Повреждающая стрессорная ситуация и адаптация к ней

Многообразные ситуации, вызывающие тяжелый и длительный стресс, чреватый повреждением внутренних органов, в конечном счете сводятся к конфликту между повелительной потребностью немедленного осуществления оборонительной, пищевой, половой реакций и непреодолимым запретом на них. В самой элементарной и обнаженной форме этот конфликт воспроизводят, подвергая животных болевому раздражению и одновременно лишая их возможности уйти от боли.

Этот конфликт является более сложным, когда человек подвергается воздействиям социальной среды, угрожающим его существованию или достоинству, а запрет на ответную реакцию наложен другими (тоже социально детерминированными) условиями, которые требуют выдержки во избежание еще большей опасности.

Выдержка, действительно, оказывается обеспеченной путем критического напряжения механизмов коркового торможения, но при этом заторможенным или видоизмененным оказывается лишь внешний поведенческий компонент реакции. Ее внутренний вегетативный компонент, т. е. стресс-реакция, мобилизация функций кровообращения, дыхания и т. д. сохраняется и даже может оказаться более интенсивной и длительной, чем при осуществлении самой поведенческой реакции. Эта ситуация, рассмотренная в трудах И. П. Павлова (1952), Г. Ф. Ланга (1948, 1950), П. К. Анохина (1948) и других исследователей, должна характеризоваться, в частности, тем, что усиленная стресс-реакция проявляется длительными и значительными повышениями концентрации катехоламинов и глюкокортикоидов в крови.

Не рассматривая здесь достаточно сложный вопрос, в какой мере воспроизводимы на животных стрессорные ситуации, вызывающие заболевания человека, следует, по-видимому, считать вполне оправданным реальное положение, которое сложилось в науке и состоит в том, что для приближенного моделирования таких ситуаций используется главным образом упомянутый основной конфликт между «потребностью» реализовать оборонительную реакцию и «запретом» на нее.

В ходе такого моделирования выяснилось, что степень стрессреакции и возникающих повреждений существенно возрастает, если на основной элементарный конфликт наслаиваются допол-

76

нительные воздействия, усиливающие активацию аппарата эмоций. Такими дополнительными воздействиями являются подача сигналов, заранее уведомляющих о неизбежном болевом ударе, нанесение ударов через случайные не слишком короткие промежутки времени, порождающее ожидание боли, сопряженное с тревогой и страхом. Аналогичное значение имеет введение, помимо основного конфликта, дополнительных: нанесение боли в ответ на выработанную пищевую реакцию или в ответ на реакцию, при помощи которой животному раньше удавалось уйти от опасности.

Для того чтобы оценить соотношение основного и дополнительных конфликтов в возбуждении стресс-реализующих систем и развитии стрессорного повреждения, целесообразно обратиться вначале к наиболее изученным повреждениям — стрессорным язвам желудка и затем к стрессорным повреждениям сердца и к другим стрессорным повреждениям.

Очевидная роль возбуждения адренергической регуляции в реализации самой стресс-реакции и в развитии стрессорных повреждений, в том числе язвенных поражений слизистой оболочки желудка, породила целый ряд исследований, в которых тяжесть стрессорного воздействия оценивали по расходу катехоламинов и степени язвенных поражений желудка.

W.PareиA.Livingston(1970) показали, что если перед началом электроболевого воздействия имеется звуковое предуведомление, а также при сочетании болевого воздействия с пищевым условным раздражителем, снижение содержания катехоламинов в мозгу крыс и выраженность язвенных поражений слизистой у этих животных оказываются значительно большими, чем при изолированном электроболевом раздражении той же силы и длительности. Аналогичные данные были получены в исследованияхJ.Weiss(1971).

Эти исследования говорят о том, что по меньшей мере два эмоциональных фактора — тревожное ожидание, вызванное предуведомлением о боли, и конфликт между безусловными рефлексами или между прежним опытом и реальностью — резко усиливают стресс-реакцию в создаваемых экспериментально безвыходных ситуациях и отягощают повреждающее действие стресса. Нетрудно заметить, что аналогичные факторы могут играть роль в сложных социальных коллизиях, вызывающих стресс-синдром и стрессорные заболевания у человека.

Таким образом, роль не простого физического воздействия, а именно эмоционального фактора совершенно определенно выявляется при стрессорном повреждении не только желудка, но и других органов. Так, в исследованиях D. Miller и S. Malov (1977) была дана количественная оценка стрессорного повреждения структур сердца. При этом стрессорная ситуация создавалась у крыс путем электроболевого раздражения лап через пол камеры. Повреждение миокарда выражалось в большем выходе ферментов из изолированного сердца подвергшихся стрессу животных, а также в увеличении включения в миокард пирофосфата, мечен-

77

ного технецием, который обычно используется для диагностики инфаркта миокарда.

При введении нембутала воздействие той же «дозой» электротока не вызывало никаких повреждений сердца. Таким образом, отнюдь не физическое действие тока, а боль и невозможность избавления от нее явились в данном случае фактором, вызвавшим повреждение сердца, которое было в прямом смысле стрессорным, оно не реализовалось в условиях, когда нембуталовый сон или наркоз блокировали стресс-реакцию.

Наши исследования на модели эмоционально-болевого стресса (ЭБС) по О. Desiderate и соавт. (1974) позволили подтвердить и развить эти данные о стрессорном повреждении сердца.

При воспроизведении данной стрессорной ситуации крыс-самцов, в течение суток не получавших пищи, помещали в специальную камеру, через пол которой подается ток 4 мА. Животные могли избежать действия болевого раздражителя только путем ухода на платформу, расположенную в центре камеры. В результате у них быстро вырабатывался условный рефлекс — животные постоянно находились на платформе. После этого через пол платформы начинают наносить короткие сильные удары тока (6 мА в течение 2 с). Это делалось через случайные промежутки времени в течение

6 ч. Главные черты этой модели ЭБС состоят в наличии конфликта между выработанным условным рефлексом избегания тока путем ухода на платформу и безусловным болевым раздражением на этой платформе, что сопровождается напряженным, связанным с чувством страха, ожиданием болевого воздействия, обусловленного тем, что удары по платформе наносились через случайные промежутки времени.

Прказано, что в динамике развития реакций адренергической и гипбфизарно-адреналовой системы на такой стресс обнаруживается три периода (Малышев В. В. и др., 1982 а]. В первый период — с момента начала эмоционально-болевого воздействия и на протяжении 36—39 ч после его окончания, в 3—4 раза повышается концентрация кортикостерона в плазме крови и органах, в 1,5—2 раза снижается в сердце и надпочечниках содержаниекатехоламинов, угнетается в этих органах синтез и нейрональный захват меченого норадреналина, развивается выраженная эозинопения. Во второй период — через 39—45 ч после окончания действия стрессорного фактора, в плазме крови, в органах резкоснижается концентрация кортикостерона и развивается эозинофилия. В третьем периоде — на протяжении последующих 6—

7 сут, показатели функционального состояния адренергической к гипофизарно-адреналовой систем постепенно приближаются к исходным. Под влиянием этого эмоционально-болевого воздействия возникают постепенно прогрессирующие и продолжающиеся после завершения воздействия активация ПОЛ, снижение содержания гликогена в миокарде, разобщение процессов окисления и фосфорилирования в митохондриях, выделенных из сердечной мышцы. Наиболее глубокие нарушения функции митохондрий сердца в виде снижения интенсивности дыхания и фосфорилирования развиваются к 45 ч после окончания стрессорного воздействия, т. е. совпадают с пиком эозинофилии, завершающим эозинопению.

78

В итоге стресс приводит к формированию очаговых контрактур миофибрилл, которые могут постепенно переходить в очаги некробиоза. Одновременно при этом повышается способность миокарда поглощать ⁹⁹Тс-пирофосфат. Максимум этих изменений оказывается достигнутым через 39—45 ч после окончания эмоционально-болевого воздействия, т. е. по времени они также совпадают с пиком эозинофилии, завершающим эозинопению [Малышев В. В., Андреев В. М., 1980].

В целом исследования на этой модели эмоционально-болевого стресса позволили установить, что одна из общих закономерностей развития стрессорного повреждения состоит в том, что по мере продолжения стресс-реакции нарушения метаболизма, структуры и функции сердца и, по-видимому, других органов нарастают. К моменту завершения стресс-реакции, определяемому по снижению концентрации кортикостерона и пику эозинофилов, завершающему эозинопению, все эти изменения достигают максимума. В дальнейшем постепенно развиваются процессы восстановления.

В целом изложенное означает, что не просто болевое воздействие, а именно эмоциональные или эмоционально-болевые ситуации играют повреждающую роль.

Аналогичные данные были получены при сравнении влияния на сердце гравитационных нагрузок различной интенсивности, вызванных вращением в центрифуге, у людей, мини-свиней и крыс. М. Laughlin (1982), детально проанализировавший собственные эксперименты и данные литературы по этому вопросу, показал, что у людей, сознательно оценивавших ситуацию, связанную с испытанием в центрифуге, повышение концентрации катехоламинов в крови при этом воздействии отсутствовало или было незначительным. Соответственно при самом тщательном клиническом обследовании, а в некоторых случаях при патологоанатомическом исследовании после смерти, вызванной случайными причинами, повреждения сердечной мышцы отсутствовали. У животных вращение в центрифуге, напротив, оказалось сильнейшим стрессорным фактором — концентрация катехоламинов в крови повышалась в 50 раз, и соответственно наблюдались тяжелые повреждения сердца, выражавшиеся субэндокардиальными геморрагиями, контрактурами миофибрилл, переходившими в микронекрозы и т. д. Автор обоснованно приходит к выводу, что и в этом случае не физическое воздействие, а сопутствующая стрессорная ситуация оказалась фактором, вызвавшим повреждение сердца. Аналогичные данные имеются относительно онкогенного эффекта стресса.

В экспериментах L. Sklar и соавт. (1981) мышей линии DBA (2), которым была имплантирована сингенная мастоцитома Р815, парами помещали в специальные камеры, где они были подвергнуты болевому воздействию. Животные при этом находились в отдельных камерах и одно из них могло избавиться от боли путем простого перехода в соседнее помещение, а другое было лишено такой возможности. Однако камеры были соединены таким образом, что избавление от боли первого животного немедленно прекращало электроболевое воздействие на второе животное. Таким образом, доза электроболевого раздражения была строго одинаковой у обоих мышей, но одна из них активно избавлялась от боли, а другая подвергалась этому воздействию независимо от своего поведения. В результате онкогенный эффект стресса — ускорение роста имплантированной опухоли — осуществлялся только у тех животных, которые не могли избавиться от боли; у животных, самостоятельно избавлявшихся от боли, он полностью отсутствовал. Таким образом, этот остроумный эксперимент свидетельствует, что не сама боль,

79

а невозможность избавиться от нее, т. е. своеобразная безысходность, явилась в данном случае стрессорным онкогенным фактором.

Все эти факты говорят о том, что повреждающее действие стрессорной, т. е. эмоциогенной, ситуации не следует смешивать, как это нередко делают, с повреждающим действием конкретных физических факторов: электротока, холода, ускорения, механической травмы и т. д. Соответственно, изучая в дальнейшем адаптацию к стрессу, мы будем рассматривать именно адаптацию к эмоциогенно-болевым ситуациям, связанным с действием различных факторов, а не адаптацию к самим этим физическим факторам.

Адаптация к стрессорным ситуациям, протекающая в форме трансформации поведения, является предметом изложения в исторической, военной, авиационной, спортивной и другой литературе. Мы остановимся на другом аспекте проблемы адаптации к стрессорным ситуациям, а именно на фактах, свидетельствующих, что повторное воздействие стрессорных ситуаций может реально предупреждать их первоначальное повреждающее действие на организм.

В одной из первых работ такого рода [Zigmond M., Harvey J., 1970] было показано, что стрессорное воздействие в форме электроболевых ударов силой 10 мА в течение 30 мин приводит к снижению содержания катехоламинов в мозге, развитию стрессорных язв желудка и к гибели части животных. У группы животных, предварительно обработанных в течение 9 дней по 30 мин в день неповреждающим током 4,5 мА, т. е. адаптированных, снижение концентрации катехоламинов, развитие язв желудка и смертность под влиянием электроболевого воздействия током 10 мА не наблюдались — адаптация предотвратила гибель животных. Дальнейшие исследования показали, что этот защитный эффект адаптации постепенно уменьшаясь, сохранялся в течение длительного времени, а именно в течение 36 сут. В последующих исследованиях выяснилось, что повторение стрессорных ситуаций и адаптация к ним закономерно уменьшают саму стресс-реакцию, т. е. подъем в крови концентрации катехоламинов и глюкокортикоидов fMikulaj L. et al., 1974; Keim K. L., Sigg Е. В., 1976].

Одновременно в результате адаптации оказываются предотвращенными такие нарушения как стрессорная анорексия [Stone Е., Platt J., 1982], онкогенный эффект стресса [Меерсон Ф. 3., Сухих Г. Г., Каткова Л. С., 1984], стрессорные повреждения сердца, как будет показано в 4-й и 5-й главах. Для того, чтобы приблизиться к пониманию этих разительных защитных эффектов, целесообразно последовательно рассмотреть патогенез стрессорного повреждения, защитные эффекты адаптации и, наконец, механизм этой адаптации.