Асфиксия как физиологический стимулятор секреции адреналина

Защитно-приспособительные реакции организма при предельных нагрузках. Все реакции организма, вызванные болевым раздражением и эмоциональным возбуждением, следует рассматривать как естественно возникающие защитительные инстинктивные реакции. Эти физиологические ответы могут быть справедливо истолкованы как подготовка к сильному напряжению, которое может потребоваться организму в критической ситуации. Такое толкование подкрепляется наличием специфического механизма: изменения, возникающие как защитные реакции при эмоциях, поддерживаются или даже усиливаются самим напряжением.

Нарушения газообмена и гипоксический стимул. Сильное физическое напряжение, сопровождающее бегство или столкновение, часто вызывает чрезмерное образование углекислоты. При этом, хотя изменения в дыхании и кровоснабжении эмоционального происхождения могут подготовить организм к физическому напряжению, эти адаптивные процессы для поддержания активных органов на достаточной высоте работоспособности могут прекратиться или оказаться недействительными. Если во время интенсивного напряжения или в течение продолжительного периода после него происходит жадное заглатывание воздуха, это указывает на развитие частичной асфиксии. Данное состояние является неблагоприятным для дальнейшей работы, однако сама асфиксия может играть роль мощного физиологического стимула.

Экспериментальное исследование секреции адреналина при гипоксии. В исследованиях по влиянию различных условий на секрецию надпочечников Госкинс и его соавторы изучали влияние асфиксии. Используя изолированный сегмент кишки в качестве биоиндикатора, исследователи сравнивали влияние крови, взятой практически одновременно из полой вены (выше места впадения надпочечных вен) и из бедренной вены до и после явления асфиксии. Кровь из бедренной вены после прохождения через капилляры конечности служила контрольным стандартом для оценки активности крови из надпочечных вен.

Методология и результаты графического анализа. Асфиксия вызывалась перекрытием трахеальной канюли до момента замедления дыхания с возможностью его последующего восстановления, что позволяло считать индуцированную асфиксию умеренной. Как показано на рис. 1 (в оригинальном источнике — рис. 36), кровь из полой и бедренной вен до асфиксии не вызывала торможения кишечных сокращений. Кровь из бедренной венозной магистрали после асфиксии продемонстрировала аналогичный результат, что подтверждает отсутствие заметных изменений в общем венозном кровотоке. Напротив, кровь, взятая из полой вены после асфиксии, давала эффект, резко отличающийся от исходного (сравни кривую после 1 и после 7 на рис. 1): она вызывала типичное торможение гладкой мускулатуры, что напрямую указывает на присутствие адреналина.

Рис. 1. Секреция адреналина, вызванная асфиксией. График изменения сократительной активности кишечного сегмента при добавлении образцов крови: при 1 — прибавляется нормальная кровь из полой вены; при 2 — удаляется; при 3 — прибавляется нормальная кровь из бедренной вены; при 4 — удаляется; при 5 — прибавляется кровь из бедренной вены после асфиксии; при 6 — удаляется; при 7 — прибавляется кровь из полой вены после асфиксии. Время указано в полуминутах.

Специфичность адреналового ответа и сосудистая изоляция. То обстоятельство, что положительный эффект при умеренной асфиксии обусловливается именно адреналином, а не иными агентами, доказывается отсутствием тормозящего влияния асфиксичной крови из бедренной вены, тогда как кровь из полой вены вызывала немедленное расслабление мускулатуры. Следовательно, асфиксия напрямую повышает секрецию надпочечных желез. Положительные результаты сохранялись даже при условии, когда надпочечники были удалены, а асфиксия вызвана глубокой остановкой дыхания, однако при этом перевязывались аорта, полая вена под диафрагмой и сонные артерии. В этих условиях кровь, взятая из сердца, продолжала вызывать торможение кишечного отрезка, что свидетельствует о наличии дополнительных гуморальных факторов при тяжелой асфиксии.

Гуморально-метаболические эффекты асфиксии и мобилизация углеводов. Вывод о стимуляции надпочечников при асфиксии был подтвержден Анрепом, который наблюдал сокращение денервированной конечности при повышении общего артериального давления. Также Гассер и Миком, изучая модель с денервированным сердцем, установили, что при асфиксии число пульсовых ударов возрастает до 90 в минуту. Данные результаты регистрировались до экстирпации надпочечников и были впоследствии подтверждены независимыми опытами на денервированном сердце.

Влияние гипоксических состояний на гликогенолиз. Асфиксия, подобно боли и эмоциональному возбуждению, не только повышает концентрацию адреналина в русле крови, но и мобилизует сахар. Исследования Штаркенштейна показали, что асфиксия, вызванная отравлением окисью углерода, не сопровождается повышением уровня сахара в крови, если надпочечные железы предварительно удалены.

Взаимосвязь эмоций, гиперкапнии и гликозурии. В случае сильных эмоций, сопровождающихся интенсивным мышечным напряжением, часто наблюдается асфиксия, которая действует в полном контакте с эмоциональным возбуждением и болевым раздражением. Она поддерживает влияние этих состояний, вызывая большую секрецию надпочечников и расщепление гликогена печени с образованием глюкозы. Данное предположение согласуется с точкой зрения Маклеода, указывавшего, что усиленное разложение гликогена в печени при мышечной работе связано с повышением содержания углекислоты в крови. Это также гармонирует с данными Цунца о том, что асфиксия при физическом напряжении может вызывать гипергликемию настолько выраженную, что возникает гликозурия.

Физиологический механизм «вздоха облегчения». Способность адреналина вызывать расслабление гладкой мускулатуры бронхиол тесно связана с повышением секреции надпочечников при асфиксии. Это позволяет предположить, что облегчение при затрудненном дыхании наступает в организме автоматически. Явление «вздоха облегчения» характеризуется быстрым восстановлением сил после состояния крайнего напряжения. Механизм данного процесса включает комплексную триаду: выделение сахара и адреналина, интенсивное кровеснабжение мышц и расслабление стенок бронхиол, устраняющих тяжесть асфиксии.

Целесообразность ускоренного свертывания крови, предотвращающего кровопотерю. Повышенное содержание сахара и адреналина в крови, а также изменение кровенаполнения органов при болевом раздражении и эмоциональном возбуждении представляют собой биологическую адаптацию к условиям естественной среды. Более быстрое свертывание крови при подобных обстоятельствах является важным адаптивным процессом, направленным на сохранение объема циркулирующей крови при смертельной борьбе.

Локальные и системные факторы гемостаза. Образование тромба при местном повреждении способствует закрытию травмированных сосудов и предотвращает развитие массивных кровопотерь. Обширное повреждение кровеносных сосудов неизбежно вызывает болевое раздражение, а факторы боли рефлекторно повышают секрецию адреналина и ускоряют гемостаз. Таким образом, угроза кровотечения купируется благодаря сочетанию двух факторов:

· Местному влиянию на процесс свертывания в области ранения.

· Общему системному действию адреналина на скорость гемостаза.

Эволюционно-адаптивное значение эмоционального стресса. Сильные эмоции, такие как страх и ярость, эволюционно истолковываются как физиологические спутники телесных поражений и предвосхищение борьбы. Телесные изменения, сопровождающие эти состояния, служат органической подготовкой к предстоящим повреждениям. Комплексная реакция, включающая гипергликемию, секрецию адреналина, перераспределение кровообращения и ускоренный гемостаз, обеспечивает максимальную сохранность жизнедеятельности организма.

Ключевые этапы физиологической адаптации при асфиксии и стрессе:
- 1-й этап: Нарастание уровня углекислоты и гипоксия (частичная асфиксия) при предельной физической нагрузке.
- 2-й этап: Стимуляция надпочечников и рефлекторный выброс адреналина в половую вену.
- 3-й этап: Бронходилатация, мобилизация гликогена печени и развитие гипергликемии.
- 4-й этап: Ускорение свертывания крови для предотвращения кровопотери при возможных травмах.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Вальтер Кеннон

Источник: Физиология эмоций. Телесные изменения при боли, голоде, страхе и ярости

Данная публикация будет полезна физиологам и психологам, а также широкому кругу образованных читателей, владеющих элементарными основами физиологии и интересующихся вопросами влияния эмоций и физиологических реакций на организм.