во-первых, о структурной основе функций организма, во-вторых, о материальном обеспечении приспособительных колебаний функциональной активности органов, и, в-третьих, о том, какова морфология процессов, с помощью которых организм восстанавливает даже сильно нарушенные функции. Содержание этих трех вопросов, взятых вместе, и составляет то, что сегодня мы должны понимать под структурными основами гомеостаза.

Изучать структурные основы физиологических процессов - это значит прежде всего видеть эти процессы. И в этом стремлении увидеть структуру процессов жизнедеятельности исследовательская мысль за последние 150 лет в своем поступательном движении преодолела несколько барьеров. Вначале функциональные изменения можно было сопоставлять только с самыми "грубыми", анатомическими изменениями органов, затем с помощью светооптического микроскопа появилась возможность увязывать функциональные сдвиги с общими изменениями строения клеток и, наконец, теперь, после появления электронного микроскопа исследователь пытается уже приурочивать функцию к работе различных ультраструктур клеток, а применение радиоизотопных методов в сочетании с электронной микроскопией позволяет ему не только видеть мельчайшие структурные детали биосинтетических процессов, но и визуально следить за их интенсивностью в различных органеллах.

Теперь за пределами видения морфолога остался только молекулярный (биохимический) уровень организации. Действительно, мы далеко не всем физиологическим процессам можем дать структурную интерпретацию. Достаточно вспомнить, сколь принципиально однотипным нам кажется сегодня строение, например, эндоплазматического ретикулума или пластинчатого комплекса (аппарата Гольджи) в гепатоцитах, мышечных клетках, фибробластах, ацинарных клетках поджелудочной железы и др., и как глубоки при этом различия функциональных отправлений этих органелл в каждом из упомянутых типов клеток, чтобы ясно представить себе, сколько новых специфических деталей их строения мы еще увидим на молекулярном уровне организации. Когда же будет преодолен и этот "последний" барьер на пути непрерывного сближения структуры и функции, можно будет с полным правом говорить о полном взаимном проникновении морфологии, биохимии и физиологии, о переходе от обособленного друг от друга изучения морфологии, биохимии и физиологии клетки к разработке ее топографической биохимии и топографической физиологии, т. е. к выражению процесса жизнедеятельности в виде химических формул и кривых, "наложенных" на тончайшую и сложнейшую внутриклеточную архитектуру. Это явится историческим моментом в развитии биологии, моментом, когда мы по существу увидим "рисунок" функции.

Продолжение: О структурной основе функций организма

К оглавлению

Литература [показать]