2 курс / Нормальная физиология / Рефлекторное_взаимодействие_локомоторной_и_висцеральной_систем_Могендович

Иторая электрокардиограмма показывает результат нанесения на желудок капли раствора новокаина. Помимо замедления ритма обнаруживаются изменения в желудочковом комплексе. Если до нанесения анестетика длительность этого комплекса равна 0,75 секунды, то нанесение новокаина сразу уменьшает длитель­ ность комплекса в последующих сокращениях до 0,70—0,55— 0,50 секунды, а затем она, увеличиваясь, быстро возвращается

кисходной величине.

Унекоторых животных укорочение желудочкового комплекса было выражено еще более резко. Так, в опыте № 22 (рис. 25) —

с0,75 до 0,45 секунды, в опыте № 23 — с 0,55 до 0,35 секунды,

вопыте № 24 — с 0,55 до 0,35 секунды. Эти изменения электро­ кардиограммы происходили обычно на фоне урежения, но в не­ которых опытах обнаруживались и- в отсутствии изменений

ритма. Кроме вышеуказанных, электрокардиограмма выявляла и другие изменения, в частности зубцов R н Т, но они были менее постоянными.

Несомненно, что все изменения электрокардиограммы обу­ словлены импульсами, которые возникают при раздражении рецепторов желудка новокаином, что вызывает рефлекторное изменение функционального состояния сердечной мышцы, тонко улавливаемое электрокардиографически. Эти изменения касаются не только автоматии, но и других интимных процессов, происхо­ дящих в сердечной мышце.

Кроме рецепции желудка, подобным же образом нами была исследована рецепция сердца при нанесении капли новокаина. Во всех 30 опытах этой серии были констатированы ана­ логичные изменения электрокардиограммы. Но этих измене­ ний не было! если предварительно производилась денервация сердца. Следовательно мы имеем здесь кольцевой (кардио-кар- диальный) рефлекс, существующий наряду с гастро-кардиаль- ным и многими другими висцеро-висцеральными рефлексами на сердце.

Убедившись, что новокаин при действии на висцеральные рецепторы лягушек обнаруживает отчетливое двухфазное дей­

и2 кошках.

Усобак под эфирно-хлороформным наркозом отпрепаровывалась общая сонная артерия и соединялась с эластическим мано­ метром для записи кровяного давления. Вскрывалась брюшная полость и к наружной поверхности желудка подводились по­ гружные электроды. Рядом с электродами укреплялся тонкий зонд, с боковыми отверстиями для орошения желудка. После этого полость закрывалась провизорными швами, наркоз пре­ кращался и через IV* часа, когда проходил наркоз, начинался опыт.

Оказалось, что в ответ на раздражение рецепторов желудка ритмическими электрическими разрядами отчетливо обнаружи­ вался рефлекс на сердце, часто даже при тех степенях раздра­ жения, при которых отсутствовала какая-либо двигательная реак­ ция. Однако у некоторых животных этот висцеро-висцеральный рефлекс получался только при раздражениях такой силы, когда животное начинало беспокоиться и реагировало защитными дви­ жениями. В этих случаях порог вегетативных и анимальных

реакций при раздражении висцеральных рецепторов совпадал.

Убедившись в том, что раздражение желудка мо­ жет вызывать на фоне по­ коя собаки отчетливое урежение пульса и падение кровяного давления, мы производили сперва орошение желудка через зонд теплым рингеровским рас­ твором (контроль), а за­ тем орошали желудок 1 % теплым раствором новока­ ина. Полученные резуль­ таты иллюстрируем при­

мером из работы А. К. Чуваева.

ние кровяного давления (рис. 26, /)'. Повторные раздражения дали те же результаты. После этого через зонд введено 5 мл теплого рингеровского раствора, при этом обнаружилось еле заметное и кратковременное повышение кровяного давления, пульс без изменений. В ответ же на введение в брюшную полость б мл 1% раствора новокаина последовало без электрического раздражения отчетливое кратковременное урежение пульса и падение кровяного давления (//). Через 2 часа, когда прошла ане­ стезия от первого орошения, повторное введение новокаина дало такой же результат (III).

Как в приведенном, так и в 5 других опытах после перерезки блуждающих нервов под диафрагмой рефлекс на сердце полу­ чить не удавалось, несмотря на различные вариации интенсив­ ности раздражения рецепторов желудка электрическим током и

130

выжидание в теленке нескольких часов. Оставалось безрезуль­ татным в отношении пульса и орошение желудка новокаином, но при этом происходило незначительное повышение кровяного давления, т. е. рефлекс на кровяные сосуды частично сохранялся. Все это подтверждает рефлекторную природу описанных изме­ нений в состоянии сердечно-сосудистой системы при раздраже­ нии висцеральных рецепторов собаки новокаином.

В опытах на других собаках, у которых рефлекс с желудка на сердечно-сосудистую систему вызывался только при такой силе электрического раздражения, которое сопровождается об­ щей двигательной реакцией, результата орошения брюшной полости новокаином были менее постоянны: в 3 случаях было ясное повышение кровяного давления без изменения пульса, в 2 — незначительное падение кровяного давления и в 5 никаких изменений не обнаружено.

В опытах на кошках, проведенных аналогичным способом, при орошении желудка новокаином неизменно наступало кратковре­ менное повышение кровяного давления без заметных изменений пульса. При раздражении желудка электрическими разрядами реакция была сильнее, чем от новокаина. Перерезка блуждаю­ щих нервов резко снижала описанные реакции, но полностью не исключала их.

Для контроля в опытах на собаках производилось введение 1, 2 и 5% новокаина в количестве 5 мл в бедренную вену. Во всех этих пробах тотчас после введения наступало урежение пульса, резкое падение кровяного давления, нарушение дыхания, а также общие движения защитного характера, что свидетельствует о бо­ левой реакции. У 2 собак инъекция новокаина в вену привела к необратимой остановке сердечной деятельности и дыхания. Следует заметить, что хеморецепция стенок кровеносных сосудов открыта Хегером (Heger, 1887) и другими исследователями еще в прош­ лом столетии (см. литературу в книге М. Г. Дурмишьяна, 1955).

Несомненно, что первыми рецепторами, с которыми соприка­ сается новокаин при внутривенном введении, являются рецепторы сосудистой стенки (Д. А. Лапицкий, 1948; В. А. Федорова, 1948; А. Г. Бухтияров, 1949). С целью экспериментальной проверки этого в опытах на собаках А. К. Чуваев дополнительно произво­ дил на одной из задних конечностей на возможно большем про­ тяжении осторожно, щадя нервы, перевязку всех ответвлений бедренной вены. В оба конца этого участка вены вставлялись канюли; таким образом достигалась полная изоляция данного участка сосуда от общего кровообращения. Через канюлю, вставленную по току крови, вначале для контроля пропускался через вену рингеровский раствор. Во всех 13 опытах это не ска­ зывалось заметно ни на кровяном давлении, ни на дыхании. При пропускании через вену 1 % новокаина в рингеровском растворе

в10 опытах имелись отчетливые изменения кровяного давления

идыхания — небольшое быстро преходящее падение кровяного

131

давления, учащение пульса и нарушение дыхания (рис. 27). В 2 опытах обнаружилось падение кровяного давления с урежением пульса. После длительного отмывания новокаина можно было повторять опыты с перфузией несколько раз с тем же ре­ зультатом. Денервация вены исключала описанные изменения. Эти опыты убедили нас в том, что изменения функции сердечно­ сосудистой системы, наблюдающиеся при введении новокаина в кровь, в значительной степени обусловлены раздражением ре­ цепторов самих сосудистых стенок, в частности вен.

Изложенные выше данные нашей лаборатории с воздействием новокаина впервые позволяют говорить о двуфазном действии анестетика на висцеральные рецепторы. Первая фаза, наступаю­ щая в момент соприкосновения анестетика с теми или иными рецепторами, выражается в отчетливом возбуждении их с соот­ ветствующим рефлекторным ответом. Эта фаза кратковременна и затем сменяется понижением и полной потерей возбудимости (анестезией), что и является второй фазой действия анестетика.

В последнее время выяснилось, что двуфазным влиянием на висцеральные рецепторы обладает не только новокаин. Подобную динамику действия адреналина на рецепторы аортального нерва обнаружил П. К. Анохин (1952). После первой фазы — возбу­ ждающей, наступает вторая — угнетающая, которая предста­ вляет собою явление патологического характера; при малых до­ зах имеется только возбуждающая фаза.

Наличие раздражающей фазы действия анестетика является несомненным, хотя в' обычных экспериментальных условиях и в медицинской практике она или не улавливалась, или объяснялась другими причинами. В существующей фармакологической лите­ ратуре мы нашли лишь указания о прямом стимулирующем

132

ГЛАВА ПЯТАЯ

СТУПЕНЧАТОСТЬ ПОРОГОВ ВНУТРЕННИХ РАЗДРАЖЕНИИ

А. А. Ухтомский (1945), разрабатывая вопрос о физиологиче­ ских порогах, указывает, что при постепенном увеличении раз­ дражения какого-либо одного афферентного аппарата полу­ чаются переходные формы возрастающей реакции с качествен­ ным преобразованием последней: 1) порог реакции местного нераспространяющегося возбуждения; 2) порог возникновения распространяющихся волн возбуждения; 3) порог ощущения.

Эта очень ценная обобщающая схема, однако, не получила разработки в отношении внутренних афферентных систем, в част­ ности висцеральной. Между тем, отдельным зонам этой аффе­ рентной системы свойственно влияние через посредство централь­ ного конца соответствующего внутреннего анализатора как в от­ ношении данного органа (кольцевые рефлексы саморегуляции), так и в отношении других внутренних органов (висцеро-висце- ральные рефлексы разного рода) и, наконец, влияния на анимальную сферу (висцеро-моторные рефлексы). Они осуще­ ствляются на разных уровнях центральной нервной системы. Оставался, однако, неясным вопрос о соотношении высоты по­ рогов этих разнообразных рефлексов (ступенчатость).

При анализе экспериментальных и клинических работ, при­ веденных выше, обращают на себя внимание два основных поло­ жения: во-первых, что при возбуждении внутренних рецепторов, например рецепторов различных частей и оболочек желудка, воз­ никает целый комплекс рефлекторных реакций, которые часто не ограничиваются областью раздражаемого органа (желудка),но иррадиируют широко, вовлекая в процесс возбуждения не только все отделы пищеварительного канала, но и другие органы и си­ стемы организма. Эти висцеральные импульсы распространяются далеко за пределы вегетативной сферы организма, вовлекая анимальную сферу (в частности скелетную мускулатуру и внеш­ ние анализаторы). Таким образом, желудок, например, обладает

134

обширными и всесторонними функциональными связями, имею­ щими значение не только в норме, но и в патологии. Во-вторых, п многочисленных экспериментальных материалах различных авторов бросается в глаза разнообразие и пестрота реакций, воз­ никающих при стимуляции одних и тех же рецепторов желудка.

Чем это объясняется? Несомненно, это обусловлено, с одной стороны, тем, что различные исследователи проводили свои на­ блюдения на различных животных объектах, а также применяли при этом весьма разнообразные адекватные и инадекватные раз­ дражители, которые с трудом поддаются дозировке. Не учиты­ вается в достаточной степени и фон исследования, т. е. исходное состояние организма в целом и изучаемой области в частности. С другой стороны, разнообразие рефлекторных реакций указы­ вает на сложность динамических взаимоотношений, существую­ щих между организмом и окружающей средой и между внутрен­ ними органами и системами организма между собою. Для того, чтобы разобраться в этих сложных отношениях, необходимо, как указывал И. П. Павлов, в первую очередь изучить физиологию анализаторов. При этом мы хотим подчеркнуть, что болевые и другие виды ощущений не являются единственным проявлением рецепции внутренних органов. Существуют возбуждения рецеп­ торов, обусловленные более низкими ступенями раздражений, которые превышают рефлекторный порог, но не сопровождаются ощущениями; вызывая ясные рефлекторные изменения в деятель­ ности разных органов, они могут оставаться под порогом ощу­ щения. Рефлекс и ощущение не идентичны.

Вопрос о ступенчатости порогов различного уровня реакций, возникающих при раздражении внутренних рецепторов, предста­ вляется довольно трудным. В анимальной сфере последователь­ ность появления компонентов отряхивательного рефлекса изу­ чал Н. В. Зимкин (1946). При раздражении кожи уха кролика одиночными разрядами конденсатора различные компоненты от­ ряхивательного рефлекса появляются не одновременно. Посте­ пенно усиливая ток, можно проследить процесс обогащения реф­ лекторных двигательных реакций все новыми и новыми компо­ нентами, из которых начальной реакцией является движение раздражаемого уха, а конечной — общая оборонительная реакция.

Имеющиеся фактические материалы еще очень мало ориен­ тируют физиолога, особенно в отношении висцеральной аффе­ рентной системы. В этом плане мы решили заняться тщательным определением порогов различных рефлекторных реакций (как вегетативных, так и анимальных), возникающих при раздраже­ нии рецепторов какого-либо одного внутреннего органа. Таким органом мы избрали желудок. Очень важно было при этом осо­ бенно точно дозировать раздражение.

Большинство исследователей для изучения полого органа, каким является желудок, пользуется растяжением его стенок как

}ЗГ,

наиболее адекватным способом раздражения, что было уставов лено еще С. П. Боткиным. Однако этот способ имеет ряд недо­ статков. Во-первых, при раздувании желудка in situ невозможно исключить полностью влияния на смежные органы и ткани; .вовторых, в силу наличия пластического тонуса гладкая мускула­ тура желудка обладает выраженной способностью к растяжению и приспособлению к заданному давлению. Последнее мешает получить постоянный фон (исходное состояние желудка) и исклю­ чает возможность точной дозировки силы и времени действия раздражителя и сохранения его постоянной величины. Химические раздражители желудка также не поддаются точной дозировке по силе и времени действия и часто исключают возможность повтор­ ного раздражения. Другие формы раздражений — механические (уколы, щипок, удары, подергивание) являются еще менее под­ ходящими, травмирующими.

Поэтому мы остановились на4 электрическом раздражении, а не на индукционном токе, который является мало подходящим для изучения висцерального анализатора, и применили электри­ ческие импульсы в виде дозированных ритмических разрядов конденсаторов.

Излагаемое ниже исследование порогов различных рефлектор­ ных реакций, получаемых с желудка, проведено в нашей лабора­ тории А. К. Чуваевым в течение 1946—1949 гг. В качестве источ­ ника электрических импульсов использовался хронаксиметр с конденсатором большой емкости и системой переменных сопро­ тивлений.

Для получения дозированного серийного раздражения через хронаксиметр А. К. Чуваевым было введено реле, дававшее ритм от 1 до 50 в секунду, и включатель для автоматической подачи заданного числа импульсов. При наличии такого' приспособле­ ния к хронаксиметру мы имели своего рода хронаксиметр-тета* низатор, в принципе аналогичный тем, которые применялись М. В. Кирзоном (1934) и А. Н. Филипповым (1940).1

Исследования проводились на децеребрированных по И. М. Се­ ченову лягушках. Вскрывалась грудная и брюшная полость. Регистрация сердечных сокращений производилась на барабане кимографа. Для регистрации моторики желудка применялся безбаллонный способ с чувствительной системой воздушной пере­ дачи. В условиях нашей методики спонтанные или вызванные раздражением движения животного и его дыхательные движения не сказывались на кардиограмме и гастрограмме. Регистрация двигательной реакции скелетной мускулатуры и дыхательных движений также производилась миографически. В части опытов регистрировалось кровяное давление и применялась электрокар­ диография.

1 Подробно данные А. К- Чуваева изложены в его диссертации «Неко­ торые особенности возбудимости висцерорецептов», Молотов, 1949.

136

Электрический ток подводился к участкам желудка, наиболее свободным от крупных сосудов и нервных веточек. В условиях указанной методики мы имели возможность на протяжении 3— б часов вести опыт с одновременной регистрацией вегетативных и анимальных рефлексов, вызываемых раздражением рецепторов желудка.

Несмотря на то, что пищеварительный канал лягушки яв­ ляется довольно частым объектом физиологических исследова­ ний. в литературе отсутствуют данные о характере его моторной деятельности. Имеются только экспериментальные данные Н. Н. Поляковой (1949), но она работала на изолированных кольцах, вырезанных из разных отделов пищеварительного ка­ нала.

Поэтому вначале следовало изучить особенности моторной деятельности желудка при отсутствии раздражений. Когда после многих наблюдений картина моторной деятельности желудка нам стала ясна, была поставлена серия опытов для определения его возбудимости посредством измерения реобазы и хронаксии мо­ торной активности желудка. В состоянии покоя желудка это измерение не представляет трудности: в ответ на соответствую­ щий электрический импульс под электродами возникает пере­ тяжка (сократительное кольцо), которое либо остается на месте, либо распространяется по стенке желудка. При определении же возбудимости на фоне текущей моторной деятельности желудка мы основывались на усилении очередной перистальтической волны или возникновении внеочередной волны, наступающей в ответ на раздражение. Реобаза и хронаксия желудка подвер­ жены колебаниям обычно только в первые полчаса после приго­ товления животного, в дальнейшем их величина на протяжении многих часов изменяется очень мало.

Мы не могли констатировать изменений в деятельности сердца, дыхательного аппарата или скелетной мускулатуры в ответ на одиночный электрический импульс любой интенсивности, посы­ лаемый желудку. Это показывает, что сеченовский принцип суммационных свойств нервных центров применим и к висцеральной афферентной системе. Интероцептивные рефлексы, как и экстероцептивные, требуют для своего осуществления не одиночных стимулов, а целый «ансамбль возбуждения» (А. А. Ухтомский).

Установив исходные данные, А. К. Чуваев перешел к изуче­ нию рецепции желудка с помощью строго дозированных серий ритмических разрядов кондесатора. Прежде всего необходимо было установить характеристику и частоту электрических им­ пульсов, которые являются оптимальными для афферентной системы желудка. Определенных данных в литературе мы не встретили, а то, что имелось, касалось раздражения нервных проводников, а не собственно рецепторов. Н. Е. Введенский (1893) показал, что для секреторного нерва (барабанной струны) наиболее эффективной является частота 40 гц. Последующие

137

исследователи отметили для вегетативных нервов теплокровных оптимальный ритм, близкий к данным Н. Е. Введенского (М. В. Сергиевский, 1928; П. G. Купалов и Г. В. Скипин, 1934; М. В. Кирзон, 1934; И. А. Аршавский, 1936; В. Н. Баюин, 1937). Примерно те же цифры приводятся и для холоднокровных жи­ вотных (Мора — Morat, 1894; Тренделенбург — Trendelenburg, 1902; А. Г. Филиппова, 1938; Рамон Альварец Буйя, 1948; и др.).

Большое значение имеет выбор эффектора. Мы устанавли­ вали оптимум раздражения рецепторов желудка по выраженно­ сти желудочно-сердечного рефлекса как наиболее закономерного и возбудимого. Для этого вначале определялась реобаза и хро­ наксия моторики желудка, затем при той же реобазе изменялось время разряда (хронаксия), начиная с подпороговых величин; затем варьировалась в возрастающей степени и частота, т. е. изменялась длительность интервалов между импульсами. В дру­ гих опытах сохранялась найденная величина хронаксии, но из­ менялось напряжение тока при различных частотах импульсов. Наконец, в последнем варианте, сохраняя постоянной частоту импульсов, мы изменяли их напряжение и время разряда кон­ денсатора.

Из всех указанных комбинаций раздражения желудка наибо­ лее постоянный и отчетливый эффект на сердце зависел от коли­ чества импульсов, а не от напряжения и емкости конденсатора при постоянной частоте. При пороговом напряжении (реобазе), достаточной длительности разряда (хронаксии) и оптимальной частоте отчетливо обнаруживается следующая зависимость: чем больше импульсов, тем ярче выражена реакция сердца, т. е. дли­ тельнее диастолическая остановка. Таким образом, если им­ пульсы раздражения следуют друг за другом с определенными интервалами, то при наличии некоторого количества их начинает обнаруживаться рефлекторная реакция, которая по мере возрас­ тания количества импульсов увеличивается, достигая максимума, после чего дальнейшее увеличение количества разрядов уже не изменяет эффекта. Оптимальной оказалась частота от 5 До 10 гц при емкости конденсаторов от 1,5 до 3,0 микрофарад. Если ча­ стота ниже 5 гц, то суммация (т. е. рефлекс) обнаруживается не у всех животных; если же частота выше 10 гц, то на­ ступает уменьшение рефлекторной реакции вплоть до ее ис­ чезновения. Частота импульсов меньше 1 гц никогда не яв­ ляется эффективной, т. е. суммации в рефлекторной дуге не про­ исходит.

Это послужило основанием остановиться на применении конденсаторных разрядов оптимальной емкости и напряже­ ния с постоянной частотой от 5 до 10 гц и оценивать возбу­ димость рецепторов внутренних органов количеством импульсов, необходимых и достаточных для "получения того или иного реф­ лекса.

138