На страже постоянства - адаптивные системы

Жизнь наша полна перемен. День сменяет ночь, вслед за летом приходит холодная осень. Сегодня напряженный труд, когда нужно собрать все силы, а завтра можно отдохнуть, расслабиться. Но наш организм работает слаженно и бесперебойно. Для этого усиленно трудятся его адаптивные системы. Уже из названия, происходящего от латинского adaptio — прилаживание, приноровление,— ясно, что их глазная задача — приспособление организма к внешним условиям, сохранение внутри него постоянства — гомеостаза.

Центральная нервная система, наш головной мозг управляют порядком в организме, посылая строгие приказы и разъяснительные депеши, как только в работе его подданных намечается сбой.

От кого же узнает мозг о том, что биологические «часы» организма спешат или отстают, что механизм их нуждается в смазке, а пружина — в заводе? От тех же адаптивных стражей, что отвечают перед ним за сохранение единства внутренней среды организма. Но в отличие от многочисленных контролеров, которые могут лишь сообщать, много или мало того или иного вещества, фермента в контролируемом органе, адаптивный страж способен и сам (получив, конечно, приказ от центральной нервной системы) навести порядок в гомеостазе, выпустив в ферментный «реактор» гормональный снаряд колоссальной силы.

Главная задача гормонов (а их в организме вырабатывается около 50) — контролировать обмен веществ, регулировать активность клеток и проницаемость их мембран. Ну и, разумеется, обеспечивать особо ответственные функции различных систем организма.

Есть у гормонов и еще одна любопытная особенность. Они управляют органами и тканями на расстоянии. А это значит, что, попав с током крови или лимфы в какой-то конкретный орган, значительно отдаленный от той железы, которая синтезирует гормон, он обязательно окажет серьезное воздействие на функцию и жизнедеятельность этого органа. Ну а поскольку гормон — сверхактивное биологическое вещество, то даже ничтожно малого его количества достаточно, чтобы «перекроить», изменить всю физиологию опекаемого им процесса.

Но ведь мы уже говорили, что все и вся в нашем организме находится под контролем нервной системы. Как же оценить роль адаптивных систем в установлении порядка в гомеостазе? Как необходимое условие четкой и безотказной работы организма. А вопрос о том, какая из систем — нервная или адаптивная — важнее, будь он все же задан, оказался бы неправомочным. Потому что нервные и адаптивные системы так тесно связаны, что малейший разлад между ними чреват для организма тяжкими последствиями. И судить об этой связи можно по представителям адаптивных систем. К ним относится, например, гипоталамус (подбугорье). Сегодня любому школьнику известно, что гипоталамус — еще и важнейшая «епархия» центральной нервной системы, одна из частей головного мозга. Он в буквальном смысле слова связан с нижним придатком мозга — гипофизом. А гипофиз — центральная адаптивная система, регулирующая функции других подчиненных адаптивных систем — надпочечников, щитовидной, поджелудочной и половых желез. Сюда же относят и вилочковую железу — тимус. Хотя в последнее время некоторые ученые считают, что его следует исключить из адаптивного сообщества. Причина столь сурового приговора в том, что тимус — «железа загадок» — природой наделен куда более широкими полномочиями, нежели выделение гормонов.

«Так, значит, все адаптивные системы должны обладать свойством выделения биологически активных веществ?» — вероятно, сделает читатель вывод из всего сказанного выше. И будет совершенно прав. Именно по этому признаку и объединяются адаптивные системы, столь различные по функциям, величине, форме, расположенные в разных частях организма.
Исключение тимуса из адаптивного семейства только потому, что он превысил свои полномочия, может быть, мера чрезвычайная. Не лишаем же мы подданства такого важного органа, как гипоталамус, хотя он прежде всего повелитель и дирижер вегетативной нервной системы. Он держит в «руках» и нервные связи, идущие от жизненно важных органов, в том числе и от сердца к мозгу. Лишь в конце пятидесятых годов стало известно, что гипоталамус сам вырабатывает биологически активные вещества, обладающие гормональной активностью. Они вошли в медицину под названием рилизинг-гормонов (от английского слова release — выделять). По своему химическому строению эти вещества довольно просты, зато обладают уникальной способностью так воздействовать на гипофиз, что он начинает производить гормоны сложные, заставляющие все остальные системы работать активнее. Так была выявлена пусковая функция гипоталамуса и гипофиза по отношению к другим подчиненным адаптивным системам.
И вот что интересно: гипоталамус свои полномочия может реализовать двояким способом, как говорится, с помощью «кнута и пряника». Рилизинг-гормоны то стимулируют гипофиз к выработке гормонов, то подавляют эту способность. Ведь не всегда же организм должен жить на гормональном допинге. Пользуясь такими стимуляторами постоянно, он завершил бы свою жизнедеятельность довольно быстро. Ибо пламя биологически активных веществ способно не только подстегнуть организм, но и, увы, приучить к себе. Именно это нередко случается в последнее время в связи с широким применением препаратов, содержащих синтетические гормоны.

Ну, а теперь посмотрим на конкретном, пусть очень упрощенном примере, как работают адаптивные системы. Допустим, в результате стрессовой «пробоины» в гомеостазе нарушен водно-солевой режим. Гипофиз тотчас же отправит на подмогу изрядную порцию вазопрессина и окситоцина, участвующих в регуляции водно-солевого обмена и в поддержании тонуса сосудов. Их секретируют ядра гипоталамуса, а распоряжается ими гипофиз по приказам, которые головной мозг дает ему в зависимости от нужд и потребностей организма.