Способность барьера избирательно пропускать в центральную нервную систему одни вещества и задерживать другие, совершенно поразительная его приспособляемость к потребностям нервных клеток, тончайшее регулирование состава и свойств внутренней среды мозга — все это важно не только для мозга, но и для всего организма в целом. Состояние барьера, его повышенная или пониженная проницаемость, его способность регулировать питание мозга, состав спинномозговой жидкости, приток и отток тканевой жидкости находятся под постоянным контролем центральной нервной системы. Тканевые элементы, образующие гемато-энцефалический барьер (в основном стенки мозговых капилляров), снабжены огромным количеством рецепторов. Эти рецепторы, относящиеся преимущественно к химию- и осморецепторам, при изменении химического состава, физико-химических и биологических свойств омывающей их жидкости — крови и спинно-мозговой жидкости — посылают соответствующие сигналы в центральную нервную систему. При этом по принципу рефлекторной связи возникает обратный поток импульсов, который регулирует проницаемость барьера и тем самым способствует сохранению или изменению состава тканевой жидкости, окружающей нервные клетки и волокна.

При некоторых физиологических и патологических состояниях, сопровождающихся нарушением гемато-энцефалического барьера, в спинно-мозговой жидкости накопляется значительное количество различных химических веществ, влияющих на состояние мозга. В свою очередь, возбужденные или заторможенные клетки центральной нервной системы выделяют в окружающую тканевую жидкость все новые и новые порции продуктов своего обмена веществ (частично типа ацетилхолина, адреналина, симпатинов). Это способствует в одних случаях распространению возбуждения по всей нервной системе или по определенным ее отделам, в других случаях ее торможению.

Однако, накопляясь в центральной нервной системе, биологически активные вещества изменяют свое действие.

Тироксин, симпатины и различные так называемые симпатикотропные вещества уже не вызывают характерных симпатических реакций, описанных выше. Действие их приближается к парасимпатическому, т. е. напоминает эффект, наблюдаемый при раздражении блуждающего нерва. В то же время ацетилхолин, гистамин и другие парасимпатикотропные вещества, проникая в мозг, действуют как возбудители симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Работы многих авторов, в том числе и наши, показали, что проницаемость гемато-энцефалического барьера неодинакова в различных отделах мозга. Некоторые вещества, введенные в кровь, могут быть обнаружены в разных количествах в коре мозга, мозжечке, подкорковых образованиях и т. д. Особый интерес представляет адреналин, который у здорового, нормального человека проникает только в определенные участки ретикулярной формации.

Возбуждая так называемые адренергические клетки этого отдела нервной системы, он вызывает характерный симпатический эффект. Но в тех случаях, когда при нарушении проницаемости барьера, вызванном теми или другими причинами, адреналин, как бы прорвав плотину, наводняет другие отделы мозга, действие его приобретает противоположный — парасимпатический характер.

Еще И. М. Сеченов отметил, что нервные центры и нервные стволы реагируют различно, иногда противоположно, на действие одних и тех же химических веществ.

Своеобразную реакцию нервных центров на химические раздражения подробно изучили и описали Л. С. Штерн и ее сотрудники (Г. Н. Кассиль, Я. А. Росин, Г. Я. Хволес и др.). В последние годы появился ряд работ как у нас, так и за рубежом, подтверждающих существование противоположной реакции между центральными и периферическими элементами нервного аппарата.

Если бы симпатикотропные вещества, накопляясь иногда в крови в очень больших количествах, непрерывно возбуждали симпатические нервные центры, это привело бы к сильнейшему перевозбуждению всего симпатического отдела вегетативной нервной системы и к нарушению регуляции функций. Точно так же ацетилхолин и другие парасимпатикотропные вещества, проникая из крови в мозг, вызывали бы сильнейшее перевозбуждение парасимпатической нервной системы. На самом же деле все эти необычайно активные вещества (гормоны, медиаторы, ионы), проникая в мозг, способны вызвать противоположный эффект и тем самым восстановить нарушенное равновесие.

Центральные нервные аппараты вмешиваются в физиологические процессы не только рефлекторным путем, но и получив соответствующие сигналы через жидкие среды организма.

На этом примере можно еще раз убедиться, что все жизненные процессы в организме регулируются единым сложным многоступенчатым механизмом. Этот механизм состоит из различных звеньев — нервного, гуморального, гормонального, ионного и т. д. Но нервная регуляция является основной, ведущей, а все другие виды регуляции — подчиненными.

Вопрос о химических передатчиках боли еще далеко не может считаться решенным. Неоднократно высказывалось предположение, что в основе болевого ощущения лежит накопление в тканях специфических химических соединений, раздражающих нервные окончания.

Известный советский биохимик С. Д. Балаховский считает, что в результате травмы или других причин в клетках возникает комплекс химических или физико-химических процессов, который он называет «предварительной фазой болевого явления». Это приводит к освобождению и появлению в тканях каких-то веществ, в обычных условиях связанных с белками и потому неактивных. Освобождаясь от связанного состояния и поступая в тканевую жидкость, вещества подобного рода становятся физиологически активными и способны вызвать возбуждение в соответствующих рецепторах. Процесс возбуждения передается от рецепторов по нервным волокнам в нервные центры, где и воспринимается и «переживается» как боль.

Медленное возникновение болевого чувства, о котором уже говорилось выше, именно и объясняется наличием «болетворных» веществ, для образования которых требуется какой-то промежуток времени.

Веществом, вызывающим боль, является, по мнению многих исследователей (С. Д. Балаховского, Н. И. Гращенкова, X. С. Коштоянца, Люиса, Розенталя и др.) гистамин.

Можно привести немало экспериментальных данных, подтверждающих участие гистамина в возникновении боли. Значительные количества свободного гистамина удается обнаружить в коже при травме, нарушении целости кожного покрова, при ожогах и т. д. Содержание гистамина в крови, как показали многочисленные исследования, в том числе и наши, резко повышается при болях, например при невралгиях, мигрени и т. д.

Для успокоения боли были предложены некоторые противогистаминные препараты. Механизм их действия хорошо понятен. Если боль возникает вследствие появления свободного гистамина или увеличения концентрации ацетилхолина, то вещества, нейтрализующие гистамин и ацетилхолин, должны снять чувство боли. И, действительно, в ряде случаев боль ослабевает под влиянием противогистаминов.

Установлено, что можно снизить повышенную болевую чувствительность в зонах Гэда (см. стр. 166), если инъицировать в них противогистаминные препараты. Это свидетельствует о том, что и происхождение зон Гэда в какой-то степени связано с накоплением гистамина. Однако надо думать, что здесь мы имеем дело с некоторым упрощением проблемы. Немецкий фармаколог Флекенштейн показал, что, помимо гистамина, существует немало веществ, которые при введении их в толщу кожи вызывают острую боль. Так, например, формальдегид, монохлорацетон, монобромацетон, хлористый калий, эфиры монобромуксусной и монойодуксусной кислот, бромциан, акролеин, аллилгорчичная кислота при введении их даже в очень больших разведениях (1:400 000) могут вызвать совершенно нестерпимое болевое ощущение.

Все эти вещества обладают способностью подавлять окислительные процессы в эпителиальных клетках. Непосредственной причиной болевого ощущения является почти полное прекращение тканевого дыхания в коже, подвергшейся действию указанных веществ. В то же время химические соединения, подавляющие гликолиз, т. е. анаэробное образование молочной кислоты (как, например, натриевые соли тех же монобромуксусной и монойодуксусной кислот), но не влияющие непосредственно на тканевое дыхание, даже при введении их в разведениях 1: 1000 не вызывают боли.