Наука о боли

С тех пор как была изготовлена противостолбнячная сыворотка, число заболеваний столбняком резко снизилось. Эта сыворотка, вовремя введенная при ранениях, предохраняет от заболевания, а во многих случаях и излечивает его, если болезнь своевременно распознана и лечение начато на самых ранних стадиях болезни. Однако несмотря на профилактическое применение сыворотки, обязательное при каждом ранении, угроза столбнячной инфекции еще не изжита. Это показал опыт второй мировой войны, опыт лечения травматических поражений мирного времени.

Если столбняк уже развился, если его яд — столбнячный токсин — проник в нервную систему, связался с нервными клетками, введение противостолбнячной сыворотки в кровь во многих случаях не спасает больного. Поступая в кровь, иногда даже в огромных количествах, сыворотка не приходит в соприкосновение с токсином. На пути ее становится гемато-энцефалический барьер, и человек, заразившийся столбняком, погибает, хотя организм его переполнен защитными веществами — антителами, способными обезвредить с избытком весь токсин, накопившийся в нервных клетках. Но столбнячный яд находится по одну сторону барьера, а противоядие — по другую. Ученые вводили в кровь собаки или лошади огромные количества противостолбнячной сыворотки, а затем впрыскивали в мозг небольшие дозы столбнячного токсина, и животные погибали от тяжелейшего столбняка, хотя организм их был насыщен антителами.

То же самое происходит и при некоторых формах энцефалита. Вирус находится в центральной нервной системе, а антитела не в состоянии проникнуть из крови в мозг и обезвредить его, так как он огражден мозговым барьером.

Организм располагает всеми средствами, необходимыми для полного уничтожения вируса, но не может их подвести к нервной клетке, где живет и размножается возбудитель.

Значит ли это, что центральная нервная система окружена чем-то вроде крепостного вала, за которым господствуют бактерии, вирусы, яды?

Когда-то ученые именно таким образом представляли функцию гемато-энцефалического барьера. Барьер защищает нервные клетки от находящихся в крови вредных для нервной системы веществ, не пропускает в мозг и спинномозговую жидкость случайно попавшие в организм яды или образовавшиеся в процессе обмена ядовитые вещества и попутно задерживает лекарства, необходимые для уничтожения инфекционного начала, проникшего тем или иным путем в центральную нервную систему.

Некоторые исследователи высказывали предположение, что мозг окружен какой-то «решеткой», мелкопористой тканью, сквозь которую проталкиваются молекулы одних веществ, а молекулы других, в зависимости от их величины, либо вовсе не проходят, либо застревают в отверстиях.

Потребовалось немало лет и немало экспериментальных исследований для того, чтобы показать примитивность такого рода представлений. Оказалось, что многие вещества довольно легко проникают в мозг. Нередко из двух введенных одновременно химических соединений, очень близких друг другу по молекулярному строению, одно обнаруживается в нервной ткани, а другое почти полностью в ней отсутствует. Да к тому же далеко не все бактерии, вирусы и токсины беспрепятственно проникают в нервную систему. Барьер существует и для них; им тоже не так просто пробить себе путь через его бастионы.

Но самое интересное заключается в том, что барьер между кровью и мозгом — не единственный в организме. Аналогичные защитные и регулирующие образования существуют во всех органах. Они получили название тканевых, или гисто-гематических, барьеров и могут быть выявлены в печени, легких, сердце, желудочно-кишечном тракте и т.д. Хорошо известен барьер между кровью и тканями глаза (гемато-офтальмический), между кровью и тканями уха (гемато-лабиринтный) и многие другие. Все эти барьеры задерживают одни вещества и легко пропускают другие.

Немецкий физик фон Арденне большое значение в возникновении боли придает состоянию гемато-неврального барьера, т.е. барьера между кровью и нервными волокнами. Этот барьер образуют мембраны, видимые под электронным микроскопом, которые вместе с так называемыми шванновскими клетками окутывают нервные волокна. При нарушении гемато-неврального барьера из крови в нервное волокно беспрепятственно поступает глюкоза. Примером могут служить хорошо известные боли при диабете. Высокое содержание глюкозы в крови и нарушение гемато-неврального барьера — причина этих болей. Введение инсулина, снижающего уровень глюкозы в крови, нередко их снимает.