Сигнализация в живом организме

Сравнительно недавно  нам удалось, пока еще в эксперименте, решить эту проблему. Принципиальную возможность возбуждения ноцицепторов заведомо неноцицептивными воздействиями  нельзя выяснить с помощью тепловых или механических стимулов, поскольку  они возбуждают ноцицепторы лишь при такой силе, когда их трудно отличить от ноцицептивных. Исходя из этого, мы выбрали химические воздействия, о которых было заведомо известно, что они неноцицептивные: например, внутриартериальное введение калия  в малой концентрации и мехолина —агониста M-холинорецепторов. Согласно теории специфичности, подобные вещества не должны возбуждать ноцицепторы. Однако в результате эксперимента выяснилось, что не только эти, но и некоторые другие неболевые раздражители, например остановка кровотока в подкожной артерии (ишемия) и его возобновление (реперфузия), способны возбудить кожные С-ноцицепторы кошки. Любопытно, что ноцицептивные химические стимулы (например, высокие концентрации ацетилхолина — агониста N-холинорецепторов) вызывали в тех же сенсорных единицах более интенсивные разряды, чем неболевые агенты (например, мехолин в любых концентрациях).

Таким образом, стала понятна  природа ноцицептивного сигнала: им оказалось высокочастотное возбуждение (вплоть до 20 Гц) ноцицепторов. Примерная  частотная граница, отделяющая ноцицептивные  разряды от субноцицептивных, составляет 2 Гц.

Итак, теория специфичности  одержала лишь промежуточную победу, и исторический спор двух теорий приостановлен  лишь на время. Если будет установлена  физиологическая роль низкочастотных (неболевых) разрядов ноцицепторов и, возможно, определено ощущение, вызываемое этими  разрядами, то в этом случае придется вернуться к теории интенсивности, теперь уже только для многофункциональных  сенсорных единиц. В качестве кандидатов на роль специфических (неболевых) стимулов для полимодальных афферентов могут  выступать тканевые метаболиты (в  соответствии с теорией тканевых интероцепторов знаменитого российского  физиолога В.Н.Черниговского [16]). Ощущения, вызываемые субноцицептивными разрядами  тканевых интероцепторов, могли оказаться  зудом или мышечной усталостью. “Чрезмерное” (высокочастотное) возбуждение тканевых интероцепторов являлось бы ноцицептивным  сигналом. Подобное развитие ноциологии стало бы триумфом теории интенсивности. В то же время возможен и менее  увлекательный сценарий дальнейшего  развития теории боли: субноцицептивные разряды ноцицепторов могут оказаться  всего лишь низкочастотным информационным шумом, не играющим никакой сенсорной  роли. В этом случае вновь “победит”  теория специфичности.

Для практической медицины наши выводы не менее важны. Существование  низкочастотных (неболевых) разрядов в  ноцицепторах позволяет добиться идеального местного обезболивания без полного  угнетения импульсной активности в  нерве [17]. И вот как можно реализовать  эту возможность. В наших опытах лекарственный препарат N-пропилаймалин, введенный подкожно, “срезал” высокочастотную  составляющую в ответе кожного С-ноцицептора  на болевой нагрев. Эта своеобразная низкочастотная фильтрация сигналов ноцицепторов может быть прообразом такого способа  местного обезболивания, при котором  подавляется боль, но сохраняется  связь пораженного органа с центральной  нервной системой, что исключительно  важно для лечения.

Мы рассказали лишь о некоторых  проблемах современной ноциологии. Только новые достижения в технике помогут, как и сто лет назад, ответить на очередные вопросы, поставленные открытием ноцицепторов и обнаружением их возбудимости неболевыми стимулами. Главные успехи ноциологии впереди: они будут основаны на возможности одновременной регистрации индивидуальной импульсной активности практически всех волокон достаточно крупного нерва у бодрствующего человека. Сегодня это лишь фантазия — но не бOльшая, чем рассуждения о природе “животного электричества” во времена Луиджи Гальвани. 

Литература

1. Шеррингтон Ч. Интегративная деятельность нервной системы. Л., 1969.

2. Blix M. // Z. Biol. 1884. Bd.20. S.141—156.

3. Frey M. //Berichte Verhandl. Gesellsch. Wissensch. 1894. Bd.46. S.185—196.

4. Гольдшайдер А. О боли с физиологической и клинической точки зрения. М., 1895.

5. Weddell G. // Ann. Rev. Psychol. 1955. V.6. P.119—136.

6. Nafe J.P. // Am. J. Psychol. 1927. V.39. P.367—389.

7. Gasser H.S., Newcomer H.S. // Am. J. Physiol. 1921. V.57. P.1—26.

8. Adrian E.D., Zotterman Y. // J. Physiol. 1926. V.61. P.151—171.

9. Adrian E.D. // Proc. Roy. Soc. Lond. 1931. V.109. P.1—18.

10. Zotterman Y. // J. Physiol. 1939. V.95. P.1—28.

11. Clark D., Hughes J., Gasser H.S. // Am. J. Physiol. 1935. V.114. P.69—76.

12. Douglas W.W., Ritchie J.M. // J. Physiol. 1957. V.139. P.385—399.

13. Iggo A. // J. Physiol. 1955. V.128. P.593—607.

14. Bessou P., Perl E.R. // J. Neurophysiol. 1969. V.32. P.1025—1043.

15. Ревенко С.В., Байдакова Л.В., Ермишкин В.В., Мангушева Н.А., Селектор Л.Я. // Нейрофизиология. 1992. Т.24. №5. С.517—529.

16. Черниговский В.Н. Интероцепция. Л., 1985.

17. Боровикова Л.В., Боровиков  Д.В., Ермишкин В.В., Ревенко С.В. // Сенс. системы. 1997. Т.11. №2. С.107—117.