Текст
                    К.В. Судаков, П.Е. Умрюхин
СИСТЕМНЫЕ ОСНОВЫ
ЭМОЦИОНАЛЬНОГО
СТРЕССА
\ ^


УДК 616.8 ББК56.1 С89 Судаков К.В., Умрюхин П.Е. С89 Системные основы эмоционального стресса. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. — 112 с: ил. ISBN 978-5-9704-1400-2 В издании обобщены данные многолетних исследований авторов о си- стемных механизмах устойчивости к стрессорным нагрузкам. В них впер- вые было установлено первичное участие лимбико-ретикулярных струк- тур головного мозга в механизмах эмоционального стресса. Определены индивидуальные изменения вегетативных функций при однотипных эмо- циональных нагрузках. Выявлена роль регуляторных олигопептидов в ме- ханизмах устойчивости к эмоциональным стрессам. Книга предназначена для физиологов, патофизиологов, фармакологов, врачей-неврологов, психиатров, а также студентов, интересующихся ак- туальными вопросами современной науки. УДК 616.8 ББК56.1 ISBN 978-5-9704-1400-2 © Судаков К.В., Умрюхин П.Е., 2009
СОДЕРЖАНИЕ Введение 4 Конфликтная ситуация как причина формирования эмоционального стресса 5 Медико-социальные аспекты психоэмоционального стресса 8 Системные механизмы эмоционального стресса 12 Эмоции как ведущие звенья функциональных систем организма 15 Информационные взаимосвязи функциональных систем в нормальном организме 17 Дезинтеграция функциональных систем при эмоциональном стрессе 20 Неспецифический информационный синдром дезинтеграции функциональных систем при экстремальных воздействиях на человека 28 Первичная реакция лимбико-ретикулярных структур головного мозга на эмоциональный стресс 32 Индивидуальная устойчивость и предрасположенность к эмоциональному стрессу 35 Прогностические критерии индивидуальной устойчивости животных к эмоциональному стрессу 39 Индивидуальные реакции соединительной ткани на стрессорные нагрузки у крыс с различной чувствительностью к эмоциональному стрессу 43 Электрическая активность структур головного мозга у крыс с различной устойчивостью к стрессорным нагрузкам 47 Нейромедиаторы и нейропептиды в механизмах устойчивости к эмоциональному стрессу 49 Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу 56 Пути предотвращения медико-социальных последствий эмоционального стресса 72 Реабилитация постстрессорного синдрома 93 Заключение 98 Литература 99
Авторы выражают благодарность Институту Поведения и лично Капустину В.В. ВВЕДЕНИЕ Современная физиология характеризуется все нарастающей тен- денцией проникновения в тайны молекулярно-генетических меха- низмов жизнедеятельности. Это, безусловно, важная тенденция науч- ной мысли. Тем не менее ведущая задача физиологии — стремление понять закономерности работы целого организма в его связях с внеш- ней средой. Одной из ведущих проблем в этом плане является проблема эмо- ционального стресса. Социально-экономические преобразования в России привели к резкому возрастанию стрессорных нагрузок в разных сферах жизни людей. Этому также способствовали участившиеся военные кон- фликты, естественные и техногенные катастрофы, а также технокра- тические тенденции современного общества. Психоэмоциональный стресс, с одной стороны, является защитной приспособительной реакцией, мобилизующей организм на преодоле- ние всевозможных мешающих нормальной жизнедеятельности пре- пятствий, особенно таких частых конфликтных ситуаций, в которых субъект ограничен в возможностях удовлетворения своих жизненно важных биологических и социальных потребностей. С другой сто- роны, в условиях острых или, наоборот, длительных и непрерывных конфликтных ситуаций у отдельных предрасположенных субъектов эмоциональный стресс трансформируется в свою противоположность — патогенный фактор, нарушающий нормальные физиологические функции, что приводит в конечном счете к формированию разноо- бразных психосоматических заболеваний.
КОНФЛИКТНАЯ СИТУАЦИЯ КАК ПРИЧИНА ФОРМИРОВАНИЯ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Ведущей причиной формирования эмоционального стресса явля- ются так называемые конфликтные ситуации. Конфликтная ситуа- ция — ситуация, в которой субъекты при наличии у них выраженной потребности остро или хронически ограничены в ее удовлетворении. Авиценна, был, пожалуй, первым, кто продемонстрировал прояв- ление эмоционального стресса в конфликтной ситуации у животного хорезмскому шаху Мамуну Второму. Как известно, Авиценна посадил ягненка в клетку и поместил ее рядом с другой клеткой, в которой находился волк. У ягненка на основе постоянного страха развились депрессия, расстройство сердечно-сосудистых функций и дыхания, и животное, которое не могло избежать опасного соседства с волком, погибло (рис. 1). И.П. Павлов (1927) также наблюдал развитие у животных невро- тических состояний после конфликтной ситуации — Ленинградского наводнения 1924 г. Д.И. Миминошвили и Г.О Макагян в 1956 г. в Сухуми смодели- ровали конфликтную ситуацию у обезьян (гамадрилов-павианов). Они изолировали самца — лидера стаи — в клетку, установленную напротив его прежней колонии. У изолированного от стаи вожака в выраженной конфликтной ситуации в течение нескольких месяцев сформировалась устойчивая артериальная гипертензия, и животное погибло от инфаркта миокарда. Социальные условия часто ставят современного человека в кон- фликтные ситуации, порождающие эмоциональный стресс. Ведущее место в возникновении конфликтных ситуаций в жизни современного человека, какэто ни парадоксально, принадлежит научно- техническому прогрессу. Благодаря ему человечество сегодня живет в комфортных условиях и пользуется многими социальными благами: изобилием продуктов питания, благоустроенными жилищами, воз-
6 Системные основы эмоционального стресса Рис. 1. Демонстрация эмоционального стресса можностью быстрых коммуникаций и т.д. Однако научно-технический прогресс имеет и негативные стороны. За счет интенсификации темпа жизни, информационных перегрузок, адинамии, монотонии, необхо- димости работы в экстремальных условиях, урбанизации происходит нарастание психоэмоционального напряжения. Физиологические функции человека в ряде случаев оказались недо- статочными для осуществления его социально значимой деятельности, особенно в экстремальных ситуациях — на современных высокотехно- логических предприятиях, в космосе, под водой, в армейских условиях и т.д. Психоэмоциональные нагрузки усугубляются социальными и
Конфликтная ситуация как причина формирования ... 7 военными конфликтами, экологическими и техногенными катастро- фами. При длительных воздействиях стрессорных факторов научно- технического прогресса формируются хронические, часто неизлечи- мые психосоматические заболевания. Основоположник концепции стресса Г. Селье обозначил первую стадию проявления стресса как эустресс, а вторую — как дистресс (Selye H., 1952). Многочисленными экспериментальными исследованиями и кли- ническими наблюдениями установлено, что на начальной стадии развития стрессорного состояния сначала транзиторно, а потом и устойчиво поражаются механизмы ритмической деятельности раз- личных функций человека, что ведет к нарушению биоритмов: сна и бодрствования, суточных изменений уровня гормонов, ритмов дыха- ния, сердцебиения и проницаемости различных тканевых барьеров; снижается иммунитет, нарушаются гормональные функции. В плазме крови и в мозге появляются отсутствующие в норме белки, изменяет- ся экспрессия генов в мозге (Судаков К.В., 1998). Указанные изменения на первых стадиях развития психоэмоцио- нального стресса носят преходящий, транзиторный характер и легко устраняются, если субъект выходит из конфликтной ситуации. Однако при длительных, особенно непрерывных конфликтных ситуациях нару- шения физиологических функций приобретают устойчивый характер. Наблюдается суммация патологических изменений, что приводит к выраженной поломке нормальных физиологических функций, в резуль- тате чего измененные физиологические функции начинают проявляться и вне конфликтной ситуации, таким образом, становясь стойкими и часто уже необратимыми без специальных вмешательств. Именно в этом случае механизмы психоэмоционального стресса переходят в «застой- ную» стационарную форму постстрессорного синдрома.
МЕДИКО-СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Когда канадский эндокринолог Г. Селье сформулировал известные представления о стрессе, они были с восторгом восприняты как пер- спективная медико-биологическая теория, которая открывала новые горизонты лечения ряда заболеваний. В настоящее время ситуация радикально изменилась. Проблема стресса стала не только медико-биологической, но и острой социаль- ной проблемой. Среди разнообразных видов стрессов у человека одно из ведущих мест занял психоэмоциональный стресс. Психоэмоциональный стресс является причиной многих психосо- матических заболеваний: депрессий, психозов, неврозов, нарушений сна, сосудистых заболеваний мозга, сердечно-сосудистых заболева- ний (аритмий, экстрасистолий, инфаркта миокарда, гипертонической болезни), язвенно-дистрофических поражений желудочно-кишечного тракта, а также снижения иммунитета, предрасположенности к вирус- ным и многим инфекционным заболеваниям, аутоиммунных процес- сов, ревматических заболеваний, остеохондрозов, онкологических заболеваний, гормональных расстройств, нарушения половых функ- ций и т.д. (рис. 2). Эмоциональный стресс влияет на генетический аппарат клеток организма, приводя к врожденным отклонениями развития ухудше- нию здоровья детей. Создалась реальная угроза нарушения генофонда человеческой популяции. Пагубное действие эмоционального стресса проявляется в: • росте алкоголизма и наркомании; • повышении травматизма; • росте числа самоубийств; • инвалидизации общества. Эмоциональный стресс является основной причиной уменьшения продолжительности жизни, повышения смертности людей и, в част- ности, случаев внезапной смерти.
Медико-социальные аспекты психоэмоционального стресса 9 Психосоматические заболевания неврозы психозы гормональные расстройства иммунодефициты артериальная гипертензия инфаркты инсульты язвенные поражения ЖКТ бронхиальная астма кожные заболевания остеохондрозы Рис. 2. Последствия эмоционального стресса Порожденные эмоциональным стрессом болезни сокращают или обрывают жизнь, а в общесоциальном масштабе несут реальную угро- зу существованию человечества. Эмоциональный стресс стал серьез- ной причиной вымирания человечества, и, наряду с другими глобаль- ными проблемами, приобрел острую социальную значимость. Возникла неотложная необходимость принятия срочных мер для предотвращения опасных для жизни и здоровья людей стрессовых ситуаций и для широкого внедрения реабилитационных мероприя- тий по отношению к субъектам, подвергшимся стрессорным воздей- ствиям. Эмоциональный стресс оказывает большое влияние на социально- экономические процессы в обществе, на межличностные, деловые и прочие взаимоотношения людей. Эмоциональный стресс изменяет духовный мир человека. Вызванная стрессом невротизация личности приводит к агрессивности, депрессии, неадекватности и нерацио- нальности поведения, деградации духовно-нравственных потребно- стей человека, снижает творческий потенциал и работоспособность, порождает антиобщественные поступки и извращает социальные мотивации человека (Дмитриева Т.Б., Волошин А.И., 2001). Все возрастающая опасность эмоционального стресса вызвана также и тем, что общество еще не до конца осознало нависшую над ним угрозу. Последствия психоэмоционального стресса достигли той критической черты, за которой происходит деградация общества, массовая потеря здоровья и вымирание. Пора остановиться и не допу- стить «эмоционального взрыва».
10 Системные основы эмоционального стресса Психоэмоциональный стресс, таким образом, является глобаль- ной общечеловеческой проблемой, которая не имеет национальных и государственных границ. Острые конфликты в России вызваны следующими факторами. • Неудовлетворенность людей социально-экономическими рефор- мами. Принимаемые в стране законы далеко не совершенны. Многие из них порождают правовой и экономический беспредел. Многие люди испытывают огромные материальные проблемы, оказавшись перед угрозой безработицы и за чертой бедности. Как следствие, большинство наших граждан испытывают неуверен- ность в будущем, безысходность, апатию, разочарование и раз- дражение.Психоэмоциональный стресс усиливает многоголосье часто безответственных политических деклараций. Люди чув- ствуют себя обманутыми, испытывают горькое разочарование и душевное смятение. • Возрастание вооруженных конфликтов, принесших безмерные страдания соотечественникам: гибель и увечья, потери близких, слезы и горе людей, обездоленность беженцев, потерявших кров и средства к существованию, экстремальные психоэмоциональные нагрузки и болезни, искалеченное детство. • Резкий рост преступности. Криминализация общества, банди- тизм породили всеобщий страх за жизнь и безопасность; люди чувствуют себя беспомощными и беззащитными на фоне разгула преступности и бездеятельности правоохранительных органов. Особая тревога возникает за жизнь детей. • Социальная дезориентация людей, особенно пожилого возраста, потерявших устоявшиеся идеалы, обманутых в надеждах и утра- тивших накопления, отложенные на «черный день». • Духовная деградация общества. Средства массовой информации пропагандируют насилие, агрессию, жестокость, разгул циниз- ма и вседозволенность, псевдоэротику и секс. Стало нормой неуважение к личности и жизни, грубость и хамство и т.д. Как результат — потеря духовной «нити» нравственности, снижение морали и культуры человеческих взаимоотношений, проявление жестокости, вандализм. • Экологические, производственные и транспортные катастро- фы. Число их все более возрастает из-за нерациональной политической, хозяйственной и экономической деятельно- сти.
Медико-социальные аспекты психоэмоционального стресса 11 • Неадекватность современного производства физиологическим воз- можностям человека. Многие факторы риска, создающие психоэмоциональное напря- жение, обусловлены технократическим развитием общества, когда все внимание уделено развитию техники, а человек при этом остался без необходимой защиты. На современных технических устройствах, как правило, отсут- ствуют системы контроля за состоянием ведущих физиологи- ческих показателей работающих на них операторов. В результа- те человек бесконтрольно подвергается психоэмоциональным напряжениям, которые, повторяясь изо дня в день, приводят к неизлечимым заболеваниям. Особенно подвержено психоэмоциональному стрессу городское население. Растущая урбанизация, стремительный рост город- ского населения, вынужденные бесчисленные конфликты в обще- ственных и производственных местах — все это резко уменьшает время пребывания человека в состоянии душевного покоя. Ко всему этому добавляется действие экологически вредных и раз- дражающих факторов — шума, химического загрязнения и т.п. Многочисленные конфликтные ситуации, порождающие пси- хоэмоциональный стресс, часто провоцируются низким уровнем культуры взаимоотношений людей, неумением считаться с инте- ресами окружающих лиц, находить правильный путь решения поставленных задач. Недостаток культуры не позволяет людям адекватно оценивать результаты поведения и контролировать свои эмоции в общественных местах и в личной жизни. В усло- виях радикальных социально-экономических реформ появи- лись новые формы социального общения, включающие широ- кий обмен информацией, предпринимательство, координацию и взаимодействие с разными партнерами, решение сложных, во многом противоречивых общественно-политических и эконо- мических задач. Все это также повысило уровень эмоциональной активности человека и породило конфликтные ситуации, свя- занные с соперничеством, завистью, лидерством, конкуренцией и т.д. Патогенез эмоционального стресса позволяют понять проводи- мые на животных эксперименты.
СИСТЕМНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Концепция стресса, предложенная Г. Селье, получила широкое распространение как в экспериментальных исследованиях, так и в клинической практике. Известно, что термин «стресс» был заимство- ван Селье из физики. Селье рассматривал «стресс» как нагрузку на организм при действии на него неблагоприятных факторов — стрес- соров. Как известно, Г. Селье в качестве ведущего патогенетического звена рассматривал систему: гипоталамус — передняя доля гипофи- за — кора надпочечников (рис. 3, см. цветную вклейку). Под влиянием гормонов гипофиза и надпочечников, согласно Г. Селье, формирует- ся неспецифический адаптационный синдром, характеризующийся гипертрофией надпочечников, инволюцией вилочковой и лимфатиче- ских желез, а также язвенными поражениями желудочно-кишечного тракта (Selye H., 1936). В последние годы, однако, общетеоретические представления о стрессе значительно расширились. В многочисленных работах отече- ственных и зарубежных ученых показано, что при стрессе наруша- ются различные физиологические функции: половые, психические, щитовидной железы, кровообращения, сердца, кислородобеспечива- ющих механизмов, иммунитета; изменяется уровень катехоламинов в крови, моче и различных структурах мозга, а также показатели крови (Судаков К.В., 1998). Приведенные данные свидетельствуют о том, что стресс проявля- ется как разветвленная системная реакция организма. Однако общерас- пространенная концепция стресса до настоящего времени продол- жает строиться на общих принципах рефлекторной теории по схеме: стрессорный стимул — отраженная реакция организма. На основе концепции У. Кэннона (Cannon W., 1932) о роли симпа- тической нервной системы в формировании эмоциональных реакций, а также о роли эмоций в генезе адаптивных реакций животных и
Системные механизмы эмоционального стресса 13 человека Л. Леви вместе с другими шведскими исследователями сфор- мулировал представления об эмоциональном стрессе (Levi L., 1967, 1972). Эмоциональный стресс, по Л. Леви, отражает эмоциональную реакцию человека на действие стрессорных факторов. Таким образом, концепция Селье о стрессе при рассмотрении целостных реакций человека и животных на стрессорные воздействия начала активно трансформироваться в концепцию эмоционального стресса. Эта концепция полностью соответствует представлениям отече- ственных ученых, воспитанных на идеях нервизма, развитых в труда И.М. Сеченова и И.П. Павлова (Анохин П.К., 1952; Павленко СМ., 1959; Мясников АЛ., 1965; Ланг ГФ., 1975; Горизонтов П.Д., 1976), кото- рые первичное значение в реакциях стресса и возникающих на его основе заболеваний всегда придавали отрицательным эмоциям. Психоэмоциональный стресс является первичной реакцией чело- века на любые стрессорные нагрузки. Каждый человек постоянно реагирует на свое внутреннее состояние, на окружающие предметы, животных и особенно на других людей разнообразными субъектив- ными ощущениями — эмоциями. Эмоции пронизывают всю жизнь, все поступки человека — от инстинктивных порывов до высших форм социальной и духовной деятельности — и охватывают в каждом случае практически все органы и ткани организма (Судаков К.В., 1998). Системный подход заставил расширить представления о механиз- мах стресса, особенно формирующегося на эмоциональной основе. Новые аспекты формирования и патогенеза эмоционального стресса открыла теория функциональных систем, предложенная П.К. Анохиным, и систематически развиваемая в коллективе Объединения Научно-исследовательского Института нормальной физиологии им. П.К. Анохина с однопрофильной кафедрой нормальной физиологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова. Согласно предложенной П.К. Анохиным (Анохин П.К., 1968) тео- рии функциональных систем, психоэмоциональный стресс возникает у человека и животных в «конфликтных ситуациях», в которых субъ- екты ограничены в возможности удовлетворения жизненно важных биологических или социальных потребностей, т.е. достижения полез- ных для них приспособительных результатов. В конфликтных ситуа- циях ведущим фактором развития эмоционального стресса являются отрицательные эмоции — негативное отношение субъектов к таким ситуациям. Избегание конфликтной ситуации и сопровождающие
14 Системные основы эмоционального стресса избегание положительные эмоции нивелируют патогенное действие отрицательных эмоций. С позиций теории функциональных систем, целый организм представляет слаженное взаимодействие множества центрально- периферических саморегулирующихся функциональных систем (рис. 4, см. цветную вклейку) и характеризуется специфическими реакциями различных функциональных систем организма, особенно метаболического и гомеостатического уровней, в которые избиратель- но включаются многие органы и ткани организма. В отличие от рефлекторной теории, теория функциональных систем, предложенная П.К. Анохиным, постулирует, что не отра- женные действия, а результаты действий выступают в качестве веду- щих факторов, организующих стрессорный ответ организма. Целый организм с этих позиций представляет совокупность множества функциональных систем, объединяющихся по принципу иерархии, многосвязного регулирования и последовательного взаимодействия, каждая из которых определяет оптимальное состояние того или иного полезного для организма приспособительного результата. Значение каждого адаптивного результата определяется различными прояв- лениями метаболического процесса и изменяется в зависимости от состояния других результатов, обусловленных деятельностью других функциональных систем (Судаков К.В., 2004).
ЭМОЦИИ КАК ВЕДУЩИЕ ЗВЕНЬЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА Каждый человек первично реагирует на свои внутренние состоя- ния, на окружающую среду (предметы, животных и особенно на других людей) разнообразными эмоциями. С одной стороны, это отрицательные эмоции: злоба, страх, обида, гнев, тоска, отвращение, зависть, ненависть и др., с другой — положительные эмоции: радость, удовольствие, счастье, восторг, удовлетворение и т.д. Эмоции являются первичной реакцией живых организмов на изменение их внутреннего состояния и на действие разнообразных факторов окружающей среды (предметов, животных и людей). Эмоции пронизывают всю жизнь, все поступки человека от инстинктивных порывов до высших форм социальной и духовной деятельности. Эмоциональные переживания, отрицательные и поло- жительные, позволяют субъектам оценивать свои состояния и высту- пают в виде своеобразных пеленгов внутренних и внешних воздей- ствий, разделяя их на полезные и вредные (Анохин П.К., 1966). Эмоции позволяют человеку оценивать свое состояние и отноше- ние к окружающим предметам и в первую очередь — к другим людям. Как правило, эмоциональные ощущения формируются раньше совершаемых действий и поступков. Наиболее значима «пеленгую- щая» роль отрицательных эмоций. Они усиливаются во всех случаях, когда субъект при наличии у него жизненно важной потребности не имеет возможности достичь социально или биологически значимо- го результата. В этих случаях отрицательные эмоции — источник внутренней энергии, мобилизации организма. Они активно способ- ствуют преодолению субъектом различных препятствий, часто даже с большей изобретательностью. В нормальных условиях отрицательные эмоции, как правило, кратковременны, эпизодичны и при достижении субъектами желае-
16 Системные основы эмоционального стресса мого результата завершаются положительными эмоциями, которые выступают в роли своеобразной награды субъектов за усилия по достижению цели и удовлетворению ведущих потребностей. Однако при длительных затруднениях в достижении потребных результатов отрицательные эмоции суммируются, приобретают ярко выраженный характер постоянного раздражения, гнева, негодования, аффектов или, наоборот, неизгладимой тоски и депрессии и трансформируются в эмоциональный стресс. Именно в конфликтных ситуациях, когда субъекты не могут удо- влетворить свои ведущие потребности, исключительно на психиче- ской основе без физически повреждающих воздействий формируется эмоциональный стресс. В конфликтных ситуациях при отсутствии возможности дости- жения субъектами полезных приспособительных результатов отри- цательные эмоции, суммируясь, переходят в состояние «застойного» стационарного возбуждения мозга. Распространяясь через соматиче- скую и вегетативную нервную систему и гормональный гипоталамо- гипофизарный механизм, «застойные» отрицательные эмоции оказы- вают генерализованные влияния практически на все ткани организма, формируя тем самым системные реакции эмоционального стресса (рис. 5, см. цветную вклейку).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ В НОРМАЛЬНОМ ОРГАНИЗМЕ Как указывалось ранее, ведущим звеном формирования функцио- нальных систем разного уровня организации являются полезные для организма приспособительные результаты. В качестве полезных для организма результатов, строящих раз- личные функциональные системы, выступают показатели внутрен- ней среды, определяющие разные стороны метаболических про- цессов в тканях, а также результаты поведенческой и психической деятельности, удовлетворяющие разнообразные потребности живых существ. Живые организмы — совокупность множества гармонически взаи- модействующих функциональных систем метаболического, гомео- статического, поведенческого и психического уровней организации. Популяции живых существ, включая человека, также строятся много- численными функциональными системами: у животных — зоосоци- ального, у человека — социального уровня. Деятельность функциональных систем наряду с физико- химическими процессами целого организма строится также на информационной основе (Судаков К.В., 1999). Информация порожда- ется соотношением физиологических процессов, происходящих как внутри функциональных систем, так и между ними, а также в отноше- ниях субъектов к предметам окружающей среды. В функциональных системах первичной причиной, порождающей информацию, явля- ются различные потребности организма как отклонение различных параметров внутренней и внешней среды организма от оптимального уровня жизнедеятельности. Потребности и их удовлетворение расчленяют непрерывный кон- тинуум жизнедеятельности на дискретные отрезки — так называемые системокванты. Каждый системоквант строится соответствующей функциональной системой от потребности к ее удовлетворению 2KB Судаков
18 Системные основы эмоционального стресса (рис. 6, см. цветную вклейку). Системокванты являются своеобразны- ми операторами функциональных систем. Информация о потребности по различным каналам распространя- ется в центральную нервную систему. Однако, несмотря на смену при этом носителей, информация о потребности полностью сохраняется. Оценка информации в функциональных системах осуществляет- ся акцептором результата действия. Акцептор результата действия с помощью обратной афферентации постоянно осуществляет инфор- мационную оценку потребности и ее удовлетворения. Информационные отношения функциональных систем в целом организме строятся по принципам иерархического доминирования, мультипараметрического и последовательного взаимодействия. Принцип иерархического доминирования заключается в том, что в каждый момент времени деятельностью организма завладевает веду- щая в биологическом или социальном плане функциональная система (рис. 7, см. цветную вклейку). Другие функциональные системы обе- спечивают деятельность доминирующей функциональной системы или тормозятся. После удовлетворения ведущей потребности дея- тельность организма определяется другой ведущей потребностью, строящей доминирующую функциональную систему, и т.д. При этом доминирование функциональных систем в каждый данный момент времени определяется жизненной значимостью лежащих в их основе потребностей для выживания или адаптации к внешней среде. Принцип мультипараметрического взаимодействия определяет взаи- мосвязь результатов и обобщенную деятельность функциональных систем (рис. 8, см. цветную вклейку). С точки зрения теории функциональных систем, взаимодействие функциональных систем гомеостатического уровня в организме строится на основе мультипараметрического принципа (Юматов Е.А., 1978; Шидловский В.А., 1981). Согласно этому принципу, результаты деятельности различных функциональных систем гомеостатического уровня тесно связаны друг с другом. Отклонение результата деятель- ности одной какой-либо функциональной системы от уровня, обеспе- чивающего нормальную жизнедеятельность, приводит к перераспре- делению тесно связанных с ним результатов других функциональных систем. Иными словами, в нормальном организме наблюдаются тесные корреляционные отношения между результативными пока- зателями деятельности различных функциональных систем, опреде- ляющими гомеостазис в целом. Кроме того, мультипараметрические
Информационные взаимосвязи функциональных систем ... 19 взаимодействия складываются между функциональными системами, определяющими достижение поведенческих результатов, удовлет- воряющих различные биологические и социальные потребности организма, и функциональными системами, обеспечивающими при этом отдельные гомеостатические показатели внутренней среды орга- низма. Последовательное взаимодействие определяет взаимосвязь функ- циональных систем во времени, когда результат деятельности одной функциональной системы определяет деятельность другой функцио- нальной системы, и т.д. (рис. 9, см. цветную вклейку). На основе указанных принципов строится последовательное и иерархическое квантование процессов жизнедеятельности. Информация, таким образом, отражает соотношение физиологиче- ских процессов в организме. Пространственно-временной континуум окружающих живые существа событий ритмически организован как естественными при- родными условиями, так и деятельностью человека. Вследствие этого дискретные «системокванты» жизнедеятельности и определяющие их функциональные системы постоянно взаимодействуют с ритми- ческими влияниями событий окружающей среды. В зависимости от того, в какой степени генетически детерминированные или приоб- ретенные, слаженно взаимодействующие функциональные системы, определяющие различные показатели внутренней среды организма, соответствуют ритмам окружающих событий, проявляется напря- женность процессов жизнедеятельности. В случае, когда системоквант социально детерминированной производственной деятельности не соответствует физиологическим возможностям человека, у него развивается психоэмоциональное напряжение. Как показали исследования, первичной реакцией субъектов на конфликтные ситуации, порождающие эмоциональное напряжение, является нарушение информационных межсистемных связей.
ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНОМ СТРЕССЕ При эмоциональном стрессе происходит дезинтеграция деятельно- сти функциональных систем гомеостатического уровня, нарушаются их нормальные взаимоотношения, определяющие согласованную мно- госвязную регуляцию жизненно важных показателей гомеостазиса. Это отчетливо показали наши эксперименты, проведенные совмест- но с Е.А. Юматовым и О.П. Таракановым. У самцов крыс Вистар, Август, Вег и нелинейных животных в усло- виях экспериментального стресса исследовали коррелятивные взаимо- отношения между артериальным давлением (АД), частотой сердечных сокращений (ЧСС) и частотой дыхания (ЧД). Крыс помещали на 30 ч в условия принудительной изоляции в тесных домиках. Контроль составляли животные, находившиеся в условиях свободного поведения в обычных клетках. В другой серии контрольных экспериментов производили регистрацию коррелятив- ных соотношений АД, ЧСС, ЧД у животных, предпочитавших само- стоятельно заходить в тесные домики для избегания электрокожного раздражения в более сильной конфликтной ситуации (так йазываемая добровольная изоляция). Три линейных коэффициента корреляции (Vxy ,Vxz ,V , где х — зна- чение АД, у — ЧСС, z — ЧД) характеризовали связи между двумя веге- тативными параметрами при наличии линейной зависимости между ними, три частных коэффициента корреляции (V , V , V ) позво- ляли оценить силу связи между двумя параметрами независимо от влияния третьего, три сводных коэффициента корреляции (Rx, Ry, Rz) позволяли оценивать степень связи одного из изучаемых показателей в зависимости от двух других. Для общей оценки уровня интеграции показателей АД, ЧСС, ЧД применяли предложенный А.Б. Кутуевым показатель мощности корре-
Дезинтеграция функциональных систем при эмоциональном стрессе 21 ляции р, представляющий собой значение квадратного корня из суммы всех коэффициентов корреляции (Панасюк А.Ю., 1977). Показатель мощности позволял интегрально оценивать тесноту (сте- пень) функциональных взаимосвязей между исследуемыми показате- лями АД, ЧСС и ЧД. Высокие значения этого показателя указывали на то, что исследуемые величины взаимно скоррелированы. Уменьшение значения данного показателя свидетельствовало о диссоциированном изменении отдельных параметров, о снижении регулирующих влияний обеспечивающих их функциональных систем. Для каждого экспериментального животного вычисляли корреля- ционные коэффициенты исследуемых показателей в начале (1—8-й часы опыта) и в конце (23—30-й часы) изоляции в тесных домиках. Достоверность получаемых коэффициентов корреляции оценивали по методу Фишера — с помощью Z-функции (преобразованного коэффи- циента корреляции), поскольку обычный метод определения достовер- ности в данном случае не являлся корректным из-за высоких значений получаемых коэффициентов. С помощью Z-функции определяли и достоверность различий между коэффициентами корреляции. Исследования коэффициентов корреляции АД, ЧСС и ЧД показали следующее (рис. 10). В группе животных, находившихся в условиях сво- бодного поведения, зарегистрированы довольно высокие усредненные значения корреляционных коэффициентов АД, ЧСС и ЧД, получен- ных в начале и в конце опыта. Наибольшей вариабельностью при этом отличались линейные и частные коэффициенты корреляции. Сводные коэффициенты корреляции варьировали в значительно меньшей сте- пени (не более 40%). Наименьшим разбросом значений обладал инте- гральный показатель мощности корреляции р, вариабельность которо- го была исключительно низкой и составила 6—7%. Проведенные эксперименты свидетельствуют о том, что у живот- ных, пребывающих в условиях свободного поведения, сила взаимо- связи между двумя отдельными параметрами АД, ЧСС и ЧД могла изменяться в очень широких пределах, однако взаимосвязь одного из параметров с двумя другими изменялась при этом в гораздо меньшей степени. Общий уровень интеграции этих показателей поддерживался практически постоянным. В случае ослабления функциональных свя- зей между какими-либо двумя другими параметрами баланс обеспечи- вался компенсирующим усилением взаимосвязей других параметров; таким образом, общая мощность вегетативной интеграции оставалась неизменной.
22 Системные основы эмоционального стресса а 1 б арб a q 6 а д 6 а ^ 6 п=11 п=23 п=23 п=30 п=8 Рис. 10. Корреляционные коэффициенты (мощность корреляции р) артериаль- ного давления, частоты сердечных сокращений и дыхания у крыс с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу: 1 — фоновые показатели при 30- часовой конфликтной изоляции; 2 — животные без изменения АД; 3 — животные с повышением АД; 4 — животные с понижением АД; 5 — животные при добро- вольной изоляции. По оси ординат — мощность корреляционной связи. По оси абсцисс: а — 1-8 ч; б — 23-30 ч опыта. * — р<0,01 по отношению к контролю; п — число животных При насильственной изоляции крыс в тесных домиках в однотипных условиях формирующегося при этом эмоционального стресса по харак- теру индивидуальной динамики изменений АД, ЧСС и ЧД были выяв- лены различные группы животных. Первую группу составили крысы, которые при 30-часовой изоляции в тесных домиках проявили устой- чивость сердечно-сосудистых функций. У животных второй и третьей групп наблюдались гипертензивные и гипотензивные реакции.
Дезинтеграция функциональных систем при эмоциональном стрессе 23 Исследование коэффициента корреляций между показателя- ми АД, ЧСС и ЧД у крыс, насильственно изолированных в тесных домиках, показало следующее. В группе крыс со стабильным типом гемодинамики при конфликтной изоляции наблюдалось достовер- ное (р<0,01) снижение мощности корреляции значений АД, ЧСС и ЧД в начале опыта до величины р=1,394 (в контроле р=1,486). По сравнению с контролем количество достоверных индивидуальных коэффициентов корреляции при этом снизилось примерно в 2 раза. Это свидетельствовало о том, что, хотя все основные показатели гемодинамики у устойчивых крыс в ходе опыта оставались в преде- лах нормальных значений, у них при эмоциональном напряжении наблюдалась достоверная дезинтеграция показателей АД, ЧСС и ЧД. К концу опыта у крыс этой группы было зарегистрировано повыше- ние «мощности» корреляции изучаемых показателей (р=1,583), что несколько превосходило контрольные значения. При этом увеличи- валось и количество достоверных индивидуальных коэффициентов корреляции. Аналогичная, только еще более выраженная картина наблюдалась у животных второй группы, проявляющих гипертензивную реакцию АД во время изоляции в тесных домиках. Дезинтеграция показателей АД, ЧСС и ЧД в начале опыта у животных этой группы была еще более глубокой (р=1,347). В конце опыта мощность коррелятивных связей у этих животных возрастала до значения р=1,524. В третьей группе крыс, обнаруживших в условиях конфликтной изоляции гипотензивные реакции, в начале эксперимента наблюда- лась только тенденция к снижению силы коррелятивных связей АД, ЧСС и ЧД (р=1,462). При этом количество достоверных индивидуаль- ных коэффициентов корреляций уменьшилось примерно в 1,5 раза. В конце опыта у животных этой группы была выявлена очень высокая степень дезинтеграции указанных показателей (р=1,261), а количество достоверных индивидуальных коэффициентов корреляции снижа- лось до 10% (частных коэффициентов корреляции — до 7,8%, свод- ных — до 22,2%). Таким образом, в отличие от контрольных крыс, находящихся в условиях свободного поведения, при остром эмоциональном стрессе у животных возникала дезинтеграция функциональных соотношений АД, ЧСС и ЧД. При этом достоверно снижался показатель мощности корреляционных связей изученных показателей. Достоверное сниже- ние показателя мощности корреляции свидетельствовало о снижении
24 Системные основы эмоционального стресса регулирующих влияний, обеспечивающих эти параметры гомеостази- са функциональных систем. Характерно, что у крыс, перенесших «добровольную» изоляцию, не было обнаружено изменений силы коррелятивных взаимодействий АД, ЧСС и ЧД. Показатели мощности корреляции в начале и в конце опыта, общее количество достоверных индивидуальных линейных, частных и сводных коэффициентов оказались близкими к значениям, характерным для контрольных животных. Проведенные эксперименты свидетельствовали, таким образом, что коэффициент кросс-корреляции между ведущими вегетативны- ми показателями АД, ЧСС и ЧД объективно отражает формирование эмоционального стресса и степень его выраженности у животных в условиях конфликтных ситуаций. Были исследованы 36 работниц электронной промышленности в возрасте 17—38 лет, 16 из которых в течение 1 мес впервые прохо- дили обучение по специальности «монтажница-вакуумщица сбор- ки электронно-оптических систем» (Санатрон, 2001). Труд работ- ниц характеризовался высоким зрительным и позно-тоническим напряжением, гиподинамией и монотонней. В условиях производ- ства работницы выполняли различные по сложности и длительно- сти технологические операции производственного цикла, который имел «жесткую» структуру, обусловленную строгим технологическим процессом. Работа монтажниц-вакуумщиц состояла из однотипных повторяющихся операций в течение смены. Системокванты резуль- тативной производственной деятельности монтажниц-вакуумщиц на основе их социально обусловленной мотивации работы включали промежуточные результаты: взятие заготовки, закрепление ее в тех- нологическую оправку, монтаж и контактную сварку отдельных узлов и частей заготовки и конечный результат — откладывание готовой детали в лоток (рис. 11). Характеристиками системоквантов являлись их общая продолжительность и продолжительность отдельных про- межуточных фаз. В качестве критерия обучаемости начинающих монтажниц- вакуумщиц служил интегральный показатель (I, %), учитывающий снижение длительности системоквантов до определенного дня, ста- билизацию их продолжительности и производительность труда. В соответствии с результатами исследований на животных, пока- завшими, что наиболее значимые изменения при эмоциональном стрессе наблюдались между показателями ЧСС и ЧД, у работниц в
Дезинтеграция функциональных систем при эмоциональном стрессе 25 Социаль- ная моти- вация рабочего Взятие цилиндра Установ- ка плас- тины на цилиндр Сварка двух деталей Отклады- вание го- тового изделия Рис. 11. Системокванты результативной производственной деятельности мон- тажниц-вакуумщиц условиях результативной производственной деятельности тоже реги- стрировали изменения коэффициентов корреляции между этими двумя вегетативными показателями. Электрокардиограмму реги- стрировали во 2-м отведении по Нэбу. Пневмограмму регистрирова- ли с помощью полупроводникового пневмодатчика, укрепленного на налобной повязке. Использовали телеметрическую систему «Спорт- 4» и 5-канальный самописец Н-327-5. Синхронная регистрация ЭКГ и пневмограммы не вызывала у работниц неприятных ощущений, не мешала их производственной деятельности и процессу освоения новой профессии. Регистрацию проводили ежедневно 1 мес. в начале смены (через 1,5 ч от начала) и в конце смены (за 1 ч до окончания).
26 Системные основы эмоционального стресса У рабочих дополнительно оценивали ситуативную тревожность и показатели тремора. Для количественной оценки связи между значениями син- хронно регистрируемых показателей ЧСС и ЧД использована методика корреляционного анализа с вычислением коэффици- ентов линейной корреляции (V4CC чд) и показателей достоверно- сти коэффициентов корреляции (по методу Фишера с помощью Z-функции). В соответствии с результативностью осваиваемой профессио- нальной деятельности и интегральным показателем обучения (I, %) начинающие монтажницы-вакуумщицы были условно разделены на три группы: хорошо обучившиеся (I = 4,5±1,32%), удовлетворительно обучившиеся (I = 3,06±0,15%), плохо обучившиеся (I = 0%). При про- ведении расчета коэффициентов корреляции по группам (среди хоро- шо обучившихся, плохо обучившихся и профессионалов) показаны существенные межгрупповые различия значений и динамика этого показателя (табл. 1). Таблица 1 Корреляционные связи ЧСС и ЧД (V4cc ) у монтажниц-вакуумщиц Группа испытуемых Хорошо обучающиеся новички (п=10) Плохо обучающиеся новички (п=6) Квалифицированные работницы (п=20) Показатель ЧСС-ЧД ЧСС-ЧД ЧСС-ЧД Фон начало смены 0,59 0,16 0,52 конец смены 0,65 0,18 0,56 Производственная деятельность начало смены 0,70 -0,31 0,56 конец смены 0,72 -0,35 0,58 Примечание. V — коэффициент корреляции, п — количество испытуемых. Обращает на себя внимание то, что в группе хорошо обучивших- ся наблюдалась высокая корреляция показателей ЧСС и ЧД уже в состоянии оперативного покоя (фон). При переходе к деятельности наблюдалось дальнейшее возрастание коэффициента корреляции. В группе плохо обучившихся коэффициент корреляции ЧСС и ЧД в состоянии оперативного покоя был низким и недостоверным, а при переходе к деятельности он снизился до отрицательных величин. У
Дезинтеграция функциональных систем при эмоциональном стрессе 27 квалифицированных работниц выявлена относительно постоянная величина коэффициентов линейной корреляции ЧСС и ЧД как в состоянии оперативного покоя, так и в разные сроки производствен- ной деятельности. При анализе показателей психомоторного возбуждения статическо- го (Тс) и динамического (Тд) тремора, а также ситуативной тревожности (СТ) выявлено, что как в начале, так и в конце смены у плохо обучив- шихся монтажниц эти показатели были выше по сравнению с хорошо обучившимися и квалифицированными работницами (табл. 2). Таблица 2 Средние арифметические значения (М) и ошибки средних арифметических величин (а) по группам испытуемых в начале (1) и в конце (2) смены Группы испытуемых Хорошо обучившиеся новички (п=10) Плохо обучившиеся новички (п=6) Квалифицированные работницы (п=20) Показатели 1 2 1 2 1 2 Тс, усл.ед. 5,94±2,60 6,73±2,95 16,87±4,75 18,50±5,03 3,05±1,45 4,79±2,06 Тд, усл.ед. 9,07±3,01 8,77+3,06 18,04±4,94 17,10±4,62 6,01±2,94 6,94±1,94 СТ, баллы 41,23±0,67 43,04±0,71 46,18±0,93 47,16±0,95 29,37+0,4 30,69±0,34 Примечание. Тс — тремор статический, Тд — тремор динамический, СТ — ситуативная тревожность, п — количество испытуемых. Приведенные данные (Тс, Тд, СТ) указывают на то, что у плохо обучившихся работниц наблюдалось состояние психоэмоционально- го напряжения, при этом оно отражалось в снижении согласованно- сти ритмов сердца и дыхания. Проведенные нами исследования показали, что при эмоциональ- ном стрессе нарушаются корреляционные связи между такими веду- щими вегетативными показателями, как АД, ЧСС и ЧД. Снижение корреляционных связей между этими показателями более точно отра- жает состояние эмоционального стресса, чем регистрация изменения этих показателей по отдельности. Это в свою очередь свидетельствует о том, что первичным признаком психоэмоционального стресса явля- ется дезинтеграция ведущих функциональных систем гомеостатиче- ского уровня. При этом нарушаются их нормальные взаимоотноше- ния, строящиеся по принципу многосвязного взаимодействия. Нарушение межсистемных связей отмечено также у школьни- ков, находящихся в радиологически неблагоприятной обстановке (Глазачев О.С., Судаков К.В., 1999).
НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ СИНДРОМ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ НА ЧЕЛОВЕКА На основе теории функциональных систем нами сформулирова- но представление о неспецифическом информационном синдроме дезинтеграции различных функциональных систем при экстремаль- ных воздействиях на человека. Как известно, основоположник учения о стрессе Г. Селье первый обратил внимание на то, что многие болезни, несмотря на различные источники их происхождения и специфику, на ранних стадиях раз- вития имеют однотипное проявление. При этом наблюдаются потеря аппетита, общее недомогание, повышение температуры, ломота в суста- вах, головная боль, обложенный язык, кишечные расстройства и т.п. В ряде случаев стресс характеризуется увеличением селезенки и печени, а также воспалением миндалин. Все это позволило Селье сформировать широко распространенную среди теоретиков и клиницистов концепцию общего адаптационного синдрома (Selye H., 1952), которая включает после- довательно сменяющие друг друга стадии тревоги, резистентности и истощения. Селье рассматривал адаптационный синдром как неспец- ифическую реакцию организма на действие разнообразных стрессоров. Общий адаптационный синдром, согласно Селье, формируется одно- типно, путем активации ведущего гормонального звена: гипоталамус — передняя доля гипофиза — кора надпочечников. Представления о неспецифическом адаптационном синдроме при стрессе получили в последние годы подтверждение в связи с выяв- лением роли свободных радикалов и вызываемого ими перекисного окисления липопротеидов низкой плотности и нарушением функций клеточных мембран (Sudakov K.V., Sosnovskiy A.S., 1996). Накопление
Неспецифический информационный синдром... 29 свободных радикалов в организме наблюдается при различных видах стресса, вызванных действием вирусов, бактерий или разнообразных физических и химических факторов. Показано, что свободные радика- лы накапливаются в организме также при развитии опухолей, при ста- рении, курении, хроническом приеме алкоголя и т.д. Все это позволило ряду исследователей говорить о неспецифическом окислительном, или оксидантном, стрессе эндогенной и экзогенной природы. В механизмах эмоционального стресса принимает участие оксид азота (NO). Блокада NO-синтетазы — ключевого фермента образо- вания N0 в организме — повышает чувствительность субъектов к стрессорным нагрузкам. Дефицит NO приводит к более выраженно- му сужению под влиянием нейромедиаторов кровеносных сосудов, вследствие чего формируется устойчивая артериальная гипертензия и нарушаются функции сердца, почек и других ведущих органов. К тому же страдает механизм повреждающего действия макрофагов на чужеродные и дегенеративные клетки — один из ведущих механизмов клеточного иммунитета (Реутов В.П. с соавт., 1997). В здоровом организме генерализованным эмоциональным влия- ниям противостоят согласованные, взаимосвязанные саморегулятор- ные механизмы соответствующих функциональных систем, которые возвращают показатели к нормальному уровню и препятствуют их дальнейшему отклонению. Однако при длительных и непрерывных психоэмоциональных нагрузках согласованная деятельность функ- циональных систем организма может нарушаться. В здоровом организме значение каждого адаптивного результата определяется различными проявлениями метаболического процесса и изменяется в зависимости от состояния других результатов, обуслов- ленных деятельностью других функциональных систем. Вследствие этого внутренняя среда организма определяется тесными взаимоот- ношениями многочисленных результатов гармонической деятель- ности различных функциональных систем организма. Отклонение того или иного показателя внутренней среды от уровня нормальной жизнедеятельности вызывает сложную динамическую перестройку и реорганизацию всех других связанных с ним результатов деятельно- сти. Такие взаимоотношения функциональных систем, как указыва- лось ранее, называются мультипараметрическим взаимодействием. Иная картина наблюдается при эмоциональных стрессах. С позиций теории функциональных систем формирующийся в конфликтных ситуациях эмоциональный стресс вследствие актива-
30 Системные основы эмоционального стресса ции лимбико-ретикулярных структур головного мозга и их нисходя- щих влияниях на периферические органы в первую очередь приводит к дезинтеграции мультипараметрических взаимоотношений различ- ных функциональных систем гомеостатического уровня. При этом нарушаются слаженные гармонические взаимосвязи результатов их деятельности (рис. 12, см. цветную вклейку). Это находит отражение в нарушении кросс-корреляционных отношений в их ритмической деятельности, проявляясь сначала в изменении ведущих биоритмов, особенно сердцебиений и дыхания, сна, в расстройстве гормональной регуляции, снижении иммунитета, нарушении проницаемости тка- невых барьеров и проч. Эта стадия эмоционального стресса обозначена нами как инфор- мационная. При ней наблюдается своеобразный информационный дисбаланс гомеостазиса. Механизмы саморегуляции отдельных функциональных систем гомеостатического уровня в этих условиях стремятся удержать свои полезные для организма приспособительные результаты в рамках, обеспечивающих нормальное течение метабо- лических процессов. Они начинают работать изолированно и весьма интенсивно. Если эмоциональное напряжение продолжает иметь место, про- цесс прогрессирует. Отдельные функциональные системы гомео- статического уровня еще более усиливают свою саморегуляторную деятельность. Как показал В.Г. Зилов (1990), усиление процессов саморегуляции функциональных систем может иметь саногенное действие. Однако при длительных и непрерывных конфликтных ситуациях на основе непрерывных нисходящих влияний эмоциогенных струк- тур головного мозга на периферические органы нарушаются механиз- мы саморегуляции наиболее генетически или индивидуально осла- бленных функциональных систем гомеостатического уровня. Происходит «прорыв» слабого звена, вследствие чего формируется стойкое нарушение той или иной гомеостатической функции. При продолжающемся стрессорном воздействии механизм саморе- гуляции какой-либо наиболее ослабленной функциональной системы нарушается, и тогда ее функция устойчиво изменяется: например, стойко повышается артериальное давление, и т.д. Неспецифический синдром дезинтеграции мультипараметрических связей функ- циональных систем гомеостатического уровня при эмоциональном стрессе переходит на метаболический уровень. Регуляция соответ-
Неспецифический информационный синдром... 31 ствующего физиологического показателя при этом некоторое время осуществляется местными клеточными метаболическими механиз- мами, однако это не бесконечно, и, в конце концов, формируется неизлечимая болезнь. В условиях длительного преобладания отклоняющих факторов и нарушения механизмов саморегуляции функциональных систем гомеостатического уровня ткани переходят на местные, нередко пато- логические механизмы саморегуляции процессов жизнедеятельности. Часто это приводит к патологическому росту или гибели клеток и различным дистрофическим процессам. Эта стадия эмоционального стресса обозначена нами как метаболическая. Выраженные метаболи- ческие нарушения межсистемных связей приводят к формированию патологических детерминант (Крыжановский Г.Н., 1990). Чаще всего при этом страдают механизмы саморегуляции деятель- ности сердца, артериального давления, иммунитет и устойчивость слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. Наиболее демонстративно динамика патогенного действия эмоци- онального стресса прослеживается на примере изменений артериаль- ного давления. Сначала наблюдается транзиторная фаза, когда меха- низмы саморегуляции соответствующей функциональной системы еще активно сопротивляются нисходящим прессорным эмоциоген- ным влияниям. Только после исчерпания резервных возможностей саморегуляции гомеостатической функциональной системы форми- руется устойчивая артериальная гипертензия. Таким образом, именно в особенностях мультиэффекторного информационного взаимодействия функциональных систем гомео- статического уровня раскрываются наиболее ранние прогностически значимые признаки эмоционального стресса. Информационные взаимосвязи функциональных систем организ- ма являются наиболее слабыми звеньями процессов жизнедеятельно- сти, первично нарушающимися при эмоциональном стрессе. Как показали исследования, нарушенные у человека при экстре- мальных воздействиях межсистемные связи легко восстанавливаются индивидуально подобранными средствами реабилитации, устраняю- щими неспецифический информационный синдром дезинтеграции функциональных систем организма (см. ниже). Приведенные материалы подтверждают известное высказывание А. Пуанкаре (1983) о том, что «достоверность следует искать только в соотношениях, а не в вещах, рассматриваемых изолированно».
ПЕРВИЧНАЯ РЕАКЦИЯ ЛИМБИКО- РЕТИКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА НА ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ СТРЕСС Многолетние эксперименты на животных показали, что структу- ры головного мозга, особенно лимбико-ретикулярные образования, первично включаются в реакцию на стрессорные нагрузки (рис. 13, см. цветную вклейку). В отличие от Селье, который рассматривал в качестве универсаль- ной реакции на действие стрессоров активацию оси гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников, представления об эмоциональном стрессе заставили в качестве первичной реакции на конфликтную ситуацию рассматривать механизм эмоций. Как показали многолет- ние исследования P.MacLean (1989), морфофункциональный субстрат эмоций представлен лимбико-ретикулярными структурами головно- го мозга. Проведенные исследования показали, что при подпороговых элек- трических раздражениях оборонительных центров вентромедиаль- ного гипоталамуса у иммобилизированных кроликов, порождающих эмоциональный стресс, первичные изменения электрической актив- ности в виде реакции десинхронизации ЭЭГ и появлении упорядо- ченного ритма 4—6 в секунду наблюдаются в лимбико-ретикулярных структурах головного мозга. Только при увеличении интенсивности раздражения вентромеди- ального гипоталамуса в реакцию вторично вовлекаются другие струк- туры головного мозга, в частности кора больших полушарий, а также вегетативные компоненты: изменение дыхания, частота сердцебиений и возрастание артериального давления. Аналогично при одиночных электрических раздражениях вентромедиал ьного гипоталамуса нарас- тающей интенсивности у иммобилизированных кроликов вызванные потенциалы сначала также регистрируются в лимбико-ретикулярных структурах головного мозга и уже затем вторично распространяются на кору головного мозга (Коплик Е.В., 1978).
Первичная реакция лимбико-ретикулярных структур ... 33 При разрушении перегородки головного мозга и ретикулярных ядер покрышки среднего мозга электроэнцефалографические и сосу- дистые, так же как и другие вегетативные компоненты эмоциональ- ного стресса не проявляются (рис. 14, 15, см. цветную вклейку). При этом не проявляются сосудистые гипертензивные эффекты гормонов надпочечников — гидрокортизона и адреналина. Аминазин, блокатор ос-адренорецепторов, также приводит к аналогичным эффектам, что указывает на то, что одним из пунктов вторичного приложения гор- монов надпочечников при эмоциональном стрессе являются структу- ры ретикулярной формации ствола головного мозга. Микроинъекции гидрокортизона и адреналина в ретикулярные ядра покрышки голов- ного мозга у адренэктомированных кроликов восстанавливают у них сосудистые гипертензивные реакции при электрическом раздраже- нии вентромедиального гипоталамуса (Судаков К.В., 1981). Проведенные эксперименты указывают на то, что при эмоцио- нальном стрессе сосудистые гипертензивные и другие вегетативные реакции формируются опосредованно за счет первичного возбуж- дения лимбических и ретикулярных структур головного мозга и их влияний на другие отделы головного мозга, включая кору больших полушарий. Возникающее в конфликтной ситуации эмоциональное возбуждение сначала распространяется на лимбико-ретикулярные структуры головного мозга и только после этого как интегрированное возбуждение охватывает эффекторные вегетативные центры. Как известно (Papez J.M. 1997, и др.), между лимбико-ретикуляр- ными структурами головного мозга имеются многочисленные дву- сторонние связи, благодаря которым возбуждения в этих структурах мозга могут длительно циркулировать по замкнутым кругам, что, возможно, составляет один из механизмов «застойного» центрально- го возбуждения при эмоциональном стрессе. Все это дало основание полагать, что гипоталамо-лимбико- ретикулярные структуры, в которых возбуждения длительно цирку- лируют по замкнутым кругам, могут определять при эмоциональном стрессе нарушения генетически наиболее слабых механизмов само- регуляции функциональных систем организма. В ряде исследований показано, что при эмоциональном стрессе в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса, в лимбических струк- турах, стволе головного мозга, префронтальной и орбитальной коре наблюдается избирательная экспрессия раннего гена c-Fos (Handa 3 К В Судаков
34 Системные основы эмоционального стресса R.J. et al., Melia H.R. et al., 1999; Watanale J. et al., 1994; Бабаи П., 1992 и др.). В экспериментальных конфликтных ситуациях, порождающих эмоциональный стресс, нами обнаружены выраженные изменения химической чувствительности нейронов лимбико-ретикулярного комплекса и коры больших полушарий к нейромедиаторам — нора- дреналину, ацетилхолину и серотонину, а также к некоторым олиго- пептидам. Наибольшее число перестроек химической чувствитель- ности при стрессорных нагрузках отмечено нами по отношению к норадреналину (Судаков К.В., 1998). Одни нейроны при этом повышают чувствительность к нейро- пептидам и нейромедиаторам, а другие, наоборот, тормозят. Все это указывает на то, что мозг как интегративное целое в условиях выра- женной конфликтной ситуации изменяет свои нейрохимические свойства. При этом формируется новая нейрохимическая интеграция нейронов лимбико-ретикулярных образований головного мозга. Указанные нейрохимические изменения, как мы полагаем, могут также лежать в основе перехода эмоционального возбуждения при длительных конфликтных ситуациях в устойчивую, «застойную» ста- ционарную форму. Показано, что при эмоциональном стрессе в лимбических струк- турах головного мозга и в частности в гипоталамусе наблюдаются первичные изменения перекисного окисления липидов и образование свободных радикалов (Sosnovskiy A.S. et al., 1993). Изменение химической чувствительности нейронов головного мозга на стадии дистресса приводит, как мы полагаем, и к формиро- ванию патологической нейрохимической интеграции — патологиче- ской детерминанте (Крыжановский Г.Н., 2002), что в свою очередь и порождает на основе постоянных нисходящих влияний нарушение механизмов саморегуляции ведущих функциональных систем гомео- статического уровня организма и развитие психосоматических забо- леваний. Приведенные данные свидетельствуют, таким образом, о том, что изменения в лимбико-ретикулярных структурах головного мозга при эмоциональном стрессе являются первичной реакцией субъек- тов на конфликтные ситуации, а выявленный Г. Селье адаптацион- ный синдром отражает уже вторичную соматовегетативную реакцию организма на конфликтную ситуацию, обусловленную нисходящими гипоталамо-гипофизарными влияниями.
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ К ЭМОЦИОНАЛЬНОМУ СТРЕССУ Теория функциональных систем позволила нам выявить индиви- дуальные физиологические реакции животных и человека на одно- типные стрессорные нагрузки в однотипных конфликтных ситуациях при невозможности достижения полезных для них приспособитель- ных результатов. В многочисленных исследованиях проблемы стресса, начиная с работ Г. Селье, сложилась парадоксальная ситуация. Как прави- ло, анализ различных физиологических, биохимических, а теперь и генетических показателей стресса строится на статистически усредненных данных. При этом считается, что общие закономер- ности различных проявлений стресса выявляются только в стати- стически достоверных выборках наблюдений. Тем не менее исполь- зование усредненных показателей стресса, как показывают наши многолетние исследования, является большой научной ошибкой. Усредненные данные совершенно не отражают истинной приро- ды различных проявлений эмоционального стресса. Еще с 1978 г., согласно теории функциональных систем мы обратили внимание на то, что в однотипных экспериментальных конфликтных ситуациях при невозможности достижения субъектами одних и тех же при- способительных результатов, порождающих эмоциональный стресс, выявляются животные, устойчивые и предрасположенные к стрессу по выживанию и нарушению различных функциональных систем гомеостатического уровня. В однотипных конфликтных ситуациях у одних животных наблюдаются значительные нарушения физиологических функ- ций, в то время как у других в этих же условиях такие изменения не возникают. Одни животные оказываются чувствительными к стрессу и даже погибают, в то время как другие из той же популя-
36 Системные основы эмоционального стресса ции и в тех же условиях выживают (Судаков К.В., 2005) (рис. 16, см. цветную вклейку). При 30-часовой иммобилизации в тесных домиках у одной (пер- вой) группы крыс не было обнаружено никаких изменений среднего артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений. Для животных второй группы в первые 5—6 ч иммобилизации был характерен подъем АД на 20—40 мм рт.ст. с последующим постепен- ным снижением и стабилизацией к 23—26-му часу на значениях на 20—40 мм рт.ст. ниже исходного уровня. У этой группы крыс в течение первых 6—8 ч отмечались колебания частоты сердцебиений в пределах 350—480 сокращений в минуту, а в более поздние часы иммобили- зации (20—24 ч) частота сердцебиений стабилизировалась на уровне 400—450 сокращений в минуту. Третью группу адаптирующихся к эмоциональному стрессу крыс составили животные, реагирующие на иммобилизацию медленным постепенным снижением среднего АД на 20—35 мм рт.ст. до стаби- лизации к 23—24-му часу на уровне 80—100 мм рт.ст. Частота сердце- биений в течение всего времени иммобилизации характеризовалась у этих животных относительной стабильностью и оставалась в пределах 350—420 сокращений в минуту. Четвертую, пятую и шестую группы составили крысы, предрас- положенные к эмоциональному стрессу. У крыс четвертой группы в первые 10—16 ч иммобилизации наблюдался постепенный подъем АД до 140—160 мм рт.ст. с последующим его снижением. Во время иммо- билизации у животных этой группы наблюдались резкие подъемы АД (на 20—30 мм рт.ст.), сопровождающиеся флюктуацией частоты сердечных сокращений в пределах 300—550 сокращений в минуту с максимумом во время подъема АД. Животные этой группы погибали на фоне резкого прогрессирующего падения частоты сердцебиений. В течение нескольких последних часов жизни частота сердцебиений у них снижалась с 400 сокращений в минуту до 100 и ниже при относи- тельно высоком уровне АД (75—90 мм рт.ст.). Для пятой группы крыс с самого начала опыта было характерно прогрессирующее падение значений АД и частоты сердцебиений. Гибель этих животных наблюдалась на 13—17-м часу иммобили- зации. За это время АД постепенно снижалось к последнему часу со 120 до 40—50 мм рт.ст. и до 30 мм рт.ст. к 15-й минуте до гибели. Частота сердцебиений за это время снижалась с 400 до 120 сокраще- ний в минуту.
Индивидуальная устойчивость и предрасположенность ... 37 У шестой группы крыс в последний перед гибелью час иммобили- зации отмечено резкое увеличение АД на 45—60 мм рт.ст. и частоты сердцебиений до 600 сокращений в минуту и выше. Гибель живот- ных происходила на 6—10-м ч иммобилизации. Характерно, что АД у животных этой группы в течение последних нескольких минут перед гибелью быстро снижалось со 145 до 25 мм рт.ст. Частота сердцебиений вплоть до последних 1—2 мин до гибели оставалась высокой — 500—550 сокращений в минуту. Во время наибольшего подъема АД и наивыс- шего значения частоты сердцебиений у животных данной группы отмечались ритмические колебания средней величины АД в пределах 30 мм рт.ст. (Юматов Е.А., 1986). Основной и наиболее частой причиной гибели предрасположенных к эмоциональному стрессу животных при их иммобилизации являет- ся прогрессирующее снижение АД, обусловленное резким уменьше- нием общего периферического сопротивления сосудов. Ведущим в механизме гибели предрасположенных к эмоциональному стрессу животных может быть и сердечный компонент. Это либо резко про- грессирующая брадикардия, либо сочетание поражения миокарда ишемического характера и снижения общего периферического сопро- тивления сосудов. Устойчивость к нарушению физиологических функций в одно- типных конфликтных ситуациях у животных разных генетических линий различна. Процент устойчивых и предрасположенных к изме- нению сердечно-сосудистых показателей оказался различным у крыс разных генетических линий. Крысы Вистар по изменению сердечно- сосудистых функций при стрессорных нагрузках при иммобилизации оказались более устойчивыми по сравнению с крысами Август. В то же время крысы Вистар оказались предрасположенными к язвенным поражениям желудочно-кишечного тракта по сравнению с крысами Август (Крохина Е.М. с соавт., 1977). Таким образом, однотипные стрессорные нагрузки у разных инди- видов животных проявились в нарушении различных функциональ- ных систем гомеостатического уровня. Характерно, что почти у всех животных, помещенных в однотип- ную конфликтную ситуацию, наблюдались типичные проявления стресса, установленные Г. Селье, — гипертрофия надпочечников и инволюция вилочковой железы. Это указывает на то, что при эмоцио- нальном стрессе проявляется открытый Г. Селье неспецифический гипофизарно-надпочечниковый механизм.
38 Системные основы эмоционального стресса Проведенные исследования свидетельствуютотом,чтоэмоциональ- ный стресс кроме неспецифической гипоталамо-надпочечниковой реакции находит специфическое проявление в деятельности различ- ных функциональных систем организма. В однотипных конфликт- ных ситуациях в одних случаях проявляются сердечно-сосудистые нарушения, в других — нарушения функций желудочно-кишечного тракта, в третьих — функций щитовидной и других желез внутренней секреции, и т.п. При этом устойчивые по одним физиологическим показателям субъекты оказываются предрасположенными по другим показателям. В различных конфликтных ситуациях проявляется раз- личная устойчивость разных функциональных систем организма. Исходя из общей теории функциональных систем, делаем вывод, что при эмоциональном стрессе происходит избирательное наруше- ние механизмов саморегуляции отдельных, наиболее ослабленных, функциональных систем организма. Из этого следует, что в основе эмоционального стресса кроме неспецифических механизмов лежат специфические системные гормональные и тканевые механизмы. Наблюдения на людях полностью соответствуют нашим пред- ставлениям об индивидуальной устойчивости отдельных субъектов к эмоциональному стрессу. Вслед за нашими наблюдениями отдельные авторы стали исполь- зовать индивидуальный подход к анализу различных проявлений эмо- ционального стресса (Вернигора А.Н. с соавт., 1984; Замотринский А.В. с соавт., 1995; Малышева Е.В. с соавт., 1994; Медведев И.А. и Маслова М.Н., 1999; Середенин СБ., 2003 и др.). Однако, несмотря на то, что нами опубликовано более 70 работ (Судаков К.В., 1992), в которых проведен индивидуальный анализ различных проявлений эмоционального стрес- са, эти представления с трудом входят в практику научных исследований. В подавляющем большинстве отечественных и зарубежных публикаций, посвященных различным аспектам стресса, по-прежнему приводятся усредненные разнородные экспериментальные данные, которые вряд ли отражают истинную природу эмоционального стресса. Вместе с тем представления о системной индивидуальной устойчи- вости различных физиологических функций субъектов к конфликт- ным ситуациям, порождающим эмоциональный стресс, открыли новые возможности как прогностической оценки устойчивости инди- видов и их отдельных функциональных систем, так и пути направ- ленной коррекции ослабленных функций у предрасположенных к стрессорным воздействиям субъектов.
ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ животных к эмоциональному СТРЕССУ Возможность прогнозирования устойчивости к стрессорным нагрузкам до попадания индивидуумов в конфликтную поведенче- скую ситуацию, вызывающую эмоциональный стресс, имеет опреде- ляющее значение для диагностики и коррекции возможных наруше- ний у предрасположенных к стрессам субъектов. Для прогнозирования индивидуальной устойчивости крыс к эмо- циональному стрессу Е.А. Юматов разработал метод, основанный на количественной оценке ориентировочно-двигательной активности отдельных животных в вертикальной и горизонтальной плоскостях в течение однократного 20-минутного пребывания в изолированном боксе. Наибольшую ориентировочно-двигательную активность в верти- кальной плоскости проявили предрасположенные к эмоциональному стрессу крысы Август, наименьшую — устойчивые к эмоциональному стрессу крысы Вистар. Информативным показателем оказалось соот- ношение показателей вертикальной и горизонтальной активности животных. Специальные проведенные авторами эксперименты показали, что прогностическими критериями индивидуальной устойчивости крыс к конфликтным ситуациям, порождающим эмоциональный стресс, являются не только отношение их вертикальной и горизонтальной двигательной активности, но и латентный период реакции отдерги- вания хвоста при его электрическом раздражении, а также изменения показателей деятельности сердца и дыхания при ортостатической пробе — переворачивании животных брюшком кверху. Были выделены две группы животных. У крыс с латентным периодом ноцицептивной реакции 18±1,5 с (1-я группа) показа-
40 Системные основы эмоционального стресса тель соотношения вертикальной и горизонтальной двигательной активности составил 0,5—0,8. У животных с латентным периодом ноцицептивной реакции 14+1,2 (2-я группа) показатель соотно- шения вертикальной и горизонтальной двигательной активно- сти составил 1,3—1,4. У крыс 1-й группы после ортостатической пробы АД с 11 мм рт.ст. снизилось на 10±1,5 мм рт.ст., т.е. на 5—7%. Частота дыхания у этих животных увеличилась с 96±16,3 до 100 в минуту, т.е. на 4±0,5%, а амплитуда пульсовой волны увеличилась с 3,2 до 3,8, т.е. на 18±3,1%. Во 2-й группе крыс после ортостатиче- ской пробы АД увеличилось с 10 до 120±1,7 мм рт.ст., т.е. на 20±4%. Частота дыхания у этих животных увеличилась на 17%, с 83±4,5 до 97±5,6 в минуту, а амплитуда пульсовой волны увеличилась с 4,3 до 6, т.е. на 140%. После тестирования по вышеописанным показателям крысы были подвергнуты острой стрессорной нагрузке. Крыс на 3 ч поме- щали в плексигласовые домики, ограничивающие их движения. Животным осуществляли апериодическую стимуляцию вентроме- диального гипоталамуса, чередующуюся с электрокожными раз- дражениями. Стимуляцию проводили в течение 3 ч по специально разработанной схеме пороговыми значениями переменного тока при напряжении 1,4—6 В, частотой 50 Гц, длительностью импульса 1 мс. Продолжительность каждой стимуляции составляла 30 с/мин. Исследовали динамику выживаемости этих животных в условиях острой конфликтной ситуации. В 1-й группе, состоящей из 44 крыс, в первые два часа не наблюдалось гибели животных и лишь на третьем часу из 44 погибло 9 особей. Во 2-й группе, состоящей из 32 крыс, на первом часу стрессорного воздействия погибло 8 животных. На втором часу стрессорного воздействия погибло еще 8 крыс, а на тре- тьем часу из этой же группы погибло еще 6 животных. Таким обра- зом, число погибших животных в этой группе достигло 22. У всех 76 крыс после стрессорного воздействия на вскрытии обнаружены типичные признаки стресса: изменение веса надпочечников и тиму- са. Стрессорное воздействие вызвало у всех животных на 68—70% инволюцию тимуса. У 44 крыс 1-й группы отмечено увеличение надпочечникового индекса, в среднем на 15,47. Во 2-й группе у всех животных надпочечниковый индекс был невысокий и в среднем увеличен на 2,24. Приведенные выше критерии позволили прогностически оцени- вать устойчивость крыс к однотипным стрессорным нагрузкам.
Прогностические критерии индивидуальной устойчивости ... 41 Е.А. Юматов и О.А. Мещерякова для характеристики индивиду- альной устойчивости крыс к эмоциональному стрессу дополнительно разработали специальную модель эмоционального взаимодействия двух животных. Крысы, устойчивые к эмоциональному стрессу, как правило, избавляли крысу-«жертву» от электрокожного раздражения. Крысы, предрасположенные к эмоциональному стрессу, не избавляли партнеров от электрокожного раздражения. Прогностическим критерием индивидуальной устойчивости к эмоциональному стрессу, по данным Е.А. Юматова, может служить также фоновая флюктуация артериального давления у крыс в кон- фликтной ситуации при его постоянной регистрации и электриче- ская нестабильность сердца — пороговая реакция сердечной мышцы на электрическое раздражение в ранимую фазу сердечного цикла, вызывающее повторную желудочковую экстрасистолию, пароксиз- мальную желудочковую тахисистолию или фибрилляцию желудочков (Ульянинский Л.С. с соавт., 1990). Животные, устойчивые к эмо- циональному стрессу, при преобладании парасимпатических влия- ний на сердце характеризуются высокими порогами возникновения желудочковых аритмий. У животных же, предрасположенных к эмо- циональному стрессу, наоборот, при преобладании симпатических влияний на сердце наблюдается снижение порогов возникновения желудочковых аритмий. Показателем индивидуальной устойчивости к острому эмоцио- нальному стрессу служит, кроме того, характер и динамика измене- ний артериального давления у иммобилизированных животных при повторных эмоциогенных воздействиях — в частности, при повтор- ных эпизодических стимуляциях «центра страха» вентромедиального гипоталамуса (Ведяев Д.Ф., Судаков К.В., 1983). У крыс, проявляющих в ответ на раздражение вентромедиального гипоталамуса преимуще- ственно прессорные сосудистые реакции, выявлялась суммация этих реакций. Эти животные погибали от сердечной недостаточности в условиях эмоционального стресса. При прессорно-депрессорных и депрессорных реакциях или отсутствии сосудистых реакций на эмо- циогенные раздражители животные, как правило, выживали. Одним из наиболее широко используемых экспериментальных тестов для прогнозирования индивидуальной устойчивости крыс к эмоциональному стрессу является тест «открытого поля» (Коплик Е.В. с соавт., 1995). Установлено, что у крыс, характеризующихся повышен- ной двигательной активностью в «открытом поле», повышена реак-
42 Системные основы эмоционального стресса тивность к электрокожному раздражителю и увеличен вес надпочеч- ников, а у крыс со сниженной активностью в «открытом поле» более низкий относительный вес надпочечников и более низкое содержание адреналина и кортикостерона в плазме крови по сравнению с высоко- активными животными. Специальные эксперименты показали, что крысы, проявляющие в «открытом поле» короткий латентный период первого движения и выхода в центр, а также высокую двигательную активность на пери- ферии и особенно в центре, относятся к устойчивым, в то время как крысы, демонстрирующие продолжительный латентный период пер- вого движения и выхода в центр, низкую поведенческую активность как в центре, так и на периферии и имеющие высокие показатели вегетативного баланса, относятся к предрасположенным к эмоцио- нальному стрессу животным. Приведенные приемы позволили прогнозировать индивидуаль- ную системную устойчивость различных животных к эмоциональ- ному стрессу. Благодаря этому появилась возможность отбирать с определенной степенью точности устойчивых и предрасположенных к эмоциональному стрессу животных, создавая однородные группы.
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ НА СТРЕССОРНЫЕ НАГРУЗКИ У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ К ЭМОЦИОНАЛЬНОМУ СТРЕССУ Вопрос об участии соединительной ткани в стрессорных реакциях изучен мало. Как известно, Г. Селье, наряду с «общим адаптационным синдромом», обусловленным действием на ткани организма гормонов гипофиза и надпочечников, сформулировал представления о «мест- ном адаптационном синдроме», в котором ведущую роль отводил тучным клеткам соединительной ткани (Selye H., 1965). Имеются еди- ничные исследования, указывающие на вовлечение соединительной ткани в реакции эмоционального стресса (Ибатов А.Д., Данилов Г.Е., 1987; Иванов В.Г., 1990). Наиболее систематичными являются иссле- дования Е.Г. Бутолина (1993), который показал, что при стрессорных воздействиях обнаруживаются выраженные изменения биополимеров соединительной ткани. Как известно, соединительная ткань, будучи производной мезен- химы, широко представлена практически во всех органах. Различные макромолекулы соединительной ткани составляют внеклеточный матрикс, в котором различные классы гликозамин- гликанов — протеогликаны, гликопротеины и белковые волокна, в частности коллаген — взаимодействуют между собой и с мембранами окружающих их клеток на основе сложных физико-химических и информационных взаимоотношений. Посредством этого формиру- ется многопараметрическая внутренняя среда организма — тканевый гомеостазис. В опытах, проведенных авторами совместно с академиком РАМН В.В. Серовым и И.В. Томилиной, были изучены морфофункциональ- ные особенности соединительной ткани разных органов у крыс Август
44 Системные основы эмоционального стресса и Вистар с предварительно установленной различной устойчивостью к эмоциональному стрессу. В этой работе использовали агрессивно- конфликтную модель эмоционального стресса. Животных, находя- щихся в экспериментальной клетке, фиксировали за хвосты (Юматов Е.А., 1989). Крыс подвергали стрессорной нагрузке ежедневно по 10 ч в ночное время на протяжении 5 суток. У предрасположенных к эмоциональному стрессу крыс Август и устойчивых крыс Вистар, предварительно тестированных в «открытом поле», исходно обнаруже- ны различия в строении лимфоидной (иммунокомпетентной) ткани, островков Лангерганса поджелудочной железы и степени тучноклеточ- ной инфильтрации рыхлой соединительной ткани. У крыс Август, по сравнению с крысами Вистар, лимфоидная ткань селезенки, лимфати- ческих узлов, лимфоидных образований трахеи, бронхов и кишечника была представлена значительно беднее. У крыс Август был более четко выражен инсулярный аппарат. Островки Лангерганса составляли у них У3 долек поджелудочной железы. В рыхлой соединительной ткани у крыс Август, по сравнению с крысами Вистар. обнаружено значительно больше тучных клеток без признаков дегрануляции. У крыс обеих групп после стрессорной нагрузки обнаружено выра- женное полнокровие соединительной ткани. В рыхлой соединитель- ной ткани мозгового вещества почки (сосочек пирамид) наблюдались распространенные массивные кровоизлияния и отек. В печени отме- чено расширение перисинусоидальных пространств. В рыхлой соеди- нительной ткани, особенно в стенках сосудов, появлялась очаговая и очагово-сливная метахромазия. Отмечалась умеренная гистиолимфо- цитарная инфильтрация, нарастающая дегрануляция тучных клеток. У крыс Август, предрасположенных к эмоциональному стрессу, все указанные изменения были выражены более отчетливо. Отмечалась также еще одна особенность: если у крыс Вистар дегрануляция тучных клеток была умеренной и сопровождалась, по сравнению с контрольной группой, увеличением их количества, то у крыс Август дегрануляция клеток была столь выражена, что вела к их опустоше- нию и уменьшению их количества. В другом нашем исследовании (Шахламов В. А. с соавт., 2004) у крыс Вистар изучали состояние стенки восходящей части дуги аорты — как известно, наиболее богатой соединительнотканными элементами. В этих опытах была использована модель водно-иммерсионного стрес- са. Крыс до экспериментов лишали пищи при свободном доступе к воде. Затем крыс опытной группы иммобилизировали в пластиковых
Индивидуальные реакции соединительной ткани ... 45 пеналах длиной 165 см и внутренним диаметром 5,5 см. В таком поло- жении крыс погружали в воду, нагретую до 23 °С, по мечевидный отро- сток грудины на 2 ч. После чего крыс вновь возвращали в домашние клетки. По истечении указанного времени крыс декапитировали. Как показали проведенные опыты, наибольшему повреждению оказа- лись подвержены эндотелиоциты аорты у крыс, проявляющих в тесте «открытого поля» пассивные поведенческие реакции, т.е. у живот- ных, предрасположенных к эмоциональному стрессу. В плазмалемме таких эндотелиоцитов аорты обнаруживались разрушенные участки. Эндотелиальные клетки аорты этой группы животных на попереч- ном срезе сплошь имели разрушенную плазмалемму по свободному и базальному краям. Базальная мембрана была представлена в виде отдельных фрагментированных разрыхленных сетевидных субстан- ций. Поверхность внутренней эластической мембраны была шерохова- той. В большинстве разрушенных участков плазмалеммы отмечалось скопление микропиноцитозных везикул, мембраны которых вклини- вались в плазмалемму («штопка» мембран). Это свидетельствовало о частичной регенерации мембран. В других эндотелиоцитах обнару- живались большие цитоплазматические отростки, вдающиеся в про- свет сосуда; таким образом, определялась внутренняя эластическая мембрана. Изменениям подвергались не все эндотелиоциты. Часть из них была сохранена. Наименее стойкими у пассивных животных оказались гладкомышечные клетки, расположенные у внутренней эластической мембраны. Они чаще давали образование звездчатых форм — так называемых модифицированных синтетических актив- ных гладкомышечных клеток. У активных в «открытом поле» крыс (т.е. у животных, устойчивых к эмоциональному стрессу) такие раз- рушения плазмалеммы не обнаруживались. Водно-иммерсионный эмоциональный стресс приводил к снижению относительного веса тимуса у пассивных в «открытом поле» крыс. В то же время эмоцио- нальный стресс не вызывал достоверных изменений относительного веса тимуса у активных в «открытом поле» животных. Более того, водно-иммерсионный эмоциональный стресс вызывал формирова- ние наибольшего количества язвенных поражений слизистой обо- лочки желудка именно у пассивных в «открытом поле» крыс. Таким образом, крысы, проявляющие пассивные поведенческие реакции при тестировании в «открытом поле», более подвержены поражениям соединительной ткани, возникающим при эмоциональном стрессе, по сравнению с активными в «открытом поле» крысами.
46 Системные основы эмоционального стресса В.Е. Трепилец (1979) провел гистологическое исследование сердеч- ной мышцы у предрасположенных к нарушению сердечно-сосудистых функций кроликов на разных стадиях экспериментального эмоцио- нального стресса на модели многочасовой непрерывной электрости- муляции оборонительных эмоциогенных центров гипоталамуса у иммобилизированных животных. В условиях многочасовой непре- рывной стимуляции отрицательных эмоциогенных центров гипо- таламуса на фоне развивающегося острого эмоционального стресса в сердечной мышце у предрасположенных к сердечно-сосудистым нарушениям животных выявлены выраженные нарушения соедини- тельной ткани: нарастание внутриклеточного и межуточного отека, разрыхление периваскулярной соединительной ткани, вакуолизация саркоплазматической сети, превращения трубочек и цистерн в вакуо- ли, нарушение мембран и кист митохондрий и изменение их формы. Наиболее драматические изменения связаны с разрыхлением, расши- рением, а затем и полной деструкцией базальных мембран капилляров сердечной мышцы. Характерно, что у устойчивых к эмоциональному стрессу кроликов указанных изменений в мышце сердца обнаружено не было. В исследованиях, проведенных нами совместно с коллективом сотрудников академика РАМН В.А. Быкова, у крыс после водно- иммерсионного эмоционального стресса обнаружено существенное снижение содержания уроновых кислот, входящих в состав углевод- ного компонента структуры соединительной ткани кожи. (Судаков К.В., 2000). Приведенные данные свидетельствуют, таким образом, о гене- рализованном участии соединительной ткани различных органов в реакции организма на стрессорные нагрузки.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К СТРЕССОРНЫМ НАГРУЗКАМ Соответствующие исследования были проведены Умрюхиным П.Е. (1996) на устойчивых и предрасположенных к эмоциональному стрес- су крысах линии Вистар на основании критериев их тестирования в «открытом поле». Изучали особенности спектральных характеристик электрической активности лимбико-ретикулярных структур и коры головного мозга у крыс с различной устойчивостью к стрессорным нагрузкам. Устойчивые к эмоциональному стрессу крысы достоверно отли- чались от предрасположенных большей относительной спектральной мощностью дельта-ритма в затылочной коре головного мозга, меди- альной перегородке, вентромедиальном гипоталамусе, базолатераль- ной миндалине и ретикулярной формации ствола мозга, меньшими значениями относительной спектральной мощности 6-ритма в коре, медиальной перегородке, в вентромедиальном гипоталамусе, базолате- ральной миндалине, ретикулярной формации и меньшей относитель- ной спектральной мощностью а-ритма в затылочной коре и лимбико- ретикулярных структурах головного мозга. Крысы, устойчивые к эмоциональному стрессу, отличались от предрасположенных меньшей относительной спектральной мощностью pi-ритма в медиальной пере- городке, вентромедиальном гипоталамусе и в базолатеральной минда- лине, а также достоверно менее выраженной относительной спектраль- ной мощностью р2-ритма в вентромедиальном гипоталамусе. У животных, предрасположенных к эмоциональному стрессу, в затылочной коре головного мозга более выражены спектральные мощности 0- и ос-ритмов, а в лимбико-ретикулярных структурах — 6- и a-, pi- и р2-ритмов, что свидетельствует о большей активации лимбических структур у этих животных (рис. 17).
48 Системные основы эмоционального стресса Устойчивые Предрасположенные Рис. 17. Особенности спектральной мощности ритмов электрической активно- сти головного мозга у крыс с различной устойчивостью к стрессорным нагруз- кам в коре и подкорковых структурах
НЕЙРОМЕДИАТОРЫ И НЕЙРОПЕПТИДЫ В МЕХАНИЗМАХ УСТОЙЧИВОСТИ К ЭМОЦИОНАЛЬНОМУ СТРЕССУ Принимая во внимание индивидуальную устойчивость животных к эмоциональному стрессу, авторы исследовали особенности содер- жания нейромедиаторов и нейропептидов в лимбико-ретикулярных структурах головного мозга у крыс, устойчивых и предрасположенных к однотипным стрессорным нагрузкам. Было проведено сравнительное исследование содержания катехо- ламинов в мозге у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс Вистар и предрасположенных к нему крыс Август. У крыс линии Вистар в норме (у интактных животных) обнаружено достоверно более высокое содержание норадреналина в гипоталамусе и более низкий уровень дофамина в области перешейка и среднего мозга (рис. 18). После 30-часовой изоляции в тесных домиках крысы обеих линий, проявившие устойчивость, также отличались от пред- расположенных к эмоциональному стрессу животных достоверно более высоким содержанием норадреналина в гипоталамусе. В условиях конфликтной иммобилизации, порождающей эмоцио- нальный стресс, у крыс обеих линий наблюдалось снижение уровня норадреналина в гипоталамусе. Причем у крыс, проявивших устойчи- вость к эмоциональному стрессу, в отличие от предрасположенных к эмоциональному стрессу животных, снижение уровня норадренали- на в гипоталамусе было менее выраженным. Специальные эксперименты показали, что у крыс, адаптиро- вавшихся к хроническому эмоциональному стрессу, наблюдается нормализация сниженного под влиянием острой стрессорной нагруз- ки уровня норадреналина в гипоталамусе, повышение содержания норадреналина в среднем мозге и дофамина в гипоталамусе. У адап- тировавшихся к эмоциональному стрессу животных дополнительная однократная конфликтная иммобилизация не вызывала снижения 4KB Судаков
50 Системные основы эмоционального стресса норадреналин 1000- 900' §800- § 700- I600 н 500' 00 £ 400' * 300 200 100 ш юоон 900 | 800 Н 1 700 | 600 * 500 оо ^ 400 * 300 200 100 дофалин Л HPT MB CI МО HPT MB CI МО Вистар Август Рис. 18. Сравнительные характеристики крыс Вистар и Август содержания норадреналина в гипоталамусе. Следовательно, у адап- тировавшихся к хронической стрессорнои нагрузке крыс происходит перестройка катехоламинового метаболизма в гипоталамусе, которая может определять повышение устойчивости животных к эмоциональ- ному стрессу. Приведенные данные указывают на то, что эмоциональный стресс приводит к изменениям содержания нейромедиаторов в гипоталамо- ретикулярных структурах мозга. Именно эти изменения, как пола- гаем, лежат в основе пластических перестроек эмоционального воз- буждения при длительных конфликтных ситуациях и перехода его в устойчивую, стационарную форму. Т.Н. Беловой и Р. Кветнанским (1981) исследованы также отдельные катехоламины, относящиеся к катехоламинсинтезирующим группам нейронов головного мозга крыс с различной устойчивостью сердечно- сосудистых функций при эмоциональном стрессе. Обнаружено, что у крыс Август, предрасположенных в условиях эмоционального стресса к изменениям сердечно-сосудистых функций и в частности к гипер-
Нейромедиаторы и нейропептиды в механизмах устойчивости ... 51 тензивным реакциям, в среднемозговых и гипоталамических дофа- минсинтезирующих структурах уровень дофамина оказался выше в 10—20 раз, а в норадреналинсинтезирующих структурах — в 5—10 раз по сравнению с крысами Вистар, отличающихся в целом отно- сительно стабильным уровнем артериального давления. Уровень норадреналина в норадреналинсинтезирующих структурах, а также в дофаминсинтезирующих ядрах у крыс Август оказался выше, чем у крыс Вистар в 10—15 раз. В условиях эмоционального стресса в синем пятне — основной норадреналинсинтезирующей структуре мозга — обнаружены наибольшие достоверные различия в содержании нора- дреналина у групп животных, различающихся по динамике измене- ний артериального давления. Приведенные данные указывают на то, что индивидуальная устой- чивость животных к эмоциональному стрессу определяется сложны- ми генетически обусловленными особенностями нейромедиаторных процессов в различных структурах головного мозга. Но и сам эмоцио- нальный стресс приводит к индивидуальным изменениям содержа- ния нейромедиаторов в гипоталамо-ретикулярных структурах мозга у предрасположенных и устойчивых к стрессорным нагрузкам живот- ных. С помощью радиоиммунологического анализа мы исследовали содержание субстанции П в гипоталамусе у крыс Вистар и Август с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу на однотип- ную стрессорную нагрузку (Юматов Е.А., 1986). Оказалось, что более устойчивые к эмоциональному стрессу крысы Вистар по сравнению с крысами Август имеют большее содержание субстанции П в гипота- ламусе (рис. 19). С помощью иммуноферментного анализа методом иммобилиза- ции антигена на нерастворимом носителе (ELISA-тест) определяли содержание ряда олигопептидов в крови и гипоталамусе у живот- ных с различной устойчивостью в динамике стрессорной нагруз- ки. Эмоциональный стресс моделировали путем фиксации крыс в стереотаксическом приборе за заранее прикрепленную норакрилом к черепу металлическую пластину. Крысам в течение 3 ч наносили чередующиеся в стохастическом порядке электрокожные раздраже- ния и электрические раздражения вентромедиального гипоталамуса. Устойчивость крыс к однотипной стрессорной нагрузке определяли предварительно по поведению животных в «открытом поле». В крови и гипоталамусе у устойчивых крыс Вистар исходно обнаруживался
52 Системные основы эмоционального стресса нг/г 200-1 1804 1604 1404 120^ 1004 804 60-] 404 о4 Вещество П Рис. 19. Крысы Вистар (1) имеют большее содержание субстанции П в гипотала- мусе по сравнению с крысами Август (2). *** — р<0,001 более высокий уровень иммунореактивного Р-эндорфиноподобного материала по сравнению с предрасположенными животными. В пер- вые 1,5 ч острой стрессорной нагрузки уровень иммунореактивного р-эндорфиноподобного материала в крови и гипоталамусе возрас- тал у животных обеих групп. При этом содержание Р-эндорфина более интенсивно нарастало в крови у предрасположенных крыс, а в гипоталамусе — у устойчивых животных. К 3-му часу стрессорного воздействия у устойчивых и предрасположенных животных содер- жание Р-эндорфина в крови уменьшалось по сравнению с таковым при 1,5-часовой стрессорной нагрузке, но в гипоталамусе уровень Р-эндорфина при этом возрастал. В специальных опытах методом иммуноферментного анализа у животных с разной устойчивостью к эмоциональному стрессу исследовали содержание в крови и гипоталамусе иммунореактивного пептида, вызывающего дельта-сон (ПВДС) (рис. 20). Выявлено разное исходное содержание ПВДС в крови и гипоталамусе у крыс Вистар, устойчивых и предрасположенных к однотипным стрессорным нагрузкам. Более высокое содержание пептида, вызывающего дельта- сон, обнаружено в крови и гипоталамусе у устойчивых животных. При 1,5-часовой стрессорной нагрузке у устойчивых и предрасположенных животных отмечалось однонаправленное повышение уровня ПВДС в крови и гипоталамусе. Более интенсивно повышалось содержание
Нейромедиаторы и нейропептиды в механизмах устойчивости... 53 ПВДС нг/мг 250-1 20(Н 150-1 1004 504 1 Рис. 20. Более высокое содержание пептида, вызывающего дельта-сон, обнару- жено в крови и гипоталамусе у устойчивых животных (1), по сравнению с пред- расположенными (2). * — р<0,05 ПВДС в крови у устойчивых крыс. Таким образом, у устойчивых животных содержание ПВДС в большей степени повышалось в крови, а у предрасположенных — в гипоталамусе. К 3-му часу стрессорного воздействия содержание ПВДС в крови по сравнению с таковым при 1,5-часовой стрессорной нагрузке у устойчивых животных снизилось на 50,85%, у предрасположенных — на 16,24%, в то время как в гипота- ламусе продолжало нарастать. Специальные эксперименты показали, что и внутри одной и той же генетической линии животные проявляли разную устойчивость к однотипным стрессорным нагрузкам, при которых содержание Р-эндорфина также различалось (рис. 21). Так, у животных Вистар, устойчивых по прогностическому поведенческому тестированию к эмоциональному стрессу, содержание р-эндорфина в крови было на 44,8% выше, чем у предрасположенных крыс этой же линии, в гипота- ламусе — на 21,9%, а содержание ПВДС — соответственно на 58,52 и 64,3%. Аналогичная тенденция выявлена у крыс Август. Содержание Р-эндорфина у устойчивых к эмоциональному стрессу животных в крови оказалось на 43,93% выше, чем у предрасположенных к стрессу крыс Август, в гипоталамусе — на 21,14%, а ПВДС — соответственно на 82,1 и 47,7%.
54 Системные основы эмоционального стресса нг/мг Бета-эндорфин 200 п 1601, 12oJ 404 0-I i 1 2 Рис. 21. Содержание бета-эндорфина у устойчивых животных (1), по сравнению с предрасположенными (2). * — р<0,05 Таким образом, проведенные опыты показали, что устойчивость животных к эмоциональному стрессу зависит от содержания в гипо- таламусе отдельных олигопептидов, таких как Р-эндорфин, ПВДС и субстанция П. У устойчивых к эмоциональному стрессу крыс наблю- дается более высокое содержание указанных олигопептидов в гипота- ламусе, чем у предрасположенных. Авторы полагают, что в основе центральных механизмов, определя- ющих устойчивость животных к эмоциональному стрессу, лежит спец- ифическая организация молекулярных и нейрохимических свойств нейронов эмоциогенных гипоталамо-лимбико-ретикулярных струк- тур — специфическая нейромедиаторная интеграция эмоционального возбуждения, которая запускает весь комплекс соматовегетативных проявлений. Как указывалось ранее, при эмоциональном стрессе изменяется чувствительность нейронов коры мозга и подкорковых структур к микроионофоретически подводимым нейромедиаторам и олигопеп- тидам (Судаков К.В., 1988). Изменение чувствительности нейронов головного мозга к био- логически активным веществам при стрессорных нагрузках носит сложный интегративный характер.
Нейромедиаторы и нейропептиды в механизмах устойчивости ... 55 Все это свидетельствует о том, что изменение химических свойств нейронов мозга лежит в основе формирования «застойного возбужде- ния» при эмоциональном стрессе. Установлено, что экспрессия гена в головном мозге у животных, устойчивых и предрасположенных к эмоциональному стрессу, также различна. Наиболее выраженная и интенсивная экспрессия гена c-fos выявлена в структурах головного мозга у предрасположенных к эмоциональному стрессу крыс. У таких животных максимальная экспрессия гена c-Fos наблюдалась в коре, миндалине, обонятельных структурах, гипоталамусе и стволе мозга (Babai P. et al., 1988; Умрюхин П.Е., 2000). У крыс, чувствительных к эмоциональному стрессу, после стрес- сорного воздействия наблюдалась генерализованная во многих струк- турах головного мозга экспрессия гена c-fos в миндалине, обоня- тельных структурах, гипоталамусе и стволе головного мозга. У крыс, устойчивых к эмоциональному стрессу, в этих же условиях экспрессия гена c-fos выявлялась только в инфралимбической коре и обонятель- ных ядрах.
КАТЕХОЛАМИНЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ЭМОЦИОНАЛЬНОМУ СТРЕССУ В специальной серии опытов мы исследовали влияние острого эмоционального стресса на содержание катехоламинов (адреналина, норадреналина и дофамина) в надпочечниках крыс Август и Вистар с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу (Перцов С.С. с соавт., 1987). В качестве модели эмоционального стресса использовали иммо- билизацию крыс с дополнительным электрокожным раздражени- ем. Содержание адреналина, норадреналина и дофамина в над- почечниках определяли методом высокоразрешающей жидкостной хроматографии. Результаты экспериментов оценивали при помощи многофакторного дисперсионного анализа (стресс/контроль х левый надпочечник/правый надпочечник х линия крыс) с последующим множественным сравнением групп. Как показали проведенные исследования, относительная масса надпочечников у крыс Август и Вистар достоверно различалась. У крыс Август она была выше, чем у крыс Вистар. Острая однотипная стрессорная нагрузка увеличивала относи- тельную массу надпочечников у крыс Вистар по сравнению с конт- рольными животными. Это противоречие с классической триа- дой стресса, описанной Г. Селье, можно объяснить полифазностью гипоталамо-адренокортикальной оси или недостаточной стимуляци- ей активности коры надпочечников при стрессорной нагрузке у пред- расположенных животных. Содержание адреналина в контрольной группе у крыс Август было выше, чем у крыс Вистар. При этом содержание адреналина у крыс обеих групп в левом надпочечнике было выше, чем в правом. У крыс Август после стрессорной нагрузки по сравнению с контрольными животными содержание адреналина снижалось в правом надпочеч- нике. При этом содержание адреналина в левом надпочечнике было в
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью... 57 1,15 раза выше, чем в правом. В надпочечниках крыс Вистар содержа- ние адреналина при однотипной стрессорной нагрузке также снижа- лось по сравнению с контрольными животными. Однако содержание адреналина в левом и правом надпочечниках у крыс Вистар после стрессорной нагрузки практически не различалось. После острой стрессорной нагрузки количество адреналина в надпочечниках крыс Август было больше, чем у крыс Вистар. Содержание норадреналина в надпочечниках крыс Август исходно было выше, чем у крыс Вистар. Содержание норадреналина в конт- рольной группе у крыс Август превышало этот показатель у крыс Вистар в 1,54 раза в правом надпочечнике и в 1,27 раза в левом. У крыс Вистар содержание норадреналина в левом надпочечнике было в 1,29 раза выше, чем в правом. У крыс Август содержание норадреналина в надпочечниках практически не различалось. После стрессорной нагрузки у крыс Август содержание норадреналина снижалось. При этом содержание норадреналина в левом надпочечнике было в 1,16 раза выше, чем в правом. У крыс Вистар, подвергнутых однотипной стрессорной нагрузке, количество норадреналина также снижалось. Достоверных различий между содержанием норадреналина в левом и правом надпочечниках у крыс Вистар после стрессорной нагрузки не обнаружено. После стрессорной нагрузки содержание норадреналина у крыс Август было выше, чем у крыс Вистар. Содержание дофамина в надпочечниках контрольной группы у крыс Август было недостоверно выше, чем у крыс Вистар. Достоверных отличий между содержанием дофамина в левом и правом надпочечни- ках у исследованных крыс обнаружено не было. Однотипная стрес- сорная нагрузка повышала содержание дофамина в надпочечниках крыс Август и Вистар. После стрессорной нагрузки содержание дофа- мина в надпочечниках у крыс Август было выше, чем у крыс Вистар. Достоверных различий между содержанием дофамина в левом и правом надпочечниках у исследованных крыс после эмоционального стресса обнаружено не было. Несмотря на то что уменьшение содержания катехоламинов в над- почечниках при эмоциональном стрессе было более выражено у крыс Вистар, концентрация дофамина (как показателя интенсивности ресинтеза катехоламинов) в надпочечниках после стрессорной нагруз- ки возрастала в большей степени у крыс Август. Возможно, что у крыс Август ресинтез катехоламинов в надпочечниках опережал их выброс при эмоциональном стрессе. Крысы Вистар, наоборот, реагировали на
58 Системные основы эмоционального стресса однотипную стрессорную нагрузку быстрым выделением адреналина и норадреналина из надпочечников, а процессы ресинтеза у них были отсрочены во времени. Приведенные материалы свидетельствуют об индивидуальной чувствительности различных функциональных систем животных к однотипным стрессорным нагрузкам. Это касается и функций ЦНС. Все это заставляет индивидуально анализировать полученные в стрессорных ситуациях экспериментальные данные и решительно отказаться от тотального их усреднения. Индивидуальный подход позволил направленно изменять исходную нейрохимическую организацию лимбико-гипоталамо- ретикулярных структур головного мозга у предрасположенных к стрессорным нагрузкам субъектов при дополнительном введении им олигопептидов. Одновременно изменяется и устойчивость животных к эмоциональному стрессу. Внутрибрюшинная однократная инъекция субстанции П достовер- но повышала выживаемость предрасположенных животных в услови- ях хронического эмоционального стресса и уменьшала выраженность классических проявлений стресса — таких как гипертрофия надпо- чечников, инволюция тимуса, язвообразование в желудке. Введение субстанции П при эмоциональном стрессе вызывало долговременное повышение содержания норадреналина и дофамина в гипоталамусе и структурах среднего мозга, которые совпадали по длительности с эффектом повышения устойчивости животных к эмоциональному стрессу после инъекций субстанции П. При этом нормализовалось сниженное при эмоциональном стрессе содержание норадреналина в гипоталамусе и достоверно повышался уровень дофамина в гипотала- мусе и среднем мозге. Внутрибрюшинные инъекции ПВДС, АКТГ4 _10, пролактина и др. достоверно повышали выживаемость предрасположенных животных в условиях стрессорных нагрузок (рис. 22, см. цветную вклейку) и снижали выраженность классических проявлений стресса (гипертро- фия надпочечников, инволюция тимуса, язвообразование в желудке). Отмечено, что ПВДС также нормализовал возникающие при эмоцио- нальном стрессе у предрасположенных животных нарушения сердеч- ной деятельности (рис. 23) (Судаков К.В., 1991). Наиболее выраженным антистрессорным действием обладает пеп- тид, вызывающий дельта-сон (ПВДС), который повышает устойчи- вость животных к эмоциональному стрессу, нормализует измененные
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью... 59 ПВДС 60 НМОЛЬ/КГ Эмоциональный стресс Экстрасистолы контроль мин Рис. 23. ПВДС нормализует нарушения сердечной деятельности, возникающие при эмоциональном стрессе при эмоциональном стрессе различные функции организма, а также увеличивает содержание в мозге других антистрессорных биологиче- ски активных веществ (Судаков К.В. с соавт., 2000). Учитывая антистрессорное действие пептида, вызывающего дельта-сон, и менее выраженную экспрессию раннего гена c-Fos у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс, мы предположили: не является ли этот пептид фактором, подавляющим экспрессию гена c-Fos в мозге и посредством этого повышающим устойчивость живот- ных к эмоциональному стрессу? Были проведены опыты на 80 крысах-самцах Вистар массой 240—280 г в весенне-летний период. Животных содержали при ком- натной температуре в условиях свободного доступа к пище и воде. Поведение животных исследовали в «открытом поле». «Открытое поле» представляло собой круглую площадку диаметром 900 мм со стенкой высотой 400 мм, разделенную на 36 квадратов и имею-
60 Системные основы эмоционального стресса щую 8 столбиков. Положение каждой крысы тестировали в течение 9 мин. «Открытое поле» во время эксперимента освещали двумя лампами по 75 Вт. При тестировании в «открытом поле» регистри- ровали период первого движения и выхода животных в центр поля, количество пересеченных животными периферических и цент- ральных квадратов «открытого поля», периферических централь- ных стоек, продолжительность груминга, число исследованных крысами объектов, количество дефекаций и уринаций. О степени прогностической устойчивости крыс к однотипной стрессорной нагрузке судили по продолжительности периодов их первого дви- жения и выхода в центр поля, двигательной активности, груминга и количеству дефекаций. Потенциально устойчивых и предрасположенных к эмоциональ- ному стрессу животных разделили на 4 группы. Первую (кон- трольную) группу составили 5 устойчивых и 5 предрасположен- ных к эмоциональному стрессу крыс. Они были сакрифицированы через 1 ч после внутрибрюшинной инъекции воды для инъекций. Животным второй группы (5 устойчивых и 5 предрасположенных к эмоциональному стрессу) за 1 ч до декапитации внутрибрюшинно в дозе 60 нмоль/кг вводили пептид, вызывающий дельта-сон (фирма «Serva»). Крыс третьей группы (5 устойчивых и 5 предрасположен- ных) помещали в условия конфликтной ситуации при иммобили- зации в тесном домике с одновременным стохастическим надпо- роговым электрокожным раздражением в течение часа, каждое из которых продолжалось 30—60 с с частотой 50 Гц. Животные этой группы были декапитированы через 1 ч после начала иммобилиза- ции. Крысам четвертой группы (5 устойчивых и 5 предрасположен- ных к эмоциональному стрессу) за 1 ч до помещения в тесные домики вводили пептид, вызывающий дельта-сон. Животных этой группы подвергали иммобилизационному стрессу в течение часа, а затем они были сакрифицированы. После декапитации у животных извлекали головной мозг, который замораживали в изопропаноле при температуре — 45°С. Фронтальные срезы мозга толщиной 30 мкм были получены с помощью заморажи- вающего микротома при температуре — 18°С. Для идентификации клеток, содержащих белок Fos, продукт экспрессии раннего гена c-fos, было проведено иммуногистохимическое исследование. Срезы мозга фиксировали в 4%-ном растворе параформальдегида («Sigma»). После промывки в растворе фосфатного буфера предметные стекла
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью... 61 помещали в лабораторную станцию («Shandon»), в которой наносили первичные антитела к белку Fos (поликлональная сыворотка кролика Ab-5, Calbiochem) в разведении 1:5000. После инкубации и отмывки в растворе PBS добавляли биотинилированные антитела (Vectastain Elte ABC Kit Vector Laboratories, США), а затем комплекс авидина и биотина (ABC). После отмывки в растворе PBS предметные стекла помещали в раствор DAB (3,3-диаминобензидин тетразидрохлорид, Amersham, UK) и перекиси водорода. Инкубацию продолжали 3 мин. Окрашенные срезы обезвоживали в батарее спиртов, помещали в толуол и затем накрывали покровными стеклами с использованием DPX (Baxter, Diagnostic Inc., США). Число Fos-позитивных клеток в различных структурах мозга под- считывали с помощью микроскопа «Olympus» (Япония). Изображение фиксировали камерой «Samsung SAC410PD» и переводили в память компьютера. Подсчет количества клеток, экспрессирующих ген c-Fos, проводили на участках различных структур головного мозга пло- щадью 0,07 мм2 (0,23 х 0,31 мм). При этом суммировали количество клеток на серийных срезах, проходящих через данную структуру. Результат представлен в виде средних величин для 5 крыс каждой группы с учетом количества клеток на серийных срезах отдельных структур головного мозга ± стандартная ошибка среднего. Особенности индукции гена c-Fos изучали в следующих отделах головного мозга: в парвоцеллюлярной части паравентрикулярного гипоталамуса (ПВГ), в базолатеральной миндалине, медиальной и латеральной перегородке. Как указывалось выше, эти области мозга относятся к лимбическому комплексу и отвечают за формирование эмоциональных реакций. При эмоциональном стрессе была выявле- на выраженная экспрессия ранних генов в данных структурах, что, по-видимому, определяет их участие в формировании реакций цент- ральной нервной системы при эмоциональном стрессе. Автоматизированный подсчет и выделение Fos-позитивных клеток осуществляли при помощи программы Image-Pro Plus. В соответствии с установками, заданными программе, к иммунореактивным были отнесены такие клетки, окраска ядер которых лежала в диапазоне цветов от коричневого до черного. Компьютерные микрофотографии участков паравентрикулярного гипоталамуса представлены на рисунке (рис. 24). Для идентификации структур использовали стереотаксический атлас мозга крысы. Достоверность полученных результатов вычисля-
62 Системные основы эмоционального стресса ли с помощью статистического пакета «Statistica 5,0», используя мето- ды ANOVA и М ANOVA. К прогностическим устойчивым к эмоциональному стрессу были отнесены 20 крыс со следующими средними значениями показате- лей поведения в «открытом поле»: латентным периодом первого движения 3,1+1,1 с, латентным периодом выхода в центр 24,9±3,6 с, числом пересеченных периферических квадратов 78,8±12,6, цен- тральных — 14,6±2,8, количеством периферических стоек — 18,0±4, центральных — 0,2±0,1, продолжительностью груминга 15,1±6,3 с, количеством дефекаций 5,4±1,2, уринаций — 1,4±0,3. К прогности- чески предрасположенным к эмоциональному стрессу были отне- сены 20 животных со средними значениями аналогичных показа- телей: латентный период первого движения 10,0±2,7 с, латентный период выхода в центр 124,5±21,8 с, число пересеченных перифери- ческих квадратов 46±3, центральных — 1,4±0,3, число перифериче- ских стоек 9±4,6, центральных — 0, продолжительность груминга 20,8±3,4 с, количество дефекаций 7,8±1,3, уринаций — 1,8±0,4. 40 крыс, имеющих промежуточные значения указанных парамет- ров поведения в «открытом поле», были исключены из дальнейшего анализа. Как показали проведенные нами исследования, в поле под- счета в паравентрикулярном ядре гипоталамуса у потенциально устойчивых к эмоциональному стрессу крыс контрольной группы количество Fos-позитивных клеток в среднем составило 5,3±0,7 (средняя величина ± стандартная ошибка среднего). Количество Fos-иммунореактивных клеток в паравентрикулярном ядре у пред- расположенных к эмоциональному стрессу животных составило 9,5±1,8, т.е. значимо (р<0,05) превышало экспрессию гена c-Fos у устойчивых животных. Число Fos-позитивных клеток в паравентрикулярном ядре гипо- таламуса у крыс второй группы (получивших инъекцию пептида, вызывающего дельта-сон) составило 24,9±4,1 у устойчивых и 7,8±1,3 у предрасположенных к эмоциональному стрессу крыс, т.е. существен- но (р<0,0002) выросло у группы устойчивых животных по отношению к контролю. У крыс третьей группы, подвергнутых иммобилизации и электро- кожному раздражению в тесном домике, число иммунореактивных клеток в паравентрикулярном ядре гипоталамуса составило 734,2±8 у потенциально устойчивых животных, у предрасположенных к эмо-
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью ... 63 циональному стрессу крыс — 73,9±6, что существенно (р<0,0002) пре- высило контрольные показатели. В четвертой группе крыс, которым до иммобилизации был введен пептид, вызывающий дельта-сон, количество Fos-позитивных клеток в паравентрикулярном ядре гипоталамуса у устойчивых к эмоциональ- ному стрессу составило 62,9±6,1, а у предрасположенных — 46,8±4,2. Как видно, после введения пептида, вызывающего дельта-сон, у пред- расположенных животных существенно (р<0,0005) уменьшилась экс- прессия гена c-Fos по сравнению с животными третьей группы. Общие результаты опытов, характеризующие изменения экспрес- сии гена c-Fos в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и после вве- дения пептида, вызывающего дельта-сон, представлены в табл. 3. В базолатеральной миндалине в контрольной группе у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс количество Fos-позитивных клеток состави- ло 15,7±1,5, а у предрасположенных к эмоциональному стрессу животных — 8,8±0,8. Таким образом, экспрессия гена c-Fos у устойчивых к эмоциональ- ному стрессу животных оказалась более высокой (р<0,0001) по сравнению с предрасположенными к эмоциональному стрессу крысами (рис. 25). 160- 1404 120 1004 80- 60Н 40- А d и шмм л d Cg PO ILA Frs Frm Str17 AOP En Me PLCO VMH LH Pa PMV Sc VTA Cg-dngulum PO-Plnform cortex ILA-lnfralimbie area Frs-Frontopanetal motor area Str17-Stnate cortex, area 17 AOP-Anterior olfactory nucleus En-Endopiriform cortex J активные пассивные Me-Medial amigdaloid nucleus PLCO-Posterolateral cortical amigdaloid nucleus VMH-Ventromedial hypothalamic nucleus LH-Lateral hypothalamic nucleus Ра-Paraventricular hypothalamic nucleus PMV-Premammillary nucleus Sc-Supenor colliculus VTA-Ventral tegmental area Рис. 25. Экспрессия гена c-Fos у устойчивых к эмоциональному стрессу живот- ных оказалась более высокой по сравнению с предрасположенными к эмоцио- нальному стрессу животными
64 Системные основы эмоционального стресса Число иммунореактивных клеток в базолатеральной миндали- не у крыс второй группы, получивших инъекцию пептида дельта- сна, составило у устойчивых к эмоциональному стрессу животных 14,5±1,2, а у предрасположенных — 10,1±1,4. Таблица 3 Количество Fos-позитивных клеток в паравентрикулярном ядре гипоталамуса у крыс с разной устойчивостью к эмоциональному стрессу при иммобилизации и после введения пептида, вызывающего дельта-сон (ПВДС) Группа крыс Устойчивые к эмоци- ональному стрессу Предрасположенные к эмоциональному стрессу Крысы пер- вой группы (контроль) 5,3±0,7 9,5±1,8Д Крысы вто- рой группы (ПВДС) 24,9±4,1ххх 7,8±1,3 Крысы тре- тьей группы (стресс) 73,2±8,0*** 73,9±6,0*** Крысы чет- вертой группы (стресс + ПВДС) 62,9±6,1 46,8±4,2W Примечание. Отличия количества иммунореактивных клеток у устойчивых и предрасположенных к эмоциональному стрессу животных в контроле: А р<0,05; отличия экспрессии c-Fos у крыс первой и третьей групп: ***р<0,0001, **р<0,005, *р<0,05, первой и второй групп: ххр<0,0002,хх р<0,005, хр<0,05; тре- тьей и четвертой групп: ♦♦♦р<0,0005, ♦♦р<0,005, *р<0,05. После иммобилизации животных в сочетании с электрокожным раз- дражением число клеток, экспрессирующих ген c-Fos в базолатеральной миндалине, у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс третьей груп- пы достигло 16,5±1, а у предрасположенных — 12,3±1,1. Таким образом, у предрасположенных животных наблюдалось достоверное (р<0,02) воз- растание экспрессии гена c-Fos по сравнению с контролем. В базолатеральной миндалине у устойчивых к эмоциональному стрессу животных четвертой группы, получивших до помещения в конфликтную ситуацию инъекцию пептида, вызывающего дельта- сон, количество Fos-иммунореактивных клеток составило 18,4±1,2, а у предрасположенных к эмоциональному стрессу — 12,6±1,1, т.е. статистически не отличалось от количества иммунореактивных кле- ток у крыс третьей группы. Сводные данные экспрессии гена c-Fos в базолатеральной миндалине представлены в табл. 4.
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью... 65 Таблица 4 Количество Fos-позитивных клеток в базолатеральной миндалине у крыс с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу при иммобилизации и после введения пептида, вызывающего дельта-сон (ПВДС) Группа крыс Устойчивые к эмоциональному стрессу Предрасположенные к эмоциональному стрессу Крысы пер- вой группы (контроль) 15,7±1,5 8,8±0,8ДЛЛ Крысы вто- рой группы (ПВДС) 14,5±1,2 10,1±1,4 Крысы тре- тьей группы (стресс) 16,5±1 12,3±1,1 Крысы чет- вертой груп- пы (стресс + ПВДС) 18,4±1,2 12,6±1,1 Примечание. Достоверности отличий количества иммунореактивных кле- ток у животных первой группы, устойчивых и предрасположенных к эмо- циональному стрессу: АЛДр<0,0001; крыс первой и третьей групп: ***р<0,0001, **р<0,005, *р<0,02. В латеральной области перегородки мозга у устойчивых к эмо- циональному стрессу крыс контрольной группы в среднем выявлено 2,7±0,6 Fos-позитивных клеток, а у предрасположенных — 0,9±0,3. На фоне предварительного введения пептида, вызывающего дельта-сон, у крыс второй группы количество Fos-иммунопозитивных клеток у предрасположенных к эмоциональному стрессу животных составило 2,4+0,9, а у устойчивых — 6,4±0,7, т.е. достоверно (р<0,005) возросло по сравнению с контролем. У крыс третьей группы при стрессорной нагрузке экспрессия c-Fos в латеральной области перегородки у устойчивых к эмоциональному стрессу животных составляла 15,2±1,3 иммунореактивных клеток, а у предрасположенных к эмоциональному стрессу животных — 12,8±1, т.е. значительно (р<0,00002 и р<0,00001) возросла по сравнению с кон- тролем. У крыс четвертой группы, устойчивых к эмоциональному стрессу, получивших до помещения в условия конфликтной ситуации инъ- екцию пептида, вызывающего дельта-сон, число Fos-позитивных клеток в латеральной перегородке составило 11,6±0,7, а у предрас- положенных — 8,5±1,4, что существенно превысило интенсивность экспрессии гена c-Fos у крыс второй группы, но значительно (р<0,05) меньше количества Fos-позитивных клеток у животных третьей группы. 5 К В Судаков
66 Системные основы эмоционального стресса Результаты опытов, характеризующих особенности экспрессии гена c-Fos в латеральной области перегородки в приведенных услови- ях экспериментов, представлены в табл. 5. Таблица 5 Количество Fos-позитивных клеток в латеральной перегородке у крыс с раз- личной устойчивостью к эмоциональному стрессу при иммобилизации и после введения пептида, вызывающего дельта-сон (ПВДС) Группа крыс Устойчивые к эмоци- ональному стрессу Предрасположенные к эмоциональному стрессу Крысы пер- вой группы (контроль) 2,7±0,6 0,3+0,3** Крысы вто- рой группы (ПВДС) 6,4±0,7Х 2,4±0,9 Крысы тре- тьей группы (стресс) 15,2±1,3** 12,8±1,0*** Крысы чет- вертой груп- пы (стресс + ПВДС) 11,6±0,У 8,5±1,4* Примечание. Достоверности отличий количества иммунореактивных клеток у крыс первой группы, устойчивых и предрасположенных к эмоциональному стрессу: ** р<0,05; животных первой и третьей групп: ***р<0,0001, **р<0,0002, первой и второй групп: хххр<0,0002, ххр<0,005, хр<0,05; третьей и четвертой групп: ♦♦♦р<0,0005, **р<0,005, *р<0,05. В медиальной области перегородки у устойчивых к эмоционально- му стрессу крыс контрольной группы количество иммунопозитивных клеток в среднем составило 3,8±0,7, а у предрасположенных — 2+0,6, с достоверным (р<0,05) преобладанием у устойчивых. На фоне пред- варительного введения пептида, вызывающего дельта-сон, у крыс второй группы, устойчивых и предрасположенных к эмоциональному стрессу, экспрессия гена c-Fos составила 6,9±1,3 и 2,3+0,3 соответ- ственно. При иммобилизационном эмоциональном стрессе у крыс третьей группы число Fos-позитивных клеток в области медиальной пере- городки увеличилось по сравнению с контролем до 9,8±1,4 (р<0,05) у устойчивых и до 8,2±1,1 (р<0,005) у предрасположенных к эмоцио- нальному стрессу. После предварительного введения пептида, вызы- вающего дельта-сон, в области медиальной перегородки у крыс чет- вертой группы количество Fos-иммунопозитивных клеток составило 9,6±1,6 у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс, у предрасполо- женных — 3,5±1,2, что превысило экспрессию гена c-Fos у крыс второй
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью... 67 группы, но существенно (р<0,05) меньше, чем у предрасположенных к эмоциональному стрессу животных третьей группы (табл. 6). Таблица 6 Количество Fos-позитивных клеток в медиальной перегородке у крыс с раз- личной устойчивостью к эмоциональному стрессу при иммобилизации и после введения пептида, вызывающего дельта-сон (ПВДС) Группа крыс Устойчивые к эмоци- ональному стрессу Предрасположенные к эмоциональному стрессу Крысы первой группы (контроль) 3,8±0,7 2,0+0,6* Крысы вто- рой группы (ПВДС) 6,9±1,3 2,3+0,3 Крысы тре- тьей груп- пы (стресс) 9,8±1,4* 8,2±1,1** Крысы чет- вертой группы (стресс + ПВДС) 9,6±1,6 3,5±1,2 Примечание. Достоверности отличий количества иммунореактивных кле- ток у животных первой группы, устойчивых и предрасположенных к эмо- циональному стрессу: Ар<0,05; крыс первой и третьей групп: ***р<0,0001, **р<0,005, *р<0,05, третьей и четвертой групп: ♦♦♦р<0,0005, ♦♦р<0,005, *р<0,05. Приведенные материалы свидетельствуют о том, что в условиях однотипной конфликтной ситуации, порождающей эмоциональный стресс, экспрессия гена c-Fos существенно зависит от индивиду- альных особенностей экспериментальных животных. Как показали опыты, у предрасположенных к эмоциональному стрессу животных отмечается больший прирост экспрессии гена c-Fos в базолатераль- ной миндалине, медиальных и латеральных отделах перегородки, чем у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс. Более того, в базолатеральной миндалине достоверное усиление экспрессии гена c-Fos при однотипной стрессорной нагрузке выяв- лено только у предрасположенных крыс. В целом при эмоциональном стрессе более выраженное усиление экспрессии раннего гена c-Fos в разных структурах головного мозга выявляется у предрасположенных к эмоциональному стрессу животных. Таким образом, у этой груп- пы животных происходит c-Fos опосредованная активация транс- крипции в большем количестве нейронов головного мозга, что может определять более выраженные проявления эмоционального стресса. Таким образом, в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса у пред- расположенных к эмоциональному стрессу животных в контроле обна-
68 Системные основы эмоционального стресса ружен более высокий уровень экспрессии гена c-Fos по сравнению с устойчивыми крысами, а при эмоциональном стрессе также отмечается тенденция к большему числу c-Fos позитивных клеток в паравентрику- лярном ядре гипоталамуса у предрасположенных крыс. Однако в лате- ральных и медиальных отделах перегородки мозга и базолатеральной миндалине в контроле и при эмоциональном стрессе более высокое абсолютное количество c-Fos позитивных клеток выявляется у устой- чивых к эмоциональному стрессу животных. В работах предшествую- щих исследователей показано, что у предрасположенных животных более высокие абсолютные уровни экспрессии гена c-Fos отмечаются не только в паравентрикулярных отделах гипоталамуса, но и в дру- гих отделах мозга, в частности в миндалине. Причина того, что мы не обнаружили подобных различий, возможно, заключается в том, что в указанных работах у крыс вызывали эмоциональный стресс значитель- но меньшей силы, в большей степени выявляющий индивидуальную реактивность животных. В нашей работе сильное эмоциональное воз- действие могло вызывать активацию практически всех клеток, потен- циально реагирующих на данную стрессорную ситуацию. На экспрессию гена c-Fos у крыс, как показали проведенные опыты, существенно влияет введение пептида, вызывающего дельта- сон: его инъекция в дозе 60 нмоль/кг приводит к усилению экспрес- сии c-Fos в паравентрикулярном гипоталамусе и латеральном отделе перегородки у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс. Данный эффект может означать, что в отсутствие конфликтной ситуации пеп- тид, вызывающий дельта-сон, оказывает стимулирующее действие на нейроны головного мозга. Усиление экспрессии ранних генов может отражать и ноотропное действие этого нонапептида. Предварительное введение пептида, вызывающего дельта-сон, ослабляет индуцированную стрессорной нагрузкой экспрессию гена c-Fos у устойчивых к эмоциональному стрессу крыс — в латеральном отделе перегородки, а у предрасположенных — в паравентрикулярном гипоталамусе, в медиальных и латеральных отделах перегородки. Наиболее выраженное блокирующее действие на экспрессию гена c-Fos пептид, вызывающий дельта-сон, оказывает при эмоциональ- ном стрессе у предрасположенных к эмоциональному стрессу крыс, у которых, как было отмечено выше, при стрессорной нагрузке наблю- дается и более выраженная индукция c-Fos. Возможно, что степень активации ранних генов при конфликт- ной ситуации, порождающей эмоциональный стресс, может опреде-
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью ... 69 лять ключевую роль в механизмах индивидуальной устойчивости животных к эмоциональному стрессу. Так, показано, что индукция ранних генов в паравентрикулярном гипоталамусе является одним из ключевых звеньев в активации гормональной оси гипоталамус — гипофиз — надпочечники (Sheng M., Creenberg N.F., 1990). Продукт индукции раннего гена c-fos — белок Fos, взаимодействуя с ДНК клеток паравентрикулярного гипоталамуса, определяет запуск, син- тез и выделение ими кортиколиберина (Honkaniemi J. et. al., 1992). Поэтому, возможно, одна из причин низкой устойчивости крыс к эмоциональному стрессу заключается в том, что в условиях кон- фликтной ситуации у них отмечается повышенная активация ран- них генов. Таким образом, выявленное нами снижение экспрессии раннего гена c-Fos при эмоциональном стрессе на фоне введения пептида, вызывающего дельта-сон, может отражать механизм антистрессорно- го действия этого нейропептида. Как указывалось выше, пептид, вызывающий дельта-сон, не толь- ко повышал устойчивость животных к эмоциональному стрессу, но и изменял уровень катехоламинов в гипоталамо-ретикулярных струк- турах головного мозга. ПВДС существенно повышал также сниженное под влиянием эмоционального стресса содержание субстанции П в гипоталамусе и разнонаправленно изменял содержание (J-эндорфина и кортикостерона в гипоталамусе и крови (Sudakov K.V. et. al., 1995). После введения субстанции П и пептида, вызывающего дельта-сон, нормализовались измененные при эмоциональном стрессе сердечно- сосудистые функции. Специальные опыты показали, что введение пептида, вызывающе- го дельта-сон, крысам с разрушенными структурами перегородки и ретикулярной формации среднего мозга восстанавливало их устойчи- вость к эмоциональному стрессу (Коплик Е.А., Судаков К.В., 1997). Результаты проведенных исследований пластических изменений нейрохимических механизмов мозга при эмоциональном стрессе позволили сделать принципиально новое заключение: в конфликт- ных ситуациях, формирующих эмоциональный стресс, происходит дезорганизация исходной химической интеграции и формирование новой, измененной организации молекулярных структур головного мозга. Именно это приводит к формированию «застойного эмоцио- нального возбуждения» в центральной нервной системе, являющегося основой психосоматической патологии.
70 Системные основы эмоционального стресса Измененное при эмоциональном стрессе состояние молекуляр- ных структур мозга фиксируется специальными олигопептидами и может сохраняться длительное время, месяцы и годы. Оно может быть разрушено и даже приведено к исходному нормальному состоянию другими олигопептидами, к числу которых относятся субстанция П, пептид, вызывающий дельта-сон, Р-эндорфин, пролактин и, возмож- но, другие. Синтезирующиеся в мозгу олигопептиды по отношению к эмоциональному стрессу выполняют различные функции. Одни из них определяют исходную устойчивость животных к эмоционально- му стрессу: ограничивают формирование нейрохимических измене- ний в структурах гипоталамо-лимбико-ретикулярного комплекса и тем самым препятствуют развитию «застойных эмоциональных воз- буждений». Другие олигопептиды, наоборот, облегчают суммацию эмоциональных возбуждений, фиксируют складывающуюся при этом молекулярную дезинтеграцию и тем самым определяют становление «застойных эмоциональных возбуждений» и предрасположенность животных к эмоциональному стрессу. Так, например, при понижен- ном содержании в лимбико-ретикулярных структурах субстанции П, пептида, вызывающего дельта-сон, и др. создаются облегченные условия для суммации центральных возбуждений и их фиксации. Дополнительное введение в мозг отдельных олигопептидов спо- собно изменить генетически детерминированную или приобретен- ную нейрохимическую интеграцию в структурах головного мозга и тем самым повысить или снизить устойчивость животных к эмоцио- нальному стрессу. Наконец, третья группа олигопептидов может разрушать патоло- гическую молекулярную дезинтеграцию структур мозга и приводить мозговые структуры к исходному нормальному состоянию. По своей природе нейрохимическая интеграция «застойного эмо- ционального возбуждения» полихимична. В ее структуре наряду с олигопептидами принимают участие и нейромедиаторы, а также цитокины, которые действуют уже на основе измененных молекуляр- ных свойств нейронов и, по-видимому, глиальных элементов голов- ного мозга. Проведенные эксперименты свидетельствуют о том, что олигопеп- тиды играют существенную роль в церебральных механизмах устой- чивости к эмоциональному стрессу. В основе центральных механизмов, определяющих устойчивость субъектов к эмоциональному стрессу лежит, таким образом, специ-
Катехоламины надпочечников у крыс с различной устойчивостью ... 71 фическая интеграция молекулярных и нейрохимических свойств нейронов эмоциогенных гипоталамо-лимбико-ретикулярных струк- тур мозга. Нарушение этой химической интеграции ведет к форми- рованию устойчивой патологической детерминанты, порождающей на основе постоянных нисходящих влияний нарушение механизмов саморегуляции ведущих функциональных систем организма, и раз- витию психосоматических заболеваний. Приведенные факты еще раз подтверждают наши представления о том, что психосоматические нарушения при эмоциональном стрессе первично определяются функциями головного мозга. При этом надо полагать, что при однотипных стрессорных нагруз- ках наблюдается избирательное изменение химической чувствитель- ности нейронов головного мозга, включенных в различные функцио- нальные системы организма.
ПУТИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ МЕДИКО- СОЦИАЛЬНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Возникает вопрос: можно ли направленно повысить устойчивость предрасположенных к психоэмоциональному стрессу субъектов и тем самым надежно защитить их от нежелательных, порой неизбежных последствий психоэмоционального стресса? Противостоять нежелательным последствиям психоэмоциональ- ного стресса оказалось возможным только на основе научного знания, полученного как в экспериментах на животных при моделировании стрессорных ситуаций, так и при наблюдениях за людьми, оказавши- мися по различным причинам в разнообразных конфликтных ситуа- циях, порождающих психоэмоциональный стресс. На основе научного знания имеется несколько путей предотвра- щения нежелательных последствий психоэмоционального стресса и защиты лиц, подвергшихся стрессорным нагрузкам (рис. 26). Первый путь — это мероприятия, направленные на устранение социальных, экологических и личностных причин, создающих в человеческом общении конфликтные ситуации, порождающие пси- хоэмоциональный стресс. Мероприятия такого рода должны вклю- чать социально-политические, производственные, воспитательные и медицинские, в частности санитарно-гигиенические, аспекты. Понятно, что рекомендации этой группы нередко трудно осуществи- мы. Внедрение их в жизнь, даже при полном осознании необходимости этих мер всеми членами общества, требует значительного времени. Психоэмоциональный стресс как комплексная проблема, порож- даемая всей совокупностью политических, социальных, экономи- ческих, духовных факторов деятельности общества, не может быть решена одномоментно — одним законом, указом, мероприятием и т.д. На государственном, общественном уровнях необходима планомер- ная, последовательная работа с привлечением к решению этой про- блемы практически всех слоев общества.
Пути предотвращения медико-социальных последствий ... 73 социально-политические производственные Мероприятия \— медицинские Рис. 26. Пути предотвращения последствий психоэмоционального стресса Следует коренным образом изменить отношение общества к человеку и людей друг к другу. Человек с его психофизиологиче- скими возможностями должен стать в центре социальной, эконо- мической и технической политики, духовного воспитания, культурно- оздоровительных и медицинских мероприятий. Для предотвращения медико-социальных последствий эмоцио- нального стресса нужны политические, производственные, воспита- тельные и медицинские меры. Второй путь — профилактика нежелательных последствий пси- хоэмоционального стресса. Необходимо, прежде всего, проводить контроль за развитием психоэмоционального стресса у человека на рабочем месте, где современный человек проводит значительную часть своей жизни и где он при неадекватно организованном техно- логическом процессе, как правило, и «зарабатывает» в дальнейшем то или иное неизлечимое психосоматическое заболевание. В условиях технократии человек часто становится «жертвой» тех- нолога и вынужден вписываться в созданные технологами производ- ственные отношения. Поскольку не все люди одинаково устойчивы к стрессорным нагрузкам, у отдельных лиц во время работы наблю- даются изменения нормальных физиологических функций, которые сначала могут компенсироваться, а при длительных стрессорных воз- действиях переходить в заболевания. Одновременно следует контролировать и отдых человека: доста- точно ли он эффективен в плане снятия полученного во время работы эмоционального стресса. /
74 Системные основы эмоционального стресса В производственном плане необходимо (рис. 27): • разработать эффективные нормативы допустимой степени эмо- ционального напряжения в социально-производственных усло- виях (предоставление рабочим возможности участвовать в приня- тии производственных решений, гуманизация сменной и ночной работы и т.д. • проводить технологическую политику, ориентированную на реорганизацию производства, с учетом психологических и физио- логических взаимоотношений работающих лиц; Производственные мероприятия: • устранять производственные факторы, порождающие психоэмоциональный стресс; • разработать эффективные нормативы допустимой степени эмоционального напряжения в производственных условиях; • разработать технологии с учетом психологических и физиологических возможностей человека; • разработать и внедрить методы оценки психо- эмоционального стресса в производственных условиях, в быту и в условиях отдыха; • разработать эффективные меры повышения устойчивости субъектов к психоэмоциональ- ному стрессу на рабочем месте. Рис. 27. Производственные мероприятия по предотвращению последствий пси- хоэмоционального стресса
Пути предотвращения медико-социальных последствий... 75 • разработать методы оценки уровня психоэмоционального стресса в производственных условиях, в быту и на отдыхе; • разработать эффективные меры повышения устойчивости к пси- хоэмоциональному стрессу предрасположенных лиц на рабочем месте. • устранять наиболее благоприятные для развития эмоционально- го стресса производственные условия. В медицинском плане необходимо (рис. 28): • Создать для оказания помощи населению по предупреждению псхихо-эмоционального стресса и реабилитации его последствий сеть служб, где для этих целей под контролем специалистов будут Медицинские мероприятия: • создать медико-социальную систему профи- лактики психоэмоционального стресса и реабилитации населения от его последствий; • усилить фундаментальные исследования механизмов устойчивости к психоэмоцио- нальному стрессу; • разработать новую медицинскую аппаратуру для индивидуального контроля психоэмоцио- нального стресса у людей в реальных условиях труда и отдыха; • организовать широкое медико-социальное движение за снижение психэмоционального стресса у населения. Рис. 28. Медицинские мероприятия по предотвращению последствий психоэ- моционального стресса
76 Системные основы эмоционального стресса применяться следующие меры: контролируемая психотерапия, адекватное питание, физические упражнения, водно-воздушные процедуры, прием витаминов, микроэлементов, минеральных веществ, а также физиотерапевтические процедуры, массаж, музыка, упражнения йоги, медитация, аутогенная тренировка, прогрессивная мышечная релаксация и пр.; • усилить фундаментальные исследования механизмов устойчиво- сти к эмоциональному стрессу; • разработать методы объективного контроля и индивидуального дозирования эмоциональных нагрузок; • разработать новую медицинскую аппаратуру для индивидуаль- ного объективного контроля психоэмоционального стресса и эффективной реабилитации от его последствий у людей в реаль- ных условиях труда и отдыха; • организовать широкое медико-социальное движение за сниже- ние эмоционального стресса. В политическом плане необходимо (рис. 29): • признать на государственном, международном уровнях психоэ- моциональный стресс глобальной общечеловеческой проблемой для выживания человечества; • привлечь широкое внимание правительственных ведомств, обще- ственных, религиозных, благотворительных, культурных, меди- цинских организаций, фондов к проблемам вызванным психоэ- моциональным стрессом; • разработать и принять государственные программы комплексных социальных и медицинских мероприятий по снижению уровня эмоционального стресса в обществе; • разработать и принять законы, запрещающие пропаганду и повседневную иллюстрацию в средствах массовой информа- ции примеров жестокости, насилия, культа силы, агрессии и т.п.; • проводить политику, смягчающую и максимально исключающую социальные, политические, военные и экономические конфликты; • добиваться максимальной предсказуемости и открытости дей- ствий властей в вопросах, затрагивающих интересы населения и чреватых возникновением и развитием массовых психоэмоцио- нальных стрессов; • проводить комплексную профилактическую и эффективную борьбу с преступностью.
Пути предотвращения медико-социальных последствий ... 77 Социально-политические мероприятия: • признать проблему психоэмоционального стресса как глобальную проблему выжива- ния человечества; • привлечь внимание правительственных и других организаций к проблемам, вызванным психоэмоциональным стрессом; • разработать государственную программу комплексных социальных и медицинских мероприятий по устранению психоэмоци- онального стресса в обществе; • разработать и принять законы, запрещающие пропаганду жестокости, насилия и агрессии; • проводить политику, полностью исключающую социальные, политические, военные и экологи- ческие конфликты; • проводить эффективную борьбу с преступ- ностью. Рис. 29. Социально-политические мероприятия по предотвращению послед- ствий психоэмоционального стресса
78 Системные основы эмоционального стресса Воспитательные мероприятия: • широко информировать население о причинах и последствиях психоэмоционального стресса; • ввести в школьные программы и программы вузов изучение природы психоэмоционального стресса, профилактики и реабилитации его опас- ных последствий; • осуществлять выпуск систематических теле- и радио- программ, направленных на профилактику последствий психоэмоционального стресса и растущих правонарушений. Рис. 30. Воспитательные мероприятия по предотвращению последствий пси- хоэмоционального стресса В воспитательном плане необходимо (рис. 30): • широко проводить воспитательную работу во всех средствах мас- совой информации и образовательных учреждениях; • ввести в программу обучения в вузах курс по социальной психофи- зиологии, в котором должны рассматриваться гуманные стороны взаимоотношений людей в обществе, начиная отличных пережива- ний до самых сложных политических, государственных решений. • разработать специальные, ориентированные на разные соци- альные группы населения программы по культуре поведения на производстве, в семье и в быту с целью профилактики психоэмо- ционального стресса. • организовать систематические телевизионные программы, направленные на профилактику последствий психоэмоциональ- ного стресса и растущих правонарушений. Необходимо мобилизовать усилия общества для снижения факто- ров психоэмоционального стресса и проведения эффективных мер по профилактике последствий стрессорных нагрузок.
Пути предотвращения медико-социальных последствий... 79 Эти задачи подразумевают следующие меры: а) определение целей развития общества с привлечением религи- озных организаций, школ, деловых кругов, центров здравоохранения, общественных организаций и т.д.; б) повышение способности людей справляться со стрессорными нагрузками. Особая роль в поддержке младших членов семьи во время кризиса или трудностей отводится старшим членам семьи; в) создание гражданского общества, основанного на взаимном ува- жении, сотрудничестве; г) развитие механизмов оказания экономической помощи, орга- низация групп взаимной поддержки, выдача кредитов отдельным лицам, семьям и группам граждан для жилищного строительства и обеспечения их занятости; д) поддержка общих служб психического здоровья; е) создание специализированных исследовательских и обра- зовательных центров по профилактике психоэмоционального стресса; ж) уделение особого внимания уязвимым социальным группам, таким как молодежь, безработные, крайне нуждающиеся, пожилые, инвалиды и психические больные; з) поощрение развития организаций здравоохранения при финан- совой поддержке на местном и международном уровне. Такие подходы должны интегрироваться в обществе. Особенно тесной должна быть связь между наукой и политикой с привлечением международного сотрудничества. Необходимы научные коллективы с широким представительством во всех областях знаний. Следует при- нять все меры для повышения благосостояния людей и ускоренного экономического развития. Такая стратегия сочетает механизмы «сверху вниз» и «снизу вверх». Первый предполагает острое осознание ситуации на всех уровнях принятия решений. Второй требует участия всего общества, которое все еще полагается на механизм «сверху вниз». Становится ясным, что чем раньше вмешаться в динамику развития генеза психосоматических расстройств при эмоциональном стрессе, тем более эффективными будут антистрессорные мероприятия. Стрессорные последствия на первых стадиях дистресса сначала носят преходящий, транзиторный характер и легко устраняются, если субъект выходит из конфликтной ситуации. Однако, при дли- тельных, особенно непрерывных, конфликтных ситуациях, как ука-
80 Системные основы эмоционального стресса зывалось выше, наблюдается суммация патологических изменений, что приводит к выраженной поломке механизмов саморегуляции, в результате чего измененные физиологические функции начинают проявляться и вне конфликтной ситуации, становясь, таким обра- зом, без специальных вмешательств стойкими и часто уже необра- тимыми. Именно в этом случае механизмы эмоционального стресса переходят в «застойную», стационарную форму постстрессорного синдрома. Эпидемиологические и клинические наблюдения свидетель- ствуют о том, что в человеческой популяции существует опреде- ленный процент индивидов, сохраняющих нормальные физио- логические показатели даже при длительных и остро выраженных психоэмоциональных напряжениях. Выявление механизмов устойчивости к стрессорным нагрузкам открывает реальные воз- можности для повышения устойчивости к эмоциональным стрес- сам у предрасположенных к нарушению физиологических функ- ций субъектов. Авторами разработана специальная автоматизированная систе- ма «Санатрон» (2001) для профилактической оценки состояния человека на рабочем месте в процессе результативной производ- ственной деятельности в соответствии с системоквантами его деятельности (рис. 31). Такая система, не мешая рабочим выпол- нять производственные задания, позволяет с помощью контакт- ных и бесконтактных датчиков регистрировать набор наиболее информативных физиологических показателей, таких, как частота сердцебиений, дыхания, кожно-гальваническая реакция, показа- тели электромиограммы, и оценивать эти показатели с помощью компьютеров в соответствии с результативными отрезками произ- водственной деятельности. Специальные программы компьютеров оценивают полученные данные и в случае отклонения показате- лей от среднего нормального уровня предписывают направление испытуемых лиц на соответствующие индивидуальные реабили- тационные мероприятия. После реабилитации снова осуществля- ется контроль эффективности реабилитационных мероприятий на рабочем месте. Система позволяет в реальных производствен- ных условиях выявлять лиц, устойчивых и предрасположенных к стрессорным нагрузкам. По отношению к лицам, чувствительным к стрессорным нагрузкам, разработаны меры направленного повы- шения их устойчивости, включающие различные нелекарственные
Пути предотвращения медико-социальных последствий ... 81 Реабилита- ционные мероприятия Рис. 31. Система «Санатрон» позволяет исследовать физиологические функции человека в процессе его результативной производственной деятельности. Про- межуточные и конечный результат оцениваются непрерывно (А). Соответствие ритма сердечной деятельности каждому системокванту производственной дея- тельности у мастера (верхняя кривая) и несоответствие — у ученика (нижняя кривая) (Б) мероприятия. Эти мероприятия, подбираемые для каждого субъ- екта индивидуально, под контролем физиологических показателей, оказались весьма эффективными для нормализации нарушенных эмоциональным стрессом изменений на первой информационной стадии эмоционального стресса. Благодаря объективному контролю физиологических показателей человека во время производственной деятельности по отношению к рабочим, выполняющим свои производственные задачи с напряже- нием физиологических функций, был применен комплекс профилак- тических восстановительных мероприятий, направленных на коррек- цию состояния их здоровья (Судаков К.В. и соавт., 2001). Эти меры включают индивидуальные мероприятия так назы- ваемой поведенческой медицины социального характера (реор- ганизация труда, воспитательные и поощрительные меры и т.д.), гигиенические мероприятия, регуляцию питания, психотерапию, 6 К В Судаков
82 Системные основы эмоционального стресса витаминотерапию, регуляцию индивидуального поведения и физио- терапевтические мероприятия (рис. 32). Все эти реабилитационные мероприятия осуществляются одновременно с контролем физио- логических показателей результативной деятельности на рабочем месте или дома (Судаков К.В., 2003). Указанные мероприятия при недостаточности внутренних физио- логических механизмов саморегуляции выступают в качестве соци- ально обусловленного внешнего звена саморегуляции недостаточ- ных функциональных систем человека в экстремальных условиях напряженности деятельности, определяя тем самым биосоциальную адаптацию человека. Мы назвали комплекс этих воздействий «неле- карственной саморегуляцией». Ритм производственной деятельности также должен быть соот- несен с отработанными миллионами лет эволюции физиологиче- скими ритмами жизнедеятельности человека. Периоды социально значимых эмоциональных перенапряжений должны иметь эпи- зодический характер. Вслед за необходимыми периодами стрес- сорных нагрузок — источником творческой энергии — всегда должен следовать период релаксации (дозированные физические Физические Электротерапия Магнитотерапия Лазер Ультразвук Свет Музыка Тепло-холодовые воздействия Химические Гипоксия Кислородотерапия Азототерапия Травы Пищевые добавки Гомеопатия Ароматерапия Физиологические Мышечные нагрузки Голодание Сон Психотерапия Гипноз Диетотерапия Иглоукалывание —. _ Поведенческие Аутогенная тренировка Релаксация Эпизоды эмоционнальных нагрузок Медитация Дыхательные упражнения Положительные эмоции Физические упражнения Методы т.н. обратной биологической связи Рис. 32. Эмпирические методы реабилитации
Пути предотвращения медико-социальных последствий... 83 нагрузки, индивидуально подобранные музыкальные паузы и т.д.). Именно в этот период механизмы саморегуляции организма, осо- бенно с помощью положительных эмоций, надежно справляются с дисфункциями в организме, вызванными психоэмоциональными нагрузками. На одном из московских заводов электронной промышленно- сти применение нелекарственных методов реабилитации привело к нормализации нарушенных функций более чем у 30% работников, у которых были обнаружены дисфункции в результате стрессорных нагрузок на производстве (Санатрон, 2001). Особое место в профилактическом контроле дисфункций, вызыва- емых эмоциональным стрессом, принадлежит разработанным нашим коллективом приборам «Стражи здоровья» (Юматов Е.А., 1999). Общий принцип работы этих приборов заключается в индиви- дуальной оценке ограничительных величин отклонения различных параметров разных физиологических функций человека: частоты сердцебиений, критического числа экстрасистол, частоты дыхания, показателей систолического и диастолического кровяного давле- ния, электроэнцефалографических характеристик фаз сна и т.д. — в естественных условиях трудовой деятельности и отдыха. Во всех слу- чаях отклонения того или другого физиологического показателя за пределы индивидуально установленных границ эти приборы дают предупреждающий сигнал тревоги, по которому индивид может осу- ществить ряд поведенческих действий: снизить темп работы, принять ранее рекомендованное лекарство, позвонить врачу и пойти к нему на прием и т.п. Разработана серия уникальной медицинской аппаратуры для про- филактики жизненно важных функций в реальных повседневных условиях. Приборы «Стражи здоровья» универсальны и помогают оцени- вать те или иные физиологические показатели у человека на рабочем месте и во время отдыха, эффект реабилитационных процедур и их влияние на физиологические показатели у людей на рабочем месте (табл. 7).
84 Системные основы эмоционального стресса Таблица 7 Перечень аппаратуры для оценки различных физиологических показателей ипрофилактики психоэмоциональных нарушений (Юматов Е.А., 2000) Название прибора Назначение прибора Прибор «Система охра- ны сердца» («СОС») Прибор контроля за функциональным сос- тоянием беременной и плода «Мать и дитя» Прибор повседневного самоконтроля уровня эмоционального стрес- са «Дозатор стресса» Портативный прибор, осуществляет непрерыв- ный контроль деятельности сердца. Предназначен для выявления первых объективных признаков нарушений работы сердца в повседневной жизни человека. По индивидуально заданной для каждо- го субъекта программе прибор «СОС» дает сигнал о появлении аритмии, экстрасистолии и других нарушений деятельности сердца. Прибор предназначен для текущего контроля функционального состояния беременной и плода в бытовых и производственных условиях. Прибор в соответствии с изменениями сердечного ритма или движений плода оповещает мать о всех неблагопри- ятных условиях внутриутробного состояния плода и позволяет своевременно оказывать медицинскую помощь при появлении первых признаков наруше- ния его функционального состояния, контроли- рует соблюдение матерью здорового образа жизни, создает условия для психоэмоциональной релакса- ции беременной, а также позволяет осуществлять оперативный контроль за реакциями плода на раз- личные воздействия на организм матери, включая медикаментозные. Прибор «Мать и дитя» реги- стрирует ЭКГ плода, фиксирует частоту сердеч- ных сокращений плода и его движения, начиная с 20-28-й недели беременности. Портативный переносной прибор с автономным питанием для индивидуального использования, осуществляющий персональное программирова- ние предельно допустимого уровня психоэмоцио- нального стресса для человека. По соотношению ритмов сердцебиения и дыхания позволяет коли- чественно оценивать возникновение эмоциональ- ного стресса у человека и дает сигнал оповещения в случае, когда эмоциональный стресс достига- ет опасного для здоровья и жизни критического уровня.
Пути предотвращения медико-социальных последствий . 85 Продолжение таблицы 7 Название прибора Назначение прибора Прибор контроля фаз сна Портативный наруч- ный прибор для изме- рения артериального давления Прибор для автома- тического контроля оптимального пита- ния — персональный микропроцессор «Ваш рацион» Непрерывно контролирует ЭЭГ и электроокуло- грамму у испытуемых во время сна. Пробуждает человека в оптимальную для психофизиологи- ческого состояния фазу сна. Создает условия для снижения психоэмоционального перена- пряжения, снимает дискомфорт принудитель- ного пробуждения, повышает интеллектуаль- ную и физическую работоспособность, улучшает настроение, восприятие, память; необходим для профилактики невротических заболеваний. Миниатюрный прибор для измерения и самоконт- роля артериального давления (АД) в виде наруч- ных часов. Измерение АД основано на принципе Короткова. Во время измерения человек может видеть на индикаторе (в цифрах) величину соб- ственного АД. В приборе используется миниа- тюрный датчик, регистрирующий артериальный пульс в лучевой артерии на запястье руки. В каче- стве датчиков может быть использован тензодат- чик или миниатюрный микрофон. Электронная схема фиксирует момент появления и исчезно- вения пульсовой волны при пережатии лучевой артерии и сопоставляет его с изменяющейся вели- чиной АД. Прибор позволяет количественно определять энергетическую ценность потребляемой пищи, дает интегральную оценку содержания отдель- ных ее компонентов — белков, жиров, углеводов, солей, витаминов и т.д., рассчитывает эквива- лентную замену в ежедневном рационе одних про- дуктов питания другими, следит за индивидуаль- но выбранной диетой, и в случае отклонения от нормы по одному или нескольким показателям, характеризующим пищевой рацион, дает сигналы о превышении или недостаточности приема пищи или ее отдельных компонентов у здоровых и боль- ных людей.
86 Системные основы эмоционального стресса Окончание таблицы 7 Название прибора [Прибор для индивиду- альной количественной оценки и самоконтро- ля эмоций «Индикатор эмоций» Назначение прибора Прибор позволяет осуществлять индивидуальный самоконтроль за числом и степенью выражен- ности отрицательных эмоциональных реакций человека, их суммации и может использоваться с целью профилактики развития эмоционального стресса и аутотренинга эмоций. Среди приборов для диагностики стрессорной нагрузки особое значение имеет прибор «Дозатор стресса». Этот прибор измеряет кросскорреляционные отношения частоты сердцебиений и дыхания. Этот показатель является объективным критерием психоэмоциональ- ного стресса; его значения, как указывалось ранее, всегда снижаются при стрессорных нагрузках. При снижении указанного показателя ниже критического уровня прибор дает предупреждающий сигнал тревоги, оповещающий пациента о необходимости специальных реа- билитационных процедур. На ранних стадиях стрессорных нагрузок индивидуально подо- бранные нелекарственные воздействия так называемой альтернатив- ной медицины оказываются весьма эффективными. Набор применяемых в настоящее время методов и средств преду- преждения последствий эмоционального стресса весьма разнообра- зен. В их числе — физические методы: воздействие электрического тока, магнитотерапия, действие лазера, ультразвука, света различной длины волны, музыки, тепло-холодовые воздействия, включающие сауну и различные виды бань, зимнее купание и т.д. Химические методы включают разнообразные травы, пищевые добавки и т.п. Особую группу составляют физиологические методы — мышечные нагрузки, голодание, воздействие сна, гипноз, массаж, диетотерапия, иглоукалывание. Применяют также информационные методы: гомео- патию, су-джок терапию, ароматерапию и т.п. Исходя из того что соматовегетативные нарушения возникают, как правило, при длительных и непрерывных конфликтных ситуациях, первым условием профилактики нежелательных последствий психоэ- моционального стресса является соблюдение правила: стрессорные нагрузки должны иметь эпизодический характер. В этом проявляет- ся закон эпизодических эмоциональных нагрузок, имеющий место в сбалансированной биологической среде. В случае эпизодических
Пути предотвращения медико-социальных последствий ... 87 стрессорных нагрузок после их прекращения механизмы саморегу- ляции различных функциональных систем возвращают отклоненные физиологические показатели к норме. Таким образом, ритмические стрессорные нагрузки не представляют опасности для здоровья чело- века. Среди поведенческих методов профилактики последствий стресса широкое распространение получили аутогенная тренировка, раз- личные способы релаксации, медитации и особенно методы био- логической обратной связи. В последнем случае субъекты обучаются направленно контролировать свое состояние или отдельные физио- логические показатели — в частности, напряжение мышц, частоту сердцебиений, дыхания или кровяное давление за счет произвольного управления определенными цифровыми или графическими пока- зателями на экране компьютера. Как правило, в качестве обратной связи используется зрительная оценки информации, хотя имеются и системы оценки тактильных, температурных ощущений и даже сла- бых болевых воздействий. Среди поведенческих мероприятий, направленных на предупре- ждение нежелательных последствий психоэмоционального стресса, существенное место занимают различные методы, позволяющие человеку получить положительные эмоции, которые полностью ниве- лируют нарушения физиологических функций при остром или хро- ническом эмоциональном стрессе. Положительные эмоции полно- стью снимают отрицательные, вызванные стрессорными нагрузками. При этом нормализуется химическая чувствительность нейронов головного мозга, т.е. элиминируется «застойная негативная эмоция», вызванная конфликтной ситуацией. Отсюда важность необходимости переключения сложившейся на основе стрессорных нагрузок отрицательной эмоции на любимое занятие, в котором человек получает положительную эмоцию. В этом же плане действует переключение на общение с природой, искус- ством, религиозные обряды, музыку, литературу, общение с домаш- ними животными и т.д. В исследованиях, проведенных В.И. Бадиковым на животных показано, что если кролики изо дня в день подвергались навязан- ной им электрической стимуляции отрицательных эмоциогенных центров гипоталамуса, вызывающей у них психоэмоциональный стресс, то такие животные погибали в течение месяца при картине сердечной недостаточности. Такие же результаты были получены
88 Системные основы эмоционального стресса при многодневной навязанной стимуляции положительных эмо- циогенных центров гипоталамуса. Животные, у которых ежедневное раздражение отрицательных эмоциогенных центров гипоталамуса завершалось стимуляцией положительных центров гипоталамуса, пережили месячный срок эксперимента без видимых нарушений сердечной деятельности. Л.С. Ульянинский показал, что положительные эмоции препят- ствуют нарушению сердечного ритма при экспериментальных пси- хоэмоциональных стрессах. При этом исчезает вызванная стрессом синусовая тахикардия, желудочковая экстрасистолия и гигантский зубец Т электрокардиограммы. Положительные эмоции предотвра- щают также развитие ультраструктурных нарушений миокарда при эмоциональном стрессе. Установлено, что положительные эмоции, в отличие от симпатических влияний, усиливают парасимпатическое воздействие на сердце. Особое место среди антистрессорных мероприятий занимает музы- ка. Показано, что классическая музыка способствует гармонизации биоритмов организма (McCarty R., 1995), что является хорошим сред- ством устранения последствий стрессорной нагрузки. Воздействие «положительной» музыки у отдельных людей приводит к повышению работоспособности. Воздействие музыки на лиц с преобладанием влияний симпатической нервной системы на сердце приводит к повы- шению работоспособности (Гуменюк В.А. с соавт., 2002). Создана спе- циальная антистрессорная музыка (Hubner P., 1995). Имеются сообщения об антистрессорном действии психотерапии (Райков В.Л., 2000). Однако применение гипнотического воздействия и аутогенной тренировки также должно осуществляться под индиви- дуальным контролем физиологических функций. В последние годы возникло специальное направление науки — психонейроиммунология. Особенно привлекает возможность влия- ния на иммунитет психосоциальных воздействий, в частности пси- хотерапии, гипноза, разнообразных методов введения в организм закодированной информации. При этом особое значение в формиро- вании устойчивого антистрессорного иммунитета придается соци- альным отношениям в человеческом сообществе (в семьях, учебных учреждениях и т.п.). Разработаны различные приемы произвольно перестраиваемого ритма дыхания, используемые в качестве антистрессорного воздей- ствия (Бутейко К.П., 1990).
Пути предотвращения медико-социальных последствий ... 89 Различные виды гимнастических упражнений также используют- ся в качестве антистрессорного воздействия. Особенно эффективно для «разрядки» уже сложившейся отрицательной эмоции дозирован- ное движение. В специальных экспериментах, проведенных Л.С. Ульянинским на кроликах установлено значение дозированной двигательной актив- ности в повышении устойчивости сердечно-сосудистых функций при психоэмоциональном стрессе. Показано, что умеренная двигательная активность вследствие относительного понижения содержания адрена- лина в миокарде при сохранении его высокого уровня в крови приводит к прекращению желудочковой экстрасистолии, возникающей у живот- ных при пролонгированном экспериментальном психоэмоциональ- ном стрессе. Чрезмерная двигательная активность при психоэмоцио- нальном стрессе, наоборот, способствует значительному нарастанию уровня адреналина и норадреналина в миокарде при относительном уменьшении уровня адреналина в крови, а также развитию желудоч- ковой экстрасистолии и пароксизмальной желудочковой тахисистолии вплоть до наступления внезапной смерти животных от фибрилляции желудочков сердца. При переключении сформировавшихся негативных эмоций на физическую деятельность нервные импульсации и многочисленные биологически активные вещества, идущие от работающих мышц, поступая в центральную нервную систему, также способствуют нор- мализации функций мозга. Следует, однако, сказать, что до сих пор большинство широко применяемых во врачебной практике антистрессорных мероприятий все еще осуществляется преимущественно на основе эмпирических рекомендаций. Природа реабилитационных эффектов, направленных на устране- ние информационных дисфункций при психоэмоциональном стрессе, к сожалению, до сих пор во многих отношениях остается нераскрытой. При широком распространении указанных методов удовлетвори- тельного теоретического обоснования они еще не получили. Приведенные выше методы, как правило, применяются без кон- троля их влияний на различные физиологические функции. Не разработаны индивидуальные подходы применения антистрессор- ных мероприятий. Предложенный нами метод системного контроля физиологических функций человека на рабочем месте позволяет индивидуально оценивать антистрессорные воздействия.
90 Системные основы эмоционального стресса Характерно, что на ранних стадиях предупреждения стрессорных последствий природа действующего антистрессорного фактора не имеет существенного значения. Изучая проблему наркоза, авторы еще в конце 70-х годов прошлого столетия обратили внимание на то, что одно и то же наркотическое состояние может быть вызвано путем механического, химического или электрического воздействия. Это позволяло думать, что наркоти- ческое состояние определяется не столько применяемым наркотиче- ским агентом, сколько достижением под влиянием различных воздей- ствий определенного состояния мозга и всего организма животного или человека путем первичной специфической «раскладки» корково- подкорковых взаимоотношений. При анализе эффектов различных антистрессорных воздействий у человека выявилась та же закономерность. Одни и те же состояния могут быть достигнуты при действии на организм различных физиче- ских, химических и информационных антистрессорных факторов. С позиций теории функциональных систем всегда необходимо определить тот показатель внутренней среды, который при стрес- сорной нагрузке наиболее значимо отклоняется от статистической нормы. Вместе с тем необходимо постоянно помнить о том, что сред- нестатистической нормы реально не существует и что для каждого субъекта имеется свой индивидуальный нормальный набор взаимос- вязанных показателей внутренней среды, т.е. индивидуальная норма. Следовательно, антистрессорные мероприятия должны у каждого индивида восстановить его исходную индивидуальную интеграцию показателей гомеостазиса. Речь, таким образом, идет о системной параметризации состояний человека. Это значит, что для каждого состояния должен быть опреде- лен своеобразный функциональный интегральный срез. Попытки такого подхода уже просматриваются в ряде исследований (Баевский P.M., Берсенев А.П., 1997, и др.). Однако в большинстве работ по изучению различных состояний человека все еще доминирует анали- тический подход: исследователи изучают в основном те показатели, которые соответствуют их профессиональному интересу и квалифи- кации. Системный подход к проблемам реабилитации состоит в том, чтобы: • объединить усилия специалистов разных, ныне далеко диверги- ровавших медико-биологических специальностей — физиологов,
Пути предотвращения медико-социальных последствий ... 91 биохимиков, иммунологов, гематологов и др. — для разработки критериев интегрированной оценки различных состояний чело- века, комплексной оценки его внутренней среды; • осуществлять динамическую регистрацию системных параметров гомеостазиса на разных этапах реабилитационного процесса, что позволит сравнивать действие различных реабилитационных процедур; • создать банк гомеостатических данных индивидуальных групп и человеческих популяций, что сделает возможным прогностиче- скую оценку и оценку продолжительности действия той или иной реабилитационной процедуры. Поскольку на ранних информационных стадиях эмоциональных напряжений различные нелекарственные антистрессорные воздей- ствия могут давать положительный результат, можно предположить, что в основе всех этих воздействий лежит однотипный механизм. Мы полагаем, что на ранних стадиях функциональных расстройств, вызванных эмоциональным напряжением, в основе лежит неспецифи- ческий информационный синдром дезинтеграции различных функци- ональных систем, обусловленный нарушением межсистемных связей. Различные антистрессорные мероприятия нормализуют нару- шенные эмоциональным стрессом мультипараметрические взаимо- отношения различных функциональных систем гомеостатического уровня. При этом природа действующего антистрессорного фактора не имеет существенного значения; важно только то, чтобы антистрес- сорное воздействие смогло изменить информационные дисфункции, сложившиеся в организме, и довести физиологические показатели организма до определенного индивидуально нормального состояния. Из этого следует, что при оценке действия на организм антистрес- сорных мероприятий главным является не воздействие, а определенное состояние организма и его функциональных систем, достижению которо- го должна способствовать антистрессорная процедура. К тому же следует иметь в виду, что меры антистрессорной реабили- тации на информационной стадии развития эмоционального стресса должны быть направлены в первую очередь на восстановление нару- шенной химической интеграции в деятельности центральной нервной системы — центрального механизма эмоционального стресса. Оценивая в целом различные аспекты антистрессорного воздей- ствия на информационной стадии развития эмоционального стресса, важно подчеркнуть следующее. Каким бы методом ни осуществлялось
92 Системные основы эмоционального стресса антистрессорное воздействие, важно, чтобы оно приводило к одинаковому эффекту — устранению неспецифического информационного синдрома нару- шения мультипараметрического взаимодействия функциональных систем в организме. При этом особенно важен индивидуальный подбор антистрессор- ных средств, а процесс устранения стрессорных нарушений на ран- них стадиях всегда должен осуществляться при контроле состояния различных физиологических показателей организма — показателей деятельности его ведущих функциональных систем.
РЕАБИЛИТАЦИЯ ПОСТСТРЕССОРНОГО СИНДРОМА Не меньшее значение в проблеме психоэмоциональных стрессов наряду с мерами профилактики имеют вопросы реабилитации лиц, подвергшихся воздействиям острых или хронических конфликтных ситуаций, т.е. таких людей, у которых уже наблюдаются определенные патологические изменения функционального или даже морфологиче- ского характера — так называемый постстрессорный синдром. Сейчас стало очевидным, что эта проблема также может быть решена только с помощью научно обоснованных методов. На метаболической стадии развития патологических измене- ний при эмоциональном стрессе, когда патологический процесс затрагивает уже молекулярные и клеточные механизмы, информа- ционное лечение становится неэффективным. В этом случае вос- становление нарушенных функций требует уже более серьезных мер физико-химического воздействия на метаболические процессы тканей. Значительная роль в процессах реабилитации на этой стадии раз- вития стрессорного состояния принадлежит очистке организма от свободных радикалов. Среди многочисленных антистрессорных мероприятий на этой стадии особую группу составляют методы, направленные на нормали- зацию внутренней среды организма человека (гомеостазиса), подвергше- гося стрессорному воздействию. С этой целью применяют наборы антиоксидантных витаминов (осо- бенно А, группы В, С, Е). Установлено, что наибольший антиокси- дантный эффект дают глутатион и гормон шишковидного тела мела- тонин (Liu J., Mori A., 1994). Ряд авторов (Глазачев О.С., Орлова М.А., 1997; Kovalenko E.A., 1993) указывают на антистрессорное действие гипоксии. Особенно эффек- тивна в этом плане так называемая интервальная гипоксическая трени- ровка (Дмитриева Н.В., Глазачев О.С., 2000).
94 Системные основы эмоционального стресса В последние годы для снятия последствий психоэмоционального стресса все чаще используют специальные пищевые добавки. Вопрос еще недостаточно изучен с научной точки зрения. Некоторые авто- ры, наоборот, рекомендуют для снятия стресса лечебное голода- ние. Определенные, индивидуально подобранные наборы гомеопатиче- ских средств также могут быть использованы для снятия постстрес- сорных синдромов. Авторами разработан специальный комплекс антистрессорных реа- билитационных мероприятий, рассчитанный на 10—12 дней. Комплекс включает физические упражнения, четырехчасовое пребывание в сауне при температуре 80°С, чередующееся с охладительным бассейном. При этом рекомендуется обильное питье и прием специально составленного нами витаминно-минерального набора «Дейли Пак», содержащего в определенных пропорциях прооксидантные и антиоксидантные вита- мины, минеральные вещества, микроэлементы и ряд биологических добавок (Фудин Н.А. с соавт., 1992) (табл. 8). Таблица 8 Витаминно-минеральный антистрессорный набор Компоненты Р-каротин (витамин А) Эргокальциферол (витамин D) Тиамина мононитрат гранулированный (витамин В,) Рибофлавин гранулированный (витамин В2) Пиридоксина гидрохлорид (витамин В6) Цианкокобаламин (витамин В12) Аскорбиновая кислота (витамин С) Амид никотиновой кислоты Пантотеновая кислота Токоферола ацетат (витамин Е) Лецитин Кальций Фосфор - Калия йодид Железа сульфат Магния оксид Меди сульфат Цинка сульфат Калия хлорид | Марганца сульфат Доза 25000 ME 400 ME 15 мг 15 мг 5 мг 12 мг 600 мг 100 мг 20 мг 430 мг 1200 мг 200 мг 90 мг 225 мг 8,3 мг 100 мг Змг 15 мг 20 мг 5 мг
Реабилитация постстрессорного синдрома 95 Специальные исследования показали высокую эффективность указанных реабилитационных мероприятий. У лиц ранее подвержен- ных стрессорным нагрузкам, улучшалось настроение, устранялись вегетативные проявления эмоционального стресса, нормализова- лось кровяное давление, повышалась работоспособность, укреплялся иммунитет, нормализовался сон, ритм сердцебиений, устранялись экстрасистолы и т.д. (рис. 33, см. цветную вклейку). При этом значительно уменьшается перекисное окисление мем- бран клеток, понижается уровень свободнорадикальных форм кис- лорода в организме, восстанавливаются измененные психоэмоцио- нальным стрессом показатели крови и ряда вегетативных функций (уровень гормонов, половые функции и т.д.). Происходит выделение из организма ряда токсических веществ и даже некоторых радиону- клидов. Реабилитационные эффекты при указанных воздействиях направ- лены на восстановление соединительной ткани организма, поскольку наибольшая роль в регуляции воды в организме принадлежит, как известно, межклеточному матриксу, содержащему фермент гиалу- ронидазу. Именно в соединительной ткани сосредоточено огромное количество информационных молекул: протеогликанов, гликопро- теинов, олигопептидов, гормонов, иммунных комплексов и других биологически активных веществ. Вопрос о направленной реституции вызванных стрессорными нагрузками изменений внутренней среды организма, в частности состава соединительной ткани, заслуживает, как мы полагаем, осо- бого внимания. Наш метод, в отличие от принципов классической фармако- логии, направлен не столько на добавление веществ в организм, сколько на своеобразную очистку внутренней среды путем обиль- ного питья и последующего выведения жидкости из организма; и только после этого в рацион добавляются антиоксиданты, микро- элементы, минеральные и биологически активные вещества. Мы полагаем что, таким путем осуществляется своеобразное обновле- ние молекулярного состава соединительной ткани. При этом осуществляется комплексное воздействие на организм следующих факторов: 1) вымывание накопившихся свободных ради- калов, 2) действие про- и антиоксидантных витаминов, 3) добавление минеральных и биологически активных веществ, 4) нормализация процессов саморегуляции на метаболическом уровне.
96 Системные основы эмоционального стресса Среди эффективных методов реабилитации постстрессорных воз- действий можно назвать разработанную нами процедуру ритмиче- ского теплового воздействия на рецепторы кожи спины. Разработано специальное устройство «Теплотрон», позволяющее пациенту самому осуществлять приятное для него ритмическое тепловое воздействие на спину (Умрюхин Е.А. с соавт., 1997). В последние годы значительный интерес в плане антистрессорных мероприятий проявляется к олигопептидам — эндогенным факторам, участвующим в регуляции обширного спектра церебральных, веге- тативных и соматических функций. Как было показано ранее, такие олигопептиды, как субстанция П, пептид, вызывающий дельта-сон, Р-эндорфин, пролактин, АКТГ410, оказывают антистрессорное дей- ствие. Дополнительное введение указанных олигопептидов в боковые желудочки мозга, так же как и аппликация на конъюнктиву глаза или интраназально, приводят к значительному повышению устой- чивости к острому экспериментальному эмоциональному стрессу у предрасположенных к стрессу животных. В настоящее время еще рано говорить о широком клиническом применении указанных антистрес- сорных олигопептидов, хотя уже показана эффективность антистрес- сорного действия Семакса (АКТГ410) (Мясоедов Н.Ф. с соавт., 1999). Применение олигопептидов для повышения устойчивости к эмоцио- нальному стрессу — весьма привлекательная перспектива будущего. Все приведенные выше антистрессорные мероприятия выступают в роли дополнительного внешнего звена саморегуляции вегетативных и метаболических функций. Они являются своеобразными функцио- нальными протезами, особенно значительными для тех субъектов, у которых в условиях стрессорных нагрузок собственные механизмы саморегуляции некоторых функциональных систем оказываются недо- статочными, чтобы удерживать эти показатели на нормальном уровне. Тем не менее особенно важно, чтобы при любых антистрессорных мероприятиях осуществлялся контроль ведущих физиологических функций, что даст возможность индивидуально подобрать антистрес- сорный функциональный протез для каждого индивида. Еще более значимо в системе антистрессорных мероприятий опре- делять эффекты антистрессорных воздействий на рабочем месте, осо- бенно в условиях напряженной деятельности человека. Мы полагаем, что процесс реабилитации постстрессорных наруше- ний всегда должен осуществляться под контролем состояния различ- ных физиологических показателей организма. При этом реабилитация
Реабилитация постстрессорного синдрома 97 постстрессорных расстройств может осуществляться различными методами: важно, чтобы показатели ведущих физиологических систем организма стали соответствовать норме. Здесь мы не рассматриваем фармакологические способы сня- тия эмоциональных стрессов и эффекты клинического лечения. Указанные выше требования к нелекарственным антистрессорным процедурам полностью распространяются и на фармакологические воздействия. Следует, однако, еще раз подчеркнуть, что на ранних стадиях стрессорных нагрузок нелекарственные воздействия так называемой альтернативной медицины оказываются весьма эффек- тивными. Все выше изложенное свидетельствует о том, что арсенал средств для предупреждения нежелательных последствий психоэмоциональ- ного стресса, так же как и средств реабилитации его последствий, довольно широк. При умелом и профессиональном применении их человечеству не опасен никакой, даже сверхинтенсивно разви- вающийся, научно-технический прогресс, никакие экстремальные нагрузки. И все же в ряду многочисленных рекомендаций на первом месте остается ведущее правило профилактики стресса: стрессорная нагрузка всегда должна иметь эпизодический характер, периоды наивысшего напряжения человека должны сменяться периодами его эмоционального рас- слабления. Нельзя допускать перехода стресса в постоянное, стацио- нарное состояние, которое нарушает нормальные механизмы само- регуляции ведущих физиологических функций человека. 7 К В Судаков
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Приведенные материалы свидетельствуют о том, что на основе тео- ретических построений и экспериментальных исследований создают- ся научно обоснованные рекомендации, предотвращающие неизбеж- ность перехода эмоционального стресса в патологическую стадию, даже в острых конфликтных ситуациях. Научная мысль и строящиеся с ее помощью практические рекомендации смогут уже в ближайшем будущем активно противостоять все нарастающим в жизни современ- ного человека нежелательным последствиям психоэмоционального стресса, и основу всему этому составляет теория функциональных систем.
ЛИТЕРАТУРА Анохин П.К Эмоциональное напряжение как предпосылка к раз- витию неврогенных заболеваний сердечно-сосудистой системы. — Вестник АМН СССР. - 1965. - № 6. Анохин ПК Эмоции и эмоциональные расстройства. — М.,1966. Анохин П.К Биология и нейрофизиология условного рефлекса. — М.: Медицина, 1968. Бабаи П. Особенности экспрессии гена в мозге крыс с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу. Автореф. дисс. канд. биол. наук. — М.: НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН, 1997. Баевский P.M., Берсенева А.В. Оценка адаптивных возможностей организма и риск развития заболеваний. — М.: Медицина, 1997. Белова Т.П., Кветнанский Р. Катехоламины мозга в условиях экспе- риментальных эмоциональных напряжений // Успехи физиол. наук. - 1981. - Т. 12. - № 1. - С. 67-90. Бутейко КИ Гомеостат дыхания: свойства и патология. — Гомеостатика живых, технических, социальных и экологических систем. — Новосибирск, 1990. Бутолин КГ. Обмен биополипептидов соединительной ткани при стресс-активирующих и стресс-лимитирующих воздействиях. Дисс. д-ра мед. наук. — Ижевск, 1993. Ведяев Д.Ф., Судаков С.К Гемодинамические реакции животных на эпизодические раздражения вентромедиального гипоталамуса в динамике острого эмоционального стресса // Физиол. журнал УССР. - 1983. - Т. 29. - № 1. - С. 35-42. Вернигора А.Н., Генгин М.Т., Никишин Н.Н., Щетинина Н.В. Активность карбоксипептидазы N и ангиотензин-превращающего фермента в сыворотке крови крыс с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу// Физиол. журнал СССР. — 1994. — Т. 80. — № 4. — С. 29-35. Глазачев О.С, Судаков КВ. Взаимодействие функциональных систем гомеостатического уровня у детей и подростков в норме и в радиоэко- логической неблагоприятной среде // Успехи физиол. наук. — 1999. — Т. 30. - № 3. - С73-92. Глазачев О.С., Орлова М.А. Анализ эффективности интервальной гипоксической тренировки в реабилитации практически здоровых
100 Системные основы эмоционального стресса людей: индивидуальный подход // Вестник РАМН. — 1997. — № 6. — С. 50-55. Гомеостаз / Под ред. П.Д. Горизонтова. — М, 1976. Гуменюк В.А., Семенова Я.С., Судаков КВ. Электрофизиологические и вегетативные показатели эмоционального восприятия человеком динамической цветомузыки // Физиология человека. — 2002. — Т. 28.-№1.-С. 57-66. Декларация. Психоэмоциональный стресс — угроза жизни и здо- ровью. — 27 июня-2 июля 1995 г. Дмитриева КВ., Глазачев ОС. Индивидуальное здоровье и полипа- раметрическая диагностика функциональных состояний человека (Системно-информационный подход). — М.: Горизонт, 2000. Дмитриева Т.Е. Волошин A.M. Социальный стресс и психическое здоровье. — М., 2001. Замотринский А.В., Малышев И.Ю., Ларионов Н.П. Сравнительный анализ полипептидного состава белков теплового шока 70, синтези- руемых в миокарде крыс Вистар и Август // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 1995. - Т. 120. -№7.- С. 30-32. Зилов В.Г. Саморегуляция организма в лечебных целях // Вестник РАМН. - 1996. - № 12. - С. 23-26. Ибатов АД., Данилов Г.Е. Изменение функционального состава кол- лагена аорты и стенки левого желудочка при электрической стимуля- ции ретикулярной формации ствола мозга // Вопросы мед. химии. — 1987. - Т. 33. - № 6. - С. 118-120. Иванов В.Г. Обмен гликозамингликанов желудка при стрессоген- ных воздействиях. Автореф. дис. канд. мед. наук. — Челябинск, 1990. Котик ЕВ. Особенности распространения возбуждения из вен- тромедиального гипоталамуса на лимбико-ретикулярные структуры мозга // Бюлл. эксп. биол. и мед. — 1978. — Т. 85. — № 4. — С. 390-392. Крыжановский Г.Н. Детерминантные структуры в патологии нерв- ной системы. — М.: Медицина, 1980. Крыжановский Г.Н. Дизрегуляционная патология. — М., 2002. Ланг Г.Ф. Избранные труды. — Л., 1975. Малышева Б.В., Замотринский А.В., Малышев И.Ю. Роль белков тепло- вого шока в формировании стрессоустойчивости у разных генетиче- ских линий животных // Бюлл. эксп. биол. и мед. — 1994. — Т. 118. — №7.-С. 11-13. Медведева И.А., Маслова М.Н. Активность Na, К-АТФазы эритроци- тов при иммобилизационном стрессе у крыс с различной двигатель-
Литература 101 ной активностью // Физиол. журнал СССР. — 1993. — Т. 79. — № 10. — С. 17-22. Миминошвшш Д.И., Макагян Т.О. Опыт получения эксперименталь- ной модели гипертонии и коронарной недостаточности на обезья- нах / Теоретические и практические вопросы медицины и биологии в экспериментах на обезьянах. — М.: Медгиз, 1956. Мясников АЛ. Гипертоническая болезнь и атеросклероз. — М., 1965. Мясоедов Н.Ф., Скворцова В.И., Насонов Е.Л. и др. Исследование механизмов нейропротективного действия Семакса в острый пери- од ишемического инсульта // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 1999. — № 5. — С. 15-19. Павленко СМ. О методических приемах и методологии эксперимен- тальной медицины. — М., 1959. Павлов И.П. (1927) Экспериментальная патология высшей нервной деятельности // Двадцатилетний опыт изучения высшей нервной дея- тельности (поведения) животных. — М.: Медгиз, 1951. Панасюк А.Ю. Алгоритмы для применения квадрата корреляцион- ных отношений в анализе взаимовлияний признаков // Физиология человека. — 1977. — Т. 3. — № 5. — С. 924. Петров Б.Д. Ибн Сина (Авиценна). — М.: Медицина, 1980. Пуанкаре А. О науке. — М., 1983. Перцов С.С, Коплик Е.В. и др. Катехоламины надпочечников крыс Август и Вистар при остром эмоциональном стрессе // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 1997. - Т. 123. - № 6. - С. 645-648. Райков В.Л. Искусство и сознание. Разум — зеркало Вселенной. — М.: ВИНИТИ, 2000. Реутов В.П, Серокина Е.Г., Охотин В.Е, Косицын КС Циклические превращения оксида азота в организме млекопитающих. — М.: Наука, 1997. Руководство по реабилитации лиц, подвергшихся стрессорным нагрузкам / Под общ. ред. акад. РАМН В.И. Покровского. — М.: Медицина, 2004. Санатрон. Система оценки и реабилитации ранних нарушений физиологических функций человека в реальных условиях жизнедея- тельности / Под общ. ред. К.В. Судакова. — М.: Горизонт, 2001. Середенин СБ. Фармакологическая регуляция эмоционально- стрессовых состояний // Вестник РАМН. — 2003. — Т. 12. — С. 36—37. Судаков КВ. Системные механизмы эмоционального стресса. — М.: Медицина, 1981.
102 Системные основы эмоционального стресса Судаков КВ. Олигопептиды в системных механизмах поведения // Физиологически активные пептиды. — Пущино, 1988. Судаков КВ. Антистрессорные эффекты пептида, вызывающего дельта-сон // Физиол. журнал СССР. — 1991. — Т. 77 (3). — С. 3-15. Судаков КВ. Стресс: постулаты, анализ с позиций общей теории функциональных систем // Пат. физол. — 1992. — № 4. — С. 86—93. Судаков КВ. Информационный феномен жизнедеятельности. — М., 1999. Судаков КВ. Индивидуальная устойчивость к эмоциональному стрессу. — М.: Горизонт, 1998. Судаков КВ. Соединительная ткань у крыс при эмоциональном стрессе // Авиакосмическая и экологическая медицина. — 2000. — Т. 34. - № 3. - С. 27-33. Судаков КВ. Психоэмоциональный стресс: пути преодоления // Фундаментальные проблемы реаниматологии (Избр. лекции). Труды Ин-та общей реаниматологии. — 2003. — Т. 3. — С. 368—377. Судаков КВ. Теория функциональных систем и ее применение в физиологии и медицине // Новости медико-биол.наук. — Мн., 2004. — № 4. - С. 109-133. Судаков КВ. Индивидуальность эмоционального стресса // Журнал неврол. и псих. - 2005. - Т. 105. - № 2. — С. 4-12. Судаков КВ., Умрюхин П.Е., Коплик Е.В., Анохин КВ. Экспрессия гена c-fos при эмоциональном стрессе у крыс: блокирующая роль пептида, вызывающего дельта-сон // Рос. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. — 2000. - Т. 86. - № 6. - С. 617-625. Трипелец В.Е. Динамика морфофункциональных изменений мио- карда при экспериментальном эмоциональном стрессе. — Автореф. дисс. канд. мед. наук. — М.: ММИ им. И.М. Сеченова, 1979. Ульянинский Л.С., Иванов В.Т., Михалева И.И., Судаков КВ. Пептид дельта-сна как модулятор сердечной деятельности. Теоретические реко- мендации для применения // Косм. биол. — 1990. — № 3. — С. 23-28. Фудин Н.А., Глазачев О.С., Дедов В.И. и др. Нелекарственная реаби- литация лиц, подвергшихся радиационному облучению в результа- те Чернобыльской аварии / Под ред. К.В. Судакова. — М.: ПГНВП «Диагностика здоровья», 1992. Шахламов В.А., Судаков КВ., Перцов С.С. и др. Изменение ультраструк- туры дуги аорты у крыс с различной устойчивостью к эмоционально- му стрессу // Журнал морфологич. архив анат. гист. и эмбриол. —- 2000. -Т. 118.-№5.-С. 25-29.
Литература 103 Умрюхин Е.А., Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.И., Иванова Л.В. Изменение спектральных характеристик ЭЭГ у человека при релак- сации с помощью локальных тепло-холодовых воздействий // Физиология человека. — 1997. — Т. 23. — № 4. — С. 136-138. Умрюхин П.Е. Поведение в «открытом поле» и электрическая актив- ность лимбических структур и коры мозга крыс с различной устойчи- востью к эмоциональному стрессу//Журнал ВНД им. И.П. Павлова. — 1996. - Т. 46. - № 5. - С. 963-966. Умрюхин П.Е. Ранние гены в церебральных механизмах эмоциональ- ного стресса // Успехи физиол. наук. — 2000. — Т. 31 (1). — С. 54—70. Шидловский В.А. Актуальные вопросы физиологической киберне- тики // Физиологическая кибернетика. Тез. 1-й Всесоюзной конф. по физиол. кибернетике. — М., 1981. Юматов Е.А. О приложении теории автоматического регулиро- вания к проблеме регуляции дыхательных показателей организма // Актуальные проблемы современной физиологии. — М., 1976. — С. 230-239. Юматов Е.А. Многосвязное регулирование дыхательных и гемоди- намических показателей организма. Системный анализ вегетативных функций // Вопросы кибернетики. — 1978. — Вып. 37. — С. 98. Юматов Е.А. Центральные нейрохимические механизмы устойчи- вости к эмоциональному стрессу. Автореф. дисс. д-ра мед. наук. — М., 1986. Юматов Е.А. Информационные медико-технические системы, моделирующие саморегуляцию жизненно важных физиологических функций человека // Моделирование функциональных систем. — М.: Рит экспресс, 2000. — С. 211-229. Юматов Е.А., Певцова ЕЙ., Мезенцева Л.А. Физиологически адекват- ная экспериментальная модель агрессии и эмоционального стресса // Журнал ВНД им. И.П. Павлова. — 1988. - Т. 38. - С. 350-354. Юматов Е.А., Судаков КВ., Викторов В.А., Матвеев ЕВ. Охранная сигнализация жизненно важных функций человека: методология, концепция, устройство // Медицинская техника. — 1999. - № 1. - С. 12-17. McCarty R., Atkinson M., Tiller W.A. etal. Amer. J. Cardiol. — 1995 — vol. 76. - N 14. - P. 1089-1093. Babai P., Sudakov K.V. Stress-induced c-fos expression in the rat brain is individual-typological dependent // Pathophysiology (Abstracts of the 111 Internat. Congress of pathophysiology) — 1998. — V. 5 (suppl. 1). — P. 221.
104 Системные основы эмоционального стресса Cannon W. The Wisdom of the Body. — N.Y. — 1932. Freedman R., IwaiJ. Science. — 1976. — Vol. 193. — P. 161-162. Emotional Stress: Physiological and Psychjljgical Reactions. — Medical, Industrial and Military implications. — Ed. L. Levy. — N.Y., 1967. Honkaniemi J., Kainu Т., Ceccatelli S. et al Fos and jun in rat central amygdaloid nucleus and paraventricular nucleus after stress // Neuroreport. — 1992. - N 3 (10). P. 849-852. Handa RJ., Nunley K.M., Bollnov M.R. Induction of c-fos mRNA in the brain and anterior gland by a novel environment // Neuroreport. —1993. — Vol. 4. - N 9. - P. 1079-1082. HubnerR New Branches of Medicine. — Reinsborn, 1995. — P. 3—14. Kovalenko EA. Hypoxic training in clinical medicine // Hypoxia Medical Journ. - 1993. - N 1. - P. 3-5. Levi L. (ed.) Stress and distress in response to phychsosial Stimuli. — Acta Med. Scand. - 1972. - Vol. 191 - Suppi. - P. 528. Liu J., Mori A. Involvement of reactive oxygen species in emotional stress: a hypothesis based on the immobilization stress induced oxidative damage and antioxidant defense changes in rat brain and the effect of antioxidant treatment with reduced glutation // Int. J. Stress Manag. — 1994. — Vol. 1. P. 249-263. MacLean P.D. The Triune Brain in Evolution. Role in Paleocerebral Functions. — N.Y. — Ljnd.: Plenum Press, 1989. Melia H.R., Ryabinin A.E., Schroedea R. etal Induction and Habituation of immediate larby gene expression in rat brain by acute and repeated restraint stress. - Neurosci. - 1994. - Vol. 14. - N 10. - P. 5929-5938. Papez LW. A proposed mechanism of emotion. — Avch. Neurol. Psychiatry. - 1937. - V. 38. - P. 725-743. Rosenman R. When and How to Treat // Psychosomatic Cardiovascular Disorders — Berne — Stuttgart — Vienna. — Ed. P. Kielholz — 1982. — P. 36-51. Scheng M. Greenberg M.E. The regulation and function of c-fos and other immediate early genes in the nervous system // Neuron. — 1990. — Vol. 4. — P. 477-485. Selye К Syndrome produced by diverse notions agents. — London: Nature. - 1936. - Vol. 138. - P. 32. Selye H. The Story of adaptation syndrome. — Montreal, Canada: ACTAJNC Medical. Publ. - 1952. - P. 225. Selye H. Mast cells. — Washington, 1965.
Литература 105 Sosnovsky A.S., Balashova T.S., Kubatiev A.A. Behavioral clusters and the rat brain antioxidant enzumes in immobilization stress. — Neuroscience. 1993. - V. 19. - P. 141-149. Sudakov K.V., Sosnovsky A.S. Lipid peroxidation and antioxidant enzymes in brain regions after immobilization stress in August rats: correlation with behavioral patterns. Free radicals in brain physiology and disorders // Eds. L. Packer et al. — S-Diego — London — Boston — New York — Sydney — Tokyo — Toronto: Academic Press. — 1996. — P. 377-386. Watanabe J., Stone E., McEven B.S. Induction andharituation of c-fos and zif-268 by acute and repeated Stressors. — Neuroreport. — 1994. — V. 5. — N11.-P. 1321-1324.
ПРИГЛАШЕНИЕ К СОТРУДНИЧЕСТВУ Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа» приглашает к сотрудничеству авторов и редакторов медицинской литературы. ИЗДАТЕЛЬСТВО СПЕЦИАЛИЗИРУЕТСЯ НА ВЫПУСКЕ учебников, учебных пособий, атласов, руководств для врачей, лучших переводных изданий. По вопросам издания рукописей обращайтесь в отдел по работе с авторами. Тел.: (495) 921-39-07. Судаков Константин Викторович Умрюхин Павел Евгеньевич СИСТЕМНЫЕ ОСНОВЫ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Выпускающий редактор ТА. Николаева Корректоры Л. В. Будюкина, Г. И. Вадерникова Верстка О. В. Сухарева Подписано в печать 14.09.2009 г. Формат 60х90'/|6 Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 7. Тираж 1000 экз. Заказ № 1688 Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа». 119021, Москва, ул. Россолимо, 4, тел.: (495) 921-39-07, факс: (499) 246-39-47, e-mail: info@geotar.ru, http://www.geotar.ru Оригинал-макет подготовлен при содействии ЗАО «МЦФЭР» Отпечатано в ОАО «Марийский полиграфическо-издательский комбинат». 424002, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, ул. Комсомольская, 112 ISBN 978-5-9704-1400-2 9"765970Ч 14002"
Рис. 3. Система: гипоталамус — передняя доля гипофиза — кора надпочечников
Рис. 4. Иерархическое взаимодействие функциональных систем метаболическо- го, гомеостатического и поведенческого уровня. Р,—Р3 — результаты метаболи- ческого уровня, P'j—Р'3 — результаты гомеостатического уровня, РП — результат поведения Рис. 5. Динамика вторичного распространения эмоционального возбуждения из центральной нервной системы на периферические компоненты
Рис. 6. Построение системокванта Рис. 7. Принцип иерархического доминирования
Рис. 8. Принцип мультипараметрического взаимодействия Рис. 9. Принцип последовательного взаимодействия
Эмоциональный стресс Нарушение информационных связей функциональных систем Рис. 12. Дезинтеграция мультипараметрических взаимоотношений различных функциональных систем гомеостатического уровня Рис. 13. Реакция лимбико-ретикулярных образований на стрессорные нагрузки
Рис. 14. Динамика изменения артериального давления и частоты сердечных сокра- щений у иммобилизированных кроликов при многочасовой стимуляции вентроме- диального ядра гипоталамуса. Раздражение гипоталамуса показано горизонтальной линией. Стрелкой показано раздражение гипоталамуса до коагуляции Рис. 15. Изменение прессорной сосудистой реакции, вызванной электростимуля- цией гипоталамуса (1) при анодной поляризации медиальной перегородки (МП) (2), ретикулярной формации среднего мозга (РФ) (3), базолатеральной области миндалевидного тела (БЛМ) (4) и дорсального гиппокампа (ДГ) (5). На схеме по- казана локализация пунктов поляризации лимбико-ретикулярных структур мозга
Показатели поведения крыс в «открытом поле»: УСТОЙЧИВЫЕ 1 ЛП первого движения 2 ЛП выхода в центр 3 Горизонтальная двигательная активность по периферии 4 Горизонтальная двигательная активность в центре 5 Вертикальная двигательная активность по периферии 6 Вертикальная двигательная активность в центре 7 Объекты исследования 8 Груминг 9 Дефекция 100. 80 60 ^Д а 2 3 4 п=12 ■ППп 5 6 7 *-р<0,05 8 9 а П ^м ВЫЖИВАЕМОСТЬ в процентах ПРЕДРАСПОЛОЖЕННЫЕ С 1% 123456 789 п=12 Рис. 16. Прогностическая оценка устойчивости крыс к стрессорным воздей- ствиям по характеру их поведения в «открытом поле» Стресс Устойчивые Стресс+ПВДС Предрасположенные к стрессу Рис. 22. Внутрибрюшинные инъекции ПВДС достоверно повышают выживае- мость животных в условиях стрессорных нагрузок
Экспрессия гена c-Fos Стресс Стресс + ПВДС Рис. 24. Экспрессия гена c-Fos в паравентрикулярном ядре гипоталамуса Рис. 33. Специальный комплекс антистрессорных реабилитационных меро- приятий: А — индивидуальный пример динамики изменения артериального давления при применении комплекса антистрессорных реабилитационных ме- роприятий; Б — изменение содержания IgG при той же процедуре
В издании обобщены данные многолетних иссле- дований авторов о системных механизмах устойчи- вости к стрессорным нагрузкам. В них впервые было установлено первичное участие лимбико-ретикуляр- ных структур головного мозга в механизмах эмоци- онального стресса. Определены индивидуальные изменения вегетативных функций при однотипных эмоциональных нагрузках. Выявлена роль регуля- торных олигопептидов в механизмах устойчивости к эмоциональным стрессам. Книга предназначена для физиологов, патофи- зиологов, фармакологов, врачей-неврологов, психи- атров, а также студентов, интересующихся актуаль- ными вопросами современной науки.