Предисловие к русскому изданию
Предисловие
Предисловие автора
Введение
Первая лекция
Кто на свете всех милее?
Открыватели и решатели проблем
Триумфы открывателей проблем
Периферическое зрение
Вторая лекция
Стресс и ГАС
Первая догадка
Синдром «просто болезни»
Неспецифические нарушения полового цикла
Первое применение термина «стресс»
Гипофизэктомия выдвигает проблему
Поиски нового гормона
Триада
Какое счастье!
Какое несчастье!
Новая точка зрения
Взгляд назад, на дни студенчества
Если бы это было так
Голос опыта дает совет
Фармакология грязи
Одобрение Бантинга
Настало время планирования
Насколько неспецифичен этот синдром?
Первые семантические трудности
Реакция тревоги
Стадия резистентности
Стадия истощения
ГАС
Глядя на деревья, не забывайте о лесе
Третья лекция
Кортикоиды вызывают гиалиноз — «коллагеновую болезнь»
Необходимость в термине «кортикоиды»
Кортикоидная гипертония
Патологические изменения в сердце
Клиническое применение
Анафилактоидное воспаление
Снова надпочечники и воспаление
Уроки анафилактоидного воспаления
Гормональный наркоз
Курьезы и мелочи
Что поддерживает длительность молокоотделения?
Сосательный рефлекс и ложная беременность
Антигормоны
Образование кисты околощитовидных желез
Четвертая лекция
«Эндокринная почка»
Как получить заданную степень сужения сосудов?
Два пути решения задачи
Как добиться успеха при операции
Образование солидной почки
Грануломный мешок
Цели
Счастливый случай
MAC
MAС и ГАС
Каким образом стресс вызывает специфические изменения?
Плюрикаузальные местные поражения
Тканевый каркас
Индукция костной ткани в сердце
Пятая лекция
Экспериментальные диатезы
Кальцифилаксия
Экскурс назад, в дни студенчества
Склеродермия
Местная и диффузная кальцифилаксия
Кальцергия
ФТГ
ОИПС
Общая гипотеза
Монокаузальные заболевания
Плюрикаузальные заболевания
Каким образом разные патогенные агенты вызывают одинаковые поражения?
Каким образом один и тот же агент вызывает разные поражения?
Степени специфичности
Сущность и перспективы oбщeй гипотезы
Элементы болезни
Классификация плюрикаузальных заболеваний
Патосинтез
Микросиндромы
Коротко об актонах и реактонах
Классификация рецепторов
Неразделимость микросиндромов
Коротко о субатомной биологии
Шестая лекция
Рождение открытия и его развитие
Интуиция и планирование
Непредсказуемые и предсказуемые результаты
Синтез и анализ
Периферическое зрение и центральное зрение
Простая техника и сложная техника
Обилие и ограниченность конечных результатов
Ученичество и формальное обучение
Сомнительное и несомненное практическое применение
Общая практика и специализация в исследовании
Неожиданность и осуществление
Переходные типы
Четыре шага в исследовательском поиске
Общее заключение
Неистребимая амбивалентность
Терминологический словарь
Таблицы 1—12 и объяснения к ним

Автор: Селье Г.  

Теги: медицина   биология  

Год: 1972

Текст
                    ГАНС СЕЛЬЕ
НА УРОВНЕ
ЦЕЛОГО
ОРГАНИЗМА
Перевод
с английского
И. А. ДОБРОХОТОВОЙ,
А. В. ПАРИНА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»
Москва 1972


tio мысли автора этой книги, вйдйого канадского ученого Ганса Селье, решение многих существенных вопросов общей био- логии и медицины невозможно без подхода к живому организму как к сложной, высокоорганизованной системе, а не к простой сумме составляющих ее элементов. Существуют ли признаки, общие для самых разнообразных заболеваний и, следовательно, присущие болезни как таковой? Можно ли выявить и сформулировать закономерности развития всякого патологического процесса? Каковы роль и взаимовлияния болезнетворных агентов и «почвы» — организма, в который они попадают? Применимо ли понятие «интуиция» в определении процесса научного творчества? Какие качества необходимы ученым, открывающим проблему, и исследователям, которые занимаются ее решением? Таков круг основных вопросов, затронутых в этой книге. Ответственный редактор академик В. В. ПАРИН 5-3-1 70 НПЛ
Предисловие к русскому изданию Автор книги «In vivo» (в нашем издании она названа «На уровне целого организма») Ганс Селье хорошо известен советским медикам и биологам. HeKOTopbije его книги переведены на русский язык, сам он приезжал в Советский Союз, где лекции его пользовались неизменным успехом. Однако учение Селье о стрессе и генерализованном адаптационном синдроме, как мне кажется, представляет интерес не только для специалистов. Концепция Селье во многом изменила принципы лечения и профилактики целого ряда заболеваний; взгляды его, встреченные вначале не без возражений, нашли сейчас самое широкое распространение. В целом учение известного канадского ученого можно считать одним из самых фундамен-- тальных и, главное, плодотворных для развития науки теоретических построений современной медицины. Ганс Селье не только выдаюш;ийся экспериментатор, но и блестящий и плодовитый «научный писатель»: перу его принадлежит около тысячи печатных работ, в число которых входит почти 20 монографий. В книге «In vivo», вышедшей в свет в 1967 г., когда отмечалось 60-летие Селье, как нельзя лучше представлены выдаюш;иеся качества Селье-писателя: способность к четким и ясным формулировкам, простота и изящество стиля, логика и последовательность в изложении материала. Благодаря этому книга читается с неослабевающим интересом, и развиваемые в ней идеи усваиваются даже малоподготовленным читателем без особого напряжения. Несколько слов хочется добавить о личности автора. Ганс Селье, будучи директором Института экспериментальной хирургии и медицины в Монреале, сумел создать высококвалифицированный интернациональный научный 3
коллектив, в котором трудятся люди самых разных специальностей. Усилиями Селье собрана колоссальная библиотека Института, которую ему удалось очень быстро восстановить и пополнить после пожара в 1965 г. Ганс Селье — подлинный полиглот: он свободно владеет десятью языками, в число которых входит и русский. Он частый гость многих университетов и научно-исследовательских институтов мира, где его лекциям неизменно сопутствует болыпой успех и где ему были вручены многочисленные научные премии и присуждены почетные звания. Я уверен, что читателей этой книги ждет занятие интересное, полезное и увлекательное. Знакомство с ней позволит широким кругам публики понять некоторые идеи и принципы современной медицинской науки. Академик В. В, Ширин
Пре/щсловие Во времена моего студенчества не существовало ни боровского атома, ни орбит, ни квантов, ни электронов, ни электронной микроскопии, ни рентгеноструктурного анализа. Наши сведения ограничивались тем, что существует около двадцати аминокислот и примерно столько же Сахаров. Мы могли лишь в очень общих чертах классифицировать компоненты клетки. За истекпхее время произошли колоссальные изменения. Если судить с позиции сегодняшней nayiai, придется признать, что тогда мы нрактршески ничего не знали. Тем не менее мы считали своим долгом пытаться объяснить жизненные явления. Тех людей, которые считали паши знанпя недостаточными для понимания жизни, объявляли виталистами или мистиками. Теперь мы знаем гораздо больше п снова пытаемся объяснить жизненные явления (паролем служат нам слова «молекулярная биология»). Однако мы не знаем, как не знали и во времена студенчества, сколько наук ждет еще своих первооткрывателей. И опять объявляем виталистом или мист1Шом того, кто осмеливается сказать, что современный уровень знаний, возможно, еще недостаточен для понимания жизни и что молекулярная биология вовсе не обязательно является последним словом в науке. Я совсеж но хочу сказать, что достижения молекулярной биологии не заслуживают глубочайшего восхищения. Нам необходимо получить максимум сведений отно- снтельно молекул, квантов и электронов, чтобы приблизиться к нониманию иахзпоиных явлений. Мы не должны, однако, забывать, что мoлeкyJ[яpиый уров(чть представляет собой лишь один из многих уровней организации, в то время как само слово «жизнь» подразумевает совокупность всех функций и всех реакций. Если я скажу, что,
прострелив кому-то голову, я поранил только часть тела — ведь сердце некоторое время продолжало биться, мышцы —сокраш;аться, а волосы — расти,— меня не оправдает ни один судья, так как жиэнь присуща только целому. Целостный уровень и является наиболее сложным и наиболее трудным для исследования. Именно этому уровню присуш;е все очарование и вся прихотливость жизненных явлений. Здесь необходим самый прямой личный контакт исследователя с объектом, наблюдения с помош;ью приборов тут явно мало. Я бы даже сказал больше: чтобы понять живую систему, ее ну^жно любить, а чтобы прийти к более глубокому интуитивному пониманию, нужно напрягать все чувства, в особенности два «устаревших прибора»— глаза и мозг. И еще мне кажется, чтобы понять суш;ество жизненных явлений, надо быть немножко поэтом. Жизнь имеет свое, особое очарование. Однако это очарование все быстрей и быстрей выветривается из биологии. Мы пугаем наших учеников возможностью ошибок и артефактов и учим их думать не о проблемах, а о результатах и статьях. Мне доставляет огромное удовольствие возможность написать эти строки для книги доктора Г. Селье, который с самого начала видел жизнь как целое со всем ее очарованием и атаковал ее с глубоко проникающей интуицией поэта. Он показал, что такой подход может быть наиболее плодотворным не только для понимания, но и для умения лечить больного. Он даже показал, как логические ошибки могут иногда приводить к более глубокому пониманию. Своей новой книгой он делает неоценимую услугу науке: в ней приведен глубокий анализ процесса рождения открытия и его дальнейшего развития. Каждому, кто собирается заниматься научно-исследовательской деятельностью, я настоятельно рекомендую прочитать эту книгу. Вы почувствуете устойчивое равновесие автора в дебрях сложнейших проблем, поддерживаемое ясностью интеллекта. Доктор Г. Селье владеет многими языками, но самым важным среди них является язык жизни, и именно этим языком учит он нас радости и волнению похода в неи;)- вестность, куда еще никто не ступал. А. СенТ'Дъёрдъи Апрель 1967 г.
Предисловие автора Да, молекулярная биология в наше время — это «вещь»! Позвольте мне начать с того, что я преклоняюсь перед всеми ее сложностями. Вряд ли есть люди, не испытывающие благоговейного трепета перед такими поразительными достижениями человеческого разума, как раскрытие функций РНК, ДНК, АТФ и всех других биохимических единиц, которые стали сегодня настолько обиходными, что для экономии времени в научных беседах заменяются сокращениями. В этой области науки нет нужды в главном герое. И если я выступаю с защитой старомодной супрамолеку- лярной биологии ^, так только потому, что больше никто не хочет этим заниматься, а мне бы не хотелось признать это ремесло устаревшим. Если посмотреть вокруг, то вряд ли мы сможем найти теперь простых обыкновенных ученых, занимающихся традиционными медицинскими научными исследованиями. Даже те немногие, которые устояли, стараются замаскировать свою истинную привязанность употреблением «псевдомолекулярного» жаргона («геном» вместо наследственности, «образование кальций- гидроксилапатитных ядер» вместо привычного термина «обызвествление» и т. п.) из страха, что с современной точки зрени^ они могут показаться старомодными. И все-таки, несмотря на это, мне кажется, что независимо от того, сколь много мы узнаем об интимнейших механизмах биологических явлений, мы всегда будем пользо- Термин «суирамолекулярная биология» подсказан мне профессором П. Вейсом, автором термина «молекулярная биология». Последний был предложен в 1951 г. при реорганизации классификации биологических наук, когда профессор П. Вейс был пред- )седателем отдела биологии и сельского хозяйства Национального совета США по научным исследованиям.
ваться старомодным целостным подходом. Согласно общепринятым представлениям, мы будем всегда зависеть от умения сопоставлять простые наблюдения, в которых осколки используются как едипицы. В действительности (и это мы хорошо знаем!) они представляют собой комплексы подчас с весьма прихотливой внутренней организацией. Действительно, чем ближе мы подходим к расщеплению обломков на субъединицы субъединиц, тем неудержимее эти обглоданные до предела кусочки переходят в разряд артефактов — воистину пепла жизни! Обоснование этой точки зрения — главная цель данной книги. Частично в нее входят материалы моих прежних книг. Однако большей частью она основана на магнитофонных записях и стенограммах лекций, прочитанных мной для врачей и студентов в Канаде, США и Европе. Я думаю, что читатели простят мне столь непривычную разговорность стиля, которая объясняется тем, что записи были подвергнуты весьма незначительной правке, чтобы сохранить непосредственность, вызванную живым контактом с аудиторией. К книге прилагается словарь, чтобы ею было удобно пользоваться читателям, не знакомым со специальными медицинскими терминами.
Введение Допустим, что некий посланец с Марса, обладающий крайне развитым, по не человеческим разумом, попадает в Париж. Его имя — Марсий ДНК-РНК. Больше всего его интересует то, что в пашем земном понимании является жизнью, и он достаточно быстро устанавливает, что жизнь так и кипит в окружающем его городе. Сам он не может наладить связи с жителями города, а его прозрачное бесформенное естество не воспринимается ими. Однако прогулки по улицам французской столицы и наблюдение за ее пульсирующей жизнью захватывают ДНК-РНК. И вот, поскольку его аналитический ум требует большего понимания, он начинает исследовать частные проявления «жизни». ДНК-РНК проникает в Фоли Бержер, в ресторан «Максим», на Эйфелеву башню и в вагоны метро, он обследует частные дома, школы и лавки букинистов на набережной Сены. Необыкновенные интеллектуальные способности позволяют ему быстро установить, что весь окружающий мир состоит из ограниченного числа элементов, образованных еще более мелкими элементарными частицами (нейтронами, электронами и т. д.). Они полностью идентичны тем, которые встречаются во Вселенной и нз которых состоит он сам. ДНК-РНК смущен. Что же придает жизни на этой земле такое своеобразие и такую привлекатеАьность? Внезапно его осеняет, и он «впускает» в себя возглас (впускает — поскольку не обладает аппаратом для «испускания»): «Съязь!» Теперь он переходит к исследованию средств связи между людьми и немедленно обнаруживает телефон. Он рассматривает эту находку как поворотный пункт в своих поисках, как предмет, заслуживающий самого глубокого изучения. Телефон хотя и находится вне человеческого
организма, но, несомненно, представляет собой характерное проявление жизни в Париже. ДНК-РНК начинает собирать факты для систематического исследования. Он отмечает, что когда люди говорят в один из этих черных предметов, стоящих у них на столе, они могут общаться друг с другом на расстоянии. Он обнаруживает, что говорящие аппараты сообщаются при помощи проводов с центральной телефонной станцией, и постепенно распутывает всю систему взаимосвязей. Однако в поисках простейптих компонентов его аналитический ум вгрызается все глубже. Изучив электричество и систему переключений телефонной станции, он доходит до анализа того, что будто бы является конечной единицей — маленького черного аппарата на столе. Однако выясняется, что и этот последний также состоит из бесчисленного количества частей, материалом для которых служат некоторые хорошо известные химические элементы с тем же строением атома, что и в любых других сочетаниях. В них нет ничего специфически телефонного и, уж конечно, ничего типичного для жизни. ДНК-РНК крайне разочарован, но, будучи одарен сверхчеловеческим разумом, он приходит к такой мысли: жизнь в той форме, в какой она протекает на Земле, исчезает по мере перехода от живого целого к неодупТевленным элементам, его составляющим. Жизнь не является простой суммой своих составных частей. Жизнь Парижа на его улицах, в общественных зданиях и частных домах. Жизнь парижан в их целостных организмах. Жизнь клетки в ее нерасчлененном веществе. Чем дальше вы расчленяете эти живые комплексы, тем дальше вы уходите от биологии, и в конце концов вам остаются только величественные, вечные и всеобъемлющие физические законы неживой природы.
Первая лекция Инстинкт и шбгеллект Нелегко было найти подходящее заглавш) для того, о чем я хочу здесь говорить. «Инстинкт и интеллект в научном исследовании» звучало бы лучше, но я боялся отпугнуть аудиторию. В наше время слово «истинкт» в связи с научным исследованием — табу; это слово имеет привкус угадывания, того, что по определению не является исследованием. Но теперь, когда я вижу перед собой вас, плененных в этой переполненной аудитории (из которой не так легко выбраться, не производя беспорядка), разрешите мне откровенно сознаться, что я как раз собираюсь осудить этот поверхностный взгляд на роль инстинкта в исследовании. Я надеюсь показать вам, что даже в современной медицине простое наблюдение биолога, естествоиспытателя или клинициста не устарело и никогда не устареет. Исследованию жизни по-прежнему гораздо больше помогает острый взгляд и инстинктивное чувство природы, чем сложные инструменты и тш;ательное планирование. 40 лет лабораторной работы и критический анализ психологии исследования убедили меня в этом. Поэтому я постараюсь обосновать мою точку зрения многими примерами: величественными, взятыми из истории медицины, и скромными, но почерпнутыми из собственного опыта. Я понимаю, что моя задача нелегка. В настоящее время инструменты такой сложности, как электронносчетная машина, электронный микроскоп или масс-спектрометр — это дань моде в биологии, а плановые исследования внушают чрезвычайное уважение. Сейчас рядовой, начинающий свой путь в науке ученый не найдет сотрудников, а маститый ученый не получит от института финансовой поддержки своим исследованиям, если они не представят ^одробного плана того, что они собираются открыть в ближайшие годы. Тем не менее позвольте мне со всей pell
шительностью заявить, что я не являюсь противником пи сложной техники, ни тщательного плаппрования. Они совершенно необходимы для развития и применения открытия. Однако вначале должно родиться само открытие, а если оно действительно совершенно новое, оно не может быть запланировано, и мы не можем предсказать, какое оборудование будет нужно для его применения. Мы можем составить план изучения надпочечников или механизма анафилаксии и составить перечень необходимых для этого методик и инструментов, но наши предшест- веннпки не могли планировать открытие самого факта существования надночечников или такого явления, как анафилаксия. Невозможио логически разрабатывать что-то, не заподозрив предварительно его существование па основании более ранних наблюдений. Первый шаг в научном исследовании — открытие проблемы — всегда будет зависеть от подсознательного, интуитивного ощущенпя, которое подсказывает нам, что среди тысячи вещей, которые мы видим, та пли другая представляет собой ключ к чему-то большому и совершенно новому. Если хотите, это догадка, бессознательно опирающаяся на весь наш предыдущий опыт, но все-таки догадка, а не плановый процесс, контролируемый логикой. Довольно странно, что в науке — наиболее интеллектуальной деятельности человека — первый п решающий шаг зависит от смутного предчувствия. Однако дело обстоит именно так, и нам остается только принять это. Человек настолько гордится своим умом, что назвал себя Homo sapiens, и тем не менее собачи11 нюх может часто обнаружить убийцу там, где весь интеллект лучших криминалистов оказывается беспомощным. Многие самые великолепные оригинальные творения человеческого духа относятся к области искусства. Однако редкий художник стыдится того, что он больше доверял чувству, чем интеллекту. Почему же мы, ученые, так неохотно признаем, что то же самое справедливо и но отношению к научному творчеству? Кто на свете всех милее? После всего вышесказанного не должно возникнуть представления о неправильной оценке с моей стороны относительной важности рождения открытия и его носледу- 12
ющего развития, то есть открытия самой проблемы и ее решеппя. Какой смысл имело бы знание того, что надпочечники существуют, если бы за открытием желез не последовали тщательно планируемые исследования их строения и функции, а также выделение и синтез полезных в практике гормонов, которые можно получить из них? Вторая стадия исследования потребовала гораздо больше интеллекта и применения гораздо более сложных методик, чем нужно было Бартоломео Евстахио для того, чтобы впервые обнаружить эти железы. Само собой разумеется, что нам незачем защищать паиболее внушительные достижения современных аналитических исследований в молекулярной биологии. Я далек от того, чтобы пере- оцепивать значение открытия по сравнению с его результатами как в отношении интеллектуального удовлетворения, так п практических преимуществ, которые можно ожидать от них. К тому же они взаимозависимы. Я хочу сказать, что черты характера, необходимые для открытия и для развития, не одни и те же и что современная мода наших университетов направлять самых талантливых студентов-биологов в молекулярную биологию — неоправданна. Открыватели и решатели проблем Теперь, когда мы достаточно ясно определили, что понимаем под открытием и что под развитием (открытия), разрешите договориться о некоторых терминах для обозначения типа ученых, занимающихся тем и другим. Первые опираются главным образом на инстинктивное понимание путей природы, обостренное чувство важности предыдущих наблюдений и взаимосвязей явлений в самом широком смысле слова. Назовем их «открывателями проблем». Он;а по существу феноменологисты, «гештальтбиоло- ги» \ заинтересованные в новых конфигурационных представлениях о целом более, чем в структурных деталях. Вторые — «решатели проблем». Они берут что-то уже известное и пытаются расчленить его, чтобы понять структуру и механизм. Они целиком опираются на логический * От немецкого слова «Gestalt», что значит «форма», «внешний вид».— Прим. пер ев. 13
анализ, на химические и физические методы. Это, действительно, точные ученые, потому что они в конечном итоге просто применяют результаты точных наук к биологии. У меня было искушение на.звать их «точными биологами», но это было бы, конечно, неверно, ибо биология не точная наука. Очень заманчиво применять химию, физику, а иногда даже и математику к биологии. Но чем больше вы рассекаете живую материю на составные части, тем дальше вы уходите от жизни. Химик, синтезир^юш;ий гормон, физик, выясняюш;ий кристаллическую структуру минералов кости, получают очень ценные для биологии данные. Однако они являются биологами не в большей степени, чем ружейный мастер солдатом, а конструктор телескопов астрономом. Естествоиспытатели старой школы были экологами. Для них индивиды были той единицей, которую они не пытались разложить на части и анализировать дальше. Они изучали только внешние взаимодействия индивида с другими лживыми существами и с неживой природой. Современный естествоиспытатель — феноменолог в том смысле, в котором я здесь употреблю этот термин,— в какой-то мере все еще эколог. Но он изучает взаимосвязи организованных живых систем внутри индивида. Если он берет широкое поле для поисков новых проблем, неожиданных взаимосвязей между далеко расположенными друг от друга частями тела, то не может терпеть помехи в виде потери времени и многочисленных артефактов и ошибок, присущих сложной технике и рационализации, которые призваны отдалить более изощренного точного ученого от матери-природы. И, самое главное, он не может позволить сузить свой горизонт, свести его к нулю слишком точно очерченной целью. Вы скажете, что нет причины, но которой аналитик — точный ученый типа решателя — не мог бы также сделать открытие потому, что он рассматривает один определенный аспект жизни, мельчайшую деталь строения или отдельно взятый биологический процесс. Конечно, он может. Но чем более точно мы наводим фокус на частность, тем больше мы уменьшаем шансы неожиданно открыть при помощи «периферического» зрения явления, которые обнаруживаются случайно и именно тогда, когда мы их не ищем. Едва ли было бы возможно открыть анафилаксию, желтую лихорадку или явления отторжения гомотранс- 14
плантата с помощью электронного микроскопа или цитохимии. Мне могут возразить, что не стоит поош,рять неофитов в стремлении стать открывателями проблем вместо того, чтобы слушать курсы лекций и изучать сложную технику, полезную при решении проблемы, ибо интуиции научить невозможно. Это так, но только до известной степени. Слепого нельзя учить писать красками, а глухого — играть на музыкальных инструментах. Однако в науке и искусстве природный талант может быть подавлен чрезмерным количеством обязательной учебной работы и рутинной технической тренировки; в то же время его можно развить при обучении у опытных мастеров, стиль которых заслуживает подражания. К тому же карьера открывателя проблем ни в коем случае не массовое явление, так как дар этот редок, а каждое новое открытие занимает бесчисленное количество решателей на многие годы. Мало у кого есть талант для открытия, но и требуется их мало, однако эти немногие крайне необходимы. Поэтому мне кажется, что мы должны всеми силами поддерживать традиции естествоиспытателей и воспитывать небольшое количество таких исследователей, скажем один процент из всех, кто намерен специализироваться в области биологии. Эти немногие сделают очень много для своих коллег, открыв новое поле деятельности и новые проблемы, которые могут быть решены с применением точных наук. Триумфь! открывателей проблем Давайте посмотрим, насколько важную роль сыграли тщательное планирование и сложная техника на решающих этапах — при рождении великих биологических открытий. ^ Около ста лет назад чешский монах Грегор Иоганн Мендель в своем монастырском саду развлекался тем, что скрещивал различные сорта гороха. При каждом скрещивании растений, различавшихся по цвету, величине или по другим признакам, он находил, что только один из противоположных признаков, который он назвал доминантным, проявлялся в полученном гибриде. Когда же последний путем самоопыления давал следующее поколе- 15
ние, оба «дедовских» типа всегда появлялись в одной и той же постоянной пропорции: ^4 растений имели доминантный признак, V4 — второй из признаков, названный рецессивным. Прослеживая за вторым поколением гибрида, Мендель нашел, что в любом опыте V4 растений походила па один из чистых видов, из которых она была выведена, другая четверть походила на второй чистый вид, а половина воспроизводила гибрид первого поколения как по внешнему виду, так и по другим свойс!- вам. Мендель сделал €ледуюп1;ий вывод: «ясно, что гибриды дают семена, обладаюп^ие одним или другим из двух различных признаъ^ов». Основным здесь было доказательство того, что видимые простым глазом признаки появляются в постоянном соотношении и у потомков. Это обусловило наличие парных простейших единиц наследственности, известных в настоящее время под названием генов. Простое открытие Менделя стало основой современной генетики. Оно представляет собой одно из самых важных открытий в науке о жизни. Однако опубликование Менделем результатов своей работы не нашло никакого отклика у современников. Для открытий совершенно неожиданных новых явлений вообще характерно, что современная, или классическая наука оказывается неподготовленной для того, чтобы оценить их важность и возможное применение. Только через 30 лет другие исследователи получили аналогичные результаты. Тогда, просматривая литературу, они обнаружили, что и наблюдения, и их правильное истолкование были уже опубликованы любителем, который использовал только технические средства обычного садовника и, уж конечно, не мог запланировать заранее открытие механизма передачи наследственности через единицы — гены. Дальнейшее развитие и использование идей Менделя потребовало не только тщательного планирования, но и всех сложных методик, необходимых для изучения ультраструктуры и химического состава генов. Бесчисленное множество высококвалифицированных научных работников, вооруженных мощными инструментами, приступило к работе над проблемой, открытой Менделем. Достигнутые ими успехи поразительны. Однако обнаружение каждого звена в сложной цепи явлений, управляющих передачей наследственных признаков, всегда указывало на существование предыдущего звена. Мозг человека не в со- 16
стоянии проникнуть в конечную причину — проблема генов никогда не будет решена полностью. Одной из наиболее важных вех в истории медицинских исследований, наблюдением, которое, наверно, спасло больше жизней, чем какое бы то ни было другое, было открытие антибиотиков. Оно описывается как «триумф случая и проницательного наблюдения». Первым среди этих веществ, получившим практическое применение, является пенициллин. Вот история его открытия. В то время как английский микробиолог сэр Александр Флеминг занимался изучением гриппа, па чашке с культурой стафилококка случайно развилась плесень и создала круг, свободный от микроорганизмов. Флеминг немедленно сделал вывод, что какое-то актхпзное веп1;ество (он назвал его пенициллином), продуцируемое плесенью, убивает микробов. Он предположил также, что это веп1;ество может быть использовано для борьбы с инфекционными болезнями. Вы можете оказать, что любой человек, оказавшийся перед лицом подобных фактов, пришел бы к тому же выводу. Однако история свидетельствует, что это не так. В самом деле, подобные наблюдения над различными видами плесени и различными микробами делались не раз и преячде, однако никто серьезно не подумал об их использовании. На первый взгляд плесень кажется такой грязью, что представляется невероятным, чтобы кто- нибудь захотел приложить ее к ране или впрыснуть больному человеку. Плесень обычно растет на испорченных продуктах, и мы так привыкли рассматривать ее как нечто вредное, что только в высшей степени творческий, оригинальный ум, полностью освободившийся от привычных шаблонов мысли, мог сделать подобное открытие. Все другие микробиологи, которым приходилось видеть микробные культуры, разрушенные присутствием плесени, просто за1р1ючали, что нельзя допускать плесень в эти культуры. Нужна была вспышка гения, чтобы увидеть всю перспективность этого основного наблюдения. «Периферическое» зрение Флеминг едва ли мог планировать свое открытие — Не было прецедента, оправдываюп1;его предположение, что Плесень вырабатывает антимикробные вещества. Флемин- 17
га отличает от его предшественников именно периферическое зрение, необходимое, чтобы увидеть то, что он не планировал, а следовательно, и не мог предвидеть. Ему, безусловно, не требовалась изощренная техника или сложный инструментарий, чтобы подкрепить свои наблюдения. И если бы не глубокое уважение к «отцу антибиотиков», у меня было бы искушение сказать, что он просто грязно работал. Безусловно, ни один уважающий себя микробиолог не допустил бы, чтобы плесень попала в его культуру. Как и в случае с публикацией Менделя, идея Флеминга была подхвачена другими гораздо позже, когда Флори и Чейн показали ее практическую ценность. Можно даже задать себе вопрос: оценил ли сам Флеминг в должной мере потенциальные возможности своего открытия, ибо он на долгие годы забросил эту область, занявшись гораздо менее важными исследованиями? Открытие пенициллина в дальнейшем заняло много высококвалифицированных специалистов, которые применяли арсенал изощренных методов. Благодаря этим работам мы можем теперь выделять и даже синтезировать пенициллин и другие родственные ему вещества. Но каждый раз, узнавая что-то о механизме действия антибиотиков, мы натыкаемся на новые неизвестные. Проблема антибиотиков, как и проблема генов, никогда не сможет быть полностью решена. Можно привести бесчисленное множество подобных примеров: феномен Саварелли—Шварцмана, феномен Ар- тюса, болезнь Кушинга, условные рефлексы. Действительно, большинство биологических явлений и болезней обна- рул^ено путем простого наблюдения. Их никогда бы не открыли с помощью электронного микроскопа или сложных методов молекулярной биологии, по они были необходимы для того, чтобы снабдить решателей проблемой, которую стоило исследовать глубже. Сегодня я попытался проиллюстрировать мою точку зрения великими историческими примерами и не без некоторого трепета думаю о том, что я должен перейти к моим собственным исследованиям. Поэтому разрешите сделать перерыв хотя бы на один день, чтобы избежать нежелательных сравнений.
Вторая лекция в первой лекции я пытался определить разницу между 4)еноменологами, или, если угодно, «гештальт-биолога- ми», которые прежде всего интересуются целостными формами, и биологами-аналитиками, которые занимаются главным образом структурными и химическими деталями. Первые способны находить новые проблемы, вторые — разрешать их. Мы видели, что деятельность обоих типов ученых одинаково важна, но открыватели проблем должны больше полагаться па интуицию и способность увидеть непредвиденное, в то время как деятельность решателей проблем зависит прежде всего от логического планирования, мощной техники и сложных методик. Поэтому в самой природе вепрей заложено, что открыватель проблем находится в более выгодном положении, чтобы открыть нечто совершенно новое, в то время как аналитически мыслящий решатель лучше вооружен для того, чтобы выяснить механизмы и подойти ближе к первопричинам явлений. Собственные находки В прошлый раз я пытался проиллюстрировать деятельность открывателей проблем, описывая открытия некоторых знаменитых предшественников нашей науки. Чтобы аргументировать свои взгляды на пути, которым шли интуитивные биологи, я мог бы привести много дополнительных великих вех в истории науки о жизни. Но вместо этого я расская^у вам немного о своей собственной работе, хотя ее результаты никак нельзя считать столь впечатляющими. В извинение этого выбора я должен привести следующие соображения. 19
Во-первых, только о своих собственных находках я могу судить по наблюденршм из первых рук, не заботясь о всех искажениях, которые легко вкрадываются в истории, восстанавливаемые по чужим описаниям. Во-вторых, для того чтобы мой отчет был достаточно поучительным, мне нужно совершенно откровенно сказать об ограниченном уважении, которое открыватель проблем заслуживает за свой конечный успех. Это лучше всего сделать, не обижая никого, если речь идет о собственной работе. В-третьих, я знаю из разговоров с коллегами и студентами, что наиболее распространепная критика старомодных биологических методов исходит из убеждения, что большинство биологических явлений, которые могут быть открыты непосредственно нашими органами чувств, без нре.дварительного планирования, уже давно описаны. Я не могу согласиться с этой пораженческой позицией; она то и дело опровергается опытом. Напротив, я думаю, что мы находимся только в начале пути. Стресс и ГАС Я буду говорить о своей работе по стрессу и общему адаптационному синдрому, потому что все, что я делал до этого, было предисловием, а все, что я сделал позже,— постскриптумом к этой центральной проблеме моей научной жизни. Для начала давайте попробуем воссоздать атмосферу тех дней, когда вы могли пролистать все текугцие медицинские журналы, не встречая в них термины «не- снецифический стресс», «кортикоиды», «обгций адаптационный синдром», «болезни адаптации» или даже имени Се лье. Первая догадка Часто спрашивают, что заставило меня впервые подумать об адаптационном синдроме. После стольких лет довольно трудно точно установить начало длинной цени мыслей. Неспецифические реакции всегда обладали для меня особой притягательностью, мол^ет быть потому, что ими пренебрегали (если не сказать больше) и даже ис- 20
клгочали из сферы внимания. Так, например, ясно помню одну из первых лекций по внутренним болезням, на которой я присутствовал в 1925 г. в качестве студента-медика Немецкого университета в Праге. Нам наказали нескольких больных на ранних стадиях различных инфекционных болезней. Каждый раз, когда одного из них приносили в лекционный зал, профессор тщательно отмечал, что пациент чувствует себя плохо, выглядит больным, что у него обложен язык, что он жалуется на более или менее разлитые боли в суставах, что у него отмечаются желудочно-кишечные расстройства с потерей аппетита и веса (а также повышенное выделение азота, фосфатов и калия). Менее постоянными симптомами были лихорадка, увеличение печени или селезенки, протеинурия, ангина, сыпь и т. д. Однако наш наставник придавал всему этому очень мало значения. Профессор перечислял немногие «характерные» признаки, которые, если они в дальнейшем появятся, помогут поставить диагноз того или иного специфршеского заболевания. Это и есть, говорил он нам, те важные изменения, на которые мы должны обращать свое внимание. Пока они не разовьются, мало что можно сделать для больного, ибо без них невозможно поставить окончательный диагноз или рекомендовать эффективную терапию. Профессор явно не интересовался многими изменениями, которые были уже налицо, так как они были «неспецифичными», а следовательно, «бесполезными» для врачей. Это были мои первые больные. Мой взгляд на них не был еще искажен общепринятым медицинским мышлением. Если бы я знал больше, я бы никогда не стал задавать вопросы. Ведь все происходило именно так, как должно быть, то есть «именно так, как это делает хороший врач». Если бы я знал больше, меня наверняка остановило бы самое мощное препятствие на пути к совершенствованию: уверенность в собственной правоте. Но я еще не знал, что правильно, и я был изумлен. Я понимал, что нашему профессору нуяаю найти специфические проявления болезни для того, чтобы установить, от чего страдает данный больной. Это, я думал, необходимо для того, чтобы назначить соответствующее лечение, лекарства, обладающие специфическим свойством убцвать микробов или обезвреживать токсины, вызывающие болезнь. Однако новичка, каким я был тогда, гораз- 21
до больше поразило, что так мало признаков действительно характерно для какой-то определенной болезни, в то время как большинство признаков являются обпщми для многих, не связанных между собой заболеваний или вообще для всех болезней. Почему, спрашивал я себя, такие совершенно различные патогенные агенты, как возбудители кори, скарлатины, гриппа, наряду с целым рядом веществ (аллергены и т. п.) обладают способностью вызывать «неспецифический синдром». А я видел, что они обладают этой способностью, причем обладают в такой степени, что делают невозможным проведение дифференциального диагноза на ранпет'г стадии болезни. Синдром «просто болезни» Я и сегодня еще по прошествии более чем 40 лет ясно помню глубокое впечатление, которое произвели на меня тогда эти соображения. Я не мог понять, почему с незапамятных времен врачи стремились сконцентрировать все свои усилия на распознавании отдельных болезней и открытии специфических лекарств, пригодных для излечения отдельных болезней, и не обращали никакого внимания на синдром «просто болезни». Ведь если важно найти средство против той или иной болезни, то тем более необходимо вылепить механизм и способы лечения этого «общего синдрома болезни», который, несомненно, накладывается па все специфические заболевания. Однако восемнадцатилетний студент-медик еще не обладает пи достаточным образованием, ни достаточными возмой^ностями для дальнейшего развития подобных мыслей. И через некоторое время, по мере того как я все больше и больше узнавал о медицине, множественные специфические проблемы диагностики и терапии затуманили мой взор, помешали видеть несиецифическое. Они вытеснили всю концепцию «состояния болезни» из моего сознания в ту смутную категорию чисто диалектических вопросов, которые совершенно очевидно неразрешимы и не стоят того, чтобы ими заниматься. 22
Неспецифические нарушения полового цикла Только через 10 лет, в 1935 г., эти вопросы снова встали передо мной, хотя и при совершенно других обстоятельствах. В то время я работал на кафедре биохимии университета Мак-Гилла, занимаясь физиологией плаценты. Я только что получил в свое распоря}кение первого дипломника. Тома Мак-Кроуна (в настоящее время профессора социальной гигиены в Бирменгемском университете), и убедил его присоединиться ко мне для изучения нейроэндокринных взаимосвязей в ходе беременности. В качестве случайного наблюдения мы отметили, что у некоторых из наших животных имело место нарушение полового цикла после введения им гормональных препаратов гипофиза или плаценты; у них возникало состояние, называемое ложной беременностью. Однако скоро стало ясно, что это ни в коем случае не является результатом специфического действия наших препаратов: передозировка высушенной щитовидной железы, нехватка различных витаминов, голодание, адреналэктомия и другие повреждающие воздействия вызывали подобные же нарушения полового цикла. Таким образом, стало ясно, что это явление чисто неспецифическое, и поэтому мы быстро потеряли к нему интерес. Однако мы дошли до заключения, что в результате состояния «неспецифического стресса» целый ряд факторов может таким образом тормозить деятельность гипофиза, что он начнет продуцировать недостаточное количество фолликуло-стимулирую- щего гормона; в результате этого и происходит остановка полового цикла. Первое применение термина «стресс» Тогда мы в первый раз употребили слово «стресс» в его теперешнем значении, т. е. для обозначения состояния неспецифического напряжения в живом организме, проявляющегося в реальных морфологических изменениях в различных органах, и особенно в эндокринных железах, контролируемых гипофизом. Однако эти находки не привлекли нашего внимания, что совсем не удивительно, если учесть, что нам не удалось установить их основного смысла. Описание появилось в приложении к 23
статье иод названием «Исследования по физиологии плаценты у крыс». Скажем прямо, что название не очень способствовало привлечению внимания к проблеме подобного рода. В том же самом году я снова столкнулся с проблемой стресса уже в другой связи. Помимо изучения плаценты в чисто физиологическом аспекте мой гцеф профессор Дж. Б. Коллип руководил широкой программой исследований, связанных с гормонами плаценты, яичников и гипофиза. Согласно этому плану в мою задачу входило ис- ньпание экстрактов этих желез на овариэктомрхрованных или гипофизэктомированных крысах; показателем эффективности служили гистологические изменения. Эту работу поручили мне исключительно ввиду моего предыдущего опыта в области экспериментальной хирургии и морфологии. Гипофизэктомия выдвигает проблему Удаление яггчников (овариэктомия) не представляет трудности, а за несколько лет до этого Фршипну Смиту удалось произвести и гипофизэктомию у крыс. Но его метод требовал чрезвычайно высокой хирургической техники и был слишком трудоемким и недостоверным для целей массовой биологической оценки эффективности различных вегцеств. Большую часть времени в 1932—1933 гг. я затратил на разработку значительно более простого метода, который обычно используется теперь. Раз овладев методикой, я хотел применить ее к изучению многих проблем, которые можно разрешить только при ргсиользова- нии большого количества гипофизэктомированных животных. В то время было уже известно, что гипофизэктомия вызывает инволюцию коры надпочечника и прекрап];ение роста и что введение неочип];енного экстракта гипофиза восстанавливает рост и структуру надпочечника до нормы. Однако невозможно было с достоверностью установить, обусловливается ли этот эффект одним или разными гармонами передней доли гипофиза. Применяя разлршные фракции экстрактов гипофиза, приготовленных профессором Коллипом, мы смогли показать па mopix гиио- физэктомрфованных крысах, что фракции, способные ак- 24
тивно стимулировать рост, ие оказывали заметиого действия на падпочечпики, гонады или щитовидную железу. Напротив, другие экстракты обладали способпостью более или менее избирательно стимулировать кору надпочечников. Р1з этого мы сделали заключение, что «гормон роста», или соматотроппый гормон (который я обозначил СТГ) и адренокортикотропный гормон (АКТГ) передней доли гипофиза должны иметь различную химическую структуру. Поиски нового гормона В то время, в 1035 г., некоторые теоретические соображения заставили меня предполагать, что кроме уже известных тогда эстрогенов и прогестерона яичники могут продуцировать гормоны, обладающие качественно иным действием. Я не буду задерживаться на подробном описании оснований для такого убеждения, тем более, что в дальнейшем мое предположение оказалось ошибочным. Однако, как это ни неприятно, мне необходимо упомянуть об этом, чтобы показать, что отнюдь не планомерное, систематическое исследование, а случайное наблюдение в ходе экспериментов, вытекавших из ложной теории, привело к открытию адаптационного синдрома. При изучении половых гормонов мы вводили как ова- риэктомированным, так и гипофизэктомированным крысам экстракты Я1ГЧНИК0В и плаценты, которые, как мы предполагали, могли содержать «новую субстанцию яичника». Затем мы исследовали органы этих животных, чтобы установить, не отличаются ли какие-нибудь из полученных изменений от тех, которые обычно вызываются уже известными гормонами яичника. Триада К моему великому удовлетворению, такие изменения немедленно обнаруживались даже при применении самыу неочищенных экстрактов. У овариэктомированных крыс эти препараты вызывали: 1) значительное увеличение коркового слоя надпочечников (с исчезновением секреторных гранул из корковых клеток); 2) острую инволю- 25
цйЮ тиМико-лимфа№ческогб аппарата и 3) кровоФОчаЩйб язвы желудка и двенадцатиперстной кипгки. Гипофизэк- томироваыпые крысы плохо переносили эти препараты. У них никогда не отмечалось стимуляции коры надпочечников или атрофии тимико-лимфатического аппарата. Однако у многих из них наблюдались язвы в желудке и кишечнике. Эта своеобразная триада (стимуляция коры над- почечников, атрофия тимико-лимфатического аппарата и язвы л^е луд очно-кишечного тракта) не могла быть воспроизведена с помощью какого-либо из уже известных гормонов яичника. Поэтому было очень соблазнительно объяснить возникновение триады наличием в яичнике какой-то дополнительной, до сих пор не идентифицированной субстанции скорее всего гормональной природы. Какое счастье! Легко можно себе представить, как я был счастлив! В 28 лет я, казалось, напал на след нового гормона и даже обладал совершенным экспериментально-биологическим методом, который мог служить основой для выделения (несомненно, для меня) этого гормона. К сожалению, счастье длилось недолго. Меня не очень смутило то обстоятельство, что как овариальные, так и плацентарные экстракты оказались одинаково активными в отношении перечисленных изменений. В конце концов мы знали, что плацента также продуцирует гормоны яичника. Однако когда несколько позже стало очевидным, что экстракты почек, кожи, селезенки или любого другого органа вызывают тот же синдром, я пришел в замешательство. Может быть, причинным фактором является своего рода «тканевый гормон», некая вездесущая биологическая субстанция (подобная гистамину или продуктам протеолиза ^), продуцирующаяся почти всякой клеткой? Вторым смутившим нас фактом было то, что все наши усилия очистить активные экстракты приводили только к уменьшению их эффективности. * Протеолиз — распад белков клетки.— Прим, пер ев. 26
в то время почти весь наш отдел включился в охоту за «новым гормоном», но наименее очищенные препараты (мои) неизменно оказывались наиболее активными, а самые чистые (приготовленные шефом) были практически неактивны. Экстракты, приготовленные другими сотрудниками, располагались где-то между этими двумя крайними точками, причем их эффективность была обратно пропорциональна академическому рангу занимавшегося этим химика. Я не мог понять причины такой странной закономерности, но как бы то ни было, я гордился моим собственным талантом. Какое несчастье! Потом настал день великого разочарования. Я никогда не забуду этого мрачного, дождливого дня весной 1936 г. Я сидел в своей маленькой лаборатории, размышляя о все увеличивающемся количестве фактов, которые делали маловероятным предположение, что моя «активная субстанция» может быть новым гормоном. Однако изменения, вызываемые экстрактами, были вполне реальными и постоянными. Что-то было в этих препаратах, что обусловливало такой характерный эффект. Но что? В этот момент меня поразила ужасная мысль: весь этот синдром мог зависеть просто от неочищенности и токсичности моих экстрактов. Если это так, вся моя работа ничего не стоит. Я совсем не шел по следу нового гормона. Больше того, я вообще имел дело не с какой-то специфической «вездесущей биологической субстанцией», а просто с повреждением как таковым. Мои экстракты были «лучше» потому, что они были наиболее неочищенными и токсичными, другими словами, потому, что я был худшим химиком в отделе. В этот момент мой взгляд упал на флакон с формалином, который случайно стоял на полке передо мной. Формалин является особо токсичным веществом, осаждающим белки клеток и фиксирующим их для гистологи- '^еских исследований. Если мой синдром действительно вызывается только повреждением тканей, я смогу воспроизвести его, введя крысам это вещество Я немедленно ^ьшолнил задуманное. Через 48 часов, когда животные 27
были подвергнуты вскрытию, у них были обнаружены значительная гипертрофия коры надпочечников, атрофия тимико-лимфатического аппарата и язвы желудочно-кигаеч- иого тракта. Формалин оказался более эффективным, чем даже мой лучший экстракт! Кажется, я еще никогда не испытывал более глубокого разочарования. Все мои мечты об открытии нового гормона были внезапно разрушены. Все время и все материалы, которые понадобились на это длительное исследование, были растрачены напрасно. Я пытался утешать себя: не надо до такой степени поддаваться унынию. В конце концов ничего, кажется, не было опубликовано в печати о новом гормоне, так что ничего не надо будет опровергать. Я пытался снова и снова повторять себе, что подобные разочарования неизбежны в жизни ученого: каждый может иногда пойти по ложному следу, именно способность определить это уклонение от истинного пути характеризует настоящего исследователя. Все это приносило мне мало утешения, и я дошел до такого угнетенного состояния, что в течение некоторого времени совсем не мог работать. Я просто сидел в своей лаборатории, размышляя над тем, как можно было избежать всего этого. Наконец я решил, что остается только признать свое поражение, забыть как молшо скорее всю эту несчастную историю и вернуться к одной из более ортодоксальных эндокринологических проблем, которые привлекали мое внимание до того, как я оказался вовлеченным в эту рискованную авантюру. Такими вопросами были гормональные взаимосвязи в ходе беременности и лактации, физиология гормонов околощитовидных желез, идентификация гормонов передней доли гипофиза п антигормонов. Все это были интересные темы, и на любом таком поле деятельности у меня было то преимущество, что я мог рассчитывать на руководство и сотрудничество одного из крупнейших специалистов в биохимии гормонов моего шефа профессора Коллина. И все-таки я никак не мог заставить себя делать что бы то ни было в своей лаборатории в течение нескольких дней.
Новая точка зрения Как выяснилось позже, этот период сосредоточенных размышлений наметил путь всех моих дальнейшийх научных усилий. В то время как я продолжал анализировать свои злополучные эксперименты, мне вдруг пришло в голову, что их можно рассматривать под совершенно другим углом зрения. Если на свете есть такая штука, как единая неспецпфическая реакция организма на повреждение любого характера, то это само по себе может заслуживать изучения. В самом деле, такой стереотипный «синдром ответа на повреждение как таковое» может быть чем-то гораздо более важным, чем выделение еш;е одного полового гормона. Взгляд назад, на дни студенчества В то время как я повторял сам себе: «синдром ответа на повреждение как таковое», мои ранние студенческие впечатления о клиническом «синдроме просто болезни», «болезни Boo6ui,e» постепенно начинали выступать из полумрака моего подсознания, где они оставались погребенными столько лет. Неужели клинические проявления у человека (чувство недомогания, диффузные болевые оц];ущения в суставах и мышцах, желудочно-кишечные расстройства с потерей аппетита, падением веса и т. д.) являются в какой-то мере клиническими эквивалентами экспериментального синдрома (стимуляции коры надпочечников, атрофия тимико-лимфатического аппарата, язвы желудка и кишечника), который я при помощи стольких токсических веществ вызывал у крыс? Неужели прекращение течки при стрессе, которое мы с Томом Мак-Коуном наблюдали несколько месяцев тому назад, эквивалентно аменоррее ^ наступающей у женщин во время инфекционных заболеваний, недоедания или эмоционального потрясения. ^ Аменоррея — задержка менструаций.— Прим, перев.
Если бы это было так... Если бы это было так, общее медицинское значение этого синдрома было бы колоссальным! Какая-то степень неспецифического повреждения, несомненно, накладывается на специфические изменения, вызываемые любой болезнью и любым лекарством, употребляемым для лечения болезни. Если бы это было так, то все, чему нас учили о характерных проявлениях болезни и о специфическом действии лекарств, нуждалось бы в пересмотре. Все действительно наблюдающиеся биологические эффекты раздражителей должны представлять из себя сумму их специфического действия и неспецифического ответа на повреждение. И последнее может маскировать специфические реакции! ...можно было бы бороться с повреждением как таковым Если бы это было так, то это означало бы, что мои первые студенческие впечатления об односторонности медицинского мышления были вполне оправданы- Ясно, что если «синдром повреждения» накладывается на специфические проявления всей болезни и действие всяких лекарств, то систематическое исследование этого механизма должно обеспечить нам солидную научную базу для лечения повреждения как такового. Эмпирически давно было известно, что некоторые средства полезны больным, страдающим почти любым заболеванием. Такие средства применяли в течение столетий. Больному рекомендуют постельный режим, физический и психический покой, удобоваримую пищу, советуют избегать резких колебаний температуры, влажности, сквозня- ков« При многих не связанных между собой заболеваниях, некоторые «неспецифические терапевтические средства» предписывались эмпирически в виде лекарств (введение чужеродного белка, пирогенные вещества или коллоидальный металл, инсулиновая или метразоловая пюковая терапия) , физические методы лечения (электрошок, холод или тепло, бальнеологическая и климатическая терапия, ультрафиолетовые лучи, диатермия, кровопускание). Стресс может обладать даже целебным свойством! 30
Путем объективного научного анализа Мы сМо^ем научиться совершенствовать механизм, при помош;и которого защищаем себя от различного рода повреждений. Я был совершенно захвачен этими перспективами и немедленно решил пересмотреть свои планы на будущее. Вместо того, чтобы бросить /проблему стресса и вернуться к безопасной классической эндокринологии, я был теперь готов посвятить остаток своей жизни изучению этого неизвестного неспецифического ответа. Я никогда не имел повода раскаиваться в этом решении. Голос опыта дает совет Наверное, многие из присутствующих здесь молодых людей, стремящихся найти собственное поле для исследований, оказываются перед лицом подобных решений. Им полезно будет узнать, что всем нам приходится преодолевать значительные моральные препятствия, выполняя свою задачу. В настоящее время, пожалуй, трудно себе даже как следует представить, насколько абсурдными казались большинству людей мои взгляды и планы в 1936 г., до того как у нас появилось достаточно фактов для их обоснования. Особенно запомнились возражения одного исследователя старшего поколения, которым я восхищался и мнение которого значило для меня очень много. Я знал, что он настоящий друг и всегда готов помочь мне. Однажды в эти лихорадочные недели он пригласил меня к себе для откровенного разговора. Он напомнил, что уже в течение нескольких месяцев пытался убедить меня бросить эту бесполезную линию исследований. Он заверил меня, что, по его мнению, я обладаю всеми необходимыми качествами исследователя и, несомненно, смогу сделать свой вклад даже в самые известные и признанные области эндокринологии. Зачем же ударяться в рискованную авантюру? Я ответил на эти замечания обычной вспышкой неудержимого юношеского энтузиазма по отношению к новой точке зрения. Я подчеркнул еще раз, какие необъятные возможности заложены в изучении неспецифического повреждения, которое должно сопровождать все заболевания и любое лечение, кроме самого безобидного. 31
Когда мой собеседник увидел, что я снова ринулся в восторженные описания того, что наблюдал у живот- пых, получивших то или иное неочищенное токсическое вещество, он грустно посмотрел на меня и, видимо, отчаявшись, сказал: «Но Селье, попытайтесь понять, что вы делаете, пока не поздно! Отныне вы решили посвятить остаток своей жизни изучению фармакологии грязи!» Фармакология грязи Конечно, он был прав. Невозможно было выразить это более резко, поэтому это и ранило так rjjy6oKo. Через 30 с лишним лет я все еще помню эту фразу. Но для меня «фармакология грязи», под которой подразумевался ответ на неспецифическое поврелодепие как таковое, означала наиболее обещающий предмет в медицине. Однако по мере того, как время шло, я часто сомневался в правильности своего решения. Так мало признанных, опытных исследователей, мнению которых я мог доверять, соглашались с моими взгляда]^1и. А кроме- того, не было ли глупостью и самонадеянностью со стороны начинающего исследователя возражать им? Может быть, я просто заблуждался и напрасно тратил время? Одобрение Бантинга В эти минуты сомнения силу и мужество придавал мне тот факт, что один из самых уважаемых канадских ученых, сэр Фредерик Бантинг, с самого начала проявлял явный интерес к моим планам. В то время он часто посещал университетские лаборатории в качестве консультанта Национального совета научных исследований. Приезжая в Монреаль, оя часто совершенно неофициально заходил ко мне. В моей тесной маленькой лаборатории было не слишком много места, и Бантинг обычно присаживался на край стола и с интересом выслушивал мои грезы наяву о синдроме просто болезни. Ничто не могло больше ободрить меня. Тот же Бантинг помог мне получить первую финансовую помощь в 500 долларов. Но больше всего я нуждался в его моральной поддержке: ведь чувство, что человек, открывший инсулин, при- 32
лимает меня всерьез, придавало мне уверенность. Я часто спрашиваю себя, смог бы я удержаться на своих позициях без его дружеского похлопывания по плечу. Настало время планирования Теперь надо было решить, как подойти к изучению нового сргндрома. На этом этапе можно было подозревать о его суш,ество'вапии, были отмечены некоторые опорные точки, но он, безусловно, еш,е не был открыт. Уже факт, что синдром просто болезни встретил резкую оппозицию, говорил о том, что,он еще не готов для анализа вглубь методами точных наук — методами решателей. Каким образом надо было охарактеризовать этот синдром, чтобы они его приняли? Какую часть организма должны исследовать морфологи, чтобы обнаружить детали его структуры? Где химики должны искать защитные вещества? С самого начала возникло множество разных вопросов: 1. В какой степени синдром действительно неснеци- фичен? 2. Какие явления, кроме уже обнаруженных, входят в его состав? 3. Как он развивается во времени? Всегда ли степень отмечающихся изменений пропорциональна силе поражения, или этот синдром — подобно многим инфекционным заболеваниям — проходит через определенные стадии в известном хронологическом порядке? 4. В какой степени неспецифические явления синдрома зависят от специфического действия вызывающего его агента? 5. Что можно выяснить о механизме, динамике этой реакции, т. е. о путях, которыми вызываются изменения в различных органах? 6. Является ли этот синдром защитной реакцией? И если да, то можно ли применять защитные вещества (например, гормоны), вырабатываемые организмом при стрессе, для лечения? Эти и многие другие вопросы не только возникли стихийно, но и немедленно подверглись объективному научному анализу. Но до того как теория о едином стереотипном ответе на повреждение обрела форму, мы не могли даже поставить таких вопросов. 2 Ганс Селье 33
Насколько неспецифичен этот синдром? Я подумал, что первоочередной задачей является установление степени неспецифичности открытого синдрома. До сих пор мы вызывали его только введением чужеродных вегцеств (экстрактов тт^аней, формалина). Дальнейшие эксперименты показали, что можно вызвать тот же синдром очиш,енными гормонами (адреналин, инсулин), физическими факторами (холод, тепло, рентгеновские лучи, травма, сильный звук или свет), кровопоте- рями, болью или усиленной мышечной работой. В самом деле, мы не могли обнаружить ни одного повреждаюш;его агента, который бы не вызывал нашего синдрома. В этот момент я впервые испытал смуш,ение по поводу чисто семантических трудностей, которые новая точка зрения вносит в медицинское исследование. Новые понятия требуют новых терминов для своего описания. Однако в большинстве своем мы не любим неологизмов, может быть потому, что зачастую их предлагают только для создания видимости новой точки зрения. Но теперь мы действительно нуждались в терминах для двух вепрей: для самой неспецифической реакции и для вызываюш;его его агента. Первые семантические трудности Моя первая статья о стрессе (занимавшая только 74 строчки в одном столбце) появилась 4 июля 1936 г. Она была написана в форме письма в редакцию английского журнала «Nature» и называлась «Синдром, вызываемый различными повреждаюгцими агентами». В тот момент я временно отказался от термина «стресс» (который я употребил в статье о вызываемых стрессом нарушениях полового цикла), так как его применение к реакциям организма вызвало слишком резкую критику. Я надеялся, что слово «повреждающий» («вредный») будет принято менее враждебно, пока само понятие не станет более ясным. Во всяком случае не будет преувеличением сказать, что в то время эта публикация не вызвала непосредственной реакции. И я, безусловно, не мог предположить, что она явится отправной точкой для экспериментальной работы, которую я буду вести в течение всей моей остальной жизни. 34
Реакция тревоги В той же самой статье я употребил термин «реакция тревоги» для обозначения первоначальной реакции, аргументируя это тем, что она, по-видимому, представляет собой соматическое выражение общего «призыва к оружию» защитных сил организма. Однако эта реакция тревоги явно не исчерпывала весь ответ. В ходе длительного воздействия любого повреждающего агента, способного вызвать эту реакцию, наступала стадия адаптации, или резистентности. Другими словами, ни один организм не может постоянно находиться Б состоянии тревоги. Если агент настолько силен, что значительное воздействие его становится несовместимым с жизнью, животное погибает еще в стадии тревоги в течение первых часов или дней. Если оно выживает, за первоначальной реакцией обязательно следует «стадия резистентности». Стадия резистентности Проявления этой второй стадии совершенно отличны от тех, которые характеризуют реакцию тревоги, а во многих отношениях и прямо противоположны ей. Так, например, в ходе реакции тревоги клетки коры надпочечников выделяют секреторные гранулы в ток крови и таким образом истощают свои запасы. В стадии резистентности, наоборот, кора надпочечников становится особенно богатой секреторными гранулами. В то время как при реакции тревоги наблюдается сгущение крови (гипохло- ремия) и процессы распада (катаболизм) в тканях усиливаются, на стадии резистентности мы отмечали разжижение крови (гиперхлоремию) и усиление в тканях процессов синтеза (анаболизма) с восстановлением нормального веса тела. 35
Стадия истощения Интересно, что после еще более длительного воздействия повреждающего агента достигнутая адаптация снова теряется. Животное переходит в третью фазу — «стадию истощения», симптомы которой поразительно напоминают реакцию тревоги. ГАС Все эти наблюдения говорили о том, что для синдрома в целом нужно ввести дополнительное всеобъемлющее название. Поскольку ответ был общим для всего организма и ясно связанным с адаптацргей, мы назвали его «общим, или генерализованным адаптационным синдромом» — ГАС, выделив три стадии: реакция тревоги (РТ), стадия резистентности (СР), стадия истощения (СИ). Например, если животное длительно подвергается воздействию какого-то стрессора (например, холода), кора надпочечников сначала истощает все свои гранулы, содержащие кор- тикоидные гормоны (реакция тревоги), затем в ней появляется необычно большое количество гранул (стадия ре- зистентности) и, наконец, кора надпочечников вновь теряет их (стадия истощения). Насколько мы можем видеть, то же трехфазное течение свойственно большинству, если не всем проявлениям ГАС. Следующий рисунок иллюстрирует это графически. Уровень резистентности РТ I СР I си в острой фазе реакции тревоги (РТ) общая резистентность к стрессору, вызывающему ГАС, падает ниже нормы. Затем по мере наступления адаптации в стадии резистентности (СР) способность к сопротивлению поднимается значительно выше нормы. Но на стадии исто- 36
щения (СИ) сопротивляемость снова падает ниже нормы. Следующая иллюстрация подводит итоги нашим знаниям в 1937 г. ^ Лимфоцит Эозинофил Посредством какого-то неизвестного «первичного медиатора» стрессор, поражающий любой участок организма, стимулирует в гипофизе секрецию АКТГ, который в свою очередь побуждает кору надпочечников к выработке кортикоидных гормонов. Последние вызывают острую инволюцию лимфатических органов (лимфоциты, тимус) и исчезновение из крови лимфоцитов и эозино- филов. Подобная последовательность реакций была доказана экспериментально путем ее тормол^ения при удалении гипофиза или надпочечников и восстановлением при введении экстракта из этих органов. Таким образом, стало ясно, что большинство из наиболее поразительных эффектов стресса обусловлено осью гипофиз — надпочечники. Позднее было установлено, что непосредственным стимулом для секреции АКТГ является выработка в прилегающей области мозга, в гипоталамусе, некоего АКТГ-освобождающего фактора. Однако природа первичного медиатора, который, по-видимому, стимулирует гипоталамус к продукции этого нейрогормона, все еще остается неизвестной. Механизм, посредством которого стресс вызывает язвы желудочно-кишечного тракта, также выяснен очень мало. Но в отличие от других перечисленных изменений, он зависит не только от оси гипофиз — надпочечник, так как наблюдается у животных, подвергнутых стрессу, и при удалении у них гипофиза или надпочечника. Нейро- стимуляторы играют, по-видимому, основную роль в появлении этих «стресс-язв», хотя высокое содержание кор- тикоидов в крови служит сенсибилизирующим фактором. Только будущее покажет нам, какое зйачение имеет 37
синдром адаптации для понимания болезни, облегчения человеческих страданий и прогресса медицины вообще. Но если за ним будет признана определенная ценность, я думаю, что для вас, деятелей наукр! завтрашнего дня, немалым ободрением может служить тот факт, что общий адаптационный синдром был открыт невооруженным глазом, без сложпых современных инструментов и технических средств, а также без знания и опыта, которые потребовались бы для их применения. Глядя на деревья, не забывайте о лесе На этом этапе научной карьеры вы можете не обладать сложными лабораторными приспособлениями современного научного учреждения и даже не уметь ими пользоваться. Но не забывайте: чтобы видеть лес, вам необходимы только вагаи глаза и только для того, чтобы обнаружить какую-то мельчайшую деталь (например, гранулу в клетке — «дерево» в этом лесу), вам потребуется микроскоп. Мой совет таков: пытайтесь увидеть общие контуры крупных проблем пока у вас светлый, необученный и неискаженный ум. Когда вы постареете, вы, может быть, уже не в состоянии будете за деревьями увидеть лес. Но тогда у вас будет достаточно денег, чтобы купить самые последние хитроумные приборы и нанять помощника, который знает, как с ними обращаться.
Третья лекция Я так подробно рассказал историю адаптационного синдрома потому, что проблемы, связанные с ним, занимали меня всю жизнь и что это, очевидно, один из моих главных аргументов в защиту супрамолекулярнои биологии. Но у меня в запасе есть и другие аргументы. Хотя об этом придется говорить более кратко. Вряд ли можно считать чистым совпадением, что большинство из моих последующих встреч с новыми явлениями были также совершенно незапланированными и, подобно общему адаптационному синдрому, основывались на наблюдениях невооруженным глазом. Болезни адаптации Вскоре после описания стресс-синдрома мы пришли к выводу, что многие болезни на самом деле являются скорее болезнями адаптации, т. е. отклонениями общего адаптационного синдрома, чем результатами прямого повреждающего действия патогенных агентов. Придерживаясь этой гипотезы, мы захотели посмотреть, что случится, если животному дать повышенную дозу различных «гормонов адаптации», т. е. веществ, подобных гормонам коры надпочечников, которые в избытке продуцируются организмами при ГАС. Мы ожидали изменений, подобных тем, которые характеризуют реакцию тревоги, по- сколько они связаны именно с повышенной деятельностью коры надпочечников. Мы уже зпали раньше, что во время реакции тревоги ткани, подвергающиеся воздействию раздрал^ителей, не в состоянии развивать адекватную воспалительную реакцию. Отсюда логично было предполагать, что именно гормоны адаптации могут быть причинным фактором подавления воспалительной реакции. 39
Кортикоиды вызывают гиалиноз — «коллагеновую болезнь» 13 1940 г. мы выработали подробный план проверки этой гипотезы. Но, к нашему величайшему удивлению, единственный кортикоид, имевшийся тогда в достаточном количестве,— дезоксикортикостерон, вместо того чтобы подавлять воспалительную реакцию, наоборот, способствовал ее развитию. Особенно выражено это было у животных, получивших в пище добавку NaCl. В этом случае гормон вызывал то, что мы назвали «гиалинозом». Этот синдром характеризуется гиалинизирующим миокардитом (напоминающим воспалительные изменения в сердечной мышце при ревматизме), узелковым периартеритом, неф- росклерозом (с воспалительными изменениями в почках) и значительным увеличением воопалительных реакций в ответ на все виды тканевого раздражения. В общем мы вызвали общую иредраоположенность к воспалению, подобную той, которую можно видеть ъ «коллагеновых болезнях» человека (см. Приложение). Получены данные, прямо противоположные тем, которых ожидали. Наверное, поэтому я вначале пренебрег ими, хотя они были перед глазами как готовая находка задолго до того, как их значение стало наконец очевидным. У крыс, которые получали повышенные дозы дезокси- кортикостерона, я снова и снова обнаруживал характерные белые пятнышки в сердце и почках, видел и даже ощупывал типичные узелки периартерита в брыжейке, но ошибочно принимал их за абсцессы, вызванные какой- то случайной инфекцией. Я всегда делал вывод, что опыты не удались. Поскольку в то время было нелегко получить дезоксикортикостерон, нам понадобилось два года для проведения достаточного количества экспериментов, чтобы наконец предположить причинную связь между гормоном и синдромом. Только тогда мы произвели гистологические исследования и обнаружили почти повсеместно наличие гиалиновых отложений, что и дало название синдрому. После этого не требовалось особого ума, чтобы понять, что гиалиноз в корне отличается от изменений, вызванных адренокортикоидами, и в какой-то степени является прямой их противоположностью. Адренокор- тикоиды, как мы и предполагали, действительно подавляли воспалительную реакцию так же, как это делал стресс. 40
Необходимость в термине «кортикоиды» Все эти находкр! побудили меня предложить термин «кортикоиды» взамен «кортина», который Хартман считал единственным жизненно необходимым гормоном коры надпочечников. Теперь мы научились различать две группы: 1) провоспалительные гормоны, или минералокорти- коиды, такие, как дезоксикортикостерон или открытый впоследствии альдостерон (они способствуют воспалительным изменениям и действуют в основном на водно-солевой обмен); 2) противовоспалительные гормоны, или глюкокортико- иды, подобные тем, которые содержались в неочищенных экстрактах коры надпочечников и были идентифицированы впоследствии как гормоны группы кортизона (они подавляют восоаление и действуют прежде всего на углеводный обмен). Кортикоидная гипертония Поскольку у человека нефросклероз обычно сочетается с гипертонией, мы начали измерять кровяное давление у наших крыс, получавших дезоксикортикостерон, и нашли, что оно значительно повышено. Это было первое экспериментальное доказательство того, что кортикоиды могут вызывать гипертонию со склеротическими изменениями в кровяных сосудах. Но и после всего этого мы были еш,е далеки от того, чтобы доказать связь между стрессом и таким роковым поражением сердца, как инфаркт. Только в 1957 г. другое случайное наблюдение послужило первым толчком к этому. Патологические изменения в сердце В ходе экспериментов, проводившихся для выяснения механизма гиалиноза и, в частности, гормонально обусловленного гипертонического нефросклероза, мы испытывали различные вновь синтезированные галогеновые производные кортикоидов. Все эти галокортикоиды, как оказалось, обладали одновременно глюко- и минерало- 41
кортикоидиыми свойствами и вызывали гиалипоз, если их вводили в сочетании с различными солями натрия, осо- бепно с поварепно!! солью. Однако, когда одной группе крыс вводили галокортикоиды и фосфат натрия, все крысы погибали до появления в почках видимых изменений. В тот день пам нужно было вскрыть очень большое количество крыс и, вопреки правилам, мы не исследовали других тканей, поскольку искали нефросклероз. Если у крысы почка оказывалась нормальной, животное выбрасывали в мусорный ящик. Эксперимент явно не дал результатов, которых мы ждали. Затем я задумался, почему же эти крысы все-таки погибли, и извлек их из ящика для более детального натологоанатомического исследования. Я был щедро вознагражден: в сердцах всех крыс имелись большие белые участки некроза (местного омертвения тканей), подобные тем, которые можно ]^идеть у людей, умерших от инфаркта (см. Приложение, табл. 3). Теперь мы имели в своем расположении простой и надеяшый способ получения некроза сердечной мышцы. Это внеплановое наблюдение, сделанное невооруженным глазом, послужило отправной точкой для нескольких лет планомерных исследований, многие из которых были связаны со сложной техникой. Однако, по моему мнению, решающим моментом было то, что я вынул первых крыс из мусорного ящика и как следует рассмотрел то, чего мы не ожидали увидеть. Наш эксперимент дал достаточно материала для двух объемистых монографий об экспериментально вызванных поражениях сердца и их предупреждении химическими средствами. Основные результаты были следуюпщми. 1. Появление некрозов сердечной мышцы связано с резким падением содержания в ней калия и может быть предупреждено введением калия с пищей. 2. Галокортикоиды, сами по себе неактивные, в малых дозах (с добавлением к пище натрия или без него) так подготавливают (сенсибилизируют) сердце, что оно отвечает на воздействие различных стрессоров (усиленная мышечная нагрузка, кровопотеря, холод) некрозами, обычно приводящими к смерти. Таким образом, химические агенты (кортикоиды, натрий) избирательно предрасполагают какой-либо орган, в данном случае сердце, к повреждающему действию стресса. 3. Животные, подвергавшиеся предварительному воз- 42
действию стрессора (например, усиленной мышечной нагрузке) до и во время гуморальной подготовки («обусловливания») становятся устойчивыми (резистентными) к воздействию стресса на сердце. Поэтому дальнейшее воздействие стрессоров иосле предварительной подготовки не приводит к некрозу сердечной мышцы, который иначе неминуемо имел бы место. 4. Эта резистентность обусловливается не развитием специфической адаптации к агенту, применяемому в качестве стрессора, ибо предварительное действие одного агента (например, усиление мышечной нагрузки) зан1;и- щает сердце от воздействия не только того же самого агента, но и других стрессоров (например, травмы). Очевидно, мы имеем здесь дело с явлением подлинной «перекрестной резистентности», когда повышение сопротивляемости к одному агенту обусловливает и развитие резистентности к другому агенту. Так, например, предварительное применение мышечной нагрузки обеспечивало заш,нту не потому, что после периода тренировки такая нагрузка уже не вызывала стресса; тренированная крыса становилась устойчивой к стрессу любого происхождения. Несмотря на проделанную работу, основные вопросы, касаюп];иеся биохимического механизма, посредством которого агенты вызывают или предупреждают некроз сердечной мышцы, оставались невыясненными. Они, наверное, никогда не будут разрешены до таких пределов, когда не останется никаких проблем. Очевидно, что мы пойдем значительно дальше с помош;ью плановых исследований и соответствуюп],ей техники, например электронной микроскопии и аналитической химии. Но даже примитивные эксперименты научили нас многому, что можно применить в клинической практике. Клиническое применение Интересно, что некрозам, вызванным нами экспериментально, ие предшествует тромбоз — закупорка коронарных сосудов. Это позволяет думать, что некрозы являются скорее причиной, чем следстврюм коронарного тромбоза. В дальнейшем другие исследователи установили, что в противовес господствовавшим раньше представлениям 43
это часто справедливо и оио отношению к человеку. У больных, которые погибают немедленно после сердечного приступа, часто не обнаруживают тромбоэмболии коронарных сосудов, в то время как у тех, которые умирают позднее, эти изменения почти всегда отмечаются. По-видимому, в этом случае тромбоз сосудов возни'кает вторично в некротизированных тканях. Применение калия в качестве профилактического средства против инфаркта миокарда у человека находится еще в стадии эксперимента, но пока результаты достаточно обнадеживающие. Если эффективность этого метода подтвердится, практическая ценность его не снизится от того, что мы ничего не знаем о тончайших механизмах, лежащих в его основе. Ведь ценность пенициллина не уменьшается от того, что мы не знаем в точности, как он действует. Вы должны запомнить, что в зависимости от обстоятельств стресс может как вызывать, так и предупреждать некроз сердечной мышцы. Эти данные проливают свет на парадоксальное по видимости, но хорошо известное наблюдение, что у человека физическая нагрузка также может и вызывать, и предупреждать инфаркт миокарда в зависимости от обстоятельств. Умеренные привычные упражнения держат организм в тонусе и оказывают защитное действие, в то время как неправильная тяжелая нагрузка может оказаться роковой: особенно у инвалидов, «подготовленных» артериосклерозом, неумеренным курением, тучностью или наследственностью. Анафилактоидное воспаление Другим феноменом, случайно открытым при помощи простого наблюдения, является «анафилактоидное воспаление». В 1937 г., через год после появления первой статьи об общем адаптационном синдроме, мы были заинтересованы в том, чтобы определить сравнительную стрессорную активность различных веществ, вводимых вну- трибрюшинно. Одним из таких веществ был яичный белок. Я не помню, каковы были научные доводы в пользу применения именно этого вещества, но мы в это время проводили опыты с сотнями разных химических факторов, и я не был особенно разборчив. К тому же помнится, что 44
в этот период интенсивной работы я обычно приходил в лабораторию очень рано и начинал с приготовления завтрака. Доступность материалов всегда была для меня побудительным фактором в исследованиях, а каждое утро, открывая холодильник, я видел в нем яйца... Так или иначе, каковы бы ни были основания для этого, я впрыснул яичный белок внутрибрюшинно нескольким крысам и отметил, что через 15 минут или около того все они сели на задние лапы и принялись яростно тереть носы. Мордочки у крыс покраснели и распухли, и они приняли такой вид, словно у них начался тяжелый приступ сенного насморка. Однако их лапы и область половых органов также покраснели и опухли. По-видимому, мы имели дело с избирательной реакцией периферических, или акральиых частей, напоминающей избирательный рост этих участков при заболевании, известном под названием акромегалии. Гистологически изменения оказались обусловленными серозным воспалением. Этот феномен напоминал болезнь Квинке, развивающуюся у предрасположенных к этому лиц как проявление аллергии по отношению к некоторым пищевым и другим факторам. В какой-то мере это напомнило мне также анафилактическую реакцию, но, по-видимому, она не требовала никакой предварительной сенсибилизации к соответствующему агенту. Ибо трудно было предположить, что кто-то вводил крысам яичный белок до того, как я коснулся их своей иглой (см. Приложение, табл. 6). По этому поводу я вспомнил классическое наблюдение анафилактоидного шока, сделанное моим учителем Бидлем в сотрудничестве с профессором Краусом из Берлина. Он обнаружил, что у морских свинок анафи- лактоидный шок может быть вызван пептоном без предварительной сенсибилизации. Воспалительные изменения конечностей, наблюдавшиеся нами, были в значительной степени иными, но поскольку они напоминали аллергические и не требовали предварительной сенсибилизации, я назвал их (в честь Бидля) «анафилактоидной воспалительной реакцией». Из соображений краткости теперь обычно употребляют сокращенное обозначение «анафила- ктоидная реакция», или «анафилактоидное воспаление». 45
Снова надпочечники и йоспаление В это время мы были особенно заинтересованы в доказательстве значения оси гипофиз — надпочечники в различном отношении к различным повреждающим агентам. Поэтому я впрыснул яичный белок адреналэктомиро- ванным крысам. Анафилактоидное воспаление у них оказалось чрезвычайно тяжелым и часто оканчивалось гибелью животного. Кроме того, тяжелый стресс (ведущий к значительному увеличению коркового слоя надпочечников) защищал нормальных, но неадреналэктомированных крыс от ответной реакции. Конечно, в 1937 г. мы еще не располагали очищенными противовоспалительными кортикои- дами, но эти находки приводили нас к выводу об их существовании и к предположению о том, что корковой слой надпочечников может быть важным регулятором воспаления вообще. Этот взгляд получил мощную поддержку через несколько лет, когда — как я уже говорил — мы обнаружили, что дезоксикортикостерон может вызывать такие воспалительные изменения, как миокардит и узелковый периартерит с увеличением так называемого воспалительного потенциала (способности соединительной ткани отвечать на раздражения). Однако сама мысль о том, что корковой слой надпочечников имеет какое-то отношение к воспалению, в то время казалась необычной. Никто не принимал ее всерьез до тех пор, пока через много лет первые противовоспалительные гормоны не сделались доступными для клинической практики и не оказались способными подавлять различные воспалительные реакции. Уроки анафилактоидного воспаления Когда мы впервые столкнулись с появлением анафилактоидного воспаления, выяснилось, что получить его можно лишь с помощью яичного белка и только на крысах. Эта особенность явления поставила задачу, но осталась чисто лабораторной диковинкой и — как и многие другие случайные открытия — не привлекла внимания решателей проблем. Однако это явление обещало быть объектом хорошо воспроизводимого и простого теста (при этом не было известно почему). Это побудило многих ученых во всем мире к анализу его механизма и к по- 46
иску его приложений. С момента открытия (1937 г.) оно стало предметом почти тысячи научных работ, выполненных физиологами, биохимиками и клиницистами, причем многие из них использовали гораздо более сложные методы, чем мы. Эти исследования прояснили довольно много вопросов, например: 1. Анафилактоидное воспаление сопровождается выбросом содержимого гранул тучных клеток, содержащих гистамин и серотонин, а возможно, и вызывается этим выбросом. Особенно богаты тучными клетками, а следовательно, и гистамином и серотонином акральные области тела крысы, где и развивается анафилактоидное воспаление. Предварительное введение антитистаминов и антисеротонинов снижает реакцию. 2. Яичный белок вызывает выброс содержимого тучных клеток и высвобождение гистамина, серотонина и гранул из цитоплазмы этих клеток. 3. Не только яичный белок, но и целый ряд других «взрывателей» тучных клеток (например, декстран, декстрин, полимиксин, соединение 48/80, стильбамидин) вызывают у крыс типичное анафилактоидное воспаление. 4. Предварительное введение любого из таких взрывателей предупреждает развитие у крыс анафилактоидного воспаления, при последующем введении того же или других взрывателей. Можно предполагать, что реакция не развивается в данном случае потому, что активное содержимое клеток иссякло. 5. Под действием определенных агентов анафилактоидное воспаление может развиваться не только у крысы, но и у некоторых других видов, включая человека. 6. У крыс, сенсибилизированных по отношению к каль- цифилаксии или кальцергии, взрыватели вызывают обыз- вествляющую анафилактоидную реакцию. Она характеризуется обширной кальцификацией акральных областей, реакция которых ограничивается обычно серозным воспалением. 7. У крыс, сенсибилизированных по отношению к тромбогеморрагии (ТГ), введение взрывателей тучных клеток вызывает тромбозы и кровоизлияния в акральных областях. Реакция эта напоминает аллергическую пурпуру у человека. 8. У животных, подготовлепных яичным белком или другими взрывателями, сопротивление по отношению к 47
агентам, обладающим потенциальной способностью разрушать ткани, значительно снижено, что приводит к развитию острого некроза с предварительной сенсибилизацией (ОНПС). Такое предрасположение к некрозу может быть усилено определенными компонентами тучных клеток (гистамин, серотонин), и, так же как и само анафи- лактоидное воспаление, оно может быть снижено предварительным введением взрывателей, антигистаминов и антисеротонинов. 9. Анафилактоидное воспаление может быть использовано как биологический тест для воспалительных и противовоспалительных веществ. Все это представляет лишь незначительную часть наиболее интересных фактов, полученных при исследовании анафилактоидного воспаления. В целом эти результаты помогли узнать довольно много о механизме реакции и о возможности ее использования в качестве модели для изучения различных фундаментальных вопросов, связанных с патогенезом и лечением болезней. Однако, безусловно, глубинный механизм анафилактоидного воспаления остается нерешенным и будет оставаться нерешенным еще очень и очень долго. Гормональный наркоз Следующая моя находка была совершенно случайной. Более того, сам случай был обнаружен даже не мной. В 1941 г. я занимался исследованием влияния только что синтезированного в то время гормона яичников — прогестерона — на половые органы. При этом я ежедневно вводил крысам подкожно этот препарат, следя за изменениями в половых органах. Спустя несколько недель, я передал работу лаборантке, которая пришла в нашу лабораторию совсем недавно. К моему удивлению, на следующий день она сообщила, что все животные погибли. Поскольку я сам вводил прогестерон в том же количестве и на протяжении многих дней без каких бы то ни было осложнений, я решил, что она допустила ошибку при приготовлении раствора. Мы договорились, что она повторит опыт более тщательно. На следующий день бед« пая девочка пришла ко мне совершенно потрясенная: несмотря па все предосторожности, крысы погибли после 48
первой л^е инъекции. Я представить себе не мог, в чем могла быть ошибка. Я попросил ее повторить инъекцию другой группе крыс, на этот раз на моих глазах. Выяснилось, что, будучи не знакомой с нашими методами введения препаратов, лаборантка ввела гормон внутрибрюшинно, потому что именно такой способ был основным в бактериологической лаборатории, где она раньше работала. Я никак не мог подумать, что способ введения может играть такую роль. Пока я разговаривал с ней об этом, все крысы заснули, как будто бы получили сильное наркотическое средство, а через некоторое время умерли. Все это было чрезвычайно странно. У прогестерона токсического действия никогда не наблюдалось, а наркоз от стероидных гормонов (и от нестероидных тоже) был вообн];е неизвестен. Мне пришлось повторить опыт, но с меньшей дозой прогестерона. Животные опять- таки заснули, но на этот раз через некоторое время проснулись и чувствовали себя нормально. Таким образом, мы столкнулись с истинным гормональным наркозом — сном, вызываемым природным продуктом эндокринной железы. Вероятно, явление это не удалось наблюдать прежде из-за того, что при подкожном введении всасывание прогестерона было слишком медленным, и уровень гормона в крови, который мог бы действовать наркотически, не достигался. Когда же неопытная лаборантка ввела препарат по-своему, прогестерон быстро всосался с большой плош,ади брюшины. Наркоз она просто на заметила, так как ей не было никакой необходимости наблюдать за животными после первой инъекции. А на следуюш,ий день, когда наступило время второй инъекции, почти все животные уже погибли. Впрочем, если бы она наблюдала за ними непосредственно после введения гормона, вряд ли она связала бы их неподвижность с истинным наркозом. После того как я описал эти наблюдения, некоторые опытные авторы подвергли сомнению мое объяснение и приписали неподвижность животных обыкновенному шоковому состоянию. В настоящее время наркотическое действие стероидных гормонов показано не только на животных, но и на людях. Действительно, гидроксидион — близкое производное прогестерона — применяется в клинике как весьма эффективное наркотическое средство при некоторых хирургических операциях, 49
Курьезы и мелочи Мне бы хотелось привести несколько примеров опытов, которыми я занимался, не связанных друг с другом. Эти эксперименты мне хочется использовать как аргументы в защиту простых методов исследования. При решении проблемы такие методы весьма удобны, в особенности на решающем начальном этапе. Что поддерживает длительность молокоотделения? Давно известно, например, что лактация прекращается, если молоко не выводится из грудной железы. Грудь «присыхает», если мать теряет ребенка. Если корову прекратить доить, то вымя ее сморщивается. За многие годы были предложены многочисленные теории для объяснения этого явления, однако ни одна из них не была подтверждена практическими экспериментами. Некоторые физиологи полагали, что атрофию молочной железы вызывает давление скапливающегося молока. Другие считали, что за поддержание секреции ответственно постоянное нервное раздражение за счет сосания или доения. Действительно, если дитя отлучают от материнской груди, прекращается и отток молока, и нервное раздражение в результате сосания. Тем не менее путем перевязки протока этот вопрос нельзя было решить, поскольку в таком случае новорожденный умер бы от голода. Теоретически идеальным тестом была бы денервация железы, однако технически это неосуществимо, так как нервы молочной железы настолько многочисленны и разветвлены, что полная денервация ее совершенно невыполнима. Побуждаемые кажущимися колоссальными трудностями, мы поступили так. У одной группы лактирующих крыс мы перевязали молочные протоки, а другую группу оставили в качестве приемных матерей. День каждая группа крысят проводила со своей собственной матерью, но поскольку экспериментальные крысы не могли накормить своих детей, мы меняли крысят кал^дую ночь. При этом приплод приемных матерей оказывался у крыс, не дающих молока, а дети опытных крыс — у приемных матерей. Это позволяло кормить в достаточной степени обе 50
группы крысят, так как и -te и другие могли получать молоко по 12 часов в сутки. Стимуляция молочной железы была также постоянной у обеих групп крыс. У опытных животных это раздражение было даже слишком сильным, так как их чрезвычайно голодные крысята сосали с еще большим ожесточением, получая сухие соски. Этот простой прием позволил решить нашу задачу совершенно однозначно. Результаты были ясны: нервное раздражение молочных желез в результате сосания само по себе достаточно для поддержания лактации, даже если молоко не выводится из железы. Когда крысята ожесточенно сосали грудь, секреция молока продолжалась до тех пор, пока железы буквально не лопнули под давлением, и молоко излилось наружу. Сосательный рефлекс и ложная беременность Используя тот те самый метод, мы показали, что сосательный рефлекс не только поддерживает лактацию, но и заставляет гипофиз и Я1гчники находиться в состоянии функциональной готовности, необходимой для секреции молока. Вследствие этого половой цикл подавляется: во многих отношениях животные ведут себя так, как если бы они были беременны. Это состояние известно теперь под названием «ложная беременность при лактации». Пре- крап|,ение менструаций на начальных стадиях лактации у женп1;ин связано с аналогичным механизмом. Впоследствии в других лабораториях применялись более сложные методы для установления нервных путей, по которым стимул, получаемый при сосании, распространяется к гипофизу. В свою очередь гипофиз изменяет секрецию собственных гормонов таким образом, что лактация продолжается, а половой цикл прерывается. Антигормоны Хотя в открытии антигормопов, честь которого принадлежит моему учителю Дж. Б. Коллипу, мне досталась абсолютно второстепенная роль, однако на этой работе я хочу остановиться, так как методика ее была также весьма простой. Когда мы начинали эту работу, было 51
уже известно, что при хроническом 1зЁедений гойадо- тронных гормонов деятельность половых желез (яичников и семенников) вначале значительно стимулируется, но затем наступает их атрофия. Что является причиной этого явления: истощение гиперстимулированных тканей половых желез или синтез каких-то антигормонов, аналогичных в известном смысле переносимым кровью классическим антителам? Для решения вопроса одной группе самок крыс вводили длительное время гонадотропный гормон до тех пор, пока яичники не вступали в стадию атрофии. Затем мы брали у этих животных кровь и вводили ее вместе с гонадотропным гормоном другой группе животных. Контрольным животным вводили гонадотропный гормон и кровь крыс, не подвергавшихся инъекциям. Реципиенты контрольной группы реагировали на инъекции так, как мы и ожидали: у них наблюдалась стимуляция яичников. Напротив, у крыс опытной группы никакой реакции со стороны половых желез обнаружено не было. Очевидно, развитие нечувствительности гонад после длительного введения гонадотропного гормона было связано с наличием в крови некоего антигормона. В дальнейшем в других лабораториях для выявления химической природы антигормонов были применены значительно более тонкие методы. Вплоть до настоящего времени исследования в этой области не завершены. Образование кисты околощитовидных желез В пятой лекции я более подробно остановлюсь на весьма любопытном явлении —кальцифилаксии, которая развивается, например, при одновременном ©ведении в организм витамина Д и солей различных металлов. Поскольку примечательной чертой этой реакции является обызвествление мягких тканей, казалось вполне логичным допустить, что наиболее активными среди солей должны быть соли кальция. Однако опыты, которые я начал в связи с таким предположением, казались мне скучными и неинтересными. Вряд ли есть смысл, думал я, доказывать очевидное. Однако предсказуемое не сбылось: в наших условиях соли кальция, в отличие от солей многих дру- 52
гйх металлов, вовсе не вызывали обызвествлейин мягких тканей. Наблюдаемое было совершенно неожиданно: плотные в нормальном состоянии околощитовидные железы крыс после введения витамина Д и солей кальция значительно увеличивались в размере за счет образования ки- стозных полостей. Не исключено, что в этих условиях ^секреция желез протекает на нормальном уровне, но нарушается способность выводить секрет 'в кровь (см. Приложение, табл. 5). Эта находка, как и многие из упоминавшихся, ставила гораздо больше вопросов, чем решала. Во-первых, содержит ли жидкость, скапливающаяся между я^елезистыми клетками, паратиреоидные гормоны? Если да, то какие биохимические механизмы могут обеспечивать непрерывную секрецию гормонов и в то же время блокировать выведение их в кровь? Во-'вторых, можно ли связывать кисты околощитоБидных желез, наблюдаемые иногда у людей (до этого они рассматривались как врожденные пороки), с экспериментальными кистами, которые никак нельзя считать пороками развития? Истинным решателям проблем было бы совершенно необходимо ответить на эти и многие другие вопросы, поставленные случайным наблюдением. Между тем теперь всем известно, что можно вызвать образование кисты в околощитовидных железах, а без этой информации ни один из частных вопросов не мог бы быть поставлен. Я использовал все эти мелкие работы в качестве иллюстраций для подтверждения той точки зрения, что в весьма отдаленных друг от друга областях биологии случайные находки, обнаруженные при помощи простейших методик, должны предшествовать исследованиям на молекулярном уровне. В двух следующих лекциях я хотел бы 'вернуться к основной теме моих исследований, касающихся реакции организма на стресс, а также показать, как эти исследования привели нас к созданию общей гипотезы заболевания. С помощью этой гипотезы мы постараемся точно сформулировать вопросы не только в рамках молекулярной биологии, но и в рамках биологии супрамо- лекулярной, по-прежнему пользуясь лишь наиболее простыми экспериментальными подходами.
Четвертая лекция Почечная гипертония Сегодня я весьма заинтересован в вашем сосредоточенном внимании, поскольку мы будем разбирать очень сложную проблему — проблему почечной артериальной гипертонии. В нашей лаборатории мы особенно заинтересовались этим вопросом, когда обнаружили, что минера- локортикоиды вызывают, помимо синдрома гиалиноза, склероз почек и гипертонию. Что является первичным, гипертония или нефросклероз? Со времени изобретения Гольдблаттом зажима для уменьшения кровотока в почечной артерии известно, что гипертония может быть связана с уменьшением кровяного давления в почках. В нашем случае у крыс, которым вводили большие дозы дезокси- кортикостерона, гипертония сопровождалась закупоркой афферентных артериол почечных клубочков. Мы предположили, что они могут действовать как бесчисленные микрозажимы Гольдблатта, преграждая доступ крови к почечным тельцам. Возник вопрос: может ли синдром гиалиноза в целом (включая миокардит, узелковый периар- терит и повышенный воспалительный потенциал) быть следствием этих изменений в почках? Гипотеза казалась нам чрезвычайно привлекательной, поскольку Гольдблатт и некоторые другие ученые обнаружили ранее, что у собак артериальная гипертония, разви- вающ;аяся при применении зажима почечных артерий, часто сопровождается нарушениями сосудистой деятельности вне почек. Однако, если минералокортикоиды вызывают генерализованные поражения кровеносных сосудов в результате первичного действия на приносящие артериолы, то каким образом они могут влиять столь избирательно и в первую очередь на эту часть сосудистой системы? Для широкого исследования всех этих вопросов мы считали полезным разработать простую и надежную мето- 54
дику, с помощью которой можно вызывать почечную гипертонию у крыс, т. е. у того вида животных, на которых были осуществлены первоначальные опыты с дезоксикор- тикостероном. Имея это в виду, мы начали эксперимент и попытались закреплять зажимы на почечных артериях крыс, однако сосуды оказались столь малы, что методику иельзя было признать ни простой, ни надежной. «Эндокринная почка» Мы остро нуждались в существенном изменении методики зажима артерий и по другой причине. Причиной повышения артериального давления в результате пережи- мания почечной артерии считали обычно увеличение синтеза в почках каких-то неизвестных гормональных веществ. Однако вследствие подобной операции возникали также различные нарушения мочеотделения, поэтому было невозможно определить, что является причиной гипертонии: усиление почечной секреции или снижение выведения гипертензивного вещества с мочой? Мы остро нуждались в методике, которая позволила бы лишить почку только одной из этих двух функций. Но как это осуществить? Если перевязать проток, то прекратится выведение мочи, и почка окажется совершенно выведенной из строя в результате давления скапливающейся жидкости. Если полностью пережать артерию, то почка также погибнет, а если перевязать ее частично, как делал Гольдблатт, то нарушаются одновременно обе функции почки. Как получить заданную степень сужения сосудов? Безусловно, было бы очень удобно пережимать почечную артерию ровно настолько, чтобы давление в почке стало недостаточным для мочеотделения (последнее в значительной степени зависит от давления в почке), но оставалось бы достаточным для секреции гормонов (предположительно увеличивающейся при уменьшении давления). Однако мы вряд ли могли надеяться осуществить это на крысах (на достаточно большом числе животных). Ведь 55
даже обычная операция Гольдблатта из-за малой величины почечной артерии у крыс практически невыполнима. Но вот однажды во время одного из вскрытий мы заметили, что у крысы две почечные артерии отходят от аорты па некотором расстоянии друг от друга. Между ними располагается довольно протяженная часть аорты, достаточная для регулирования степени сжатия сосуда. Зажим, помещенный в этом месте, уменьшал бы давление в левой почке (артерия которой ответвляется ниже), а правая почка не теряла бы выделительной функции и спасала бы организм от смерти в результате уремии. Мы должны были найти метод, с помощью которого во всех опытах можно было бы одинаково сжимать аорту. У крыс этот важнейший сосуд слишком тонок для подобных манипуляций. Однако нам удалось преодолеть трудность с помощью простого кусочка проволочки — мандре- на от иглы для подкожных инъекций. Один конец мандре- на загибали так, чтобы его можно было легко держать между пальцами, и помещали над аортой параллельно ее главной оси между двумя почечными артериями. Затем на аорту и иглу набрасывали нейлоновую нитку (она не садится и не разбухает при помещении ее в водную среду). После стягивания петли ток крови прекращался. Теперь нам оставалось только удалить мандрен. В результате просвет сосуда точно соответствовал толщине иглы. Таким образом, задача была решена. Мы могли пережимать аорту и при этом точно знать величину просвета, хотя степень сжатия была, безусловно, не точно такой, какой бы нам хотелось. Как вызвать уменьшение давления в левой почке, чтобы прекратить мочеотделение, но не повредить органа? Первоначально мы собирались накладывать лигатуру на аорту, измеряя давление в почечных сосудах. По это было технически неосуществимо. Два пути решения задачи К счастью, очень простой прием помог нам избежать необходимости измерять давление для того, чтобы удостовериться в получении необходимой степени сжатия. Мы сомневались в том, что для крыс определенного размера должен существовать калибр мандрена, соответствующий 56
просвету, до которого должна сжиматься аорта для получения желаемого эффекта. Единственный выход — найти для каждой крысы подходяпдую толш,ину мандрена. Схема операции «эндокринная почка» Нить петлей охватывает аорту и помещенный рядом искривленный мандрен между ответвлениями двух почечных артерий. Проток нижней почки перерезан. Пунктирной линией показаны размеры почки, до которых она уменьшается вследствие эндокринной трансформации Задачу решили так. В то время я проделал довольно большую работу с мандреном, использовавшимся в первоначальных экспериментах, и достаточно привык к нему. Вместо того чтобы с колоссальной затратой времени отыскивать калибр мандрена, подходяш,ий для каждой крысы в отдельности, я определял размер животного, подходя- ш,ий для моего мандрена. Как добиться успеха при операции Я полагал, что если взять животных с разным весом (от 40 до 200 г) и сжать им аорты на то личину моего мандрена, то можно будет потом найти размер животных, у (которых такой мандрен произведет желаемый эффект. Успех операции можно было бы легко определить, если перевязать проток левой почки в области ояизкого давления. Если давление действительно снижается до нужного уровня, то в перевязанной части протока не будет происходить накопления мочи, и почка не будет претерпевать некроти^ческих изменений. Все эти предположения были подтверждены экспериментально. Кровяное давление заметно повышалось лишь 57
у тех животных, у которых аорту пережимали достаточно сильно. ГЗ этом случае во всем организме наблюдалось ра;пзптпе гпалииоза с поражением сосудов (подобно явлениям, обнаружшшемым при применении минералокорти- коидов); гиалиноз затрагивал и интактную правую почку. Только в левой почке, где давление резко уменьшалось вследствие операции, никаких изменений не наблюдалось. Таким образом, случайное наблюдение, что почечные артерии ответвляются от аорты на разных уровнях, а затем последовательные опыты, описанные выше, позволили нам установить, что почка, не обладающая мочеотделительной функцией, может по-прежнему вызывать гипертонию и гиалиноз. Поскольку этот эффект нельзя было воспроизвести при помощи удаления или денервации одной ночки, пришлось признать, что он связан с каким-то химическим механизмом почечного происхождения. Образование солидной почки Как только мы дошли до этой стадии, возникла новая проблема — результат другого, незапланированного наблюдения. Почка с ограниченным кровоснабжением, в отличие от своего интактного партнера, не только не претерпевала склероза и поражения сосудов, но и значительно уменьшалась в размере. Гистологическое исследование показало, что она целиком превратилась в твердый орган с типичной структурой эндокринной железы. Тот факт, что она могла вызывать гиалиноз на расстоянии, мы рассматривали как дополнительное подтверждение ее эндокринной активности. По существу, нам удалось получить «эндокринную почку» в чистом виде путем уменьшения артериального давления в почке до того критическою уровня, который не прекращает (а в действительности даже повышает) секрецию гормонов, не вызывая при этом дегенерации или некроза органа. Эти исследования подняли много вопросов, касающихся взаимоотношений между эндокринными и мочеобразо- вательпыми функциями почечной ткани. Затем многие исследователи использовали операцию «эндокринная почка» для изучения морфологических и биохимических изменений, связанных с этими функциями. 58
Гранулемный мешок Еще одним «побочным продуктом» работы над ГАС была разработка методики «гранулемной сумки». В наших исследованиях, касающихся влияния стресса и гормонов стресса на воспаление, мы остро нуждались в надежной количественной методике, пригодной для анализа самого процесса воспаления. Обычно в таких исследованиях на животных воспаление достигается втиранием в кожу, закапыванием в глаза или подкожным введением каких-либо раздражающих веществ. Однако в этих условиях раздражители (микробы, химические вещества) полностью смешиваются с жидкостью (экссудатом) и клеточными (гранулемными) частями воспаленной ткани. Более того, очертания очага воспаления недостаточно четко отграничены и непредсказуемы, вследствие чего количественная оценка составных частей практически неосуществима. По тем же причинам были непригодны для нас и воспалительные реакции, вызываемые общими воздействиями, не исключая и анафилактоидного воспаления. Цели В чем мы действительно нуждались, так это в экспериментальной модели воспаления, хорошо воспроизводимой на животных и обладающей следующими характерными чертами: 1. В модели должны удовлетворяться условия сохранения раздражителя в месте воспаления. В противном случае невозможно оценить количественные взаимоотношения между раздражителем и реакцией. 2. Область воспаления должна иметь четкие предсказуемые размеры и форму, чтобы их можно было легко определять. 3. Два основных компонента, участвующих в воспалительной реакции,— клеточный барьер и воспалительная жидкость — не должны перемешиваться (подобно твердой и жидкой частям влажной губки), чтобы их можно было исследовать порознь. 4. Структура должна иметь стенки с постоянной толщиной, чтобы можно было оценивать ее функциональную роль как барьера (например, вводя микробы или корроди-
рующие вещества в полость и определяя время от введения до перфорации стенок). Неправильные стенки с участками различной толщины для таких тестов, разумеется, непригодны. Таковы были наган требования, и много лет мы бесплодно пытались разработать такой тест. Мне казалось, что для этой цели надо использовать искусственный каркас: например, стеклянную бусину или металлический шарик, который заставил бы соединительную ткань расти вокруг с образованием правильной сферической структуры. Однако этот каркас должен быть мягким и эластичным, а впоследствии должен исчезать и оставлять полость, где могла бы скапливаться жидкость. Все каркасы, которые я перепробовал, были жесткими, и даже при легком надавливании окружающая их кожа лопалась. Кроме того, в этом случае нерептенным оставался и вопрос об изъятии каркаса после образования барьера. Тем не менее идея создать такой тест была очень привлекательной, но казалась совершенно неосуществимой до тех пор, пока счастливый случай не указал нам наконец путь. Счастливый случай При лечении туберкулеза часто бывает эффективным введение в грудную клетку воздуха (или другого газа) для сжатия и временного отключения больного легкого для предоставления ему нужного функционального покоя. С другой стороны, поскольку любой вид стресса чрезвычайно неблагоприятен для туберкулезных больных, мне было интересно точно выяснить, насколько сильный стресс вызывает введение воздуха само по себе. Для этого я вводил воздух крьгсам в грудную клетку с намерением в дальнейшем обследовать реакцию почек как показатель стресса. В то время как я занимался этим, к нам в лабораторию пришла с экскурсией группа бразильских ученых. Я обернулся, чтобы приветствовать их, игла вышла из полости грудной клетки, и весь воздух попал под кожу спины. В этом месте образовался в высшей степени правильный, несколько похожий на яйцо мешок из соединительной ткани. Это было то, что мы искали! Почему бы не использовать именно воздух как каркас для образова- 60
ния из соединительной ткани мешка нужной формы и величины? Воздух упруг, он постепенно всасывается в кровь, и нет никакой нужды специально удалять его для создания полости, в которой могла бы скапливаться жидкость. Я начал массовые опыты и вводил в полость раздражитель (обычно кротоновое масло), чтобы соединительнотканная выстилка превратилась в барьер воспаления. вид грануломнои сумки Внешний у крысы а — при естественном освещении, б — при освещении пучком света в темноте; крыса закреплена в вертикальном положении Это оказалось очень удобной процедурой: выстилка образовывала грапулемную сумку, а полость заполнялась жидкостью. После того как крыс забхгвали, объем жидкости можно было легко измерить, отсасывая его градуированной пипеткой, а соединительнотканный барьер можно было извлечь и отдельно взвесить. Если крысам выбривали спину, то за ходом воспаления можно было следить день за днем, просвечивая сумку светом лампы- вспышки и замеряя высоту столба жидкости. Даже функциональные тесты с целью определения эффективности преграды можно было проводить без каких бы то ни было затруднений, вводя в полость микробы, ферменты или какие-либо корродирующие веп1;ества и определяя максимальные концентрации, не вызывающие перфорации (см. Приложение, табл. 6). Этот тест гранулемной сумки оказался в высшей степени удобным и при анализе влияния стресса на воспалительную реакцию. Теперь он широко используется в 61
фармацевтической промышленности для апробации про- воспалительных и противовоспалительных средств. Он также повсеместно применяется в исследованиях, касаюп^их- ся биохимии воспалительной жидкости и роста микробов или перевиваемых опухолей в «живой пробирке» из соединительной ткани. MAC Гранулемный мешок можно получить при помощи различных агентов. Действительно, почти любое вещество при введении в подкожный воздушный мешок превращает стенки в гранулему и вызывает экссудацию жидкости в полость. Хронические раздражители длительного действия, которые всасываются или инактивируются с трудом (кротоновое масло, каррагенин, каолин) более эффективны, чем легковыводимые или быстрораспадающиеся вещества (гипертонические солевые растворы, формальдегид, кислоты или щелочи), по по существу это неспецифическая местная реакция на повреждение, локальное проявление ГАС. Такой местный адаптационный синдром, или MAC, также весьма специфичен в смысле проявлений, но неспецифичен в смысле этиологии. Структурные изменения совершенно одинаковы независимо от вида тканевого раздражителя. Воспалительная реакция варьировала по интенсивности в зависимости от силы агента, однако структурно всегда состояла из гранулемы и экссудата. Следует признать, что различные тканевые раздражители вызывают качественно несколько различающиеся гранулемные сумки: экссудат может быть геморрагическим, гнойным или серозным, а сама сумка преимущественно фиброзной или богатой гистиоцитами. Однако мы рассматривали это как простые отклонения от основного стереотипа в результате наложения специфического эффекта отдельных патогенных факторов. MAC и ГАС Такая же вариабельность наблюдается и в случае ГАС, где, как мы уже видели, неспецифические изменения почти всегда осложнены специфическим действием стрессоров. Холод, например, вызывает повышение темпе- 62
ратуры тела и потоотделение, ийсулин — гипогликемию, адреналин — гипергликемию, а ртуть — кальцифицирую- щий некроз. Эти изменения накладываются на реакцию тревоги, вызываемую любым из этих агентов. В случае ГАС так же, как и в случае MAC, стереотипное действие стресса «загрязнено» специфическим эффектом стрессора, затемняющим общую картину. Во многих отношениях — по не во всех, как мы увидим позже,— MAG соответствует воспалению, что может рассматриваться как некое «родовое» понятие, применяемое для множества субформ (например, серозное, гнойное, гемморрагическое, гистио- цитное воспаление). MAC напоминает ГАС и во многих других отношениях. При интенсивном хроническом раздражении он развивается в три стадии (первоначально охарактеризованные как острое воспаление, образование гранулемы и некроз), соответствующих местной реакции тревоги, фазе резистентности и фазе истощения. Как и при ГАС, вторая стадия связана с значительным повышением резистентности, так как хорошо развитые гранулемные сумки могут переносить введение огромных доз раздражителей, не подвергаясь некрозу. Тесная связь между ГАС и MAC была подчеркнута в упомянутом выше наблюдении, согласно которому общий стресс (особенно вызванная адаптивными гормонами реакция тревоги) является одним из наиболее мощных регуляторов MAC, в то время как значительное поражение тканей местным стрессом может вызвать ГАС. В обычных условиях такое поражение тканей сопровождается воспалением, а развивающийся вследствие этого ГАС связан с повышенной секрецией противовоспалительных гормонов. Следовательно, имеет место механизм обратной связи: MAC вызывает ГАС, который (первично через секрецию противовоспалительных гормонов) стремится затормозить MAC, по крайней мере в отношении главных воспалительных проявлений. Каким образом стресс вызывает специфические изменения? Безусловно, такие распространенные явления, как неспецифические реакции тканей на повреждение, не прошли незамеченными в течение многих веков. С давних времен известно, что очень различающиеся химические я 63
физические агенты могут вызывать отек, гиперемию, нагноение, геморрагии, некроз, дегенерацию клеток или разрастание соединительной ткани. Действительно, было постулировано, что даже такие специфические структурные изменения, как обызвествление, образование кости или индукция злокачественного роста, могут являться следствием неспецифического повреждения тканей. Однако почему они не появляются всякий раз, когда ткани подвергаются раздражению любым агентом достаточной силы? Плюрикаузальные местные поражения Тот факт, что после соответствуюш,ей сенсибилизации («обусловливания») практически любой стрессор может вызывать избирательно некроз сердечной мышцы, и привлек наше внимание к явлению, которое я в дальнейшем назвал плюрикаузальными болезнями К Видимо, многие заболевания, подобно музыкальным аккордам, связаны с одновременным действием двух или более агентов. Мы подробно остановимся на этом ниже. Здесь я только хочу отметить, что многопричинность не может считаться доказанной до тех пор, пока мы не разработаем методов, поз'воляюп];их доказать, что эти изменения закономерно вызываются комбинацией агентов, каждый из которых в отдельности действовать не может. При чисто теоретических соображениях нет оснований полагать, что местные раздражители вызывают тот или иной тип реакции тканей в результате комбинирования неспецифического (местного стрессорного) и специфического воздействия. Синтетическая природа таких эффектов должна быть доказана получением реакции при комбинированной обработке предполагаемыми ингредиентами. Ниже мы покажем, как это стало возможным для других плюрикаузальных заболеваний. Мне просто хочется сказать несколько слов об этой проблеме здесь, поскольку впервые она возникла именно в таком контексте. Нас интересовало, что является причиной той или иной специфической реакции, которую вызывают тканевые раздражители помимо обычного воспаления? Не связано ' От латинских слов «plus» — больше и «causa» — причина.— Прим. пер ев. 64
ли это с тем, что молекулы раздражителей содержат два патогенных фактора — один специфический, а другой неспецифический? Однако разделить эти факторы, не разрушая молекул, невозможно. Тем не менее нам казалось реальным показать сложную составную природу специфической реакции, «синтезируя» ее путем сочетания нескольких патогенных агентов. Вполне могло быть, что стресс в чистом виде — к примеру, вызываемый различными формами химически совершенно инертного чужеродного тела — будет вызывать существенно различные качественные изменения, зависящие исключительно от локального распределения одного и того же механического стресса. Например, способна ли подкожная имплантация (вживление) объектов разной формы из химически инертного стекла «пирекс» вызывать образование качественно различающихся тканей? Если да, то эти реакции можно признать плюрикау- зальными, даже если они вызываются единственным объектом. Они будут зависеть не просто от силы стресса, но и от его координированных «аккордов», определенных сочетаний повышенного (или пониженного) давления на «клавиатуру» области, подвергаемой воздействию. Тканевый каркас Ум мой был чрезвычайно смущен этой мечтой, но она так и оставалась неосуществленной. Уж слишком мало шансов было найти путь реализовать ее на практике. Тогда я вспомнил, что на начальных стадиях работы с грану- лемной сумкой, чтобы направлять рост ткани, я использовал в качестве каркасов различные твердые объекты. В то время я случайно обратил внимание на живые тканевые структуры очень характерной формы, растущие внутри и вокруг имплантированного объекта, который они, казалось, использовали в качестве каркаса. Теперь мы повторилж эти опыты и обнаружили, что предметы с гладкой поверхностью (мы назвали их тканевым каркасом) из химически инертного стекла «пирекс» действительно могут вызывать рост клеток разных типов, что зависит исключительно от размера и формы имплантированного предмета. Например, полые длинные трубки с отверстиями с обеих сторон стимулировали образова- 3 Ганс Селье g5
ние тонкого хрящеподобного тяжа соединительной ткапи с развитым кровоснабжением, проходящего сквозь трубку по ее оси. Трубки в форме X или Y вызывали соответственно образование соедииительнотканных тяжей крестообразной пли раздвоенной с одного конца формы. С другой стороны, в запаянных с одного конца трубках воздух в просвете постепенно замещался жировой тканью, что практически имело вид настоящей пальцевидной липомы (жировика). В коротких цилиндрах центральный тяж часто превращался в трубчатую кость с типичными наслоениями, последовательно накладывающимися друг на друга, начиная с внутренней поверхности инородного тела. Эти структуры напоминали трубчатые кости крысы: центральную часть выполнял костный мозг, а на обоих концах обнарул^ива- лись хрящевые пластинки роста в процессе эндохондраль- ного окостенения. Если такая широкая короткая трубка оставалась на месте около года, она обязательно вызывала развитие рака — фибросаркомы или остеохондрофибросар- комы. Любопытно, что за редким исключением опухоли развивались не в области непосредственного контакта со стеклом, а в базальных пластинках соединительной ткани, которые прикрывают оба конца трубки, подобно пергаменту с двух сторон барабана. Безусловно, даже в подобном случае, когда поражение вызывается единственным патогенным агентом (пример со стеклянной трубкой), форма порал^ения будет зависеть от целого ряда факторов. К примеру, тканевый каркас крупных размеров, более легко приводящий к развитию злокачественного новообразования, вызывает также обильную экссудацию. Жидкость заполняет полость трубки и приходит в соприкосновение с большой площадью ткани на широких базальных пластинках. Вполне вероятно, что застойный экссудат может служить питательной средой для вирусов, находящихся в латентном состоянии в организме крысы. Они становятся патогенными лишь в благоприятных условиях среды. Если это онкогенные вирусы, то развивающиеся опухоли можно с полным правом считать плюрикаузальными, поскольку развитие их зависит от целого ряда факторов: 1) наличия вирусных частиц в организме; 2) образования изолированной полости, за- полнепной благоприятствующей питательной средой. Однако стеклянные имплантаты не вызывали снеци- 66
фического роста, если предотвратить заполнение трубки жртдкостью. Для этого трубки перед имплантацией разбивали на несколько кусков. Плоские стеклянные пластинки вызывали лишь образование волокнистой капсулы (см. Приложение, табл. 7). В ходе работы с тканевыми каркасами нас особенно заинтриговал факт индукции отдельных костеподобных образований. Но в противоположность всем другим формам трансформации тканей (метаплазии) этот тип был случайным, непостоянным. Мы искали более надежный метод, однако в течение многих лет наши детально планированные исследования не приносили никаких результатов. Выйти из этого положения нам помог еще один счастливый случай. Индукция костной ткани в сердце В исследованиях, посвяш;енных изучению стресса и сердечных заболеваний, нам было нужно радикально уменьшить размеры сердечной мышцы, чтобы выяснить, не повышается ли при этом восприимчивость к стрессу у оставшейся части мышцы. Для дозированного удаления участков миокарда мы разработали метод, с помоецью которого определенную часть верхушечной области сердечной мышцы удавалось перевязывать простой лигатурой, накладываемой на оба желудочка. Можно перевязать вплоть до трети желудочков без летальных последствий. Такое грубое вмешательство, к нашему чрезвычайному удивлению, ни в коей мере не влияло на самочувствие животных или резистентность к стрессу. Поэтому пришлось признать этот метод бесполезным для наших целей. Однако случилось нечто непредвиденное. Из этого опыта сохранилось двенадцать крыс в качестве курьезных экспонатов для посеп];аюш,их нашу лабораторию. Через два месяца мы решили, что они не представляют особого интереса, и забили их. Как и предполагалось, вскрытие показало некроз на перевязанном участке миокарда. Однако участок мышцы непосредственно над лигатурой не только расшпрплся (для восстановления размера желудочков), но и полностью трансформировался в типичную плоскую кость. Она состояла из дтюп- ной чашевидной костной пластинки со спикулами, а про- 3* 67
странство между спикулами заполнилось костным мозгом. При гистологическом исследовании поперечных срезов этой кости была обнаружена структура, практически неотличимая от строения костей черепа крысы (см. Приложение, табл. 8). Некоторые авторы считали, что в случае образования кости при использовании тканевого каркаса мог иметь место контакт с позвонками, поскольку стеклянные трубки имплантировались в соединительную ткань со стороны спины. Очевидно, что при лигатуре сердечной мышцы вряд ли есть вероятность непосредственной индукции кости близлежащими костными тканями. В настоящее время мы всерьез занимаемся различными формами метаплазии, т. е. превращения одной ткани в другую, индуцируемыми в результате применения тканевых каркасов или лигатур мрюкарда. Есть основания полагать, что в обоих случаях определенную роль может играть постоянное давление на соединительную ткань. При моделировании уже сформированной кости механические факторы достаточно важны; они также могут, вероятно, приводить к индукции образования новой кости. Однако преждевременно формулировать какие бы то ни было теоретические обобщения, поскольку к решению этой проблемы мы еще практически не приступили.
Пятая лекция Патогенный фактор и «почва» В связи с полученными результатами значительно возрос наш интерес к взаимодействию между потенциальным патогенным агентом и «почвой», т. е. объектом, на который он действует. Что нам стало ясно? 1. Последствия стресса (инфаркт или его отсутствие) могут быть обусловлены предварительной подготовкой организма определенными химическими веш;е€твами. 2. Реакция соединительной ткани (воспаление или его отсутствие) в значительной степени зависит от соотношения провоспалительных и противовоспалительных корти- коидов. 3. В высшей степени различные типы метаплазии могут быть получены направленно, соответствующим распределением давления (местный стресс) на участок соединительной ткани на спине или на рубец на верхушке сердца. Могут ли определенные плюрикаузальные поражения зависеть от координированного возбуждения элементарных тканевых рецепторов элементарными патогенными раздражителями? Теоретически молекула может состоять из нескольких биологически активных единиц. Одна из них, к примеру, может вызывать стресс, а другая — индукцию образования костной ткани или канцерогенез. Однако можем ли мы надеяться расщ;епить индивидуальные молекулы на эти гипотетические элементарные патогенно-функциональные группы, если последние в принципе хмогут не только быть частями этой молекулы, но и отличаться друг от друга лишь по своим физическим и химическим свойствам (например, электрические заряды атомов в отдельной молекуле). По этой причине лучше говорить об элементарных качествах, а не о частицах или субатомных локусах. 69
Для аналогии мы можем привести тот факт, что зерна различного размера, веса, магнитного заряда, цвета нли температуры могут быть разделены в смеси определенными приемами (сита, центрифуги, магниты, светофильтры или термометры). После извлечения из смеси их можно использовать как блоки для целенаправленного синтеза качественно различных структур, хотя каждое зерно само по себе гомогенно и лишено каких бы то ни было характерных особенностей топологии или участков, которые можно было бы приравнять к функциональным группам в молекуле. Экспериментальные диатезы При попытке разделить «свойства» планирование эксперимента не продвинуло нас слишком уж далеко, и снова нам помог случай. Мы догадались, как вызвать экспериментальные диатезы, т. е. предрасположенность к специфической форме реакции. В этом случае определенный агент сенсибилизирует ткани таким образом, что они реагируют весьма избирательно простой (элементарной) реакцией на агенты другой категории, единственным общим свойством которых является реакция на один и тот же определенный (элементарный) раздражитель. Другими словами, индукция диатеза позволит нам выделить класс тканевых рецепторов, которые станут доступны биологическому исследованию после воздействия определенных раздражителей. В определенном смысле этот метод позволяет осуществить функциональное выделение чистого штамма рецепторов и чистого штамма раздражителей, которые в принципе невозможно разделить пространственно, поскольку они являются лишь функциональными частями, элементарными качествами сложной матрицы. Посмотрим, однако, в какой степени эта гипотеза подтверждается надежными фактами, полученными при изучении некоторых экспериментальных диатезов: кальцифи- лаксии, кальцергии, феномена тромбогеморрагии (ФТГ), острого некроза с предварительной сенсибилизацией. Все эти поражения являются плюрикаузальными, поскольку они зависят от координированного действия обусловливающего фактора (или сенсибилизатора), который вызывает скрытую предрасположенность к специфической 70
форме реакции (например, кальцифилаксии, тромбозу, некрозу) и опознающего эту предрасположенность провоцирующего агента, который способствует проявлению болезни и определяет ее локализацию. Наш образ мышления перестроился, и мы стали применять понятия, полученные при изучении процессов, наблюдаемых при экспериментальных диатезах, к нашим исследованиям воспаления. Тогда соотношение между провоспалительными и противовоспалительными кортикои- дами следует рассматривать как фактор, обусловливающий данный тип реакции, в то время как вещество, раздражающее ткань,— как провоцирующий фактор, который позволяет проявиться этой тенденции и определяет локализацию воспаления. Однако первый по-настоящему типичный пример экспериментального диатеза как плюрикау- зального заболевания опять-таки обнаружился случайно, когда поиски наши были направлены в абсолютно противоположную сторону. При исследовании склонности сердечной мышцы к инфаркту, вызываемому определенными кортикоидами, мы вспомнили, что производные витамина Д по своему химическому строению близки к стероидным гормонам. Вследствие этого нас заинтересовало, может ли дигидротахи- стерол (ДГТ), «родственник» витамина Д, имитировать действие кортикоидов при сенсибилизации сердца по отношению к развитию некрозов. Выяснилось, что нет. Кальцифилаксия Однако во время очередного обхода института один из сотрудников обратил мое внимание на тот факт, что у большинства крыс, получавших ДГТ, шелушится кожа. Он предлагал их забить, чтобы не заразились остальные. Я выщипал клочок волос, чтобы лучше рассмотреть кожу, и увидел, что шелушение не столь сильно. Мы решили не забивать крыс в надежде на их выздоровление. На следующий день участок, лишенный шерсти, побелел, а затем уплотнился, что создавало впечатление обызвествленного панцыря наподобие черепашьего. Гистохимическое исследование вскоре подтвердило нашу догадку: весьма умеренная травма при выщипывании шерсти привела к массивному обызвествлению, вероятно, вследст- 71
вие того, что крысы были подготовлены к нему введением ДГТ. Это сразу показалось мне явлением в высшей степени достойным внимания, возможно, потому что сам я был подсознательно подготовлен к нему нредыдуш,им опытом. Экскурс назад, в дни студенчества Я вспомнил, что в 1927 г., еш,е будучи студентом- медиком, начал карьеру исследователя, получив в виварии нашего отделения патологии двух престарелых крыс. Я должен был отравить их облученным эргостеролом — веш,еством, которое к тому времени стало широко применяться. Передозировка этого синтетического препарата витамина Д вызывала обширное метастазируюш;ее обызвествление у взрослых особей крыс (особенно в сердечнососудистой системе, почках, легких и кишечнике), но скелет затрагивала весьма незначительно. Однако неполовозрелые крысы, подвергавшиеся действию препарата во внутриутробном состоянии или в период кормления молоком матери, реагировали на витамин Д (получаемый с молоком или через плаценту) совершенно иным синдромом. Обызвествления мягких тканей кожи у них не наблюдалось, но в костях возникали множественные спонтанные переломы в результате рассасывания костной ткани. Одновременно коя^а (особенно кожа головы) теряла эластичность и срасталась с нижележаш,ими тканями: животные выглядели исхудавшими, «с впалыми ш,еками». Эти факторы были должным образом (хотя и не без некоторых колебаний) доложены на заседании Общества немецких врачей в Праге 26 октября 1928 г.— это был мой первый научный доклад. Поскольку меня интересовали поражения костной ткани, я не обратил особого внимания на состояние кожи и даже не исследовал ее гистохими- чески для выявления обызвествления. В 1932 г., будучи аспирантом в Университете Джона Хопкинса в Балтиморе, я заметил, что экстракт околош,и- товидных желез также вызывает аналогичное отвердение кожи у крыс. Но на этот раз я провел гистохимические исследования и обнаружил в пораженных участках явления кальцификации и некроза. Они напоминали по виду определенную форму склеродермии (с обызвествлением). 72
Склеродермия Лишь 25 лет спустя нам удалось воспроизвести эти склеродермоподобные изменения у крыс после введения им ДГТ. Однако даже тогда кожные порая^ения, вызываемые экстрактом околощитовидной железы или ДГТ, не могли служить практической моделью болезни. Они сопровождались высокой смертностью и развивались не всегда (лишь у новорожденных крысят) и только на коже головы или шеи, а не там, где нам хотелось бы. Бросая ретроспективный взгляд, я полагаю, что причиной неудач при попытке получить падежные результаты в начальных опытах было то, что кожные поражения возникали лишь там, где я случайно наносил крысам легкую травму, когда держал их за загривок при инъекции. Новорожденные крысята, возможно, были особенно чувствительными, потому что их безволосая тонкая кожа в большей степени подвержена повреждениям при прикосновениях. Пусть будет так. Но теперь мы обладали надежным методом (с помощью выщипывания), позволяющим бесперебойно вызывать кожный кальциноз в любой области тела у крыс любых возрастных групп, не применяя сублетальных доз паратиреоидного экстракта или ДГТ. Усовершенствование этого простого теста было поворотным пунктом в наших исследованиях: с его помощью мы достигли большего прогресса за последующие шесть месяцев, чем за все предыдущие 32 года вместе взятые. Теперь перед нами открывался путь систематического анализа специфических качеств, которыми должен обладать провоцирующий агент для того, чтобы вызвать кожный кальциноз у сенсибилизированного животного. Выяснилось, что целый ряд химических веществ может играть роль провоцирующих агентов, и если эти вещества вводить внутривенно, то многие из них вызывают избирательное местное обызвествление в определенных внутренних органах, с которыми они обладают наибольшим сродством. Теперь нам известно, что при кальцифилаксии сенсибилизацию можно проводить различными агентами, единственной общей характеристикой которых является то, что они вызывают гиперкальцемию. В этом случае гормон околощитопидных желез и производные витамина Д действуют как сенсибилизаторы: они подготавливают организм 73
таким образом, что последующее введение провоцирующего фактора способствует локализованному обызвествлению тканей. Наиболее мощными провощтрующими факторами являются травматические повреждения или введение «взрывателей» тучных клеток, продуктов распада тучных клеток и некоторых металлов. Местная и диффузная кальцифилаксия После предварительного введения гормона околощитовидных желез в сенсибилизирующих дозах последующая местная реакция соединительной ткани на введение провоцирующего фактора, такого, как СгС1з или железосодержащего декстрана, вызывает местное обызвествление (местную кальцифилаксию). В тех же условиях внутривенное введение СгС1з вызывает осаждение кальция в околощитовидных железах, комплекса декстран-железо — в поджелудочной железе, серотонина — в слюнных железах и т. д. (генерализованная кальцифилаксия). Иными словами, гиперкальцемический агент действует как общий сенсибилизатор тканей по отношению к определенному типу реакции (в данном случае обызвествления), однако для выявления этой тенденции и ее локализации необходимы «провоцирующие агенты» (см. Приложение, табл. 8). Соли металлов в отношении их участия в экспериментальных плюрикаузальных заболеваниях могут быть ориентировочно разбиты на четыре основные группы. К первой группе (FeGl2, СгС1з и т. д.) относятся агенты, вызывающие кальцифилаксию; другие группы включают в себя соли, играющие важную роль в кальцергии и в феномене тромбогеморрагий, о чем будет сказано ниже. Кальцергии Теперь мне хочется сказать несколько слов о кальцергии — явлении, которое было открыто нами (опять- таки случайно) в качестве побочного продукта при изучении кальцифилаксии. В случае, когда местное обызвествление развивается без сенсибилизации в тканях, окружающих инъецировац- 74
fioe чужеродное вещество, мы говорим о местной кальцер- гии. Явление это развивается под действием единственного патогенного фактора. Оно представляет собой монокаузальное заболевание и потому в данном случае не представляет для нас особого интереса. Заметим, однако, что большая часть местных «кальцергенов» принадлежит к второй группе (КМп04, LaCls и др.). Генерализованная кальцергия развивается при внутривенном введении металлсодержащих соединений третьей группы (например, соли свинца) с последующей местной или общей провокацией при помощи «взрывателей» тучных клеток или продуктов их распада. Поражения тканей при кальцифилаксии, местной каль- цергии или генерализованной кальцергии с местным выявлением практически неотличимы друг от друга: они проявляются в основном в отложении гидроксилапатита в соединительной ткани, непосредственно подвергавшейся воздействию. Напротив, после сенсибилизации по отношению к кальцифилаксии или генерализованной кальцергии общая «провокация» вызывает ограниченное отложение кальция в удаленных органах — таких, как слюнные железы, поджелудочная железа, матка, каротидное тело, околощитовидные железы или вегетативная нервная система (см. Приложение, табл. 10). ФТГ Мы пытались получить генерализованную кальцергию внутривенным введением различных металлов в сочетании с соединениями, которые, как предполагалось, могли служить провоцирующими факторами. При этом мы об- наружили целый ряд сочетаний, оказавшихся неэффективными в смысле обызвествляющего действия, но вызывавших тромбозы с геморрагиями в зоне выявления реакции. Таким образом, мы натолкнулись на феномен тром- богеморрагии. В этом случае сенсибилизация достигалась металлсодержащими соединениями четвертой группы (ScCls, InCls) или сульфопроизводными полисахаридов (карагенин, агар). Наиболее эффективными провоцирующими факторами были взрыватели тучных клеток— 5-ОТ, адреналин, норадреналрш, производные вазопрес- сина и гипотермия. 75
в случае ФТГ, как и в случае кальцифилаксий, МЫ различаем местный и генерализованный вариант: местный ФТГ развивается (у соответствующим образом сенсибилизированных животных) при местном введении провоцирующего фактора в соединительную ткань; генерализованный ФТГ развивается после внутривенного введения такого агента в органах, особенно чувствительных к используемому агенту (см. Приложение, табл. 10). Во всех опытах каледое случайное наблюдение влекло за собой период развития, направленный на выяснение условий возникновения данного явления. И пока занимались этим, мы находили нечто непредоказанное и даже непредсказуемое. Почти всегда это новое явление, хотя и ясно видимое, в первый момент не замечали, поскольку в упор его никто не рассматривал. В лучшем случае его считали досадной неудачей при попытке обнаружить искомое. Лишь после того, как такое явление наблюдали несколько раз, мы замечали его периферическим полем нашего зрения, поскольку теперь оно уже достаточно сильно привлекало наше внимание. онпс То же самое можно сказать и об остром не^крозе с предварительной сенсибилизацией — ОНПС. Мы натолкнулись на это явление в ходе экспериментов по изучению ФТГ, когда применяли серотонин для воздействия на тром'богеморрагические изменения, появляющиеся в мозгу животных после введения больших доз гипертонического раствора, мочевины или глюкозы. Известно, что подкожное введение этих веществ вызывает резкое уменьшение объема мозга, в то время как в месте введения те же дозы переносятся тканями хорошо. Однако, если после введения этих веществ вводили серотонин (внутривенно или внутрибрюшинно), то на коже развивались явления острого некроза, затрагивавшие весь участок, инфильтрированный гипертоническим раствором. Как всегда в подобных случаях, наше непосредственное впечатление состояло в том, что опыт не удался: видимо, нельзя изучать действие серотонина на поражения в мозгу, поскольку животные теряют значительный участок кояшой поверхности из-за образовавшихся огромных зияющих язв. 76
Й лишь после этого пришла в голову мысль — вёроятйо, приведенная в движение мимолетным воспоминанием о прежнем опыте по изучению других плюрикаузальных заболеваний,— что в данном случае мы можем получить великолепную модель для индукции некротизирующего диатеза. Как выяснилось, надежда была вполне оправдана. Последующие систематические исследования показали, что сенсибилизация по отношению к ОНПС лучше всего достигается при помощи взрывателей тучных клеток (соединение 48/80, полимиксин, яичный белок), продуктов тучных клеток (гистамин, серотонин) и сосудосуживающих веществ (адреналин, норадреналин, производные вазопрес- сина). Более того, мы обнаружили, что не только гипертонические растворы, но и многие другие вещества, вызывающие воспаление, могут действовать в качестве агентов, выявляющих реакции этого типа в дозах, обычно не приводящих к некрозу (см. Приложение, табл. 12). Теперь, когда вкратце описаны наиболее важные наблюдения, послужившие подтверждением нашей концепции плюрикаузальных заболеваний, хотелось бы сказать несколько слов об основе, современном состоянии и перспективах этой гипотезы. Общая гипотеза Как мы уже видели, ингредиенты обнаруживались совершенно случайно и, как правило, в результате, если так можно выразиться, ошибки в ходе работы, направленной на подтверждение других гипотез, которые в большинстве случаев оказывались неверными. Весьма вероятно, что и гипотезу, которую я хочу изложить теперь, постигнет та же участь. Однако факты, полученные нами, должны быть верными; для гипотез, если они плодотворны, это необязательно. Действительно, будучи полностью подтвержденной, теория лишается оплодотворяющей силы. Она вызывает к жизни опыты, дающие новые факты, только до тех пор, пока мы сомневаемся в ее справедливости. Открытие любой новой проблемы должно сопровождаться периодом планомерного исследования, направленного на ее решение. Итак, рассмотрим в общих чертах теорию, которую мы приняли за основу для выработки плана дальнейших исследований. 77
Монокаузальные заболевания Концепция, согласно которой каждая строго определенная болезнь, или нозологическая единица, должна иметь свою собственную причину (этиологию), получила в основном признание в XIX в. Бурное развитие бактериологии того времени в результате деятельности Земмельвейса, Пастора, Коха и их современников явило бесчисленные примеры, подтверждаюгцие эту точку зрения по отношению к заболеваниям, вызываемым микроорганизмами. Стало очевидным, что характерный синдром любого инфекци- опного заболевания — туберкулеза, холеры, тифа или дифтерии — может развиваться лишь под действием микроба, специфического для каждой из этих болезней. Некоторое время спустя исследования в области диететики п эндокринологии показали, что тот же самый принцип приложим и в этом случае. Каждое из таких непостижимых ранее заболеваний, как цинга, пеллагра или рахит, стали связывать теперь € отсутствием одного специфического витамина, а самые различные эндокринные нарушения стали объяснять недостатком или избытком определенных гормонов. При этом было установлено, что каждый гормон ответствен лишь за один определенный вид расстройств. Эти данные были подхвачены с готовностью, поскольку они хорошо согласовались с прежними наблюдедиями в области токсикологии: давно известно, что отравление свинцом, мышьяком или определенными растительными экстрактами вызывает специфические синдромы, каждый из которых характерен для определенного яда. Перед лицом таких хорошо документированных фактов всем казалось, что пора отказаться от устарелых взглядов наших предшественников, полагавших, что разные заболевания могут вызываться одной и той же причиной и, наоборот, что одна и та же болезнь может развиваться под действием разных патогенных агентов. Сама идея, согласно которой любая болезнь, например туберкулез, может быть связана у разных больных с недостатком питания, наследственностью, тяжелой физической работой 1ИЛИ эмоциональным шоком, казалась теперь ненаучной в Toii же степени, как предрассудки древности, приписывавшие самые различные заболевания «дурному глазу» или гневу богов. Однако оставался не укладывав- 78
шийся в рамки НОВОЙ концепции факт, свидетельствующий о том, что некоторые индивидуумы особенно устойчивы или, наоборот, восприимчивы к определенным заболеваниям. Действительно, эти индивидуальные различия в предрасположении к болезни могут быть часто идентифицированы как строго определенные факторы или даже преднамеренно видоизменены. Безусловно, лишь очень небольшое число заболеваний истинно монокаузально в том смысле, что их развитие является неизбежным, обязательным следствием воздействия специфического патогенного фактора. Подходящими примерами могут служить паралич после перерезки спинного мозга, слепота после вытекания глазных яблок, ожоги после воздействия достаточно высоких температур, кровоизлияния после перерезки аорты, бесплодие после удаления яичников или некроз почед^ после тромбоза главной почечной артерии. В этом случае соответствующие поражения представляют собой непременные следствия воздействия упомянутых агентов, поскольку не существует параллельных механизмов, которые могли бы обеспечить гомеостаз, компенсируя тем самым потери. Большее число заболеваний является преимущественно монокаузальным в том смысле, что они могут быть вызваны только одним специфическим агентом, хотя фактор «почвы» также достаточно важен, поскольку эти болезни развиваются только у восприимчивых индивидуумов (например, туберкулез вызывается микобактерией туберкулеза, свинцовое отравление — свинцом, цинга — отсутствием витамина С). В этих случаях степень восприимчивости моя^ет варьировать в широких пределах в зависимости от обусловливающих факторов так же, как любой раздражитель может вызывать слабое или сильное воспаление или не вызывать его вовсе в зависимости от соотношения уровней провоспалительных и противовоспалительных гормонов в организме. Типичные плюрикаузальные заболевания не зависят от действия какого-то определенного патогенного фактора; у них нет единственной специфической причины; они являются следствием воздействия патогенетических сочетаний. К этой группе принадлежат пептические язвы, случайная инволюция вилочковой железы, многие формы кол.тгагепоиых болсзпе!'!, пефросклероз, тромоогоморрагиче- скио заболевания, атонический дерматит, различные нев- 79
розы и многие другие заболевания. В действительности возможность плюрикаузального патогенеза должна рассматриваться в случаях всех идиопатических ^ заболеваний. Плюрикаузальные заболевания Для этого нужно попытаться проанализировать фактор «почвы» объективными и там, где это возможно, количественными экопериментальными методами. Как мы видели, к настоящему (времени в этой области получено одно из наиболее выдающихся достижений: на многочисленных моделях болезней показано, что целая совокупность обусловливающих (сенсибилизирующих) факторов может таким образом подготовить организм, что он будет отвечать на разные выявляющие агенты стереотипичнои реакцией, характер которой можно предсказать. Наиболее распространенные возражения против концепции плюрикаузальных заболеваний в целом и болезней адаптации, вызываемых стрессом, в частности возникают из-за их сложности: каким образом разные патогенные агенты могут вызывать (идентичные поражения или, наоборот, один и тот же патогенный фактор может вызывать нарушения, по самому своему существу резко отличающиеся друг от друга? Эти на первый взгляд парадоксальные факторы могут быть объяснены лишь с допущением, что для развития определенных нарушений нужно воздействие сочетания патогенных (воздействий, а не единственного специфического агента. Как правило, конечное звено, завершающее набор патогенетических условий (и, следовательно, дающее возможность проявиться самому заболеванию), производит на нас впечатление решающего фактора, в то время как на самом деле оно имеет не более существенное значение, чем остальные. * От греческих слов «идиос» — собственный и «паюс» — страдание. Буквально «самопроизвольные болезни», т. е. заболевания, развитие которых не связано с проникновением в организм какого-либо патогенного агента.— Прим. перев.
Каким образом разные патогенные агенты вызывают одинаковые поражения? На диаграмме показано, каким образом разные сложные патогенные воздействия могут вызывать одинаковые поражения. Эта проблема часто встает при рассмотрении «болезней адаптации», где действие стресса является решающим фактором. В этом случае три совершенно различных агента А, В я С вызывают один и тот же эффект X. Однако, если проанализировать ситуацию более 1 ——.^ 1 Эффек! X 1 Эффект X .•7ф1!.ек1 X U 1 f 1 —[ Специфическое 1 действие А 1 CipeccopHoe действие j Спепифнческое j действие в рессорное 1 _ _действие | Специфическое | действие с | 1_ Cipecco[Mi(;e | основательно, станет ясно, что патогенные свойства этих агентов достаточно сложны и обычный эффект зависит не от четкого специфического действия, а от обш;его стрес- сорного эффекта. Если А — холод, то специфическим эффектом является сужение сосудов кожи, озноб и т. д., если В — инсулин, то в этом случае эффектом будет гипогликемия, если С — адреналин, он вызовет гинергли- кемию. Однако тот факт, что все эти агенты вызывают характерные проявления реакции тревоги, связан не со специфическим действием, а со стрессорными свойствами, обш;ими для них всех. В этих примерах выяснение механизма патогенеза зависит от правильного распознавания онределяюп];его общего элемента, что не всегда достаточно просто. (Следует вспомнить старый анекдот о человеке, который, опьянев от виски с содовой водой, рома с содовой и дядина с содовой, решел, что отныне ему следует избегать содовой воды, дабы оставаться трезвым.) Тем более это справедливо по отпошсппю к стереотипным эффектам сложных агентов. Однако после специфи- 81
ческого обусловливания того или иного тина поражения даже разные фармакологически простые агенты могут вызывать одинаковое действие. Это явление иллюстрируется следующей схемой: Эффект Y Эффект Y Эффект Y А, В И С обозначают простые, фармакологически чистые агенты, каждый из которых обладает определенным специфическим действием. Ясно, что если организм сенсибилизирован предварительным введением 5 + С, А -\- С или А -\- В, то действие, зависящее от комбинированного эффекта всех трех факторов, можно получить в первом случае при введении одного А, во втором — В, а в третьем — С. Мастокальцифилаксию, например, можно вызвать только комбинированным введением кальцифилактического сенсибилизатора (дигидротахистерола), взрывателя тучных клеток (декстрана) и металла (FeCls). Таким образом, у индивидуума, которому предварительно были введены два из трех агентов, только недостающий третий может завершить требуемое патогенетическое сочетание. Каким образом один и тот же агент вызывает разные поражения? В случае болезней, зависящих от комбинированного действия нескольких факторов, разные поражения могут быть вызваны одним и тем же агентом, если он является недостающим звеном, необходимым для завершения комбинации патогенных факторов. На рисунке стр. 83 агент А вызывает эффект А, В пли С (в зависимости от других агентов, которыми органпзм предварительно подготовлен) при условии, что в первом случае F + Н Л-
+ А, по втором Н + G + А, в третьем К + L + А необходимы для создания соответствующих патогенетических комбинаций. Эф({>ект А Эф(^ек'г и Эффект С Очень часто нам возражали, что если бы болезни, называемые нами болезнями адаптации, действительно возникали в результате стресса (например, «язвы стресса», инфаркты миокарда, нефросклероз и гипертоническая болезнь), то они мгновенно бы возникали у любого индивидуума при воздействии стрессора. Основываясь на сказанном выше, это следует признать неверным. Степени специфичности Эти размышления наводят на мысль, что недостаточно различать специфические и неспецифические поражения. Следует признать, что существуют разные степени специфичности. Некоторые изменения индуцируются многими агентами, другие лишь несколькими. Казалось, что классификация патогенных факторов на этой основе может быть плодотворной. Со временем накапливалось все больше сведений, подтверждающих точку зрения, согласно которой существуют элементарные патогенные раздражители, действующие со значительной специфичностью на элементарные биологические рецепторы, а при помощи определенной комбинации простейших патогенных агентов можно «конструировать» подобия сложных синдромов, моделирующих естественные болезни. Генеральный стресс, воздействующий на организм в целом, представляет собой наиболее неспецифическую форму реакции. Однако, как мы говорили ранее, воспаление, некроз, тромбоз и некоторые дегенеративные поражения могут быть получены при действии многих, хотя 83
и не всех патогенных факторов. Следовательно, они располагаются на втором уровне степеней специфичности. Наконец, существуют реакции, например определенные иммунные реакции организма на антиген, которые можно считать почти полностью онецифшгескими. Чем больше число рецепторов, реагирующих на данный агент, тем менее специфично его действие. Даже патогенные факторы, кажущиеся на первый взгляд совершенно простыми (например, определенные виды микроорганизмов, простые молекулы, атомы), являются с биологической точки зрения достаточно сложными, если они воздействуют на несколько типов рецепторов. Нами не обнаружено сколько-нибудь заметной корреляции между простотой строения патогенного агента и его биологическим действием, так как последнее зависит в основном от всей суммы химических и физиологических характеристик его действия. Ввиду отсутствия такой корреляции единственным практическим путем идентификации и классификации элементарных патогенных раздражителей является выяснение биологической активности (биологические тесты). Другими словами, агенты, способные избирательно вызывать индивидуальные элементарные тканевые реакции (например, воспаление, некроз или обызвествление), сами рассматриваются как элементарные раздражители. Такую основу классификации можно считать приемлемой, однако лишь до тех пор, пока вызываемая реакция не может быть разбита на еще меньшие элементы. Как мы увидим ниже, большинство биологических реакций является цепными. Активация одного звена сразу же отражается на соседних звеньях, пока реакция не пройдет до конца — подобно тому, как в химических цепных реакциях продукты одного из процессов инициируют следующую стадию. Даже наиболее простые биологические реакции состоят из бесчисленных химических взаимодействий, хотя они могут рассматриваться как единицы, поскольку являются «атомными» в первоначальном смысле этого слова: они не могут быть разбиты на еще более простые реактивные единицы. Другими словами, не существует такого агента, который бы вызывал эти реакции не полностью, а частично. 84
Сущность й перспективы общей гипотезы Трудно достаточно четко формулировать принципы и задачи гипотезы, когда факторов, подтверждающих ее, не так уж много. Однако это именно тот самый случай, когда совершенно необходимо четко сформулировать в двух словах уже полученное, чтобы проложить мост над зияющей пропастью, разделяющей интуицию и интеллект. В этой и в предшествующих лекциях я излагал многие хорошо установленные факты, что было, в общем, легко. Но я ведь и хотел связать их воедино. Это было уже трудней, потому что части не так уж хорошо подходили друг к другу и не образовывали сразу гармоничное целое. При всем том сущностью науки остается обобщение: без карты с отмеченными ориентирами нельзя успешно продвигаться вперед ни в одной области. Так попытаемся же сделать некоторые обобщения хотя бы в виде чернового наброска, зная заранее, что он будет не полным, и допуская, что некоторые из наших утверждений могут оказаться неправильными. Можно возразить, что еще рано делать обобщения. Однако именно сегодня они нам так нужны — и потому вот они! Одинаковые неспецифические поражения могут быть вызваны несколькими комбинациями неактивных и весьма отличающихся друг от друга патогенных факторов: 1) сенсибилизаторов, вызывающих скрытую предрасположенность к специфической форме реакции (например: воспаление, некроз, обызвествление, тромбоз и геморрагии); 2) провоцирующих агентов, которые обнаруживают эту предрасположенность, проявляют болезнь и локализуют ее. Наша рабочая гитотеза постулирует, что избирательная сенсибилизация может на время фукционально выделять определенный тип рецепторов, что позволяет их идентифицировать. Таким образом, создается возможность фармакологического исследования многих замаскированных в норме рецепторов методами биологических тестов. Их результаты должны быть достаточно объективными и количественными, как это обычно бывает при изучении рецепторов, замаскированных в норме (например, а- и р-адренергические или холинергические рецепторы). Технические преимущества такой изоляции рецепторов можно сравнить с преимуществами выделения чистых 85
штаммов бактерий или клеток, органелл (митохондрии, лизосом) или химических веш,еств. Изоляция рецептора представляет собой не физическую очистку, а функциональное отделение от «загрязнений», подобно тому, как можно путем планомерного скреш,ивания фукционально выделить индивидуальные детерминанты наследственности. Элементы болезни Если вы перелистаете учебник патологии, то у вас составится впечатление, что сугцествуют сотни, если не тысячи, различных заболеваний. Однако, если вы перейдете к рассмотрению сопутствуюш;их этим болезням микроскопических изменений, то увидите, что число качественно различных тканей не столь уж велико. Клетки реагируют на действие патогенного раздражителя ограниченным числом способов: они могут проявлять повышенный рост или уменьшаться в объеме, запасать или экскрети- ровать веп1;ества, двигаться или умирать. Кажун];ееся бесконечное множество заболеваний, поражаюш;их человека, можно представить как мозаику, конфигурационные единства, образуемые различными сочетаниями таких элементарных патологических реакций. В конце концов названия всех болезней могут быть написаны при помош;и нескольких десятков букв нашего алфавита. Все, что нас окружает (да и мы сами), состоит лишь (из сотни природных элементов. Информация, заставляющая зародышевую клетку превращаться в мышь или человека, (выражена в генетическом коде при помощи четырех «букв». В истории любой науки определение составляющих элементов всегда являлось важным прорывом. С эвристической точки зрения всегда было очень важно знать, каким образом столь сильно различающиеся вещи сделаны из одних и тех же немногочисленных стандартных ингредиентов: предметы из атомов, атомы из субатомных частиц, ткани из клеток, материал наследственности из генов, спектр из первичных цветов и так далее. Может быть, мы тоже подошли к моменту, когда возможно расчленить болезнь на составляющие ее элементы. Кое-что нам уже известно: безусловно, воспаление, некроз и фагоцитоз — стереотипные формы реакции,
принимающие участие в самых различных процессах в ходе заболеваний. Способность многих патогенных факторов вызывать эти реакции легко продемонстрировать: нам пульно просто привести эти агенты в соприкосновение с тканями, чтобы получить характерную реакцию. Однако многие патогенные способности раздражителей либо затемнены другими, либо остаются скрытыми в обычных условиях. Чтобы они проявились в чистом виде, нам нужно применить метод сенсибилизации. Дело обстоит так, как будто некоторые замаскированные в норме тканевые рецепторы выявляются или активируются в результате сеноибилизации. Они становятся доступными патогенным раздражителям, которые в обычных условиях настолько слабы, что не оказывают никакого действия. Истинно избирательный сенсибилизирующий агент воздействует лишь на один тип рецепторов. Вследствие этого он вызывает специфический диатез, при котором введение определенного провоцирующего агента приводит к развитию только тех поражений, к которым организм был специфически сенсибилизирован (например, воспаление, некроз, обызвествление, феномен тромбоге- моррагии). Но тот же тип изменений может быть вызван комбинацией различных агентов, специально выбранных из соответствующих классов сенсибилизаторов и провоцирующих факторов. Таким образом, то, что мы назвали «элементарными патогенными раздражителями» (вызывающими обызвествление, некроз и т. п.), может быть обнаружено объективными биологическими тестами, даже если в норме эти реакции не проявляются. Классификация плюрикаузальных заболеваний Попытаемся теперь определить в более точных выражениях, каким именно образом сенсибилизация плюс «провокация» могут вызывать плюрикаузальные заболевания. К настоящему моменту можно выявить три основные категории: 1. Гуморальный тин. В этом случае сенсибилизатор переносится с кровью, а провоцирующий фактор вызывает ее «просачивание» из сосудов в определенном месте. В результате развивается иоражсппе п определяется 87
его локализация. Простейшей моделью реакции этого типа может служить «просачивание» красителей, введенных внутривенно, или микроорганизмов в местах повреждений. В определенных случаях переносимый с кровью сенсибилизатор при кровоизлиянии может действовать как индуцированный рецептор, вторично привлекающий другие патогенные агенты. 2. Метаболический тип. В этом случае сенсибилизатор вызывает метаболические нарушения, которые Т1реврап1;а- ют провоцируюш;ий фактор в токсичный. Это является основой многих хорошо известных токсических взаимодействий между лекарственными вегцествами в кишечном тракте или других местах всасывания, путях транспорта или местах рецепции. Ингибиторы моноаминоксидазы, например, могут вызывать сильно развитые побочные эффекты у пациентов, получаюгцих с пинией катехоламины. Сочетание определенного сорта сыра, содержащего тира- мин (сыр Бри), и транилкопрамина вызывает острую гипертоническую реакцию по аналогичной причине. Если алкоголь вводится в организм после антабуса (дисульфи- рама), то развивается ацетальдегидное отравление, так как путь распада спирта блокирован на стадии образования ацетальдегида. Как известно, этот эффект антабуса был использован для лечения алкоголизма. Действие многих сенсибилизирующих фармакологических препаратов, принадлежащих к этому классу, связано с усилением ферментативного распада (в микросомах печени) других лекарственных веществ. И в этом случае, если образуются токсические метаболиты, результатом будут истинно плюрикаузальные изменения. 3. Комбинация I и II типов. Например, при туберкулиновых реакциях и различных формах аллергии антитела, переносимые с кровью, сенсибилизируют организм по отношению к местному патогенному действию антигена. Патосинтез Наиболее мощным средством, которым мы располагаем для экспериментального анализа сложных проблем патогенеза, является патосинтез. Он состоит в том, что при кол1бииттрованном использовании сравнительно простых элементарных патогенных факторов можно вызвать в экс-
перименте поражения, имеющие предсказуемое гистологическое строение и органосиецифичпость. Обычный подход к изучению патогепеза ограничен поисками индивидуальных и зачастую весьма сложных патогенных воздействий, которые являются причиной спонтанных заболеваний, поражающих множество органов. Мы надеемся, что патосинтез поможет нам в выявлении механизма некоторых из этих, на первый взгляд таииствеипых, заболеваний, которые называются теперь «идиопатически- ми», поскольку пе имеют одной определенной причины. Микросиндромы Простейшие протитипы патологических реакций (воспаление, некроз, обызвествление, тромбоз и кровоизлияния) распространяются на целый ряд структурных элементов. Однако с функциональной то^хки зрения они представляют собой элементарные патологические синдромы, поскольку их составные части неразделимо взаимосвязаны. Истинное отсутствие специфичности этих стереотипных строительных блоков спонтанных болезней по отношению к этиологии заболевания может быть доказано только биологическими тестами: идентификацией химиче- ки и фармакологически отличающихся агентов, которые (помимо специфичеокого действия) обладают общим свойством вызывать проявление одной из этих реакций. Коротко об актонах и реактонах Эта концепция в целом обрела точность формулировки совсем недавно, когда я вновь разбирал основные факты, полученные нами при работе над экспериментальными диатезами, готовясь к лекциям. Однако, оглянувшись в прошлое, я понял, что корни концепции уходят во времена, отделенные от пас десятилетием, когда в «Стрессе жизни» я рассматривал клетку как конечную единицу жизни. Вне всякого сомнения, клетка является строительным блоком, структурной единицей жизни. Она обладает мембраной, отделяющей ее от окружающей среды, усиливающей обособленность этого элемента в пространстве. Одна- 89
ко клетку нельзя считать элементарной единицей биологической функции. Мы видим, что внутри клетки есть более мелкие структуры или образования, которые следует также рассматривать как единицы, поскольку они могут функционировать независимо друг от друга. По ана- ;гогии с крупными биологическими единицами (такими, как почечные нефропы или нейроны нервной системы) я назвал их реактонами. Реактон определяется как наименьшая биологическая мишень, способная избирательно реагировать на раздражение. Границы этих единиц нельзя различить под микроскопом; в действительности они могут и не иметь четких структурных границ. Однако независимо от локализации они могут действовать в унисон, поскольку определенные агенты избирательно воздействуют на однотипные реакции в разных клетках и межклеточных веществах во всем организме. В этом смысле функциональное разделение на отдельные реактоны важнее, чем структурное разделение на клетки. На основании соображений, созревших у нас к настоя- ш,ему времени, реактон соответствует элементарному рецептору, способному вызывать элементарные синдромы посредством активации любой из его взаимозависимых частей, звеньев простейшей биологической цепной реакции. Соответственно, элементарные раздражители, способные активировать эти звенья, можно назвать актонами. Взаимодействие между актоном и реактоном и его изменение 'сенсибилизируюп];ими агентами можно представить схематически. специфический специфический специфический неспецифичес- по отношению по отноиению по отношению кий с латент- к „1" с латент- к „2" с полным КлЗ" ным „3" пым „3" отсутствием „3" неспецифический АГЕНТ- / ^ ч (стремя ш^шш.'^шти.^ш видами эффектов) fflw MHQIEHb (с тремя ш чат ^.^ « ш чш, 'таг видами ' " '" ' '■ ' реакций) II Ш несенсибилизированный А В сенсибилизированный по отношению к„11Г СОЕ 90
На рисунке сделана попытка наглядно показать пять типов взаимодействия агент — мишень {А — Е), Для простоты принято, что каждый агент обладает только тремя элементарными раздражителями, или актонами {1 — прямоугольник, 2 — круг, 3 — стрелка), а каждая мишень — тремя соответствуюш;ими элементарными рецепторами, пли реактонами (/—///). A. Несенсибилизир1>ванная мишень подвергается воздействию неспецифического агента, все актоны которого обладают приблизительно равной силой. Развивается неспецифическая реакция. B. Агент, в котором наиболее сильным является актон 5, вызывает элементарную специфическую реакцию типа S/III даже в несенсибилизированной мишени. C. Неспецифический агент со слаборазвитым актовом 3 (а следовательно, латентным в нормальном состоянии) тем не менее вызывает реакцию типа З/Ш, если он взаимодействует с мишенью, подвергавшейся действию сенсибилизатора IIIc, специфически изменившего реак- тон ///. D. Тот же результат получается в случае, если актон 1 несколько сильнее других актонов агента. Без предварительной сенсибилизации /// развилась бы специфическая реакция реактона /. E. Если в агенте отсутствует актон 5, то даже мишень, сенсибилизированная по реактону ///, не даст реакции типа 3/III, независимо от силы действия остальных актонов (в нашем случае наибольшей силой обладает актон 2). Классификация рецепторов Теперь было бы очень кстати определить, что же собственно мы понимаем под словом «рецептор». Фармакологи применяют этот термин для любых субклеточных структур, способных воспринять раздражение и ответить на него. Морфологи говорят об органах-мишенях, подразумевая более крупные структуры, например, ш;итовидную железу или надпочечники, избирательно реагируюш,ие на соответ- ствуюпцие трофические гормоны, вырабатываемые гипофизом. Такое разграничение не всегда можно провести до- 91
статочно четко, поскольку даже целые органы реагируют на раздражение вследствие реактивности внутренних субклеточных рецепторов. Однако очень важно различать пред существующие (врожденные) и индуцированные рецепторы. Врожденные рецепторы представляют собой высокоспецифические предобразованные структуры, реагирующие определенным образом на высокоспецифические агенты (например а-адренергические рецепторы — адреналин) . Их эффект в свою очередь можно заблокировать высокоспецифическими лекарственными препаратами (например, агентами, блокирующими а-адренергические рецепторы). В этом случае всю ситуацию можно сравнить с системой телефона: приемники представляют собой предсуществующие структуры, реагирующие определенным образом на специфические раздражители (звук). Индуцированные рецепторы не являют(Ся предобразо- вапными; они реагируют на различные (неспецифические) агенты, но лишь после специфической сенсибилизации. Простейшими примерами могут служить системная кальцергия и мастокальцифилаксия. В таких случаях свинец или железо, введенные внутривенно, служат ловушкой для кальция в тех местах, где неспецифический агент вызывает просачивание этих металлов из капилляров в ткань. Такую ситуацию можло сравнить с системой труб: при повреждении в любом месте появляется течь, из которой вырываются вода, пар, краска, газ или масло в зависимости от заполняющего их материала. Если вытекающее вещество реагирует с каким-то другим соединением, то его можно рассматривать как индуцированный рецептор по отношению к действию второго соединения. Несмотря на недостатки рассуждения подобного рода, нам кажется достаточно обоснованным положение, что в таких прототипах плюрикаузальных заболеваний различные сенсибилизаторы могут предрасположить различные элементарные тканевые рецепторы к раздражению в результате воздействия различных провоцирующих факторов. Более того, если сенсибилизируются одни и те же взаимозависимые рецепторные группы, то выявление разных звеньев этих групп различными соединениями будет 93
приводить к одному и тому же результату. Эту мысль можно показать наглядно на рисунке: А / ai::ib5:::rc воспаление В Воспаление d:^eiiif Некроз Неразделимость микросиндромов А, В \\ CD представляют собой элементарные раздражители, а буквами а—/ обозначены взаимозависимые отдельные биохимические звенья трех ценных реакций, лежащих в основе развития определенных элементарных синдрохлюв. Предположим, что а — Ь — с обозначает воспаление, а d—e—f — некроз. Тогда процесс воспаления в целом может развиться при действии А, В или CD (хотя эти раздражители первично действуют на а, Ъ или с). Неважно, какое из звеньев активируется в первую очередь, так как и другие сразу же вступают в игру. Это можно сравнить, например, с полоской бумаги: неважно, с какого конца ее зажгли, все равно, она сгорит целиком. Схема показывает также, что если агент CD обладает двумя актонами, он может активировать два элементарных синдрома: один (представляющий собой воспаление) путем воздействия на с, другой (некроз) — воздействием на d. Предположим, что все эти микросиндромы биологически неделимы, поскольку они состоят из метаболически взаимозависимых реакций, каждая из которых до конца проходит СБОЙ цикл. По той же причине химически различающиеся патогенные агенты могут вызывать один и тот же микросиндром, воздействуя на его разные звенья, а одно и то же химическое соединение может обладать несколькими «скрытыми или явными патогенными активностями благодаря сложности строения. Коротко о субатомной биологии Мы утверждаем, что даже отдельные атомы содержат несколько типов актонов, если в эксперименте они обладают различными комбинациями качественно различных 93
активностей (например, определяющей характер реакции и второй, ответственной за ее локализацию). Тогда подкожное введение крысе солей свинца или гольмия вызывает местное обызвествление (местная кальцергия). Внутривенное введение хлорида свинца, в отличие от хлорида гольмия, сенсибилизирует организм к обызвествлению в местах подкожной провокации при помощи взрывателей тучных клеток. Гольмий, в отличие от свинца, вызывает обширное обызвествление селезенки. Время покажет, насколько такая гипотеза подтвердится в эксперименте. Сегодня можно лишь оказать, что она сослужила нам хорошую службу при получении фактов. Не имей мы этой гипотезы, не было бы ж результатов. Таким образом, мы переходим на субатомный уровень в биологии. При помощи простых методов начинаем исследовать объекты, поддающиеся исследованию лишь благодаря весьма усложненному современному подходу с использованием квантовой механики. Ирония судьбы вынуждает меня прекратить защищать старомодные грубые методы, рекомендуемые для исследования широких взаимосвязей и суммарных проявлений жизнедеятельности.
Шестая лекция Механизм обнаружения проблемы Предыдущие лекции позволили нам исследовать психологические факторы, участвующие ib обнаружении проблемы. Мы проанализировали целый ряд примеров — (некоторые ввиду их исторического значения, другие только потому, что мне самому пришлось быть в них действующим лицом. Вначале мне представлялось нескромным — даже проявлением дурного вкуса — упоминать о моих собственных экспериментах и размышлениях в сочетании с известными именами. Но я уже приводил все те соображения, которые заставили меня сделать это, и думаю, что они справедливы. Обычно, захваченные радостью открытия нового явления, мы уделяем мало внимания тем процессам в нашей умственной деятельности, которые привели к открытию. И очень мало исследователей стремится как-то отразить это. Я же всегда проявлял большой интерес к психологии научного исследования, и самонаблюдения помогли мне оценить этот процесс более объективно, чем я мог бы это сделать на основании данных, опубликованных другими. К тому же надеюсь, что после того как я дал краткое определение того, что кажется мне первостепенным в нашей работе, даже те из вас, кто не согласен с моими воззрениями в области психологии и супрамолекулярной биологии, все-таки не пожалеют о времени, потраченном на эти лекции. Теперь, когда в нашем распоряжении достаточно примеров, иллюстрирующих то, что мы понимаем под открытием и решением проблемы, разрешите попытаться проанализировать природу каждого из этих процессов путем сопоставления некоторых наиболее характерных признаков. Вначале придется говорить об открытии проблемы, не потому, что это важнее, а просто потому, что формулировка проблемы всегда предшествует ее решению. 95
Рождение открытия и его развитие Открытие — это осознание факта существования чего- то нового. В биологии этим новым может быть структурный элемент живой природы (новый орган, ткапь, клетка, субклеточная частица или химическое вещество), неожиданная взаимосвязь между какими-то частями организма или еще не описанная ранее физиологическая реакция или заболевание. Слово «открытие» в том понимании, в котором оно употребляется здесь, обязательно обозначает обнаружение чего-то непредсказуемого, но не обязательно очень важного. Для того чтобы стать значительным, открытие должно быть не только неожиданным, но и иметь обобщающий характер, то есть быть приложимым к различным ситуациям. Только это сообщает ему подлинный размах. Развитие открытия в нашем понимании есть дальнейшее исследование уже открытого факта. Эта работа может быть столь же или даже более важной, чем первоначальное наблюдение, приведшее к открытию проблемы. Так, например, само по себе открытие Эрлихом тучных клеток 100 лет тому назад не дало нам никаких новых сведений о физиологии или патологии; новё1й тип клеток был просто любопытной деталью, видимой в микроскоп. Последовали годы планомерных исследований. При помощи все усложняющейся техники оказалось возможным установить, что эти клетки содержат гепарин, гистамин и серотонин, что они участвуют в различных анафилактических и апа- филактоидных реакциях, облегчают местное накопление частиц, переносимых кровью, и играют решающую роль в регуляции сопротивляемости тканей по отношению к повреждению. Проблема тучных клеток все еще далека от своего решения, но как могли бы мы приступить к исследованию этого вопроса, если бы не знали о самом существовании тучных клеток? 96
Интуиция и планирование Для открытия проблемы главным требованием является вдохновение, прямо скажем, не без известного оппортунизма — стремления идти по линии наименьшего сопротивления, а не двигаться настойчиво по задуманному пути. Наоборот, решение проблемы основывается на тш;а- тельном планировании и упорном труде до тех пор, пока цель не будет достигнута. Это требует выдержки и мужества: не так-то просто преодолеть все искушенрш и начать новую работу в надежде достичь быстрых успехов. Терпение здесь больше значит, чем вдохновение. Однако даже при решении проблемы редко можно руководствоваться только законами логики. Великий физиолог Клод Бернар писал об этом: «Когда такие философы, как Бэкон или ему подобные, более близкие нам по времени, пытались предложить обш;ую систему принципов научных исследований, это казалось соблазнительным для тех, кто только издали наблюдает за развитием науки. Однако для искушенных ученых, а также для тех, кто собирается посвятить себя науке, подобные попытки не представляют ценности, они только запутывают дело, представляя веш;и в упрош;енном свете, затемняют ум множеством туманных и невыполнимых рекомендаций, которые нужно поскорее забыть, если действительно хочешь войти в науку и стать подлинным экспериментатором». Ту же мысль в еш;е более резкой форме высказал Жан де Местр: «Больше всего научных открытий сделали те, кто меньше всего знал Бэкона, а те, кто читал и перечитывал его, подобно самому Бэкону, не добились ничего значительного». Даже построение гипотез гораздо меньше зависит от логического мышления, чем думает большинство людей. Ни одна гипотеза не может быть создана путем только логического рассуждения, потому что в таком случае она основывается на недостаточном количестве данных; в противном случае это уже не гипотеза, а констатация факта. Гипотеза же тем изобретательней, чем больше она вынуждена опираться на воображение ввиду отсутствия фактов. Само собой разумеется, что оценка результатов может производиться только разумом. В течение последних десятилетий для этой цели стали привлекать даже математические методы, в частности биологическую статистику. 4 Ганс Селье 97
Мы должны, однако, оградить себя от честолюбивых притязаний математической биологии выражать в форме уравнений явления жизни, в которых большинство переменных неизвестны. Эти попытки только тогда могут иметь успех, когда неизвестное не имеет существенного значения, и тем не менее мы редко можем быть уверены, что это действительно так. Во всяком случае, только для математики уравнение значит больпге, чем, скажем, кривая артериального давления или гистологическая картина опухоли. Даже если биологическое явление может быть выражено математически, это не даст ничего, кроме перевода определенного количества данных с языка биолога на язык математика. Юридическая терминология более точна, чем слова, употребляемые нами повседневно, однако никому не придет в голову выражать законы жизни при помощи этих точных и строгих формулировок. Изъятие всех двусмысленностей и оттенков смысла создает впечатление большей точности по сравнению с реально существующей. Как правило, то же самое можно сказать и о попытках перевести законы жизни со всеми их исключениями и неточностями на точный язык математики. Сколь бы неприятным это ни показалось многим ученым, мы должны смириться с тем фактом, что интеллект не всегда является самым надежным средством для исследований и приобретения знаний. «Познания» домашнего голубя в географии, «понимание» радара летучей мышью — явления чрезвычайно эффективные, хотя и лежащие вне области интеллекта. И не по логическим законам грамматики изучает ребенок свой родной язык. Непредсказуемые и предсказуемые результаты Это другой аспект того, о чем мы только что говорили. Совершенно ясно, что плод интуитивного озарения не может быть предсказуемым. Никто не может в плановом порядке найти новую проблему, поэтому такая деятельность никогда не может занять все время научного исследования. Даже самый типичный открыватель проблемы попытается, по крайней мере в определенных пределах, заняться решением какой-то проблемы, надеясь по пути обнаружить другую. Результаты исследования при ре-
шении проблемы гораздо более предсказуемы, они дают материал для постоянной деятельности, так как широко планируются заранее. Флеминг, сколько ни старался, не смог бы предсказать собственное открытие (пенициллин). Однако с того момента, когда антибиотическая активность пенициллина стала известной, было уже легко составить календарный план дальнейших исследований. Можно было с уверенностью предсказать, что действующее начало рано или поздно будет экстрагировано, сконцентрировано, очищено, а также при случае синтезировано, как это имело место в случае с другими биологически активными соединениями. Благодаря мгновенному проблеску интуиции многие открыватели проблем сделали одно и только одно важное открытие в своей жизни, в то время как большинство квалифицированных решателей успешно применяли логическое мышление и техническое уменье к решению многих проблем. «Предсказуемость» — вещь чрезвычайно ободряющая, но она не гарантирует выдающихся успехов. Те, кто пытается разрешить проблему, вначале должны быть уверенными, что она стоит разрешения. Заниматься чем-то только потому, что этого никто не делал раньше (достаточно распространенная причина, особенно среди начинающих) — недостаточно веское основание. Конечно, если вы при помощи мощнейшего электронного микроскопа последнего выпуска будете изучать железы крайней плоти африканских слонов, вы, несомненно, сделаете находку. Наверно, за всю историю биологии никто не занимался ничем подобным. Но оправдывает ли это затраченные усилия? Если вам кажется, что это не очень удачный пример, ознакомьтесь со следующими названиями, взятыми из текущих научных журналов: «Действие пембуталового наркоза на метаболизм ^~^^ С-прогестерона в надпочечнике монгольской песчанки», «Ядерный магнитный резонанс шоколада», «Газово-жидкостная хроматография легких газообразных углеводородов, выделенных из жареного по-французски картофеля, выращенного в Айове», «Изменения сахара крови у кролика после внутривенного введения образцов миланской уличной пыли». Даже без предварительных литературных изысканий авторы подобных сообщений могут быть уверены в приоритете. 99
Синтез и анализ Наряду с простым наблюдением факторов и признанием их важности, величайшим вкладом типичных открывателей проблем является синтез: интуитивное постижение связей между на первый взгляд разобп],енными фактами. Это именно то, что в скромных пределах мы пытались сделать в наших работах над обп1;им адаптационным синдромом и плюрикаузальными заболеваниями. Большинство относяп],ихся к этому фактов было известно уже давно; единственно новым было нахождение связей мелоду ними. Бесчисленное количество прежних исследователей наблюдало увеличение массы надпочечников после той или иной интоксикации, язву желудка после ожогов, инволюцию тимуса у детей, больных острыми инфекционными заболеваниями, или потерю веса у больных раком. При ретроспективном взгляде все это было проявлением стресса. Однако сами по себе они не вызывали представления о стереотипной трехфазной реакции адаптации, в которой системе гипофиз — надпочечники принадлежит решаюп];ая роль. То же самое можно сказать и о концепции плюрикаузальных заболеваний. Наоборот, основным делом решателей неизбежно является анализ. Раз избрав свой объект, они стремятся разложить его химическими или физическими методами. Им непременно нужно дойти до самых мельчайших структурных деталей при помош;и самого мощного микроскопа, чтобы установить состав и механизм действия своего объекта. Периферическое зрение и центральное зрение Когда мы пристально смотрим на то место, где ожидаются изменения, мы легко можем не увидеть смутных общих контуров или даже очень важных вещей, происходящих вне нашего поля зрения. Когда наши глаза и ум сфокусированы на одном объекте, мы не можем оценить его взаимоотношений с окружающим. Открыватель должен обладать периферическим зрением. Для того чтобы правильно применять его, он не имеет права подходить слишком близко к какой бы то ни было точке, чтобы не утерять представления о ее положении внутри целого и 100
не лишить себя возможности случайно набрести на еще более важные предметы, чем те, которыми он занимается. Вот почему его исследование всегда должно оставаться более поверхностным, чем исследование решателя. Этот последний прибегает к помош;и центрального зрения, чтобы исключить все второстепенное и сконцентрировать внимание на мельчайших деталях объекта, выбранного им для анализа. Но разве вы не замечали, что опытный гистолог вначале всегда смотрит на микропрепарат простым глазом для того, чтобы увидеть обш;ие контуры, прежде чем поставить большое увеличение? Вы никогда не установите, что представляет собой мышь, если будете тщательно изучать каждую из ее клеток отдельно под электронным микроскопом. Так же невозможно оценить красоту собора путем химического анализа каждого камня, пошедшего на его постройку. Очень полезно знать точное строение гормона околощитовидной железы, но химику не пришло бы в голову начать работу в этом направлении, если бы раньше не было установлено путем простого удаления околощитовидной железы и введения неочищенного экстракта, что эта железа играет жизненно важную роль. Простая техника и сложная техника Открыватель любит применять наипростейшую технику, потому что она позволяет обозревать широкие горизонты. Обычно такая техника дает картину целого, а не деталей и, как правило, легко поддается изучению и освоению. Напротив, решатель предпочитает усложненные методы, даже если они более трудоемки, потому что только с их помощью можно дойти до тех мельчайших структурных элементов, которые его интересуют. Почти для всех великих ученых-биологов характерно то, что они сами усовершенствовали свою примитивную технику. Они не могли изучить ее по учебникам, потому что их предмет был новым. Лавуазье пришлось создать свои собственные весы, термометры и калориметры. Па- стер оказался чрезвычайно хитроумным изобретателем простых методов микробиологической техники, многие из которых применяются до сих пор. Рождение новой науки нуждается в повивальном искусстве новой технологии. Ни iOi
Лавуазье, ни Пастер не были врачами, первый был физиком, второй — химиком. Однако, применяя простую технику своей науки к биологическим проблемам, они внесли такую ясность в медицину, какая и присниться не могла врачам того времени. Обилие и ограниченность конечных результатов Открыватель предпочитает по возможности использовать простые технические средства не только потому, что с их помощью он может за короткий срок сделать много исследований, но и потому, что в большинстве случаев они одновременно дают несколько конечных результатов и таким образом обнаруживают взаимосвязи, которые мы упускаем, если целимся в одну определенную мишень. При анализе и использовании случайных находок планирование каждого нового эксперимента должно основываться на данных предыдугцего эксперимента. Средний срок для получения раковой опухоли путем пересадки ткани — год, в то время как реакция тревоги, острый некроз с предварительной сенсибилизацией, феномен тром- богеморрагии, кальцифилаксия или кальцергия могут быть обнаружены в течение дня. Таким образом, понятно, что я мог добиться гораздо большего успеха в исследованиях, требующих таких коротких тестов, чем в работе над канцерогенными тканевыми каркасами. Из тех же соображений —- при прочих равных условиях — я предпочитаю клиническое наблюдение, взгляд невооруженным глазом или, в крайнем случае, исследование под обычным микроскопом более специальным электронномикроСкопическим исследованиям или химическому определению составных частей живой материи. Последнее дает только единичное или немногие данные, и это мешает обнаружению неожиданных корреляций между различными звеньями. Определение сахара в крови обнаруживает только сахар и только в крови. Эта информация может быть необходимой и единственной, которая требуется на определенной стадии работы, призванной решить определенную частную проблему. Однако эта степень выборочности уменьшает возможность сделать удачные случайные наблюдения. В обычный микроскоп мож- 102
но сразу увидеть на одном поле тысячи деталей с их формой, цветом и относительным взаимным расположением. Другими словами, изолированный гистологический препарат является тестом, дающим бесчисленное количество конечных результатов. Конечно, из всего этого нелепо было бы делать вывод, что аналитическая химия уступает морфологии, когда речь идет об изучении жизни. Мы делаем выбор в зависимости от того, что мы хотим найти. Но простая статистика говорит, что из этих двух наук именно морфология представляет больше возможности тому, чья любознательность выходит за пределы предсказуемого. Что касается меня, то я всегда любил играть ва-банк, не упуская случая обнаружить нечто ценное без особой работы, вместо того чтобы безнадежно гоняться за пустяковой подробностью. Ученичество и формальное обучение Для открывателя проблем лучший путь — ученичество, работа бок о бок с уже опытным в этом искусстве ученым. Напротив, решателю требуется гораздо больше формального обучения в виде лекционных курсов и лабораторной работы. Это понятно, потому что первый опирается больше на инстинктивные навыки мышления, а второй на логически определенное использование эрудиции и метода. Часто приходится слышать, что искусству обнаружения проблемы вообще нельзя научить, поскольку оно зависит от врожденного таланта. Конечно, совершенно бездарного научить нельзя. Но те, кто обладает известным талантом, могут развить его путем ученичества, безусловно, лучше, чем без всякого руководства. Широко распространенное убеждение, что научить обнаружению проблемы нельзя, очевидно, основывается на том факте, что ему нельзя научиться обычным путем, при помощи учебников и традиционных классных занятий. Оно подразумевает тесное каждодневное общение учителя и ученика в процессе работы. Целый ряд подсознательных действий может быть изучен путем следования примеру. Для того, чтобы достичь многого в искусстве, также нужно иметь природный талант, мало чему можно научиться из книг и лекций. Однако ученичество у большого художника, безусловно, дает много. То же самое справедливо и в т
отношении подсознательно управляемой физической деятельности: атлетики, танцев, вождения автомобиля. Даже Эйнштейн, посвяти он всю свою жизнь изучению двигателя автомобиля, не мог бы так уверенно вести машину среди уличного движения, как если бы он несколько дней попрактиковался под руководством простого таксиста. Сомнительное и несомненное практическое применение Будуш;ность нового открытия никогда не может быть оценена так точно, как применение известного принципа к известному факту. Но это не должно обескураживать перспективного открывателя. Как сказал Шарль Рише: «Молодой человек, если вы хотите открыть новую истину, не заботьтесь о ее практическом применении. Не спрашивайте себя, какие выгоды получит от этого медицина, торговля или промышленность; потому что, если вы об этом задумаетесь, вы не откроете ничего. Вы хотите разрешить проблему, которая кажется вам важной,— пускайтесь в путь, не думая о последствиях. Подойдите к вопросу с его самой простой стороны. Не дайте остановить себя соображениями журналистов, инженеров, гигиенистов, аптекарей или врачей. Пусть они болтают. Идите прямо к вашей проблеме, кратчайшим путем. Оставьте практикам задачу дальнейших выводов и промышленного применения. Veritas lucet ipsa per se (истина светит для себя самой). Что было бы с наукой, если бы Гальвани вместо того, чтобы касаться лап своих лягушек железом и медью, пожелал бы сконструировать телефон? Субейран, открыв треххлористый метан, который он назвал хлороформом, не стремился к тому, чтобы создать наркотизи- руюп];ее веш,ество, так же как Рентген не помышлял о путях облегчения хирургических операций». Общая практика и специализация в исследовании Те, кто обладает широкой биологической культурой, имеют больше шансов обнаружить совершенно новые проблемы, чем те, кто обладает специализированными познаниями. Однако мало кто из современных научных ра- 104
ботников после завершения университетского курса поддерживает действенный контакт с многими областями. В настоящее время редко можно встретить зрелого ученого, который сохранил бы общие знания хотя бы в том объеме, как только что окончивший медик, в области гистологии, физиологии, биохимии, фармакологии, клинической медицины и хирургии. Большинство спешит специализироваться и стать подлинным знатоком в одной определенной области. Это, несомненно, очень здравая позиция для огромного большинства, которое заинтересовано в решении заранее определенных проблем. Но мы всегда в медицинских исследованиях будем испытывать нужду хотя бы в небольшом числе широко мыслящих врачей-практиков, в людях, чей интеллект открыт многим вещам, встречающимся на их пути. Мы будем зависеть от их исследований, и нам также всегда будут нужны в клинической медицине врачи широкого профиля, которые смогут взглянуть на больного как на единое целое и как минимум решить, к какому специалисту его нужно направить. Ввиду непредсказуемости результатов открыватель проблем должен иметь твердую веру в свой талант. Для него искренняя скромность в оценке своих способностей является тяжелым бременем, даже своего рода нравственным увечьем. Ему необходимы оптимизм и уверенность в себе, чтобы поддержать его во время долгих периодов бесплодных поисков, когда ничего достойного внимания не обнаруживается в течение недель, а иногда и лет. Он нуждается также в мужестве и твердой убежденности еще в начале своей карьеры для того, чтобы принять решение не пойти по линии узкой специализации. В настоящее время, когда новичок поступает в аспирантуру, большинство его учителей даже не предложат ему другой возможности. Считается само собой разумеющимся, что если он пришел для усовершенствования, это означает специализацию. В решающей первой беседе профессора будут только стремиться узнать, следует ли его направить в молекулярную биологию, электронную микроскопию, иммунохимию, электрофизиологию или в какую-либо другую область. Им, очевидно, даже не придет в голову, что кандидат имеет особый склад ума, и его не следует направлять в какую-то узкую отрасль. Для духа времени характерен 105
следующий факт: совсем недавно один из моих самых талантливых помощников откровенно признался мне, что он должен пройти специализацию из дипломатических соображений. Он сказал, что общая практика медицинских исследований больше всего ему подходит, но он чувствует, что ему просто необходимо сделаться экспертом в какой- нибудь сложной методике, ибо предубеждение против «неспециалистов» так велико, что в противном случае он рискует своей университетской карьерой. Боюсь, что он был прав. Большинство руководителей берет ассистента для выполнения специальной задачи в отделе. Но мало кто думает о воспитании учеников, которые могли бы сделаться в свою очередь руководителями, способными возглавить, вдохновить и согласовать многообразную деятельность современной исследовательской группы. Неожиданность и осуществление Может быть, одно из самых поражающих наглядных проявлений основного различия между плановым и внеплановым исследованием — это наша собственная инстинктивная реакция на успех. Когда мы оказываемся перед лицом непланового открытия, мы склонны воскликнуть: «Каким образом вы додумались до этого?» Когда же мы узнаем об особенно хорошо задуманном систематическом исследовании, которое путем применения сложных методик привело к разрешению трудной проблемы, мы говорим: «Хорошо сделано!» или «В высшей степени квалифицированная работа!» Никто не будет описывать открытие пенициллина как квалифицированную, хорошо выполненную работу, но о синтезе пенициллина нужно сказать именно этими словами. Переходные типы Конечно, на свете существует мало — если они вообще существуют — открывателей и решателей проблем в чистом виде. Различие между учеными в количественном соотношении. Даже самый чистокровный открыватель сделает некоторые усилия, чтобы проанализировать то, что он открыл, и даже самый чистый решатель в ходе своих плановых работ обычно наталкивается на неожиданное.
Однако различие все-таки не чисто теоретическое, и начинающим особенно полезно знать, что к успеху ведут два пути. Они должны понять: нужно сделать выбор, и в .зависимости от этого и обучение будет носить различный характер. Они должны понять также, что какую бы форму они ни избрали, им не следует ни гордиться, ни стыдиться, так как оба пути представляют собой одинаково важные стороны одного и того же стремления. И в самом деле, интуитивное нахождение проблем и плановое их разрешение часто нерасторжимо связаны между собой. Отто Лёви рассказывал мне, что мысль о самом важном его эксперименте над химической передачей нервных импульсов пришла ему в голову однажды ночью, когда он внезапно пробудился от глубокого сна. Он сразу понял исключительную важность этой интуитивной догадки и набросал ее на клочке бумаги. Но на следуюш;ее утро он хоть и помнил о сошедшем на него вдохновении, но не мог прочесть нацарапанный им текст. Он не мог вспомнить, как ни пытался, в чем было дело, вплоть до следуюп1;ей ночи, когда он проснулся с тем же внутренним озарением. На этот раз он постарался проснуться настолько, чтобы сделать вразумительную запись, и на сле- дуюш;ий день осуществил знаменитый эксперимент, который принес ему Нобелевскую премию. Он доказал, что если два лягушачьих сердца сообщаются между собой и перфузируются одним и тем же раствором, то раздражение нерва одного сердца вызывает изменение в ритме сердечных сокращений, которое передается другому сердцу через перфузионную жидкость. Этот крайне простой и изящный эксперимент, так легко сформулированный подсознанием, открывал совершенно новое поле для исследований. Возможность химической передачи нервных импульсов допускалась и ранее многими учеными (в том числе и самим Лёви), однако никто не мог предложить хороший способ доказать это. Простой эксперимент, проделанный Лёви, решив одну проблему, доказав, что нервный импульс может передаваться химическим путем, вызвал к жизни ряд других исследований, касающихся интимных механизмов этого явления. Между тем техника этого эксперимента настолько логически обоснована, что он мог бы быть запланированным заранее, и я всегда полагал, что так оно и было, пока Лёви сам не рассказал мне, как обстояло дело. 107
Четыре шага в исследовательском поиске Обычно исследование проводится в четыре этапа, однако редко один и тот же ученый самостоятельно проводит проблему через все эти этапы. 1. Увидеть. Мы можем увидеть что-то новое и не заметить его. В этом случае мы подобны человеку, идущему до улице и погруженному в свои мысли: он видит других пешеходов ровно настолько, чтобы не столкнуться с ними, но может пройти мимо родного брата, не узнав его. Так и я многократно видел триаду реакции стресса и явление кальцифилаксии до того, как решил более пристально взглянуть на них. 2. Заметить. На этом этапе мы понимаем, что наткнулись на нечто, заслуживающее внимания, но еще не в состоянии достаточно точно сформулировать, вг чем собственно заключается проблема. Мне кажется, что в нашей работе над стрессом мы достигли этого, когда поняли, что токсический экстракт не содержит нового гормона, но все еще продвигались ощупью, не зная, что же искать, если не новый гармон. 3. Найти проблему. На этом этапе проблема кристаллизуется и подсказывает ход исследований. В работе над стрессом, например, это случилось, когда мы решили распутать механизм, при помощи которого травма лапы или раздражение кожи могут вызывать стимуляцию деятельности надпочечников, атрофию тимиколимфатического аппарата и язвы желудка. Это потребовало поставить эксперименты, имевшие целью прервать пути (нервные, гуморальные), по которым стимулы передаются от одной части тела к другой. Но мы все еще не имели точного представления о том, что же с этим делать. 4. Разрешить проблему. Даже этот последний шаг может обойтись без сложной методики. Так, например, доказательство того, что стресс регулируется гипофизом, потребовало только усовершенствования техники гипофиз- эктомии и приготовления не очищенных экстрактов гипофиза. Однако, смотря по тому, как глубоко мы хотим идти, решение проблемы может потребовать и всего сложного арсенала молекулярной биологии. Исследователи «промежуточного типа» могут провести проблему через несколько этапов, в то время как чистый решатель обыч- 108
но ограничивается четвертым. Мы не можем сказать, что действительно нашли проблему, пока не преуспели в ее разрешении по крайней мере до такой степени, чтобы решатели заинтересовались ею и взяли в свои руки. Все эти этапы необходимы для достижения конечного результата. И те, у кого нет достаточной квалификации или терпения для того, чтобы исследовать каждую проблему в глубину, должны окружить себя группой сотрудников, подготовленных для работы в различных областях. Это нелегко, так как люди, работаюп],ие бок о бок в одном и том же институте, обычно заражаются одинаковым интересом. Мне повезло в этом отношении, так как благодаря лекционным турне в разных странах и благодаря тому, что многие иностранные ученые приезжали изучать наши методики, нам удалось создать настоящий интернациональный коллектив. Мы имеем специалистов в области электронной микроскопии, биохимиков и клиницистов, которые могут работать в тесном содружестве друг с другом, невзирая на обычные географические, профессиональные и языковые барьеры или даже политические убеждения. И все-таки для меня самым волнуюш;им моментом будет всегда в первый раз заметить то, что все всегда видели...
Общее заключение Я дошел до конца моего рассказа и, следуя традиции, должен сделать заключение. Всю жизнь я руководствовался правилами, которые теперь написаны над входом в наш Институт: «ни ЗНАНИЕ ПРЕДМЕТА ТВОЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ И моп1;ь твоих инструментов, ни ОБШИРНОСТЬ твоих ЗНАНИЙ и точность твоих ПЛАНОВ НИКОГДА НЕ смогут ЗАМЕНИТЬ ОРИГИНАЛЬНОСТИ ТВОЕЙ МЫСЛИ И ЗОРКОСТИ ТВОЕГО НАБЛЮДЕНИЯ». Главной целью этих лекций было изложением этого кредо, так хорошо мне послужившего, ибо этот старый завет был почти забыт. Однако иногда я боюсь, что он подвергается опасности быть дискредитированным. Мы переживаем поворотный момент в истории науки, особенно в биологии и медицине. Поглош,енность подробностями и сложной техникой, необходимой для изучения деталей, грозит убить искусство наблюдения при помощи наших естественных чувств и дар широкого сопоставления основных фактов. Некоторые утверждают, что старомодные способы научных исследований устарели при современной технике. Считается, что все те проявления жизни, которые видимы простым глазом и могут быть установлены простым экспериментом, уже были описаны. Я попытался проиллюстрировать многими примерами — как литературными, так и взятыми из моего собственного опыта, что это не так. Конечно, применение химии, физики и математики для анализа биологических явлений и построение сложных приборов дает много возможностей — никто в этом не 110
сомневается. Это основное положение, которому учат в наших университетах; это наиболее эффективный путь к решению самых сложных проблем, и он не нуждается в займите. Но для того чтобы решить проблему, мы сначала должны прийти к пониманию, что она существует, а при попытке найти ее ни логические рассуждения, ни мощные инструменты не могут помочь так, как хшстинк- тивное чутье, чувство важности каких-то определенных явлений среди многого, что все могут видеть. Вот почему мне и захотелось стать защитником естествоиспытателя, простого наблюдателя, сопоставляющего факты, представителя старой школы в биологии, которой грозит угасание. Неистребимая амбивалентность Мне нелегко осуществить эту задачу, ибо мое глубокое уважение к решателям проблем делает мою позищ1Ю двусмысленной. После всего того, что я высказал по поводу инстинкта в сравнении с тщательно запланированными усилиями, может быть, уместно будет проиллюстрировать двойственность моих чувств рассказом об одной моей инстинктивной реакции. Может быть, это объяснит основную проблему лучше, чем весь этот длинный, тщательно запланированный курс лекций. Среди современных решателей я всегда питал самое большое уважение к профессору Умберто Фернандес Морану, выдающемуся электронному микроскописту Чикагского университета. Он является одновременно и врачом, и физиком, который не только применяет, но и конструирует наиболее совершенные электронные микроскопы с высокой разрешающей способностью. Я читал много его замечательных статей, но так как не встречался с ним раньше, не смог устоять против искушения позвонить ему, когда был в последний раз в Чикаго. Он любезно пригласил меня на домашний обед к себе домой, после чего я должен был посетить его знаменитую лабораторию. Мой интерес к его исследованиям и его колоритной личности только увеличился во время нашей застольной беседы и достиг апогея, когда около полуночи в его лаборатории я начал понимать всю значительность вклада, сделанного им в науку. Там была последняя модель знаменитого алмазного ножа, которым он буквально может разрезать молекулы гликогена 111
на более низкомолекулярные сахара. Затем я действительно смог увидеть отдельные молекулы гемоцианина в его мощный электронный микроскоп. Моран объяснил мне, что это только начало, так как в настоящее время он работает над созданием еще более мощного электронного микроскопа, который позволит ясно видеть объект при увеличении в два миллиона раз. Я был глубоко взволнован услышанным и потерял дар речи от восхищения. Однако затем мое подсознательное иконоборчество внезапно вырвалось наружу и озарило мой старомодный ум устрашающей мыслью: «Подумать только, этот гениальный человек употребляет весь свой громадный интеллект и знания для того, чтобы сконструировать инструмент, который уменьшит поле его зрения в два миллиона раз!»
Приложение Терминологический словарь Адаптивные гормоны — гормоны, вырабатываемые для приспособления (адаптации) к стрессу. Адреналин — см. эпинефрин. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) — гормон гипофиза, стимулирующий рост и секрецию коры надпочечников. Акромегалия — болезнь, сопровождающаяся удлинением конечностей (прим. пер ев.) АКТГ — см. адренокортикотропный гормон. Актон — простейшее биологическое раздражение. Полагают, что даже индивидуальные молекулы могут обладать несколькими актона- ми, каждый из которых способен избирательно действовать на индивидуальные реактоны биологической мишени. Альдостерон — один из провоспалительных кортикоидов. Анафилаксия — повышенная реакция организма на повторное введение чужеродных веществ (антигенов), доходящая иногда до степени шока. Анафилактопдная реакция — реакция, напоминающая анафилаксию, но развивающаяся без предварительной сенсибилизации антигеном. Если проявления ее связаны в основном с воспалительными процессами, то ее называют «анафилактоидным воспалением». Антагонист — агент, противодействующий другому агенту. Антитела — вещества, вырабатываемые организмом в ответ на введение чужеродных веществ (антигенов). Антителам принадлежит ключевая роль в явлениях иммунитета и сверхчувствительности. Атрофия — сморщивание органа (см. инволюция). Биологический тест — определение силы действия вещества сравнением его эффекта на живой организм с эффектом стандартного препарата. Болезни адаптации — болезни, возникающие в результате несовершенства механизма ГАС, в частности, при секреции избыточных или недостаточных количеств адаптивных гормонов (или при выработке их в «неправильном» соотношении). 1/2 5 Ганс Селье 118
Воспаление — типичная реакция ткани (особенно соединительной) на повреждение. Основная цель этой реакции — разрушить Бы:^вавший ее повреждающий агент и преградить ему путь в организм. ГАС — см. генерализованный (общий) адаптационный синдром. Генерализованный адаптационный синдром — проявления стресса в целом организме во временном развитии. ГАС включает три четких стадии: реакцию тревоги, стадию резистентности р стадию истощения. Гналиноз — распад ткани с образованием гиалина — однородного полупрозрачного белкового вещества плотной консистенции (прим, перев.) Гиперкальцемия — повышение уровня кальция в крови выше нормы. Гипофиз — мелкая эндокринная железа, расположенная внутри черепа непосредственно под головным мозгом. Гипофизэктомия — удаление гипофиза. Гистиоциты — один из основных видов клеток соединительной ткани (прим. перев.) Глюкокортикоиды — см. противовоспалительные кортикоиды. Гонадотропные гормоны — гормоны гипофиза, стимулирующие рост и функции половых желез (яичники, семенники). Гормон роста — см. соматотропный гормон. Гранулема — воспаленная соединительная ткань. ДГТ — см. дигидротахистерол. Дезоксикортикостерон — один из провоспалительных кортикоидов. Дигидротахистерол — вещество, близко родственное витамину D. Инволюция — обратное развитие, т. е. естественное сморщивание и ссыхание органа. Инсулин — антидиабетический гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Кальцергия — обызвествление. Вызывается агентом при контакте с тканью и не требует предварительной сенсибилизации ткани. Кальцифилакеия — реакция организма, выражающаяся в том, что большие количества кальция и фосфата направляются избирательно в определенные участки тела. Киста — сумка (или «мешок») внутри ткани, обладающая четко выраженной стенкой и заполненная жидкостью. Коллаген — водонерастворимый фибриллярный белок, составляющий основную массу волокон соединительной ткани. Кортизон — один из противовоспалительных кортикоидов. Кортикоиды — гормоны коры надпочечников. Обычно их разделяют 114
на противовоспалительные глюкокортикоиды и провоспалительные минералокортикоиды. Лимфатические ткани — ткани, содержащие в основном лимфатические клетки (например, тимус и лимфатические узлы). Лимфатические узлы — органы, состоящие из лимфатической ткани и имеющие форму узлов. Расположены под мышками, в различных частях головы, в паху и т. д. MAC —- см. местный адаптационный синдром. Местный адаптационный синдром — проявления стресса в ограниченном участке тела в их временном развитии. Метаплазия — превращение одного типа ткани в другой. Минералокортикоиды — см. провоспалительные кортикоиды. Надпочечники — железы внутренней секреции, расположенные над почками (по одной с каждой стороны) и состоящие из коры (вырабатывающей кортикоиды) и внутренней мозговой части (здесь синтезируется эпинефрин и сходные с ним гормоны). Некроз — локализованное омертвение ткани в живом организме. Нефрит — воспаление почки. Нефросклероз — болезнь почек, часто приводящая к гипертонии. Околощитовидные железы — железы внутренней секреции, ответственные за регуляцию обмена кальция (прим, пер ев.) ОНПС — см. острый некроз с предварительной сенсибилизацией. Острый некроз с предварительной сенсибилизацией — некроз или омертвение ткани, вызываемое различными агентами после соответствующей сенсибилизации тканей (например, веществами, вызывающими сужение сосудов или продуктами тучных клеток). Отёк — набухание тканей вследствие повышенного всасывания воды Патоген — агент, вызывающий болезнь. Периартерит узелковый (periarteritis nodosa) — форма воспаления сосудов. Провоспалительные кортикоиды — гормоны коры надпочечников, стимулирующие воспаление (например, альдостерон, дезоксикорти- костерон). Влияют на солевой обмен тканей, отсюда еще одно название — минералокортикоиды. Противовоспалительные кортикоиды — гормоны коры надпочечников, тормозящие воспаление (например, кортизон и кортизол). Заметно влияют на метаболизм углеводов (в частности, глюкозы) и потому называются также глюкокортикоидами. Реактон — мельчайшая биологическая мишень. Представляет собой первичную субклеточную единицу живой материи, которая обладает свойством избирательно реагировать на раздражение. 5* J15
Реакция тревоги (РТ) — первая стадия адаптационного синдрома. При ГАС она воздействует на организм в целом, при MAC имеет ограниченную область действия. Соответственно различают генерализованную (общую) и местную реакцию тревоги. Серотонин — известен также под названием 5-окситриптамин (5- (5-ОТ). Тканевый гормон, вызывающий сужение сосудов. Синдром — группа симптомов, или признаков болезни, появляющихся вместе. Склеродермия — болезнь кожи, характеризующаяся пролиферацией соединительной ткани и часто сопровождающаяся отложением кальция. Склероз — патологическое отвердение, обычно вызываемое чрезмерным ростом фиброзной ткани; иногда сопровождается обызвествлением (например, в случае артериосклероза). Соединительная ткань — ткань, состоящая из клеток и тонких волокон. Особого рода «живой цемент», скрепляющий другие ткани. Воспаление затрагивает в основном соединительную ткань. Соматотропный гормон (СТГ) — продукт гипофиза, стимулирующий рост тела в целом или воспаленной соединительной ткани в частности. Известен также как «гормон роста». Стадия истощения (СИ) — конечный этап адаптационного синдрома. Стадия резистентности (СР) — второй этап адаптационного синдрома. Стероиды — соединения, имеюпще полициклическое строение; сюда относятся стеролы, производные витамины D и некоторые гормоны (кортизол). Стресс (англ. «stress» — напряжение) — совокупность всех неспецифических изменений, возникающих под влиянием любых сильных воздействий и сопровождающихся перестройкой защитных систем организма. Стрессор — агент, вызывающий стресс. Тимико-лимфатическая система — система организма, ответственная за продукцию белых кровяных телец. Включает вилочковую железу (тимус) и лимфатические узлы. Триада — синдром, состоящий из трех симптомов. Тучные клетки — клетки, продуцирующие гормоны и нерегулярно распределенные по соединительной ткани. Содержат гранулы, се- кретирующие гормоны, и способны связывать некоторые вещества (в частности, кальций). Феномен тромбогеморрагии (ФТГ) — явление, характеризующееся закупоркой сосудов (тромбозом) и кровоизлиянием (геморрагией). Экология — совокупность взаимосвязей организма с окружающей средой. Эктомия (в сложных словах) — часть слова, обозначающая удаление органа хирургическим путем: адреналэктомия — удаление над- 116
почечников, нефрэктомия — удаление почки, гипофизэктомия — удаление гипофиза и т. п. Эмболия — закупорка сосуда. Эндокринная почка —почка, которая в результате определенной хирургической операции не способна к экскреции мочи, но продолжает секрецию гормонально активных веществ. Эндокринные железы (железы внутренней секреции) — железы, се- кретирующие свои продукты (гормоны) прямо в кровь. Эпинефрин — один из гормонов, вырабатываемых мозговым веществом надпочечников.
Таблицы 1—12 и объяснения к ним Таблица 1 Типичная триада реакции тревоги. А — надпочечники, Б — вилочковая железа, В — подвздошные лимфатические узлы, Г — слизистая оболочка кишечника. В левой части рисунка показаны органы нормальной крысы, в правой — органы крысы, перенесшей стресс (в течение 24 часов крыса была привязана к доске). Обращает внимание увеличение размера и гиперемия надпочечников (они приобретают красновато-коричневый оттенок) и исчезновение белой прослойки липидов, выраженная атрофия вилочковой железы (тимуса) и лимфатических узлов, а также многочисленные кровоточащие язвы в желудке у опытной крысы. Таблица 2 Воспаление. А — крыса, предварительно получавшая АКТГ; Б — контрольное животное. Обеим крысам несколько раз вводили одинаковое количество раствора формальдегида в лапу. У контрольных животных развился тяжелый хронический артрит, в то время как у крыс, получивших АКТГ, реакция была практически незаметна. В — сосуды брыжейки контрольного животного; Г — выраженный узелковый периартерит (periarteritis nodosa) у крысы, получавшей провоспалительный кортикоид. Таблица 3 Индукция и предупреждение инфарктов миокарда химическими средствами. А и Б -- многочисленные инфарктоподобные некрозы миокарда у двух крыс, получавших кортикоиды и соли натрия. В — нормальное сердце крысы, получавшей помимо вышеназванных веществ хлористый калий. Таблица 4 Анафилактоидное воспаление. А — контрольная крыса, Б — анафилактоидное воспаление морды и лап у крысы после однократного введения яичного белка, т
Таблица 5 Киста околощитовидной железы. А — выраженная кистозная дегенерация околощитовидной железы (темная ткань — щитовидная железа) у крысы после введения больших количеств производного витамина D дигидротахистерола (ДГТ) плюс ацетата кальция. Кисты настолько увеличились в размере, что произошла перфорации некоторых из них. Б — нормальная околощитовидная железа контрольной крысы после введения неэффективно малых доз ДГТ плюс ацетата кальция. В данном случае железа обладает нормальной плотной структурой Таблица 6 Гранулемный мешок. А — полностью сформированный гранулемный мешок, хорошо различимый под интактной кожей спины. Б — кожа надрезана и отвернута; видна кожная мышца. В — кожная мышца также надрезана и поднята кверху, чтобы показать ее связь с истинной гранулемной мембраной, яйцевидной и воспаленной. Ясно видны нервы и сосуды мешка (тяжи, идyщиf' сверху вниз). Г-—после фиксации гранулемный мешок вскрыт; видня одинаковая толщина стенки всего мешка и правильность формы внутренней и наружной поверхностей. Таблица 7 Тканевой каркас. А — вид животного после операции по вживлению тканевого каркаса. Справа от животного два дополнительных тканевых каркаса в виде стеклянных колец (вид сверху и сбоку). В — типичная костная структура, извлеченная из места, соответствующего оси каркаса, через шестьдесят дней. Обратите внимание на широкое основание (снизу), от которой отходит хорошо сформированная (в данном случае бифуркирующая) трубчатая кость наподобие позвонка. В — при вживлении большого тканевого каркаса на обеих базальных пластинках развивается саркома с центральным тяж ем. Таблица 8 Образование кости в сердце. А — лигатура, накладываемая на верхушку сердца; Б — образование костной пластинки; под эндокардом; В — кость состоит из двух пластин, пространство между которыми заполнено нормальным костным мозгом, способным к кроветворению. Таблица 9 Кальцифилаксия. Сенсибилизацию животных, показанных на этом снимке, в отношении кальцифилаксии проводили пероральным введением производного витамина D — ДГТ. А — подкожная «провокация» железом вызывает обширное обызвествление кожи. Б — системная «провокация» серотонином приводит к обызвествлению слюнных желез. В — нормальная, почти прозрачная 119
поджелудочная железа (сверху — двенадцатиперстная кишка, снизу — селезенка) у сенсибилизированного контрольного животного без «провокации». Г — обширное обызвествление поджелудочной железы в целом . после внутривенной «провокации» железом. Таблица 10 Общая кальцергия. Сенсибилизацию в отношении системной кальцергии проводили внутривенным введением ацетата свинца, а «провокацию» — введением в гиподерму гистамина. А — паралитическое расширение желудка вследствие разрушения вагусных нервов. Белые обызвествленные узелки (указаны стрелками), обнаруживаемые в левом нерве в месте, прилегающем к пищеводу, располагаются рядом с двумя вагусными нервами, которые прерываются массивными отложениями кальция. Б — обызвествление вагусных нертюв в районе пищевода, видимое под лупой В — поперечный срез пищевода; отчетливо видно обызвествление (черного цвета) обоих вагусных нервов. Таблица 11 Феномен тромбогеморрагии (ФТГ). Сенсибилизацию проводили внутривенным введением соответствующих металлов или каррагенина. А — введение норэпинефрина в гиподерму приводит к обширному местному кровоизлиянию и тромбозам кожи. В — сенсибилизация сама по себе не вызывает никаких изменений в поджелудочной железе (на снимке показана также селезенка). В — «провокация» норэпинефрином через гиподерму приводит к развитию геморрагического панкреатита. Г — бее «провокации» в наружной слезной и подчелюстной слюнной железах отсутствуют какие-либо изменения. Д — «провокация» серотонином черев гиподерму вызывает тяжелую геморрагию и тромбоз обеих желез. Таблица 12 Острый некроз с предварительной сенсибилизациой. А — сенсибилизацию проводили внутривенным введением декстрина, «провокацию» — инъекцией гипертонического раствора хлористого натрия в кожу спины. Виден обширный экссудативный некроз в области инъекции. В — нормальная кожа в месте такой же «провокации» у крысы, у которой сенсибилизация была снята введением антисеротонина и антигиста- минного соединения — ципрогептадина.
Т а б л и ц а 1 « I II 'Ml 6 Ганс Селье
Таблица 2
Таблица 3
Таблица 5
Таблица 7 ' Ганс Селье
Таблица 8
Таблица О 7*
Таблица И
Таблица 12
Содержание Предисловие к русскому изданию 3 Предисловие 5 Предисловие автора 7 Введение 9 Первая лекция 11 Инстинкт и интеллект (И). Кто на свете всех милее? (12). Открыватели и решатели проблем (13). Триумфы открывателей проблем (15). Периферическое зрение (17) Вторая лекция 19 Собственные находки (19). Стресс и ГАС (20). Первая догадка (20). Синдром «просто болезни» (22). Иеспецифические нарушения полового цикла (23). Первое применение термина «стресс» (23). Гипофизэктомия выдвигает проблему (24). Поиски нового гормона (25). Триада (25). Какое счастье! (26). Какое несчастье! (27). Новая точка зрения (29). Взгляд назад, на дни студенчества (29). Если бы это было так.. (30)... можно было бы бороться с повреждением как таковым (30). Голос опыта дает совет (31). Фармакология грязи (32). Одобрение Бантинга (32). Настало время планирования (33). Насколько неспецифичен этот синдром? (34). Первые семантические трудности (34). Реакция тревоги (35). Стадия резистентности (35). Стадия истощения (36). ГАС (36). Глядя на деревья, не забывайте о лесе (38) Третья лекция 39 Болезни адаптации (39). Кортикоиды вызывают гиалиноз— «колла- геновую болезнь» (40). Необходимость в термине «кортикоиды» (41). Кортикоидная гипертония (41). Патологические изменения в сердце (41). Клиническое применение (43). Анафилактоидное воспаление (44). Снова надпочечники и воспаление (46). Уроки ана- филактоидного воспаления (46). Гормональный наркоз (48). Курьезы и мелочи (50). Что поддерживает длительность молокоотделе- ния? (50). Сосательный рефлекс и ложная беременность (51). Антигормоны (51). Образование кисты околощитовидных желез (52) 121
Четвертая лекция 54 Почечная гипертония (34), «Эндокринная почка» (55). Как получить заданную степень сужения сосудов? (55). Два пути решения задачи (56). Как добиться успеха при операции (57). Образование солидной почки (58). Грануломный мешок (59). Цели (59). Счастливый случай (60). MAC (62). MAG и ГАС (62). Каким образом стресс вызывает специфические изменения? (G3). Плюрикаузальные местные поражения (64). Тканевый каркас (65). Индукция костной Т1чани в сердце (67) Пятая лекция 69 Патогенный фактор и «почва» (69). Экспериментальные диатезы (70). Кальцифилаксия (71). Экскурс назад, в дни студенчества (72). Склеродермия (73). Местная и диффузная кальцифилаксия (74). Кальцергия (74). ФТГ (75). ОИПС (76). Общая гипотеза (77). Монокаузальные заболевания (78). Плюрикаузальные заболевания (80). Каким образом разные патогенные агенты вызывают одинако- р.ые поражения? (81). Каким образом один и тот же агент вызывает разные пораж-ения? (82). Степени специфичности (83). Сущность и перспективы oбп^eй гипотезы (85). Элементы болезни (86). Клас- си(|»иь"ация плюриь"аузал1>ных заболеваний (87). Патосинтез (88). Мигфосиндримг.! (89). Коротко об актонах и реактонах (89). I^jiac- си(|)икация рецепторов (91). Иеразделимость микросиндромов (93). 1\оротки о субатомной биологии (93) Шестая лекция 95 ЛГеханизм обнаружения проблемы (95). Рождение открытия и его развитие (96). Интуиция и планирование (97). Непредсказуемые п предсказуемые результаты (98). Синтез и анализ (100). Периферическое зрение и центральное зрение (100). Простая техника и сложная техника (101). Обилие и ограниченность конечных результатов (102). Ученичество и формальное обучение (103). Сомнительное и несомненное практическое применение (104). Общая практика и специализация в исследовании (104). Неожиданность и осуп1,ест- ил(!нис (106). Переходные типы (106). Четыре шага в исследовательском поиске (108). Общее заключение (110). Неистребимая амбивалентность (111) Приложение 113 Терминологический словарь (ИЗ). Таблииы 1—12 и объяснения к ним (118)
ГАНС СЕЛЬЕ На уровне целого организма Утверждено редколлегией серии научно-популярных изданий Академии паук СССР Редактор В. Н. Вяземцева Художественный редактор В. Н. Тикупов Технический редактор Я. Я. Плохова Сдано в набор 14/VII 1971 г. Подписано к печати 19/Х 1971 г. Формат 84Х108'/з2. Бумага № 2. Усл. печ. л. 6,93. Усл.-изд. л. 5,8 Тираж 25 000 экз. Тип. зак. 2603 Цена 37 коп. Издательство «Наука». Москва К-62, Подсосенский пер., 21 2-я типсграфия издательства «Наука». Москва Г-99, Шубинский пер., 10