Захватывающий мир легких - Кай-Михаэль Бе

Как взаимодействуют симпатические и парасимпатические нервы в дыхательных путях? Активизация симпатических нервных волокон вызывает расслабление бронхиальных мышц, благодаря чему они расширяются для пропуска максимального количества воздуха. Одновременно замедляется секреция слизистых желез. Стимуляция парасимпатических нервов вызывает противоположный эффект: бронхи сужаются вследствие напряжения кольцевых мышц, а железы слизистой оболочки включаются в активную работу. Расслабление бронхиальных мышц может осуществляться не только через окончания симпатических нервов, но и посредством содержащегося в крови адреналина. При тревожной реакции в кровь из надпочечников в больших количествах выбрасывается гормон стресса — адреналин, который переводит весь организм в состояние «боевой готовности». Правда, эффект расширения бронхов через симпатическую систему у здоровых людей почти незаметен, поскольку у них поперечник бронхов и без того оптимален в состоянии покоя и потому вряд ли может быть хоть сколько-нибудь заметно увеличен. Зачем же тогда все это? Система симпатической активизации играет роль всего лишь «подушки безопасности», своего рода страховки против поспешных реакций парасимпатической системы. Парасимпатический нерв, помимо оказания общеусыпляющего действия, управляет защитными рефлексами бронхов, которые должны предотвращать попадание вредных веществ в нижние дыхательные пути, например заставляет бронхи сужаться и вымывать чужеродные тела с помощью слизи. Способ небезопасный, ведь, если парасимпатическая нервная система слишком рьяно будет использовать этот рефлекс, в определенных обстоятельствах он может принести больше вреда, чем само постороннее тело. В экстремальном случае результатом будет спазматическое перекрытие всех бронхов и смерть от удушья. Противоположно направленное действие симпатической системы не допускает чрезмерного сужения бронхов и восстанавливает первоначальное равновесие. Мир и дружба! Куда ни посмотришь, везде царит принцип уравновешенности, гомеостаза. Баланс и гармония биологических функций гарантируют в долговременной перспективе поддержание здоровья организма.

Но что, если все пойдет не так? Если в отношениях симпатической и парасимпатической систем наступит разлад? Тогда люди начнут страдать от сужения дыхательных путей, как это бывает в случае астмы и ХОБЛ. Одной из главных причин обоих заболеваний является доминирование парасимпатической нервной системы, вызывающее сужение бронхов и повышенную секрецию слизистых желез. А поскольку это доминирование по ночам усиливается, многие пациенты всю ночь мучаются от кашля и характерного свистящего дыхания. Но уже немецкий поэт Гёльдерлин знал: там, где опасность, существует и спасение! Медики применяют свои познания о химических процессах, используемых для передачи сигналов от симпатической системы к парасимпатической, и пытаются с их помощью восстановить нарушенный баланс. Действие одних из самых старых лекарств от астмы — дурмана и белладонны — основано на фармакологическом подавлении сигналов парасимпатической нервной системы: окончания парасимпатических нервов просто отключаются, и рефлекторный спазм ослабляется. В качестве альтернативного лечения можно использовать противоположно направленное действие симпатической системы. Уже в начале XX века врачи для расширения бронхов стали применять химические вещества, имеющие сходство с адреналином. Сегодня практически вся терапия, направленная на расширение бронхов, основывается именно на этих двух принципах: подавлении парасимпатических нервов (с помощью парасимпатолитиков) и активизации симпатических нервов (с помощью симпатомиметиков).

Это все, что касается командных функций нервной системы. А как обстоят дела с нервными окончаниями в легких, собирающими информацию? Здесь еще интереснее, многое пока неясно. Точно известно одно: в электронной почте легких присутствует кнопка «Ответить», и с ее помощью огромное количество информации пересылается в мозг. По всей видимости, эта обратная связь чрезвычайно важна для нашего вычислительного центра: 20 процентов волокон мощного вагусного нерва, который аккумулирует в себе информацию от всех внутренних органов для последующей ее передачи в мозг, идут от легких. Таким образом, пятая часть всех данных поступает от органа, который ничего не чувствует, не испытывает боли, не ощущает давления.

Что же передают легкие по своим каналам? Пустые сплетни? Или мы имеем дело с неиспользуемыми избыточными мощностями? Отнюдь, от легких поступает не меньше информации, чем от органов чувств, но все эти сведения перерабатываются мозгом в подсознании. Правда, есть исключение: раздражение, приводящее к рефлекторному кашлю, или нехватка воздуха воспринимаются напрямую, как и сигналы от органов чувств. Но информация, обрабатываемая подсознанием, влияет на другие автономные функции организма, например на артериальное давление, сердечный ритм, пищеварение, потоотделение, проявление эмоций… А также на психические процессы.

Какую же информацию посылают легкие, если речь не идет об оптических и акустических сигналах, болевых либо тактильных ощущениях? Почти все эти сигналы имеют химическую или физическую природу. Хотя процесс дыхания и выглядит монотонным, ни один из 15 вдохов, которые мы делаем в минуту, не похож на другой, ведь каждый литр вдыхаемого воздуха особенный. Легкие относятся к воздуху не как потребитель, а как тонкий ценитель. Подобно сомелье, который находит в крошечном глотке вина привкусы дубовой бочки, земли, абрикоса, персика, сигары и мокрой кожи, легкие во вдыхаемом воздухе выделяют такие параметры, как температура, влажность, содержание солей, показатель pH, состав газов. Кроме того, воздух может содержать раздражающие и вредные вещества, чужеродные частицы, аллергены. В легких, как и на языке и в носу, имеются вкусовые сосочки и рецепторы запахов. Они могут выявлять продукты бактериального обмена веществ и определять на вкус многие яды. У них есть такие же рецепторы, которые в носу и во рту воспринимают, к примеру, освежающий аромат растительных эфирных масел. Но поскольку обработка сигналов от этих рецепторов в легких происходит без участия сознания, то мы можем только догадываться, какой эффект раздражители оказывают на дыхательные пути и автономную нервную систему. Бесспорно лишь то, что для распознавания, различения и измерения всех этих компонентов нужны очень чувствительные нервы. А их в легких хватает.

Чувствительные нервные волокна легких начинаются там, где можно собрать максимум информации: в бронхиальных мышцах, железах, альвеолах и, прежде всего, в эпителии. Здесь происходят главные события. Зачем же прокладывать линии передач от клеток соединительной ткани, в которых ничего не случается, если рядом бурлит жизнь? Эпителий дыхательных путей предлагает самую лучшую и разнообразную программу. Там регулярно происходят неприятности и скандалы, обеспечивающие самый высокий зрительский рейтинг! Не все волокна передают сенсации из эпителия, некоторым приходится довольствоваться скучной, но важной работой датчиков растяжения тканей. Их сигналы имеют большое значение, потому что они в буквальном смысле защищают легкие от разрывов. Когда легкие под воздействием диафрагмы достигают определенной степени растяжения, датчики посылают в дыхательный центр продолговатого мозга сигнал стоп. Мозг в свою очередь прекращает сокращение диафрагмы и подает сигнал на начало выдоха. Главное — ничего не порвать. Спортсмены знают, насколько важна растяжка как средство профилактики травм. Легкие тоже время от времени осуществляют спонтанную растяжку — во время зевания. Если дыхание на протяжении длительного времени носит спокойный и поверхностный характер, то датчики растяжения начинают скучать и вызывают зевательный рефлекс. Точно так же как мы устраиваем дома сквозняк, чтобы быстро проветрить комнаты.