Сердце – центральный орган нашего организма

Поэты мыслят образами, ученым не обойтись без научной терминологии. Без некоторых научных терминов не обойтись в этом очерке и мне. Один из них — рефлексогенную зону — объясню сразу. Она обозначает богатый нервными чувствительными окончаниями участок живой ткани, который отвечает на различные раздражения сигналами-импульсами, побуждающими организм к той или иной ответной реакции.

К началу сороковых годов прошлого века стало ясно, что такими окончаниями богаты все внутренние органы, непрерывно посылающие импульсы в центральную нервную систему. Изучение их сформировало учение об интерорецепции — чувствительности внутренних органов. (Эта теория объясняет возникновение многих болезней, к примеру причиной возникновения гепатита С может быть нарушение работы печени, связанное с ее чувствительностью на определенные лекарственные вещества, такие как изониазид, и подхватив эту неприятную болезнь уже осторожно необходимо принимать препараты для лечения гепатита С, чтобы не нарушить работу других важных органов)

Дальше больше, оказалось, что нервными окончаниями чрезвычайно насыщена вся кровеносная система, а центральный ее орган — сердце — в этом отношении оставался изученным не до конца. И хотя учитель И. П. Павлова, выдающийся физиолог И. Ф. Цион одним из первых ученых показал, что импульсы от сердца управляют кровообращением, его «подсказка» была забыта. Теперь этой проблемой занялся В. Н. Черниговский.

Несколько его экспериментов послужили точкой отсчета сериям многочисленных опытов — как его собственных, так и его учеников. Химическими веществами ученый раздражал рецепторы сердца — чувствительные нервные окончания; в ответ артериальное давление падало гораздо сильнее, чем если бы химические вещества воспринимались рецепторами, расположенными в рефлексогенных зонах крупных сосудов, выходящих из сердца. А это вступало в противоречие с традиционными в то время взглядами.

Механизмы саморегуляции кровообращения в целом и сердца, его центрального звена, в частности стали главной темой исследований одного из учеников академика Б. С. Кулаева. Пытаясь увязать нарушения этих механизмов с происхождением болезней сердечно-сосудистой системы, физиолог убедился, что отключение нормальной импульсации от сердца может привести к развитию или гипертонии, или, напротив, гипотонии, вплоть до развития острой сердечно-сосудистой недостаточности. Все это заставило ученого обратиться к ранним этапам развития организма.

Эксперимент ученика технически был не более сложен, чем эксперимент учителя. Кулаев влил в околосердечную сумку новорожденного котенка каплю слабого раствора новокаина. Эта капля омыла сердце и внутреннюю поверхность сумки. И все! Результаты же были катастрофическими: мгновенно исчезли рефлексы спинного мозга, упало до нуля артериальное давление, котенок погиб! А сердце? То-то и поразительно: с ним ничего не случилось. Ничегошеньки. Оно продолжало, как ему и подобает, ритмично сокращаться, исполняя свое главное, как считалось тогда, предначертание — перегонять кровь.

Ведь сказал когда-то анатом: сердце — это полый четырехкамерный мышечный мешок, центральный орган системы кровообращения. А физиолог не преминул добавить: функцией сердца является ритмичное нагнетание в артерии крови, поступающей к нему из вен, и создание необходимых величин артериального давления. Одним словом, насос, да и только.

И вот теперь Кулаев, обдумывая обескураживающие результаты своего простейшего эксперимента, задался первым вопросом: может быть, насосная, двигательная функция сердечной мышцы при всем ее выдающемся значении не единственно главная в жизни организма?

Новое – хорошо забытое старое

Новое — хорошо забытое старое: «История науки знает немало примеров того,— писал Кулаев,— что очевидные достижения современных исследователей привели к реабилитации древнейших представлений, которые еще недавно вызывали лишь саркастическую улыбку специалистов, считавших их плодом суеверия и мифотворчества». Но «мифотворчество продолжается, причем возникающие ныне теории и гипотезы подчас ненамного более обоснованы, чем представления древних мыслителей, которые сегодня имеют то преимущество, что им удалось пройти суровый отбор временем. До нас дошли лишь те мысли, которые казались убедительными для многих поколений людей, живших в совершенно различных условиях. Наши теории этой проверки не проходили, поэтому не лучше ли воспринимать сам факт совпадения выводов современных исследователей с наиболее живучими из древних представлений как дополнительный критерий истинности».

Итак, речь идет о сердце, о котором сказал поэт:

Черта с два рассветы впереди!
Пусть мой пыл как будто остывает,
Все же сердце у меня в груди
Маленьким боксером проживает.

Маленьким — констатация чисто физического свойства: наше сердце весит немногим более трехсот граммов. Зато работоспособность и выносливость его поразительны. За семьдесят лет (такова ныне средняя продолжительность жизни человека) сердце сокращается свыше двух с половиной миллиардов раз, причем КПД его все еще недостижим для самой современной из нынешних турбин. В энергию его сокращений превращается до пятидесяти процентов поступающих в мышцу питательных веществ. Энергии одного сердечного сокращения достаточно, чтобы поднять на высоту одного метра груз весом 400 граммов. Кстати, И. Ф. Цион подсчитал, что за всю жизнь сердце человека потребляет столько энергии, сколько хватило бы, чтобы поднять железнодорожный состав на высоту Монблана. Так что, если и маленький, то самый великий из маленьких боксеров.

Высочайшая чувствительность сердца, его способность реагировать на все, что с нами происходит, вызывала у гигантов прошлого не только изумление и восхищение. Неистребимое желание помериться разумом с природой, помноженное на долгие часы логических размышлений, помогало им проникать в ее тайны и закономерности.

Как и мы сегодня, они также восторгались стойкостью и надежностью сердца. И возвысили его, как Солнце, поставив в центр организма вселенной: едва ли не первой единой теорией построения организма была кардиоцентрическая. Все — вокруг сердца, оно — в начале жизни, оно же и в конце ее. Сердце-солнце диктует законы развития организма, питает его энергией, стоит в центре всех ощущений и движений. Оно — наше главное чувствилище.

Сердце или мозг?

Так утверждал сам Аристотель. И хотя с ним спорил не менее «самый» Платон — он отдавал приоритет мозгу, творению природы куда более сложному, — кардиоцентрическая концепция продержалась несколько веков, прежде чем уступить место нейроцентрической. Но удивительно другое. Последним из великих, кто отстаивал роль сердца-солнца, был Рене Декарт, современник Вильяма Гарвея. Англичанин, как известно, открыл кровообращение, француз произнес один из самых популярных в наше время терминов — рефлекс, на принципе которого возвысилась нейроцентрия организма. Однако в негласном между собой споре физиолог и философ словно бы поменялись местами: первый хотя и сказал, что «животное… является творением… сердца», отводил ему лишь роль «вечного» — на протяжении жизни — двигателя, насоса, тогда как второй вновь, последним из великих, водрузил сердце в центр вселенной организма. Именно потому в центр, что из него мозг заряжается энергией, необходимой для реализации рефлексов.

Что хотел узнать Кулаев, вводя в околосердечную сумку каплю новокаина? Ничего кроме, как проявить роль собственно сердца в регуляции кровообращения, в поддержании нормы артериального давления. Первые же опыты заставили его посмотреть на эту проблему гораздо шире.

Организм развивается в теснейшем контакте со средой — внешней и внутренней. Это — аксиома. Но какие, скажите, сигналы командуют развитием и строительством будущего организма — эмбриона, плода, надежно укрытого от всех и всяческих бед и бурь в материнской утробе? Нервная система, мозг?

Ладно, допустим. Только как согласовать с нейроцентрической системой эксперимент Кулаева с каплей новокаина, омывшей сердце? И оно сохраняет свою функцию неизменной, и мозг-солнце никак не поврежден. А организм гибнет.

Другое наблюдение. Достаточно перерезать нервы, отходящие от сердца зародыша, как развитие плода останавливается, а сам плод гибнет. Физическое недоразвитие организма наблюдается и при врожденных пороках сердца.

Кулаев продолжал экспериментировать. Создавал модели инфаркта миокарда и атеросклероза. Мозг невредим, его могущество и примат не ущемлены. А саморегуляция в организме разлаживается.

Так, может, сердце не только гонит без устали кровь, но и деятельно участвует в общих процессах регуляции, что-то такое важное подсказывая мозгу, сообщая ему информацию, без которой он обойтись не может, теряется, тушуется? Подобное предположение серьезных возражений вызвать не может. Организм — система саморегулируемая, с множеством обратных связей. Так что ради доказательства влияния сердца на мозг и мозга на сердце не стоило и огород городить.

Однако подождем с примирением, обострим ситуацию новым вопросом: кому в этом бесспорном содружестве, хотя бы на ранних этапах развития, принадлежит ведущая роль?

Тут-то, для ответа на этот вопрос, и подоспели ювелирные работы И. И. Новикова, эмбриоморфолога из Минска, воспитанного в известной нейроэмбриологической школе. Как в свое время у Кулаева были свои задачи, поставленные перед ним его учителем, так теперь и Новиков, с Кулаевым знакомый лишь по литературе, выполнял исследования, намеченные руководителем. Он изучал развитие нервов в рефлексогенных зонах крупных сосудов, отходящих от сердца у зародыша. И обнаружил, что первые нервные волоконца подрастают к тем участкам сонной артерии, дуги аорты и подключичных артерий, которые в дальнейшем станут зоной особо повышенной чувствительности.

Именно отсюда, с расположенных в этих участках густых переплетений нервных окончаний, мозг взрослого организма получает наиболее полную и, очевидно, самую важную информацию о ежесекундном состоянии кровообращения. Полноценное же кровообращение — основа здоровья, опора гомеостаза — постоянства внутренней среды организма, отработанного когда-то на заре эволюции. Того самого динамического постоянства — водно-солевого, биохимического, иммунологического, температурного, какого угодно,— которое, по четкому определению еще одного великого естествоиспытателя и врача Клода Бернара, есть необходимое условие нашего существования, залог «свободной», иными словами, вообще возможной жизни. И, обогащенный информацией о важнейших сдвигах кровообращения, мозг может уверенно командовать и тем же самым кровотоком, и поддержанием гомеостаза.

Но обратите внимание. Нервы-то подрастают к уже действующим участкам сосудистого русла. Более того. Подрастают первыми не те нервные волокна, по которым мозг «спускает» команды, а чувствительные, по которым сам их (информацию к размышлению) получает.

Тут еще одна любопытная деталь. Крупные кровеносные сосуды, выходящие из сердца, развиваются из особых эмбриологических образований, называемых артериальными жаберными дугами. Когда-то наши морские предки с их помощью дышали: с поверхности жабр (наиболее чуткой границы между внутренней и внешней средой), внутри которых происходил газообмен, организм получал едва ли не самую ценную информацию о протекающих вовне событиях; опираясь на нее, он мог привести в соответствие свою внутреннюю среду. Ныне из четвертой-пятой пары жаберных дуг развиваются сосуды, «обращенные» вовнутрь нас самих, а также артерии, питающие сердце. Однако их «чувствилища» сохранили свое значение: теперь они улавливают не менее важную — интерорецептивную информацию, без которой не удержать гомебстаз в границах нормы.

Те, первые, наблюдения Новикова повели его дальше, глубже — к самому сердцу. И, продолжая выполнять свои непосредственные, морфологические и эмбриологические исследования, он — по касательной — подкрепил и развил гипотезу Кулаева, доказав, что без импульсов, идущих от сердца, не дифференцируется сама нервная система. Что же увидел И. И. Новиков?

Как формируется сердце?

На третьей неделе развития человеческого эмбриона сердце в основном уже сформировано. Но ни одного нервного волоконца вокруг! Ни единого! А сердце уже бьется, уже гонит кровь, ритмично, удар за ударом. Впервые втягивая, «всасывая» в себя первую каплю крови и тут же выталкивая ее в подобие будущих сосудов, оно «созревает» словно бы на глазах. Легко представить себе священный трепет и восторг Аристотеля, когда он, проделав оконце в яичной скорлупе, первым увидел первый удар, удивительный и в то же время неизбежный момент начала жизни.

Что побуждает сердце к первому сокращению? Этого еще никто не знает. Лишь предполагают, что в нем проявляется общая, единая для всего неорганического (и органического также) мира ритмичность.

Так это или нет, покажут будущие исследования. А сейчас ясно одно: сердце живет, ритмично сокращаясь с первого удара, без какой-либо подсказки со стороны мозга. И лишь на четвертой неделе к нему приближается первое и — читатель, очевидно, догадался — опять же чувствительное волоконце от будущего продолговатого мозга. Не командовать, не управлять в то время стремится будущий владыка (владыка ли?) организма — мозг. Хочет узнать…

Что узнать? Уж не программу ли развития организма?

Предположение? Разумеется! Не более, чем скромная гипотеза. Но именно размеры сердца вместе с выходящими из него крупными сосудами предопределяют размеры взрослого организма. А это уже не фантазия.

Кстати, кто сказал, что поэтическое видение мира свойственно лишь художественным натурам? Посмотрите, как назвал свою серьезнейшую, снабженную солидным математическим аппаратом статью, опубликованную в трудах американского общества инженеров-механиков, пенсильванец Айзек Айберолл: «Рост, форма и функция — фантазия на тему о принципах построения организма млекопитающих». Что же «фантазирует» Айберолл? А он и не думает фантазировать. Опираясь на строгие расчеты, он доказывает, что аорта и отходящие от нее артерии делятся на два сосуда на расстоянии, равном 5,6 своего диаметра. Именно это расстояние указывает пункт раздвоения, что, в конечном счете, определяет размеры организма. Прямая зависимость от сердца!..

Нервы, приближающиеся к нему, имеют два отростка. Один оканчивается (вернее, начинается) на поверхности сердца, другой, заходя в ядро, уходит в продолговатый мозг. Его развитие начинается как раз с того момента, когда в зачаток мозга внедряется этот самый отросток. Почему? Не потому ли, что с этого момента мозг начинает получать необходимую для своего развития информацию? Другой в это время у него нет (или почти нет): мать надежно укрыла свое будущее дитя от треволнений внешнего мира.

И нам ничего другого не остается, как признать сердце, его ритмичные сокращения — пусть хотя бы на раннем этапе развития — источником организованных влияний на центральную нервную систему. Еще окончательно не определена природа сигналов, поступающих из сердца в мозг. Но именно под их воздействием формируются нервные центры, будущие руководители нашей жизни.

А потом? После того, как мы встаем на еще не окрепшие свои ноги и начинаем отмерять свой длинный и многотрудный жизненный путь? Ежесекундные расслабления и сокращения взрослого сердца сопровождаются залпами теперь уже нервных импульсов, поступающих в нервную систему. Согласимся: пусть отныне они не играют доминирующей роли — сливаются с другими сигналами, изнутри и извне. Их значение от такой уступки не уменьшается. Ритмичный поток импульсов ритмично же поддерживает активность центральной нервной системы, входя в подсознание как необходимый элемент полноценного собственного «я». Здоровое сердце мы не «слышим», не ощущаем. Перебои в его деятельности воспринимаются как катастрофа. Ничего более страшного быть не может.

Сердце и время

К слову, о секунде. Мысль далеко не всегда управляема сознанием, иной раз она возникает интуитивно. Вот так не совсем для себя ожиданно Кулаев задался вопросом: почему височная кость по-латыни называется «ос темпорале»? Временная… И лежащая на ней височная артерия тоже зовется «артерия темпоралис». Почему? Какое все они имеют отношение к быстротекущему времени?

(Когда этот вопрос переадресовали Новикову, он ответил латинской поговоркой: «Время течет, оставляя следы на висках».)

Ответ Кулаева звучит достаточно смелой, но вовсе не столь уж спекулятивной гипотезой. На древних Олимпийских играх, когда человек еще не знал механических часов и, тем более, секундомеров, в судьи выбирали наиболее уравновешенных, хладнокровных людей с устойчивым пульсом. Его сокращения заметны в височной области. Так не потому ли ее назвали временной?

Во всяком случае, секунда—это единственный отрезок вечности, который мы, наш организм, способны субъективно ощутить. Ни меньше ни больше. Минута — и та складывается из 60 секунд. Именно столько раз в минуту, как правило, сокращается, пульсирует сердце, регулярно посылая в мозг пачки импульсов. Так не логично ли, следует дальше мысль Кулаева, считать эти ритмичные интервалы меткой времени, той сеткой, в ячейки которой мозг укладывает всю нашу жизнь? И память, не записываются ли ее следы все в той же секундной сетке?

Почему пожилые люди плохо запоминают (или, точнее, вспоминают) события вчерашнего дня и прекрасно, свежо помнят давно канувшее в Лету? Не потому ли, что давние события всякий раз записывались на ритмичной метке времени, заполняли четко разграниченные временем ячейки памяти? А с постарением, на фоне атеросклероза, стирающем эту метку, наши живые часы становятся все менее и менее ощутимыми.

Красиво, изящно, не так ли? К тому же не только гипотетично. Выдвигая предположение, ученый пытается доказать или хотя бы подкрепить его фактами. Известна методика выработки условных рефлексов на время по И. П. Павлову. Кулаев вырабатывал их на здоровых лабораторных и больных животных, у которых он вызывал экспериментальный атеросклероз, уродующий, согласно его гипотезе, сетку времени-памяти. И если для того, чтобы выработать такие рефлексы у здорового животного, достаточно было, скажем, 15 опытных дней, то животному, пострадавшему от атеросклероза, таких дней требовалось уже 50. Когда же ученый полностью «избавил» сердце от нервов, выработать рефлекс вообще не удавалось.

Кулаев подкрепляет свою гипотезу и фактами из области трансплантации сердца. Ныне с помощью подобных операций хирурги спасают умирающих больных. Но если первые операции сводились к практически полной замене больного органа, то уже Кристиан Бернард и его коллеги сохраняли предсердия (рефлексогенную зону!). Сравнительные неудачи объяснялись проявлением реакции несовместимости, Стремлением организма отторгнуть, избавиться от чужеродного тела. Но почему в таком случае почти не отторгается столь же чужеродное сердце, не заменившее, а лишь подсаженное рядом и дополнившее свое собственное? Почему они бесконфликтно работают бок о бок? Точка зрения Кулаева: второе сердце берет на себя исключительно насосную функцию, движка крови, а собственное, как и прежде, сохраняет за собой право и возможность информировать мозг своими импульсами, не нарушая присущего данному, конкретному организму биологического ритма жизни.

Сегодня трансплантация сердца — крайний рубеж борьбы за жизнь человека. Но все больше ведущих кардиологов (в Швеции, Италии, Японии, Англии, США, Германии) склоняются к мысли, что именно «затмения» солнца-сердца, нарушения его импульсации играют важнейшую роль в жизни организма и в происхождении болезней сердечнососудистой системы, печально первенствующих в списке главных врагов здоровья человека.

Гипотезы… Дополнительный критерий их истинности в самом факте совпадения с наиболее живучими из древних представлений. Так почему же не признать главой организменной иерархии солнце-сердце, которое «перестает работать последним, словно ожидая конца битвы между жизнью и смертью». Слова Клода Бернара. А его давний- давний коллега, древнеегипетский врач записал — на века — слова на папирусе: «К какой бы части тела не приложишь руку, ты всюду услышишь сердце, ибо оно не только бьется в любом органе, но и указывает путь к каждому из них!».

Автор: М. Хромченко.