Серце – центральний орган нашого організму

Поети мислять образами, вченим не обійтися без наукової термінології. Без деяких наукових термінів не обійтися в цьому нарисі і мені. Один з них — рефлексогенну зону — поясню відразу. Вона позначає багату чутливими нервовими закінченнями ділянку живої тканини, яка відповідає на різні подразнення сигналами-імпульсами, що спонукають організм до тієї чи іншої відповідної реакції.

До початку сорокових років минулого століття стало ясно, що такими закінченнями багаті всі внутрішні органи, що безперервно посилають імпульси в центральну нервову систему. Вивчення їх сформувало вчення про інтерорецепцію – чутливість внутрішніх органів. Далі більше, виявилося, що нервовими закінченнями надзвичайно насичена вся кровоносна система, а її центральний орган — серце — в цьому відношенні залишався не до кінця вивченим. І хоча вчитель І. П. Павлова, видатний фізіолог І. Ф. Ціон одним з перших вчених показав, що імпульси від серця керують кровообігом, його «підказка» була забута. Тепер цією проблемою зайнявся В. М. Чернігівський.

Кілька його експериментів послужили точкою відліку серіям численних дослідів – як його власних, так і його учнів. Хімічними речовинами вчений дратував рецептори серця — чутливі нервові закінчення; у відповідь артеріальний тиск падав набагато сильніше, ніж якби хімічні речовини сприймалися рецепторами, розташованими в рефлексогенних зонах великих судин, що виходять з серця. А це вступало в протиріччя з традиційними в той час поглядами.

Механізми саморегуляції кровообігу в цілому і серця, його центральної ланки, зокрема, стали головною темою досліджень одного з учнів академіка Б. С. Кулаєва. Намагаючись пов’язати порушення цих механізмів з походженням хвороб серцево-судинної системи, фізіолог переконався, що відключення нормальної імпульсації від серця може призвести до розвитку або гіпертонії, або, навпаки, гіпотонії, аж до розвитку гострої серцево-судинної недостатності. Все це змусило вченого звернутися до ранніх етапів розвитку організму.

Експеримент учня технічно був не більш складний, ніж експеримент вчителя. Кулаєв влив в навколосердцеву сумку новонародженого кошеня краплю слабкого розчину новокаїну. Ця крапля омила серце і внутрішню поверхню сумки. І все! Результати ж були катастрофічними: миттєво зникли рефлекси спинного мозку, впав до нуля артеріальний тиск, кошеня загинуло! А серце? Те-то і разюче: з ним нічого не сталося. Нічогісінько. Воно продовжувало, як йому і належить, ритмічно скорочуватися, виконуючи своє головне, як вважалося тоді, завдання — переганяти кров.

Адже сказав колись анатом: серце — це порожній чотирикамерний м’язовий мішок, центральний орган системи кровообігу. А фізіолог не забув додати: функцією серця є ритмічне нагнітання в артерії крові, що надходить до нього з вен, і створення необхідних величин артеріального тиску. Одним словом, насос, та й тільки.

І ось тепер Кулаєв, обдумуючи вражаючі результати свого найпростішого експерименту, поставив першим питанням: чи може бути, насосна, рухова функція серцевого м’яза при всьому її видатному значенні не єдино головна в житті організму?

Нове – добре забуте старе

Нове — добре забуте старе: «Історія науки знає чимало прикладів того,— писав Кулаєв,— що очевидні досягнення сучасних дослідників призвели до реабілітації найдавніших уявлень, які ще недавно викликали лише саркастичну посмішку фахівців, які вважали їх плодом забобони і міфотворчості». Але «міфотворчість триває, причому виникають нині теорії і гіпотези часом набагато більш обгрунтовані, ніж уявлення стародавніх мислителів, які сьогодні мають ту перевагу, що їм вдалося пройти суворий відбір часом. До нас дійшли лише ті думки, які здавалися переконливими для багатьох поколінь людей, що жили в абсолютно різних умовах. Наші теорії цієї перевірки не проходили, тому чи не краще сприймати сам факт збігу висновків сучасних дослідників з найбільш живучими з давніх уявлень як додатковий критерій істинності».

Отже, мова йде про серце, про яке сказав поет:

Риса з два світанки попереду!
Нехай мій запал ніби остигає,
Все ж серце у мене в грудях
Маленьким боксером проживає.

Маленьким — констатація чисто фізичної властивості: наше серце важить трохи більше трьохсот грамів. Зате працездатність і витривалість його вражаючі. За сімдесят років (така нині середня тривалість життя людини) серце скорочується понад двох з половиною мільярдів разів, причому ККД його все ще недосяжне для найсучаснішої з нинішніх турбін. В енергію його скорочень перетворюється до п’ятдесяти відсотків вхідних у м’яз поживних речовин. Енергії одного серцевого скорочення достатньо, щоб підняти на висоту одного метра вантаж вагою 400 грамів. До речі, І. Ф. Ціон підрахував, що за все життя серце людини споживає стільки енергії, скільки вистачило б, щоб підняти залізничний склад на висоту Монблану. Так що, якщо і маленький, то найбільший з маленьких боксерів.

Найвища чутливість серця, його здатність реагувати на все, що з нами відбувається, викликала у гігантів минулого не тільки подив і захоплення. Незнищенне бажання помірятися розумом з природою, помножене на довгі години логічних роздумів, допомагало їм проникати в її таємниці і закономірності.

Як і ми сьогодні, вони також захоплювалися стійкістю і надійністю серця. І піднесли його, як Сонце, поставивши в центр організму всесвіту: чи не першою єдиною теорією побудови організму була кардіоцентрична. Все навколо серця, воно — на початку життя, воно ж і в кінці його. Серце-Сонце диктує закони розвитку організму, живить його енергією, стоїть в центрі всіх відчуттів і рухів. Воно – наше головне чутливище.

Серце або мозок?

Так стверджував сам Аристотель. І хоча з ним сперечався не менший «сам» Платон – він віддавав пріоритет мозку, творінню природи куди більш складному, – кардіоцентрична концепція протрималася кілька століть, перш ніж поступитися місцем нейроцентричній. Але дивно інше. Останнім з великих, хто відстоював роль серця-сонця, був Рене Декарт, сучасник Вільяма Гарвея. Англієць, як відомо, відкрив кровообіг, француз вимовив один з найпопулярніших в наш час термінів — рефлекс, на принципі якого піднялася нейроцентрія організму. Однак у негласній між собою суперечці фізіолог і філософ немов би помінялися місцями: перший хоча і сказав, що «тварина… є творінням… серця», відводив йому роль лише «вічного» — протягом життя — двигуна, насоса, тоді як другий знову, останнім з великих, поставив серце в центр всесвіту організму. Саме тому в центр, що з нього мозок заряджається енергією, необхідною для реалізації рефлексів.

Що хотів дізнатися Кулаєв, вводячи в навколосерцеву сумку краплю новокаїну? Нічого крім, як проявити роль власне серця в регуляції кровообігу, в підтримці норми артеріального тиску. Перші ж досліди змусили його подивитися на цю проблему набагато ширше.

Організм розвивається в тісному контакті з середовищем – зовнішнім і внутрішнім. Це – аксіома. Але які, скажіть, сигнали командують розвитком і будівництвом майбутнього організму – ембріона, плода, надійно укритого від усіх і усіляких бід і бур в материнській утробі? Нервова система, мозок?

Гаразд, припустимо. Тільки як узгодити з нейроцентричною системою експеримент Кулаєва з краплею новокаїну, що омила серце? І воно зберігає свою функцію незмінною, і мозок-сонце ніяк не пошкоджений. А організм гине.

Інше спостереження. Досить перерізати нерви, що відходять від серця зародка, як розвиток плода зупиняється, а сам плід гине. Фізичне недорозвинення організму спостерігається і при вроджених вадах серця.

Кулаєв продовжував експериментувати. Створював моделі інфаркту міокарда і атеросклерозу. Мозок неушкоджений, його могутність і примат не ущемлені. А саморегуляція в організмі розладжується.

Так, може, серце не тільки жене невтомно кров, але і діяльно бере участь у загальних процесах регуляції, щось таке важливе підказуючи мозку, повідомляючи йому інформацію, без якої він обійтися не може, втрачається? Подібне припущення серйозних заперечень викликати не може. Організм — система саморегульована, з безліччю зворотних зв’язків. Так що заради доказу впливу серця на мозок і мозку на серце не коштувало і город городити.

Однак почекаємо з примиренням, загостримо ситуацію новим питанням: кому в цій безперечній співдружності, хоча б на ранніх етапах розвитку, належить провідна роль?
Тут-то, для відповіді на це питання, і приспіли ювелірні роботи І. І. Новікова, ембріоморфолога з Мінська, вихованого у відомій нейроембріологічній школі. Як свого часу у Кулаєва були свої завдання, поставлені перед ним його вчителем, так тепер і Новіков, з Кулаєвим знайомий лише з літератури, виконував дослідження, намічені керівником. Він вивчав розвиток нервів у рефлексогенних зонах великих судин, що відходять від серця у зародка. І виявив, що перші нервові волоконця підростають до тих ділянок сонної артерії, дуги аорти і підключичних артерій, які в подальшому стануть зоною особливо підвищеної чутливості.

Саме звідси, з розташованих в цих ділянках густих переплетень нервових закінчень, мозок дорослого організму отримує найбільш повну і, очевидно, найважливішу інформацію про постійний стан кровообігу. Повноцінний ж кровообіг — основа здоров’я, опора гомеостазу — сталості внутрішнього середовища організму, відпрацьованого колись на зорі еволюції. Тої самої динамічної постійності — водно-сольової, біохімічної, імунологічної, температурної, якої завгодно,— яка, за чітким визначенням ще одного великого натураліста й лікаря Клода Бернара, є необхідна умова нашого існування, заставою «вільного», іншими словами, взагалі можливого життя. І, збагачений інформацією про найважливіші зрушення кровообігу, мозок може впевнено командувати і тим самим кровотоком, і підтриманням гомеостазу.

Але зверніть увагу. Нерви-то підростають до вже діючих ділянок судинного русла. Більше того. Підростають першими не ті нервові волокна, по яких мозок «спускає» команди, а чутливі, за яким сам їх (інформацію до роздумів) отримує.

Тут ще одна цікава деталь. Великі кровоносні судини, що виходять з серця, розвиваються з особливих ембріологічних утворень, званих артеріальними зябровими дугами. Колись наші морські предки з їх допомогою дихали: з поверхні зябер (найбільш чутливі межі між внутрішнім і зовнішнім середовищем), всередині яких відбувався газообмін, організм отримував чи не найбільш цінну інформацію про протікаючі зовні події; спираючись на неї, він міг привести у відповідність своє внутрішнє середовище. Нині з четвертої-п’ятої пари зябрових дуг розвиваються судини, «звернені» всередину нас самих, а також артерії, що живлять серце. Однак їх «чутливища» зберегли своє значення: тепер вони вловлюють не менш важливу — інтерорецептивну інформацію, без якої не втримати гомебстаз в межах норми.

Ті, перші, спостереження Новікова повели його далі, глибше — до самого серця. І, продовжуючи виконувати свої безпосередні, морфологічні та ембріологічні дослідження, він по дотичній — підтвердив і розвинув гіпотезу Кулаєва, довівши, що без імпульсів, що йдуть від серця, не диференціюється сама нервова система. Що ж побачив І. І. Новіков?

Як формується серце?

На третьому тижні розвитку людського ембріона серце в основному вже сформоване. Але ні одного нервового волоконця навколо! Ні єдиного! А серце вже б’ється, вже жене кров, ритмічно, удар за ударом. Вперше втягуючи, «всмоктуючи» в себе першу краплю крові і тут же виштовхуючи її на подобу майбутніх судин, воно «дозріває» немов би на очах. Легко уявити собі священний трепет і захват Аристотеля, коли він, зробивши віконце в яєчній шкаралупі, першим побачив перший удар, дивовижний і в той же час неминучий момент початку життя.

Що спонукає серце до першого скорочення? Цього ще ніхто не знає. Лише припускають, що в ньому проявляється загальна, єдина для всього неорганічного (і органічного також) світу ритмічність.

Так це чи ні, покажуть майбутні дослідження. А зараз ясно одне: серце живе, ритмічно скорочуючись з першого удару, без будь-якої підказки з боку мозку. І лише на четвертому тижні до нього наближається перше і — читач, очевидно, здогадався — знову ж чутливе волоконце від майбутнього довгастого мозку. Не командувати, не управляти в той час прагне майбутній владика (і чи владика?) організму — мозок. Хоче дізнатися…

Що дізнатися? Чи не програму розвитку організму?

Припущення? Зрозуміло! Не більше, ніж скромна гіпотеза. Але саме розміри серця разом з виходом з нього великих судин зумовлюють розміри дорослого організму. А це вже не фантазія.

До речі, хто сказав, що поетичне бачення світу, властиве лише художнім натурам? Подивіться, як назвав свою серйозну, забезпечену солідним математичним апаратом статтю, опубліковану в працях американського товариства інженерів-механіків, пенсильванець Айзек Айберолл: «Зростання, форма і функція — фантазія на тему принципу побудови організму ссавців». Що ж «фантазує» Айберолл? А він і не думає фантазувати. Спираючись на суворі розрахунки, він доводить, що аорта та артерії, що відходять від неї діляться на дві судини на відстані, рівній 5,6 свого діаметра. Саме ця відстань вказує пункт роздвоєння, що, в кінцевому рахунку, визначає розміри організму. Пряма залежність від серця!..

Нерви, що наближаються до нього, мають два відростка. Один закінчується (вірніше, починається) на поверхні серця, інший, заходячи в ядро, йде в довгастий мозок. Його розвиток починається якраз з того моменту, коли в зачаток мозку впроваджується цей самий відросток. Чому? Чи не тому, що з цього моменту мозок починає отримувати необхідну для свого розвитку інформацію? Іншої в цей час у нього немає (або майже немає): мати надійно сховала своє майбутнє дитя від хвилювань зовнішнього світу.

І нам нічого іншого не залишається, як визнати серце, його ритмічні скорочення — нехай хоча б на ранньому етапі розвитку джерелом організованих впливів на центральну нервову систему. Ще остаточно не визначена природа сигналів, що надходять з серця в мозок. Але саме під їх впливом формуються нервові центри, майбутні керівники нашого життя.

А потім? Після того, як ми встаємо на ще не зміцнілі свої ноги і починаємо відміряти свій довгий і важкий життєвий шлях? Щосекундні розслаблення і скорочення дорослого серця супроводжуються залпами тепер вже нервових імпульсів, що надходять в нервову систему. Погодимося: нехай відтепер вони не грають домінуючої ролі – зливаються з іншими сигналами, зсередини і ззовні. Їх значення від такої поступки не зменшується. Ритмічний потік імпульсів ритмічно підтримує активність центральної нервової системи, входячи в підсвідомість як необхідний елемент повноцінного власного «я». Здорове серце ми не чуємо, не відчуваємо. Перебої в його діяльності сприймаються як катастрофа. Нічого страшнішого бути не може.

Серце і час

До слова, про секунди. Думка далеко не завжди керована свідомістю, іноді вона виникає інтуїтивно. Ось так не зовсім для себе очікувано Кулаєв задався питанням: чому скронева кістка по-латині називається «ос темпорале»? Тимчасовий… І лежача на ній скронева артерія теж зветься «артерія темпораліс». Чому? Яке всі вони мають відношення до швидкоплинного часу?

(Коли це питання переадресували Новікову, він відповів латинською приказкою: «Час тече, залишаючи сліди на скронях».)

Відповідь Кулаєва звучить досить сміливою, але зовсім не настільки вже спекулятивною гіпотезою. На стародавніх Олімпійських іграх, коли люди ще не знали механічного годинника і, тим більше, секундомірів, в судді вибирали найбільш врівноважених, холоднокровних людей зі стійким пульсом. Його скорочення помітні в скроневій області. Так чи не тому її назвали тимчасовою?

У всякому разі, секунда — це єдиний відрізок вічності, який ми, наш організм, здатні суб’єктивно відчути. Ні менше, ні більше. Хвилина — і та складається з 60 секунд. Саме стільки разів на хвилину, як правило, скорочується, пульсує серце, регулярно посилаючи в мозок пачки імпульсів. Так чи не логічно, слідує далі думка Кулаєва, вважати ці ритмічні інтервали міткою часу, тією сіткою, в осередки якої мозок укладає все наше життя? І пам’ять, чи не записуються її сліди все в тій же секундній сітці?

Чому літні люди погано запам’ятовують (або, точніше, згадують) події вчорашнього дня і чудово, свіжо пам’ятають давно минулі? Чи не тому, що давні події щоразу записувалися на ритмічній мітці часу, заповнювали чітко розмежовані часом осередки пам’яті? А з постарінням, на тлі атеросклерозу, що стирає цю мітку, наш живий годинник стає все менш і менш відчутним.

Красиво, витончено, чи не так? До того ж не тільки гіпотетично. Висуваючи припущення, вчений намагається довести або хоча б підкріпити його фактами. Відома методика вироблення умовних рефлексів на час по І. П. Павлову. Кулаєв виробляв їх на здорових лабораторних і хворих тваринах, у яких він викликав експериментальний атеросклероз, що пошкоджував, згідно з його гіпотезою, сітку часу-пам’яті. І якщо для того, щоб виробити такі рефлекси у здорової тварини, досить було, скажімо, 15 досвідчених днів, то тварині, постраждалій від атеросклерозу, таких днів було потрібно вже 50. Коли ж вчений повністю «позбавив» серце від нервів, виробити рефлекс взагалі не вдавалося.

Кулаєв підкріплює свою гіпотезу і фактами з області трансплантації серця. Нині за допомогою подібних операцій хірурги рятують вмираючих хворих. Але якщо перші операції зводилися до практично повної заміни хворого органу, то вже Крістіан Бернард і його колеги зберігали передсердя (рефлексогенну зону!). Порівняльні невдачі пояснювалися проявом реакції несумісності, прагненням організму відторгнути, позбутися від чужорідного тіла. Але чому в такому випадку майже не відторгається настільки ж чужорідне серце, що не замінило, а лише підсаджене поруч і доповнило своє власне? Чому вони безконфліктно працюють пліч-о-пліч? Точка зору Кулаєва: друге серце бере на себе виключно насосну функцію, двигунця крові, а власне, як і раніше, зберігає за собою право і можливість інформувати мозок своїми імпульсами, не порушуючи властивий даному, конкретному організму біологічний ритм життя.

Сьогодні трансплантація серця — крайній рубіж боротьби за життя людини. Але все більше провідних кардіологів (у Швеції, Італії, Японії, Англії, США, Німеччині) схиляються до думки, що саме «затемнення» сонця-серця, порушення його імпульсації грають найважливішу роль в житті організму і походженні хвороб серцево-судинної системи, сумно перебуваючих в списку головних ворогів здоров’я людини.

Гіпотеза… Додатковий критерій їх істинності в самому факті збігу з найбільш живучими з давніх уявлень. Так чому ж не визнати главою організмової ієрархії Сонце-серце, яке «перестає працювати останнім, немов чекаючи кінця битви між життям і смертю». Слова Клода Бернара. А його давній-давній колега, давньоєгипетський лікар записав — на століття — слова на папірусі: «До якої частини тіла не докладеш руку, ти всюди почуєш серце, бо воно не тільки б’ється в будь-якому органі, але і вказує шлях до кожного з них!».

Автор: М. Хромченко.