h2>Регулювання секреції вазопресину: осмотичні подразники

Вазопресин накопичується в задній частці гіпофіза і виділяється в кров’яне русло у відповідь на імпульси, що надходять нервовими волокнами, які містять цей гормон. Фактори, що впливають на секрецію, наведені в табл. 14-2.3 підвищенням ефективного осмотичного тиску в плазмі понад нормальний рівень (285 мосмоль/кг) частота імпульсів у нейронах збільшується і, відповідно, зростає рівень секреції вазопресину (рис. 14-14). За рівня 285 мосм/кг концентрація вазопресину у плазмі є біля або на межі чутливості наявних методів, проте очевидно, що вона ще менша у випадку зменшення осмоляльності плазми нижче від нормального рівня. Секрецію вазопресину регулюють осморецептори передньої ділянки гіпоталамуса. Вони є поза гематоенцефалічним бар’єром і, вірогідно розміщені в навколошлуночкових органах, головно в судинному органі кінцевої пластинки (див. Розділ 32). Осмотичний поріг спраги (див. рис. 14-8) перебуває на тому ж рівні або незначно вищому від рівня порогу збудження, що забезпечує зростання секреції вазопресину (див. рис. 14-14), проте досі незрозуміло, чи ті ж самі рецептори опосередковують обидві реакції.

Отже, регулювання секреції вазопресину відбувається за допомогою чутливого механізму зворотного зв’язку, що забезпечує постійність осмоляльності плазми. Рівень секреції вазопресину помітно змінюється у разі зміни осмоляльності вже на 1%. Тому осмоляльність плазми практично здорових людей перебуває на рівні, дуже близькому до 285 мосмоль/л.

_І_тшУ9 ~_І_L

280 300 320

Осмоляльність плазми, мосмоль/кг

Рис. 14-14. Співвідношення осмоляльності плазми і концентрації вазопресину в плазмі практично здорових людей під час уведення гіпертонічного розчину. MB-межа визначення (відтворено за дозволом з Thompson CJ et al: The osmotic thresholds for thirst and vasopressin are similar in healthy humans. Clin Sci [Colch] 1986;71:651).

Таблиця 12-2. Фактори впливу на секрецію вазопресину

Підвищують секрецію вазопресину

Знижують секрецію вазопресину

Підвищений ефективний осмотичний тиск плазми Зменшений об’єм позаклітинної рідини Біль, емоції, “стрес”, фізичні вправи Нудота і блювання Стояння

Клофібрат, карбамазепін Ангіотензин II

Знижений ефективний осмотичний тиск плазми Збільшений об’єм позаклітинної рідини Алкоголь

                                                                                                                                                                  

Вплив об’єму

Зміна об’єму ПКР, як зазначено вище, зумовлює зміну секреції вазопресину. Секреція вазопресину підвищується зі зменшенням об’єму ПКР і знижується у разі її збільшення (див. табл. 14-2). Є обернена залежність між рівнем секреції вазопресину і частотою імпульсів в аферентних нейронах, що проходять від рецепторів розтягування судинної системи в її відділах з низьким і високим тиском. Рецептори низького тиску містяться в стінках великих вен, правому і лівому передсердях, а також у легеневих судинах; рецептори високого тиску — це рецептори сонної пазухи і дуги аорти (див. Розділ 31). Крива експоненціального підвищення концентрації вазопресину в плазмі, зумовленого зниженням кров’яного тиску, показана на рис. 14-15. Проте рецептори низького тиску реагують на наповнення судинної системи. Незначне зменшення об’єму крові знижує тиск у великих венах без зниження тиску артеріального, а також підвищує рівень вазопресину в плазмі.

Отже, рецептори низького тиску є важливими ініціаторами впливу, зумовленого наповненням судинного русла, на секрецію вазопресину. Імпульси від цих рецепторів поширюються блукаючим нервом до ядра поодинокого шляху (ЯПШ). З ЯПШ гальмівні імпульси проходять до каудального відділу вентролатеральної частини довгастого мозку (КВЛМ), а звідси починається безпосередній збуджувальний шлях до гіпоталамуса. Ангіотензин II, впливаючи на навколошлуночкові органи (див. Розділ 32), підвищує секрецію вазопресину, посилюючи цим реакцію на гіповолемію і гіпотензію.

У разі гіповолемії та гіпотензії, зумовлених, зокрема, крововтратою, виділяються значні кількості вазопресину, і у випадку гіповолемії крива осмотичності зміщується ліворуч (рис. 14-16); її кут теж зростає. Наслідком дії вазопресину є затримання води і зменшення осмоляльності плазми. У цьому разі простежується зменшення концентрації в плазмі Na+, розвивається гіпонатріємія.

                                                                                                                                                                  

Інші фактори впливу на секрецію вазопресину

Окрім зміни осмотичного тиску й об’єму ПКР, факторами впливу на секрецію вазопресину є біль, нудота, хірургічний стрес і деякі емоції (див. табл. 14-2). Особливо значна кількість вазопресину виділяється в разі нудоти. Алкоголь знижує секрецію вазопресину.

ЦЕНТРАЛЬНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВІСЦЕРАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ / 227

                                                                                                                                                                  

Клінічні аспекти

За умов різних клінічних ситуацій зміна об’єму рідини чи інші неосмотичного типу подразники впливають на осмотичне регулювання секреції вазопресину. Наприклад, у пацієнтів після хірургічного втручання може підвищуватися рівень вазопресину в плазмі внаслідок болю і гіпо-волемії, що спричинить зниження осмоляльності плазми і дилюційну гіпонатріємію. В пацієнтів з гіперсекрецією вазопресину високий рівень споживання рідини може зумовити водну інтоксикацію.

У разі синдрому “невідповідної*” гіперсекреції анти-діуретичного гормону (SIADH — від англ. syndrome of “inappropriate” hypersecretion of antidiuretic hormone) вазопресин спричинює не тільки дилюційну гіпонатріємію, а також, зменшуючи секрецію альдостерону (див. Розділ 20), — втрату солей з сечею, якщо процес утримання води достатній, щоб поповнювати об’єм ПКР. Такий стан є в хворих з мозковими (“церебральна втрата солей”) або легеневими патологіями (“легенева втрата солей”). Гіперсекреція вазопресину в хворих з легеневими патологіями, зокрема в разі раку легень, може бути частково зумовлена припиненням гальмівних імпульсів в аферентних волокнах блукаючого нерва, що генеруються в рецепторах розтягування передсердь і великих вен. Однак відомо, що значна кількість пухлин легень і деякі інші новоутворення продукують вазопресин. Пацієнтів з невідповідною гіперсекрецією вазопресину можна успішно лікувати демеклоцик-ліном — антибіотиком, що послаблює реагування нирок на вазопресин.

Нецукровий діабет — це синдром, зумовлений недостатністю вазопресину або нечутливістю до нього епітелію ниркових канальців.

Причини недостатності вазопресину — патологічні процеси в надзоровому і пришлуночковому ядрах, у гіпо-таламогіпофізарному тракті або в задній частці гіпофіза. З’ясовано, що 30% клінічних випадків спричинені ушкодженням гіпоталамуса пухлинним процесом (як первинним, так і метастазами); 30% є наслідком отриманої травми; 30% мають ідіопатичний характер; решта зумовлені ушкодженням судин, інфекціями, системними захворюваннями, зокрема саркоїдозом, що ушкоджує гіпоталамус, або мутаціями в гені препропресофізину.

Порушення, що виникають після хірургічного видалення задньої частки гіпофіза, можуть бути тимчасовими, якщо ушкоджено лише дистальні кінці волокон, що відходять з надзорового і пришлуночкового ядер, оскільки ці волокна регенерують, налагоджують нові зв’язки з судинами і відновлюють виділення вазопресину. Симптомами нецукрового діабету є виділення великої кількості розведеної сечі (поліурія), споживання великої кількості рідини (полідипсія) за умови, що механізми контролювання спраги не порушені. Полідипсія в цьому випадку позитивна. За умов гальмування відчуття спраги з будь-якої причини

Рис. 14-15. Співвідношення артеріального тиску і концентрації вазопресину в плазмі практично здорових людей, у яких уведенням сумірних доз гангліоблокатора триметафану спричинено поступове зниження кров’яного тиску. Крива співвідношення більше експоненційна, ніж лінійна (за даними з Baylis PH: Osmoregulation and control of vasopressin secretion in healthy humans. Am J Physiol 1987; 253:R671).

10 —

j0

c;

o

o , о/

5 —

MB:

O °/o •

°a’.°. • • .

cP’cP°9.’ • •

-M’- ‘ * * *

Ш0

280

290

300

310

посмоль, мосмоль/кг

Рис. 14-16. Вплив гіповолемії і гіперволемії на співвідношення між концентрацією вазопресину в плазмі (АДГ) і осмоляль-ністю плазми (посмоль). Сім зразків крові взяті в різний час від десяти практично здорових людей, у яких утриманням від пиття води спричинено гіповолемію, а згодом — гіперво-лемію введенням гіпертонічного розчину (чорні кружки, суцільна лінія). За допомогою лінійного регресивного аналізу виявлено співвідношення АДГ=0,52 (посмоль — 283,5) у випадку утримання від споживання води і АДГ=0,38 (посмоль — 285,6) у разі введення гіпертонічного розчину. MB — межа визначення. Зверніть увагу на збільшення кута кривої та переміщення кривої ліворуч у разі гіповолемії (CJ Thompson).

споживання води зменшується, з’являється дегідратація, яка може мати фатальні наслідки.

Інша причина нецукрового діабету — нечутливість епітелію ниркових канальців до вазопресину (нефрогенний нецукровий діабет). У випадку одної з форм захворювання природжений дефект V2-рецептора, що виникає внаслідок різних мутацій гена цього рецептора, призводить до пору-шеності утворення цАМФ. Ця вада Х-залежна, оскільки У2-ген розміщений у Х-хромосомі. В іншій формі мутації в аутосомному гені аквапорину 2 зумовлюють утворення нефункційних водних каналів. Цікаво, що аквапорин 2 у нормі наявний у сечі, а в разі нецукрового діабету, зумовленого дефіцитом вазопресину, ін’єкція агоніста вазопресину спричинює швидке збільшення концентрації акво-порину 2 в сечі. Однак у випадку нефрогенного нецукрового діабету такого зростання не простежується.

Вплив на перебіг нецукрового діабету супутньої недостатності передньої частки гіпофіза розглянуто в Розділі 22.

                                                                                                                                                                  

Дія окситоцину

Окситоцин діє головно на молочну залозу і матку, хоча може також брати участь і в процесі лютеолізу (див. Розділ 23). Зв’язані з G-білком серпентинові окситоцинові рецептори виявлені в міометрії людини, а ідентичні або подібні рецептори — також у тканинах молочної залози і яєчника. Ці рецептори зумовлюють зростання внутрішньоклітинної концентрації Са2+.

У ссавців окситоцин спричинює скорочення міоепіте-ліальних клітин — клітин, подібних до гладком’язових, що вистилають протоки молочної залози. Під час лактації це зумовлює витискання молока з альвеол залози в молочний синус і витікання його через сосок (виділення молока). Багато гормонів, взаємодіючи, забезпечують процес зростання молочної залози і секрецію молока (див. Розділ 23), проте виділення молока в більшості видів регульоване окситоцином.

                                                                                                                                                                  

Рефлекс виділення молока

Виділення молока ініційоване нейрогуморальним рефлекторним шляхом. Рецепторами слугують нервові закінчення дотику, яких багато в молочній залозі, особливо навколо соска. Імпульси, що генеруються в цих рецепторах, проходять соматичними шляхами дотику до надзорового і пришлуночкового ядер. Збудження в окситоциновмісних нейронах приводить до виділення окситоцину задньою часткою гіпофіза (див. рис 14-13). Немовля, смокчучи груди, подразнює рецептори дотику, внаслідок чого відбувається стимулювання нейронів надзорового і пришлуночкового ядер, виділяється окситоцин, молоко надходить у молочні синуси і далі до ротової порожнини зголоднілого немовляти. В період лактації подразнення статевих органів, а також емоції теж можуть зумовити виділення окситоцину, інколи спричинюючи витікання молока.

                                                                                                                                                                  

Інші функції окситоцину

Окситоцин спричинює скорочення гладких м’язів матки. Чутливість мускулатури матки до окситоцину підсилює естроген і пригнічує прогестерон. Гальмівний вплив прогестерону зумовлений безпосередньою дією стероїдів на окситоцинові рецептори матки. В пізній період

вагітності чутливість матки до окситоцину посилюється, що супроводжується помітним збільшенням кількості окситоцинових рецепторів і мРНК окситоцинових рецепторів (див. Розділ 23). Секреція окситоцину збільшується під час пологів. Після розкриття шийки матки просування плоду пологовим каналом ініціює імпульси в аферентних нервах, які проходять до надзорового і пришлуночкового ядер, зумовлюючи секрецію тієї кількості окситоцину, що потрібна для посилення родової діяльності (див. рис. 23-41). Кількість окситоцину є нормальною на початку пологів. Можливо, що помітне в цей період збільшення кількості окситоцинових рецепторів за нормального рівня окситоцину ініціює скорочення і забезпечує позитивний зворотний зв’язок. Проте кількість окситоцину в матці у цей період збільшена і, отже, локальне продукування окситоцину теж може відігрівати деяку роль.

Окситоцин може так само впливати і на невагітну матку, сприяючи рухові сперми. Проходження сперми через жіночі статеві шляхи до маткових труб, де переважно відбувається запліднення, залежить не тільки від рухливості сперматозоїдів, а й, принаймні в деяких випадках, від скорочення матки. Подразнення геніталій під час статевого акту зумовлює виділення окситоцину, однак не доведено, що саме окситоцин у цьому разі ініціює спеціфічні рухи матки, які сприяють переміщенню сперми. Секрецію окситоцину стимулюють стресові подразники і пригнічує, як і вазопресину, алкоголь.

Кількість окситоцину в крові, що циркулює, збільшується в чоловічому організмі під час еякуляції, і можливо, це зумовлює посилене скорочення гладких м’язів сім’яви-носної протоки, а, отже, просування сперми в напрямі сечівника.

                                                                                                                                                                  

РЕГУЛЮВАННЯ СЕКРЕЦІЇ ПЕРЕДНЬОЇ ЧАСТКИ ГІПОФІЗА

                                                                                                                                                                  

Гормони передньої частки гіпофіза

Передня частка гіпофіза виділяє шість гормонів: адре-нокортикотропний гормон (кортикотропін, АКТГ), тиреотропний гормон (тиротропін, ТТГ), гормон росту, фолікулостимулювальний гормон (ФСГ), лютеїнізу-вальний гормон (ЛГ) і пролактин. Поліпептид (3-ліпо-тропін ((3-ЛТП) виділяється разом з АКТГ, проте фізіологічна роль його не відома. Дія цих гормонів відображена на рис. 14-17, а синоніми і скорочення їхніх назв наведені в табл. 22-1. Функції гормонів детально описані в розділах, що стосуються ендокринної системи. Гіпоталамус відіграє важливу стимулювальну роль у регулюванні секреції АКТГ, (3-ЛТП, ТСГ, гормону росту, ФСГ і ЛГ. Він також регулює секрецію пролактину, проте ця його дія швидше гальмівна, ніж стимулювальна.

                                                                                                                                                                  

Природа гіпоталамічного регулювання

Секреторну діяльність передньої частки гіпофіза регулюють хімічні агенти, що потрапляють до гіпофізарної портальної системи судин з гіпоталамуса. Ці речовини називають рилізинг-факторами та гальмівними факторами. Останнім часом використовують спільну назву — гіпофі-зогропні гормони. Новий термін є відповідним, оскільки

ЦЕНТРАЛЬНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВІСЦЕРАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ / 229

Альдостерон, статеві гормони

Рис. 14-17. Гормони передньої частки гіпофіза. У жіночому організмі ФСГ і ЛГ послідовно впливають на ріст фолікула в яєчнику, овуляцію й утворення та підтримання функції жовтого тіла. В чоловічому організмі ФСГ і ЛГ регулюють функцію яєчок (див. Розділ 23). Пролактин стимулює лактацію.

ці речовини виділяються в кров і діють на відстані від місця їхнього утворення. Вони не проникають у загальне кров’яне русло, а у високих концентраціях містяться в гіпо-фізарних портальних судинах.

                                                                                                                                                                  

Гіпофізотропні гормони

Сьогодні виявлено шість гіпоталамічних рилізинг- та гальмівних гормонів (рис. 14-18): кортикотропін-ри-лізинг гормон (КРГ); тиротропін-рилізинг гормон (ТРГ); гормон росту-рилізинг гормон (ГР-РГ); гормон росту-інгібувальний гормон (ГРІ; інша назва сомато-статин); лютеїнізувальний гормон-рилізинг гормон (ЛГРГ), відомий також як гонадотропін-рилізинг гормон (ГнРГ) і пролактинінгібувальний гормон (ПІГ). Крім того, екстракт гіпоталамуса має пролактин-рилізинг активність. Отже, вважають, що є пролактин-рилізинг гормон (ПРГ), ТРГ, ВІГІ і декілька інших поліпептидів,

що містяться в гіпоталамусі, стимулюють секрецію про-лактину, однак незрозуміло: один чи декілька поліпептидів становлять фізіологічний ПРГ. Нещодавно з передньої частки гіпофіза виділено орфановий рецептор, а під час пошуків його ліганду з гіпоталамуса — 31-амінокислотний поліпептид. Цей поліпептид стимулює секрецію пролак-тину, діючи на рецептор передньої частки гіпофіза, однак потрібні додаткові дослідження, щоб з’ясувати, що це він становить фізіологічний ПРГ. ГнРГ стимулює секрецію як ФСГ, так і ЛГ, отже, вірогідно, що окремого фолікулости-мулювального гормону-рилізинг гормону нема.

Структура шести гіпофізотропних гормонів показана на рис. 14-19. Будова генів і препрогормонів ТРГ, ГнРГ, соматостатину, КРГ і ГР-РГ відома. ПрепроТРГ містить шість копій ТРГ (див. рис. 1-22). Окремі препрогормони, поряд з гіпофізотропними, можуть містити й інші гормонально активні пептиди.

р-ЛТП АКТГ ТТГ ЛГ ФСГ ГОРМОН ПРОЛАКТИН

РОСТУ

Рис. 14-18. Вплив гіпофізотропних гормонів на секрецію гормонів передньої частки.

ТРГ (pyro)Glu-His-Pro-NH2

ГнРГ (pyro)Glu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2

rsS1

Соматостатин Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Phe-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Ser-Cys

l^pp Ser-Glu-Glu-Pro-Pro-lle-Ser-Leu-Asp-Leu-Thr-Phe-His-Leu-Leu-Arg-Glu-Val-Leu-Glu-Met-Ala-Arg-Ala-Glu-GIn-Leu-

Ala-Gln-Gln-Ala-His-Ser-Asn-Arg-Lys-Leu-Met-Glu-lle-lle-NH2

ГР-ГР Tyr-Ala-Asp-Ala-lle-Phe-Thr-Asn-Ser-Tyr-Arg-Lys-Val-Leu-Gly-GIn-Leu-Ser-Ala-Arg-Lys-Leu-Leu-GIn-Asp-lle-Met-

Ser-Arg-Gln-Gln-Gly-Glu-Ser-Asn-Gln-Glu-Arg-Gly-Ala-Arg-Ala-Arg-Leu-NH2

ПІГ Дофамін

Рис. 14-19. Структура гіпофізотропних гормонів людини. Препросоматостатин перетворюється в тетрадекапептид (соматостатин 14, [SS14], формула якого зображена вище), а також у поліпептид, що містить 28 амінокислотних залишків (SS28).

Ділянка, в якій відбувається виділення гіпоталамічних рилізинг- та гальмівних гормонів, є серединним підвищенням гіпоталамуса. Вона містить небагато тіл нервових клітин, проте має чимало нервових закінчень, розміщених безпосередньо біля капілярних петель, з яких починаються портальні судини.

Локалізація тіл нейронів, що продукують гіпофізарні гормони і відростки яких прямують до зовнішнього шару серединного підвищення, показана на рис 14-20. Там же відображено розміщення нейронів, що синтезують окси-тоцин і вазопресин. Нейрони, які продукують ГнРГ, розташовані головно в медіальній частині передзорового поля, соматостатинопродукувальні — у навколошлуночкових ядрах, ТРГ- і КРГ-продукувальні у медіальних частинах пришлуночкових ядер, а ГР-РГ- і дофамінопродукувальні — у дугоподібних ядрах.

Більшість (якщо не всі) гіпофізотропних гормонів впливають на секрецію не одного гормону передньої частки гіпофіза (див. рис. 14-18). Про ФСГ-стимулювальну активність ГнРГ уже зазначено вище. ТРГ стимулює секрецію як пролактину, так і ТСГ. Соматостатин пригнічує секрецію як ТСГ, так і гормону росту. В нормі він не інгібує секреції інших гормонів передньої частки гіпофіза, однак пригнічує ненормально високу секрецію АКТГ у хворих із синдромом Нельсона. КРГ стимулює секрецію АКТГ і (3-ЛТП (див. Розділ 22).

Рецептори багатьох гіпофізотропних гормонів серпен-тиноподібні і зв’язані з G-білками. В людини є два КРГ рецептори: КРГЛ-Ш і КРГЛ-ІШ. Другий відрізняється від першого наявністю 29-амінокислотної частини, вбудованої в першу цитоплазматичну петлю рецептора. Фізіологічна роль КРГЛ-ЯІІ невідома, хоч він міститься в багатьох частинах головного мозку. Крім того, в крові циркулює КРГ-зв’язувальний білок, який інактивує КРГ. Він теж виявляється в цитоплазмі кортикотропоцитів передньої частки гіпофіза і тут може відігравати роль у процесі інтер-налізації рецепторів. Утім, точно фізіологічне значення цього білка не відоме. Інші гіпофізотропні гормони не мають відомих зв’язувальних білків.

Уведення КРГ в шлуночки великого мозку спричинює гіперглікемію, збільшення серцевого викиду, послаблення

Рис. 14-20. Розміщення тіл нейронів, що виділяють гіпофізотропні гормони (проекція на вентральну поверхню гіпоталамуса і гіпофіза щура). ВСА — внутрішня сонна артерія; ГА -головна артерія; ДПЯ — дугоподібне ядро; ЗМА — задня мозкова артерія; 34 — задня частка; НЗ — надзорове ядро; НШЯ — навколошлуночкове ядро; ПрЧ — проміжна частка; ПЧ — передня частка; ПЯ — пришлуночкове ядро; СМА- середня мозкова артерія; СП — серединне підвищення. Назви гормонів наведено в рамках (LW Swanson і ЕТ Cunningham Jr).

ЦЕНТРАЛЬНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВІСЦЕРАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ / 231

репродуктивної функції, анорексію, зниження функцій травної системи й інші зміни, які простежуються під час стресу. Втім, поки що не можна стверджувати, що продукований ендогенно КРГ причетний до змін, які виникають у разі стресу.

В інших ділянках головного мозку, сітківці, автономній нервовій системі гіпофізотропні гормони діють як нейро-трансмітери (див. Розділ 4). Крім того, соматостатин міститься в панкреатичних острівцях (див. Розділ 19). СТР-РГ продукують клітини пухлин підшлункової залози, а соматостатин і ТРГ виявлено в травної системи (див. Розділ 26).

                                                                                                                                                                  

Значення і клінічні аспекти

Дослідження численних нейрогуморальних регуляторних функцій гіпоталамуса важливе, оскільки дає змогу пояснити їхню відповідність вимогам середовища, що постійно змінюється. Нервова система отримує інформацію про зміни у внутрішньому і зовнішньому середовищах за допомогою сенсорних органів. Це допомагає пристосуватися до змін за допомогою ефекторних механізмів, що охоплюють не тільки соматичні рухові реакції, а й і зміни рівня секреції гормонів. Є багато прикладів діяльності нейрогуморальних ефекторних шляхів. У птахів і багатьох ссавців збільшення кількості світлових годин навесні стимулює секрецію гонадотропіну, активує статеві залози, зумовлюючи початок сезону розмноження. Відомо, що протягом тривалої зимової ночі в ескімосок припиняються овуляції; регулярні місячні цикли та сексуальна активність поновлюються з настанням весни. В країнах з теплішим кліматом менструації в жінок відбуваються впродовж усього року, хоча на їхню регулярність помітно впливають соматичні й емоційні подразники. Зафіксовано випадки припинення регулярних періодів у молодих дівчат, які покидають дім (“аменорея інтернату”), гальмування місячних, зумовлене боязню завагітніти, а також тенденція в близьких подруг у жіночих коледжах до синхронізації місячних циклів. Отже, простежується низка випадків впливу психічних чинників на ендокринну секрецію.

Проявами патологічних процесів, що виникають у ділянці гіпоталамуса, є неврологічні відхилення, зміни функції ендокринних залоз, метаболічного типу відхилення, зокрема гіперфагія чи гіпертермія. Відносна частота ознак і симптомів, що виникають у разі патології гіпоталамуса, наведена в табл. 14-3. Патологією гіпоталамуса часто можна пояснити і чимало ознак дисфункції гіпофіза, зокрема тих, що зумовлені недостатністю окремих гі-пофізотропних гормонів.

Щодо цього на особливу увагу заслуговує синдром Калеманна, у якому гіпогонадизм, зумовлений низьким рівнем гонадотропінів (гіпогонадотропний гіпогонадизм), що циркулюють, поєднаний з частковою або повною втратою відчуття нюху (гіпосмія або аносмія). Ембріологічно ГнРГ-продукувальні нейрони розвиваються в носовій порожнині та мігрують нюховими нервами і далі речовиною головного мозку до гіпоталамуса. Порушення процесу міграції у випадку вродженої вади нюхових шляхів призводить до того, що ГнРГ-продукувальні нейрони не досягають гіпоталамуса, і в період статевого дозрівання не розвиваються статеві залози. Синдром переважно трап-

Таблиця 14-3. Симптоми й ознаки в 60 хворих з патологією гіпоталамуса, підданих після смерті автопсії1

Симптоми й ознаки

% від кількості випадків

Ендокринні і метаболічні

Передчасне статеве дозрівання

40

Гіпогонадизм

32

Нецукровий діабет

35

Ожиріння

25

Порушене терморегулювання

22

Виснаження

18

Булімія (вовчий голод)

8

Анорексія (відсутність апетиту)

7

Неврологічні

Очні симптоми

78

Пірамідні і чутливі порушення

75

Головний біль

65

Екстрапірамідні симптоми

62

Блювання

40

Психічні порушення, напади гніву

35

тощо

Сонливість

ЗО

Судоми

15

1 Дані взято з Bauer HG: Endocrine and other clinical manifestations of hypotalamic disease. J Clin Endocrinol 1954;14:13. Див. також Kahana L et al: Endocrine manifestations of intranical extrasellar lesions. J Clin Endocrinol 1962;22:304.

ляється в осіб чоловічої статі, а причиною його в більшості випадків є мутація в KALIG1-гені — одному з генів Х-хро-мосоми, що кодує, вірогідно, молекулу зчеплення, потрібну для нормального розвитку нюхового нерва, яким ГнРГ-продукувальні нейрони мігрують до головного мозку. Подібний синдром виникає і в осіб жіночої статі, проте він може бути зумовлений іншими генетичними вадами.

                                                                                                                                                                  

ТЕРМОРЕГУЛЮВАННЯ

Тепло в тілі утворюється внаслідок м’язової діяльності, засвоєння поживних речовин і всіх життєвих процесів, що забезпечують основний обмін (див. Розділ 17). Воно витрачається шляхом випромінювання, провідності та випаровування води з дихальних шляхів і поверхні шкіри. Невеликі кількості тепла втрачають з сечею і калом. Баланс між теплоутворенням і тепловіддачею визначає температуру тіла. Оскільки швидкість хімічних реакцій залежить від температури, і системи ензимів в організмі мають вузькі температурні межі, у яких їхня активність оптимальна, то нормальна життєдіяльність організму визначена порівняно сталою температурою тіла.

Безхребетні переважно не здатні регулювати температуру свого тіла, тому вона залежить від температури довкілля. В хребетних механізми підтримання сталої температури ґрунтуються на регулюванні процесів теплоутворення і тепловіддачі. В рептилій, амфібій і риб механізми терморегулювання порівняно рудиментарні, і ці види називають холоднокровними (пойкілотермними), оскільки температура їхнього тіла коливається в значних межах. У

птахів і ссавців, тобто теплокровних (гомойотермних) тварин, комплекс рефлекторних реакцій, що інтегровані переважно в гіпоталамусі, забезпечує підтримання температури тіла у порівняно вузьких межах, незважаючи на значні коливання температури довкілля. Ссавці, що впадають в зимову сплячку, є винятком: після пробудження вони є гомойотермними, а під час зимової сплячки температура їхнього тіла знижується.

                                                                                                                                                                  

Нормальна температура тіла

Температура тіла різних видів гомойотермних тварин відрізняється. Менше різниця температури простежується між окремими суб’єктами всередині виду. В людини традиційно нормальною температурою ротової порожнини вважають 37°С проте вимірювання температури у групи практично здорових дорослих людей засвідчило, що вранці в ротовій порожнині вона становить 36,7° зі стандартним відхиленням 0,2°. Отже, можна припустити, що в 95% усіх молодих людей ранкова температура в ротовій порожнині становить 36,3-37,1 °С; середнє значення середнього відхилення ±1,96; (див. Додаток). У різних частинах тіла зафіксовано різні значення температури. Також різною є залежність температури різних частин тіла від температури навколишнього середовища (рис. 14-21): кінцівки звичайно холодніші; температура калитки утримується в межах 32°С; температура в прямій кишці має особливості порівняно з температурою поверхні тіла — вона менше залежить від температури оточення; температура в ротовій порожнині у нормі на 0,5°С нижча, ніж у прямій кишці, проте вона залежить від низки факторів, зокрема вживання гарячих або холодних напоїв, жуйки, куріння чи дихання через рот.

Нормальна температура поверхні тіла підлягає постійним циркадного типу коливанням у межах 0,5-0,7°. В осіб, що сплять вночі і пробуджуються вранці (навіть якщо вони перебувають у лікарні за умов ліжкового режиму), найнижча температура буває о 6 годині, а найвища — о 18 (рис. 14-

22) ; вона є найнижчою під час сну, злегка підвищується в разі спокійного пробудження і максимальна в активному стані. В жінок простежуються додаткові місячні цикли змін температури, тобто вона підвищується в період овуляції (див. Розділ 23 і рис. 23-30). Температура тіла в дітей молодшого віку в нормі може бути на 0,5 °С (або близько до цього) вищою від норми дорослої людини.

Під час фізичної праці тепло, що виникає внаслідок м’язових скорочень, акумулюється в тілі, і температура в прямій кишці підвищується до 40°С. Це зростання частково зумовлене слабкістю механізмів тепловиділення в разі різкого збільшення кількості утвореного тепла, проте є підстави вважати, що під час інтенсивної м’язової роботи поряд з посиленням теплоутворення відбувається також активування механізмів тепловіддачі. Температура тіла дещо підвищується і під час емоційного збудження, можливо, внаслідок підсвідомого напруження м’язів. Стійке підвищення температури (приблизно на 0,5°) простежується в разі зростання рівня обміну речовин, зокрема у випадку гіпертиреоїдизму, а зниження — за умов низького рівня обміну речовин, зокрема у випадку гіпотиреоїдизму (рис. 14-

23) . Окремі практично здорові дорослі люди постійно мають підвищену температуру (конституційна гіпертермія).

Температура в калориметрі, °С

Рис. 14-21 .Температура різних частин тіла оголеного суб’єкта за умови різних температурних режимів калориметра (відтворено за дозволом з Hardy JD, DuBois EF: Vasal metabolism, radiation, convection and vaporization at temperatures of 22-35°C. J Nutr 1938;15:477).

                                                                                                                                                                  

T еплоутворення

Теплоутворення й енергетичний баланс розглянуто в Розділі 17.

Значна кількість реакцій основного обміну забезпечує постійне теплоутворення. Споживання їжі підвищує теплоутворення внаслідок специфічної динамічної дії продуктів харчування (див. Розділ 17), проте головним джерелом тепла є скорочення скелетних м’язів (табл. 14-4). Окрім споживання їжі і м’язової діяльності, на інтенсивність теплоутворення впливають ендокринні механізми. Адреналін і норадреналін спричинюють швидке, проте короткочасне посилення теплоутворення. Рівень же збудження в симпа-

ш

о

о О 38 |-о_°

CQ

05 S О. І > *

g °

2>

CD

37 —

36 —

\

Гіпер-

• тиреоїдизм

\*/

/ОНорма

Ч.\/.

*Гїпо-

тиреоїдизм

Дні перебування в клініці

Рис. 14-22. Типова температурна карта госпіталізованого пацієнта без ознак запального процесу. Зверніть увагу на незначне підвищення температури внаслідок збудження і страху в разі потрапляння в клініку, а також на регулярні цир-кадні температурні цикли.

ЦЕНТРАЛЬНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВІСЦЕРАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ / 233

точних нейронах знижується під час голодування і підвищується у разі приймання їжі (див. Розділ 13).

Значним джерелом тепла, зокрема в немовлят, є бурий жир (див. вище і Розділ 17). Йому властивий високий рівень обміну речовин і його термогенну функцію можна порівняти хіба що з електричною ковдрою.

                                                                                                                                                                  

Тепловіддача

Процеси, завдяки яким відбувається тепловіддача, у випадку нижчої, ніж температура тіла, температури середовища, наведені в табл. 14-4. Теплопровідність — це обмін теплом між об’єктами або речовинами, що мають різну температуру і контактують між собою. Важлива властивість матерії та, що її молекули перебувають у постійному русі, а ступінь цього руху пропорційний до температури. Ці молекули стикаються з молекулами холоднішого об’єкта, передаючи йому термічну енергію. Кількість переданого тепла пропорційна до різниці температур між об’єктами, що контактують (термічний градієнт). Провідності сприяє конвекція — рух молекул від місця контакту. Наприклад, об’єкт, що контактує з повітрям і відрізняється за температурою, змінює питому вагу повітря, а оскільки тепле повітря підіймається, а холодне опускається, то з об’єктом контактують нові порції повітря. Звичайно конвекція значно посилюється, якщо об’єкт рухається в повітрі, пливе в воді, або вентилятор рухає повітря в кімнаті. Випромінювання забезпечує передавання тепла за допомогою інфрачервоних електромагнітних променів від одного об’єкта до іншого, що відрізняються температурою, у випадку, якщо об’єкти не контактують. Якщо особа перебуває в холодному середовищі, то тепловіддача відбувається шляхом конвекції до навколишнього повітря і випромінювання — до холоднішого об’єкта, що розміщений поблизу. І навпаки, тепло надходить до особи і вона нагрівається завдяки цим процесам, якщо температура середовища вища, ніж температура тіла. Зазначимо, що завдяки випро-

°F

°С

104-

-40

102

-39

100

-38

98-

-37

96-

-36

У прямій кишці У ротовій порожнині

Важка фізична праця

Емоції або помірна фізична праця; декілька здорових дорослих, багато активних дітей

Важка праця, емоції; ■декілька здорових дорослих, багато активних дітей

^Звичайний рівень норми

^Звичайний рівень норми

Вранці,

холодна погода тощо

Вранці,

холодна погода тощо

Рис. 14-23. Температурні рівні в прямій кишці і ротовій порожнині практично здорових людей (відтворено за дозволом з DuBois EF: Fever and the Regulation of the Body Temperature. Thomas, 1948).

Таблиця 14-4. Теплоутворення і тепловіддача тіла людини

Тепло утворюється внаслідок:

Процесів основного обміну

Приймання їжі (специфічна динамічна дія)

М’язової діяльності

Тепловіддача

Віддача тепла відбувається внаслідок:

при 21 °С, %

Випромінювання і провідності

70

Випаровування поту

27

Дихання

2

Сечовиділення і дефекації

1

мінюванню особа може відчувати холод у кімнаті з холодними стінами, навіть якщо повітря там порівняно тепле. У холодний, проте сонячний день тепло сонячних променів відбивається від світлих об’єктів, забезпечуючи значний зігрівальний ефект. Наприклад, теплові промені відбиваються від снігу, що створює умови для катання на лижах у досить легкому одязі, навіть якщо температура повітря нижча від точки замерзання.

Оскільки теплопровідність відбувається між поверхнями об’єктів, то на температуру шкіри значно впливають процеси віддачі й отримання тепла. Кількість тепла, що надходить до шкіри з глибше розміщених тканин, може збільшуватись залежно від рівня припливу крові. У випадку розширення судин шкіри туди надходить тепла кров, тоді як за умов їхнього максимального звуження кров більше затримується всередині тіла. Ступінь надходження тепла до шкіри з глибоких тканин відображає тканинну провідність. Птахи мають шар пір’я безпосередньо біля шкіри, а шкіра більшості ссавців укрита значним волосяним покривом або хутром. Тепло з поверхні шкіри потрапляє в цей захисний шар і щойно звідти — до навколишнього повітря. Товщина цього захисного шару збільшується в разі настовбурчування пір’я або підіймання волосся, тоді тепловіддача (або надходження тепла за умов гарячої пори) зменшується. В людей у холодну погоду так звана гусяча шкіра виникає внаслідок скорочення м’язів-підіймачів волосся, що кріпляться до коренів волосяного покриву. Проте людина доповнює цей захисний шар одним або декількома шарами одягу. Тепло переходить з поверхні тіла до захисного шару, утвореного одягом, а звідти — назовні, до повітря середовища. Теплопровідність одягу, структура його тканини, товщина визначають те, наскільки одяг захищає від холоду чи спеки. Темний одяг абсорбує випромінювання тепла, а одяг світлих тонів відбиває його.

Іншим важливим процесом, що забезпечує тепловіддачу в людини і тварин, є випаровування води, яка виходить з потом через шкіру, а також з поверхні слизових оболонок ротової порожнини і дихальних шляхів. Випаровування 1 г води зумовлює віддачу з організму приблизно 0,6 ккал тепла. Деяка кількість води випаровується постійно. Ця невідчутна втрата води становить у людини до 50 мл/год. З посиленням потовиділення ступінь випаровування залежить від вологості середовища. Відомо, що за умов вологої погоди висока температура середовища більше впливає на організм. Частково це зумовлене зменшенням випаровування поту, проте навіть у випадку, коли випаровування

поту відбувається повною мірою, особа, що перебуває в вологому середовищі, більше відчуває вплив тепла, ніж особа в сухому. Причина цього невідома, проте, вірогідно, вона стосується факту, що у вологому середовищі піт перед випаровуванням виділяється з більшої площі поверхні шкіри. Під час напруженої м’язової роботи в гарячому середовищі потовиділення досягає рівня 1600 мл/год, і в сухій атмосфері більшість поту випаровується. Тепловіддача шляхом випаровування води коливається від ЗО до 900 ккал/год.

Деякі ссавці віддають тепло за допомогою поверхневого частого дихання, завдяки чому збільшується випаровування води з поверхні слизових оболонок ротової порожнини і дихальних шляхів. Оскільки дихання в цьому разі поверхневе, то воно не сприяє повноцінному оновленню складу альвеолярного повітря (див. Розділ 34).

Співвідношення процесів, що забезпечують тепловіддачу (див. табл. 14-4), змінюється залежно від температури зовнішнього середовища. При температурі 21 °С у стані відпочинку випаровування незначне; при температурі середовища, що наближається до температури тіла, роль випаровування посилюється, а роль випромінювання послаблюється.

                                                                                                                                                                  

Механізми теплорегулювання

Перелік рефлекторних і напіврефлекторних терморегуляторних реакцій у людини наведено в табл. 14-5. Він охоплює автономні, соматичні, ендокринні і поведінкові механізми. Одна з груп реакцій зумовлює посилення тепловіддачі і послаблення теплоутворення, інша — послаблення тепловіддачі і посилення теплоутворення. Загалом, дія тепла стимулює першу групу реакцій і пригнічує другу, а дія холоду чинить протилежний вплив.

Згортання калачиком — поширена реакція на холод у тварин, вона відповідає положенню, якого набуває людина, лягаючи у холодну постіль. Таке згортання зменшує поверхню контакту тіла з зовнішнім середовищем. Тремтіння становить підсвідому реакцію скелетних м’язів. Холод спричинює також напівсвідоме загальне підвищення рухової активності; прикладом може слугувати тупцювання і пританцьовування в холодну погоду. Підвищення секреції катехоламінів є важливою реакцією на холод. Миші, організм яких не спроможний виробляти норадреналін і адреналін унаслідок нокауту гена дофамін-Р-гідроксилази, не переносять холоду. З огляду на недостатню вазоконстрик-цію вони не здатні підвищувати рівень термогенезу в бурій жировій тканині за допомогою UCP 1 (див. Розділ 17). За умов холоду в лабораторних тварин посилюється секреція ТСГ, яка послаблюється в умовах тепла. В дорослих людей спричинені холодом зміни секреції ТСГ незначні і мають сумнівне значення. Відомо, що рухова активність знижується в гарячу пору — це реакція, яка характеризується висловом “є надто гаряче, щоб рухатись”.

Терморегуляторні пристосувальні реакції є як місцевими, так і більш ґенералізованими. Охолодження шкірних кровоносних судин робить їх чутливішими до катехоламінів, унаслідок чого артеріоли і венули звужуються. Цей локальний ефект на холод спрямовує кров від шкіри. Іншим теплозбережним механізмом, важливим для тварин, що проживають у холодній воді, є передавання тепла з артері

альної крові до венозної в ділянці кінцівок. Глибокі вени (вени-супутниці) розміщені поряд з артеріями, що постачають кров у кінцівки, і тепло передається з гарячої артеріальної крові, яка надходить у кінцівки, до холодної венозної, що йде від кінцівок (обмін протиходу; див. Розділ 38). Таким способом, хоч кінцівки й охолоджуються, однак тепло тіла зберігається.

Рефлекторні реакції, що їх активує холод, регульовані із задніх ділянок гіпоталамуса, а реакції, що їх активує тепло, — переважно з передніх ділянок гіпоталамуса, хоча окремі реакції на тепло зберігаються навіть після децеребрації на рівні переднього краю середнього мозку. Стимулювання передніх ділянок гіпоталамуса спричинює розширення судин шкіри і потовиділення, а руйнування цієї ділянки зумовлює гіпертермію, за якої ректальна температура інколи досягає 43°С. Стимулювання задніх ділянок гіпоталамуса спричинює тремтіння, а температура тіла тварин, у яких ушкоджена ця ділянка, знижується до рівня температури навколишнього середовища.

Правдоподібно, що серотонін у приматів і людини виконує функцію синаптичного трансмітера в центрах, що регулюють механізми, активовані холодом, і що норадреналін відіграє подібну роль у центрах, активованих теплом. Однак є помітні видові особливості температурних реакцій стосовно цих амінів. Деяку роль можуть відігравати також і пептиди, проте детальна характеристика центральних синаптичних контактів апарату терморегулювання ще досі остаточно не з’ясована.

                                                                                                                                                                  

Аферентний вплив

Гіпоталамус виконує інтегроване регулювання температури тіла у відповідь на інформацію, яку він отримує від чутливих рецепторів (головно холодових) шкіри, глибоких тканин, спинного мозку, позагіпоталамічних частин головного мозку і самого гіпоталамуса. Внесок кожної з цих п’яти ділянок впливу становить приблизно 20% від інформації, що її інтегрує гіпоталамус. Для кожної важливої температурної реакції є свій рівень порогу, і коли його досягнуто,

Таблиця 14-5. Терморегуляторні механізми

Механізми, активовані холодом

Збільшують теплоутворення Тремтіння Голод

Підвищена вольова активність Підвищена секреція норадреналіну й адреналіну Зменшують тепловіддачу Звуження судин шкіри Згортання калачиком Гусяча шкіра

Механізми, активовані теплом

Збільшують тепловіддачу Розширення судин шкіри Потовиділення Зростання частоти дихання Зменшують теплоутворення Анорексія

Апатія й інертність обміну

ЦЕНТРАЛЬНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВІСЦЕРАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ / 235

Рис. 14-24. Кількісні співвідношення між температурою всередині голови людини (внутрішня температура), інтенсивністю кровоплину в шкірі (прямокутники, шкала праворуч) і потовиділенням (кружечки і трикутники, шкала ліворуч). Стрілка спрямована до різкого повороту (поріг), починаючи з якого параметри різко зростають; порогове значення в цього суб’єкта — 36,9°С (відтворено за дозволом з Benzinger ТН: Receptor organs and quantitative mechanisms of human temperature control in a warm environment. Fed Proc 1960; 19:32).

реакція розпочинається. Для потовиділення і вазодилятації він становить 37°С, для вазоконстрикції — 36,8, для тер-могенезу, що не супроводжується тремтінням, — 36, а з тремтінням — 35,5°С. Рівень порогу для виникнення вазодилятації і потовиділення показано на рис. 14-24, де значення, що відображають ці реакції, нанесено на температурну шкалу

                                                                                                                                                                  

Гарячка

Мабуть, з давніх часів гарячка — найвідоміша ознака захворювання. Вона буває не тільки в ссавців, а й у птахів, рептилій, амфібій і риб. У гомойотермних тварин у стані гарячки терморегуляторні механізми такі, ніби вони відрегульовані для підтримання температури тіла на вищому, ніж нормально, рівні, тобто “ніби регулятор термостата встановлений в іншому положенні”, і цей новий рівень відповідає температурі понад 37°С. Температурні рецептори і далі інформують, що наявна температура нижча, ніж новий заданий рівень, і механізми, завдяки яким вона підвищується, надалі активуються. Внаслідок цього виникає відчуття холоду, зумовлене звуженням судин, а інколи навіть тремтіння, що переходить в озноб. Характер відповіді залежить від температури оточення. Підвищення температури після ін’єкції пірогену експериментальним тваринам більше зумовлене підсиленням реакції теплоутво

Ендотоксин

Запалення

Інші пірогенні фактори

і

Моноцити Макрофаги Клітини Купфера

Цитокіни

Передзорове поле гіпоталамуса

Простагландини

Підвищення заданого температурного рівня

і

Гарячка

Рис. 14-25. Патогенез гарячки.

рення, якщо тварини перебувають у холодному середовищі, і зниженням тепловитрати, якщо тварини є в теплі.

Патогенез гарячки схематично зображений на рис. 14-25. Токсини бактерій, такі як ендотоксин, впливають на моноцити, макрофаги і клітини Купфера, змушуючи їх виробляти цитокіни, що діють як ендогенні пірогени (ЕП). Є значна вірогідність, що ІЛ-1В, ІЛ-G, P-IFN, y-IFN і ФНП-ос (див. Розділ 27) можуть самі спричинити гарячку. Ці цитокіни — поліпептиди, і сумнівно, щоб вони проникали в речовину головного мозку. Навпаки, вірогідно, що вони впливають на СОКП, один із навколошлуночкових органів (див. вище і Розділ 32). Це, відповідно, зумовлює активування передзорового поля гіпоталамуса. Цитокіни теж утворені клітинами ЦНС за умов їхнього стимулювання в разі інфекції, і тоді вони можуть діяти безпосередньо на центри терморегулювання.

Гарячка, що виникає під впливом цитокінів, очевидно, зумовлена локальним виділенням у гіпоталамусі простагландинів. Інфекція простагландинів у ділянку гіпоталамуса спричинює гарячку. Крім того, жарознижувальний засіб аспірин впливає безпосередньо на таламус. Відомо також, що аспірин пригнічує синтез простагландинів. Однак досі тривають дебати стосовно ролі простагландинів гіпоталамуса. ПГЕ2 — один з простагландинів, що спричинюють гарячку. Він діє на чотири субтипи простаглан-динових рецепторів — ЕРр ЕР2, ЕР3 і ЕР4. Нокаут ЕР3-рецептора послаблює температурну реакцію, що виникає під впливом ПГЕ2, ІЛ-1 (З і бактеріального ліпополісахариду (ЛПС).

Значення гарячки для організму не з’ясоване. Вона, очевидно позитивна, оскільки розвинулась у процесі еволюції і є реакцією на розвиток інфекції та інші захворювання. Багато мікроорганізмів ліпше розвиваються і розмножуються за умов деякого, порівняно вузького, температурного режиму, і підвищення температури пригнічує їхній ріст. Крім того, синтез антитіл посилюється в умовах підвищення температури тіла. Перед винайденням антибіо

тиків гарячку штучно спричинювали, намагаючись лікувати нейросифіліс, і ці спроби виявились успішними. Гіпертермія доцільна в разі захворювання на сибірку, пневмококову пневмонію, проказу, грибкові, вірусні інфекції і рикетсіози. Вона також сповільнює ріст окремих злоякісних пухлин. Однак дуже висока температура шкідлива. Якщо температура в прямій кишці підвищується понад 41 °С і зберігається на цьому рівні протягом тривалого часу, то виникають певні незворотні ушкодження в тканинах головного мозку, а якщо вона сягає 43°С, то настає тепловий удар і часто смерть.

У разі злоякісної гіпертермії мутація гена, що кодує рецептор ріанодину (див. Розділ 3), спричинює надмірне вивільнення Са2+ під час скорочення м’язів, зумовленого стресом. Це, відповідно, спричинює контрактуру м’язів, підвищення в них рівня метаболізму і теплоутворення. Посилене теплоутворення призводить до сильного підвищення температури тіла, яке без втручання спричинює смерть. Такий стан зумовлюють різні мутації рецепторного гена в людини, а поодинока мутація цього гена в свиней доволі поширена.

                                                                                                                                                                  

Гіпотермія

У ссавців, які впадають у зимову сплячку, температура тіла значно знижується, не спричинюючи ніяких патологічних змін, про що свідчить їхнє наступне пробудження й активність. Ці спостереження спонукали до експериментів з індукованою гіпотермією. Якщо шкіру або кров охоло

дити до температури, що нижча від температури тіла, то в тварин, які не впадають у сплячку, а також у людини рівень метаболічних і фізіологічних процесів послабиться: сповільниться дихання і серцеві скорочення, знизиться кров’яний тиск аж до непритомності. Зі зниженням температури в прямій кишці до 28°С можливість спонтанного повернення температури до нормального рівня втрачається, проте особа жива, і відігрівання зовнішнім теплом поверне її до нормального стану. Якщо в разі охолодження вжити заходів, що запобігають утворенню в тканинах кристалів льоду, то температура тіла експериментальних тварин може бути знижена нижче від точки замерзання, і після наступного відігрівання не настане ніяких ушкоджень.

Зниження температури тіла в людини до 21-24°С не спричинює стійких патологічних змін, і таку індуковану гіпотермію широко використовують у хірургічній практиці. В пацієнта, який перебуває в стані гіпотермії, протягом порівняно тривалого часу може бути зупинена кровотеча, оскільки потреба тканин в 02 значно зменшується; кров’яний тиск знижується, а крововтрати стають мінімальними. За умов гіпотермії з’являється можливість зупинити серце, оперувати його, а також виконувати інші маніпуляції, зокрема операції на головному мозку, які неможливі без охолодження.

З іншого боку, випадкова гіпотермія, зумовлена тривалим перебуванням на холодному повітрі або в холодній воді, може мати серйозні наслідки і тому потребує старанного обстеження та негайного відігрівання.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

Вільям Ф. Ґанонґ. Фізіологія людини