Парадоксы иммунологии

Принцип отрицательной обратной связи легко проследить и в деятельности всех эндокринных органов. Их воздействие на физиологические процессы обязательно предусматривает участие двух гормонов (или двух групп гормонов), каждый из которых определяет верхнюю и нижнюю границы так называемых нормальных, то есть допустимых, показателей этих процессов. Так, например, двумя гормонами поджелудочной железы — инсулином и глюкогеном регулируется содержание в крови глюкозы. При возрастании содержания глюкозы в крови так называемые бета-клетки поджелудочной железы получают сигнал к выработке инсулина. Тот расщепляет глюкозу и переносит её к нуждающимся в ней клеткам мускулатуры и жировой ткани. Когда концентрация глюкозы падает ниже оптимального уровня (в этот момент человек испытывает чувство голода), другие клетки поджелудочной железы — альфа-клетки начинают секретировать глюкаген. Этот гормон способствует образованию глюкозы в печени, выделяя её, печень способствует нормализации уровня глюкозы в крови. Таким образом происходит кругооборот глюкозы в организме, поддерживаемый двумя гормональными рычагами одного органа внутренней секреции. Оба они являются по сути своей антагонистами, связанными друг с другом отрицательной обратной связью. Точно так же действуют два гормона паращитовидных желёз, контролирующих в крови содержание кальция, — один снижает, другой повышает его уровень.

По принципу отрицательной обратной связи взаимодействуют между собой и разные эндокринные органы. Так, при охлаждении тела в гипофизе мозга усиливается продукция тиреотропного гормона, который включает синтез тироксина — гормона щитовидной железы. Тироксин вызывает активацию внутриклеточных митохондрий, побуждая клетки к усилению энергетических затрат (температура тела повышается), и одновременно угнетает продукцию тиреотропного гормона.

Примером отрицательной обратной связи являются и взаимоотношения гипофиза с надпочечниками. Образование в коре надпочечников главного кортикостероидного гормона — кортизона усиливается адренокортикотропным (АКТГ) гормоном передней доли гипофиза, но сам кортизон тормозит синтез АКТГ. При травмах, ожоге, стрессовых ситуациях выброс АКТГ гипофизом усиливается, вслед за чем начинается усиленная продукция кортизона. Последний способствует мобилизации аминокислот, липидов и глюкозы в повреждённые ткани, а после устранения повреждения остаточные концентрации кортизона тормозят синтез новых порций АКТГ в гипофизе.

Таким образом, мы видим, что две главные регулирующие системы организма — нервная и эндокринная — работают по единому принципу: в основе его лежит отрицательная обратная связь. Обе эти системы имеют огромное жизненное значение: нервная система управляет быстрыми реакциями и отличается высокой скоростью проведения сигналов, эндокринная контролирует процессы, протекающие медленнее. Импульс возбуждения доходит от головного мозга до руки за 100 миллионных долей секунды, а гормон щитовидной железы достигает клеток примерно через 20 с. Но такие, казалось бы, несхожие методы регуляции зиждятся на едином принципе. Почему же мы должны отказать иммунной системе в таком же биофизическом методе деятельности, тем более что имеем все основания отнести её к третьей (не по важности, а по времени обнаружения) интегральной системе организма?

Условием свободной и независимой жизни индивидуума назвал постоянство внутренней среды, а точнее, всех его жизненно важных констант выдающийся французский физиолог Клод Бернар. Это свойство организма ещё в 1829 г. предложил называть гомеостазом американский физиолог Вальтер Кеннон. На протяжении всей жизни показатели содержания в крови и тканях минеральных и органических веществ, уровни обмена и температурного баланса, соотношение созидательных и разрушительных процессов колеблются в относительно небольших пределах, и всякое существенное отклонение амплитуды какого-либо показателя от срединного значения может стать гибельным. Нетрудно понять, что вся сумма этих физиологических реакций обеспечивается опять-таки приспособительными процессами, основанными на принципе обратной связи. Вечный маятник жизни работает по единому образу и подобию — "взмах вверх — взмах вниз" — и у сложных организмов, и у простейших. Остановка этого движения, неподвижность означает смерть. Иммунитет — это тоже один из механизмов гомеостаза, а всякий гомеостаз — это саморегуляция.