И в заключение об одном удивительном свойстве эритроцитов. Если к пробе крови или к отмытой физиологическим раствором взвеси эритроцитов добавить небольшое количество раствора химически чистого препарата ацетилхолина, то после 24-часового пребывания в холодильнике при 4° количество ацетилхолина в пробе значительно уменьшается. У одних людей на 60—70%, у других на 20—30—40%. Разумеется, действие расщепляющих ферментов необходимо предварительно подавить прозерином или каким-нибудь другим ингибитором. Это явление мы назвали феноменом связывания ацетилхолина. Его следует рассматривать как функциональную пробу, характеризующую потенциальную способность эритроцитов связывать медиатор. Способность связывать добавленный извне ацетилхолин может быть отнесена к физиологическим мерам защиты против его избыточного накопления в крови. Величина феномена связывания зависит от разных причин: физикохимических свойств эритроцитов, мембранной проницаемости, рецепторной функции белково-липоидной оболочки эритроцитов, состава и биологических свойств плазмы и т. д., а также активности холинэстераз. Обычно чем выше активность холинэстераз, тем слабее выражен феномен связывания. Состав плазмы оказывает исключительно сильное влияние на способность эритроцитов связывать добавленный к крови ацетилхолин. Достаточно прибавить к плазме незначительное количество калия или раствор гистамина, чтобы феномен связывания резко снизился. Напротив, кальций, адреналин и норадреналин способствуют его повышению.
Если кровь связывает в пробирке 80—90% добавленного извне ацетилхолина, это косвенно говорит о высокой ее холинергической активности. Но самое важное заключается не в этом. Оказалось, что феномен связывания значительно повышается при некоторых заболеваниях нервной системы, особенно вегетативной (например при различных формах поражения гипоталамуса, при миастении и др.), и, как правило, снижается при нормализации ее тонуса и реактивности.
У здорового человека ацетилхолин, связавшийся эритроцитами в пробирке, освобождается после 2—3-часового пребывания в термостате. Он как бы реактивируется. Однако при некоторых заболеваниях, характеризующихся высокой холинергической активностью крови (например, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, болезнь Паркинсона), эритроциты прочно удерживают связавшийся ацетилхолин и реактивация отсутствует.
Таким образом, в организме существует сложная система ацетилхолина, отдельные компоненты которой могут меняться независимо друг от друга (повышаться, снижаться). Схематически холинергическая активность крови увеличивается:
— при повышении содержания в ней общего (суммарного) ацетилхолина; при повышении содержания свободного ацетилхолина;
— при снижении содержания рыхло связанного ацетилхолина в эритроцитах;
— при снижении активности холинэстераз;
— при повышении коэффициента распределения между свободным и связанным эритроцитами ацетилхолином;
— при снижении холинергического индекса.
Холинергическая активность крови уменьшается:
— при снижении содержания в ней общего (суммарного) ацетилхолина;
— при снижении содержания свободного ацетилхолина;
— при повышении содержания рыхло связанного ацетилхолина в эритроцитах;
— при повышении активности холинэстераз;
— при снижении коэффициента распределения между свободным и связанным ацетилхолином;
— при повышении холинергического индекса.
Ниже представлены средние цифры, характеризующие холинергическую активность крови здорового человека. Необходимо учесть, что цифры эти получены при определении ацетилхолина биологическим методом на спинной мышце пиявки. Нет необходимости описывать методику, читатель найдет ее в специальной литературе[17].
Холинергическая активность крови здорового человека:
Свободный ацетилхолин, мкг% 0,5—0,7 Связанный эритроцитами ацетилхолин, мкг% 0,3—0,4 Активность ацетилхолинэстеразы (расщепленного за 30 мин мг ацетилхолина) 4,0—4,5 Феномен связывания ацетилхолина, % 30—40 Коэффициент распределения между свободным и связанным ацетилхолином 1,2—1,5 Холинергический индекс (соотношение между активностью ацетилхолинэстеразы и уровнем свободного ацетилхолина) 8,0
Механизм немедиаторного действия ацетилхолина можно представить в виде следующей схемы. Поступая в кровь из разных органов и тканей, неиспользованный при передаче нервного возбуждения медиатор рыхло связывается эритроцитами и разносится током крови по организму. При соответствующих условиях под влиянием определенных метаболитов, гормонов или солей он освобождается внутри или на поверхности клеток, в органах и тканях или в жидких средах организма из связанной формы и вступает во взаимодействие с холинергическими нервными или гуморальными образованиями, осуществляя свое трофотропное действие. Не исключено, что в крови содержится какое-то вещество, способствующее освобождению рыхло связанного эритроцитами ацетилхолина. Как указывает советский биохимик Н. Н. Демин, в этих случаях проявляется многостороннее, хотя и не во всех случаях ярко выраженное немедиаторное биохимическое действие ацетилхолина.
Таким образом, эритроциты представляют депо ацетилхолина, постоянно пополняющееся и непрерывно освобождающееся. При некоторых состояниях организма динамическое равновесие между связыванием ацетилхолина эритроцитами и его переходом в свободную форму может нарушаться. В одних случаях способность эритроцитов связывать ацетилхолин, поступающий во внутреннюю среду, увеличивается, в других — уменьшается. Точно так же в одних условиях повышается выход ацетилхолина из эритроцитов, что приводит к увеличению холинергической активности крови, в других — освобождение медиатора уменьшается, вследствие чего наступает ее снижение.
С давних пор известны парасимпатомиметические свойства ионов калия. Немецкий ученый Б. Цондек назвал калий «жидким блуждающим нервом». Однако можно предположить, что действие калия, сходное с парасимпатическим, зависит от вытеснения ацетилхолина из рыхло связанной эритроцитами формы, а симпатомиметическое действие кальция («жидкий симпатический нерв» но Б. Цондеку) — с увеличением связывания его красными кровяными тельцами. Это легко проверить в эксперименте, добавляя растворы кальция к пробам крови.
Система гистамина. Гистамин относится к биологически активным веществам трофотропного ряда, но не является холинергическим амином. Он не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на холинорецепторы, не влияет на центральные или периферические звенья парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Но при явлениях повышенного тонуса ее содержание гистамина в крови увеличивается. По-видимому, это связано с нарастанием уровня ацетилхолина в жидких средах организма, вызванного способностью гистамина подавлять активность ацетилхолинэстеразы и увеличивать его освобождение из рыхло связанной формы. Надо полагать, что при осуществлении гомеостатических реакций гистамин потенцирует, «подкрепляет» действие ацетилхолина.
Хотя свободного гистамина в организме сравнительно немного, действие его необычайно многообразно и охватывает различные физиологические процессы и функции. Роль гистамина в возникновении некоторых форм патологии (особенно аллергических реакций) хорошо известна, подробно изучено его фармакологическое действие. Большая литература посвящена и его участию в гуморальной регуляции функций. О ней идет речь в этой книге.
Под влиянием гистамина повышается проницаемость сосудистых стенок, расширяются кровеносные капилляры, суживаются артерии, снижается кровяное давление, сокращаются гладкие мышечные волокна, усиливается слезотечение, уменьшается выделение мочи. Установлено, что он участвует в эмбриогенезе. Несомненную роль играет гистамин в цикле смены сна и бодрствования. Гистамин участвует во многих физиологических процессах, регулируя деятельность органов, стимулируя ее в одних случаях и ослабляя в других. Как неотъемлемая составная часть входит он в комплекс биологически активных веществ, циркулирующих в крови или находящихся в тканях.
Особо важное значение имеет гистамин для микроциркуляции крови в органах и тканях. Американский ученый Р. Шейер считает, что он является единственным, независимым от нервной системы регулятором просвета капилляров, прекапилляров, посткапилляров, артериол, венул, в стенках которых непрерывно по мере необходимости образуется, расширяет их или суживает, действуя на соответствующие рецепторы. Микроциркуляция в отдельных органах (головном мозге, сердце, легких, печени) отличается некоторыми специфическими особенностями, причем строение стенки капилляров различно в разных органах. Наряду с микроскопическими выявлены и субклеточные особенности строения. Более подробно этот вопрос освещен в главе о гистогематических барьерах.
