Мозг (строение, кровообращение, химические процессы) и мигрень

Представления о механизмах происхождения мигренозного приступа изменились на протяжении веков; они, естественно, расширялись и углублялись по мере развития медицинских и других естественнонаучных знаний.

Давно стало ясно, что эта болезнь связана с изменениями в мозге. Врачам помогло установить этот факт основное проявление болезни - головная боль.

Дальнейшие клинические наблюдения уже в XVII веке позволили предположить, что в основе головной боли при мигрени лежат изменения кровоснабжения мозга. Об этом свидетельствовали "пульсирующий" характер боли, бледность кожи лица либо, напротив, ее покраснение во время приступа. Таким образом, была сформулирована теория, которая объясняла происхождение мигрени болезненными изменениями внутримозговых сосудов. Эта теория не потеряла своего значения и сегодня.

Для того чтобы четко представить себе, что такое мигрень, нужно знать хотя бы основные данные о строении мозга, его кровообращении, о некоторых химических процессах, лежащих в основе деятельности нервной системы человека, в том числе и о тех, которые формируют ощущение боли.

Расскажем об этом в основных чертах.

Головной мозг человека состоит из нескольких отделов. Прежде всего это так называемый задний мозг, в состав которого входят продолговатый мозг, варолиев мост и мозжечок; затем - средний мозг (мозговые ножки и четверохолмие). Задний и средний мозг вместе составляют ствол мозга (рис. 3).

Мозговой ствол - это "вместилище" центров управления такими жизненно важными для организма функциями, как дыхание, кровообращение, пищеварение и т. д. Он же является тем нервным образованием, которое ответственно за преодоление человеком земного притяжения. Именно антигравитационные механизмы ствола мозга определяют возможность вертикального положения человека, его способность удерживать позу и равновесие.

Рис. 3. Схема строения мозга: 1 — спинной мозг; 2 — задний мозг; 3 — средний мозг; 4—5 — промежуточный мозг; 6—7 — передний мозг

Далее следуют структуры, объединяемые понятием "промежуточный мозг". Сюда входят зрительные бугры (таламус), подбугорная область (эпиталамус), забугорная область (метаталамус) и подбугорная область (гипоталамус). Промежуточный мозг обеспечивает постоянство внутренней среды организма, которое носит название гомеостаза.

Относящаяся к гомеостазу способность сохранять температуру тела, частоту пульса и дыхания, напряжение кислорода в крови и ряд других функций организма в пределах, обеспечивающих оптимальный обмен веществ, регулировать взаимосвязь между деятельностью различных органов, осуществляется вегетативным отделом нервной системы.

Центры, управляющие вегетативной нервной системой, представлены в основном в подбугорной области. Зрительные бугры являются структурами, которые участвуют в формировании чувствительности организма к самым различным раздражителям и во многом определяют восприятие ощущения боли.

Наиболее молодым в эволюционном плане является передний отдел мозга, который формируется из крупных подкорковых ядер и коры больших полушарий. В коре каждого полушария различают доли: лобную, теменную, височную и затылочную, поверхность которых испещрена глубокими бороздами и извилинами.

Кора головного мозга, занимая ответственное и высокое положение в сложной иерархии мозговых структур, с одной стороны, связана нервными путями со всеми нижележащими отделами нервной системы, а при их посредстве - с каждой клеточкой живого организма (связь эта также двусторонняя: кора - клетка и клетка - кора), с другой - с внешним миром.

С помощью коры больших полушарий осуществляется самое оптимальное приспособление организма к изменениям внешней и внутренней среды, обеспечивается высший анализ и синтез падающих на нервную систему раздражителей, регулируются ответные реакции организма на эти раздражители. Кора головного мозга обеспечивает сложнейшие формы высшей нервной деятельности, многообразие поведенческих реакций, осуществляет такие функции, как речь, письмо, чтение, счет, которые характерны только для человека. Благодаря коре мозга человек, например, не только видит и слышит, но и осознает то, что он увидел и услышал, может рассказать об этом.

Для каждого раздражителя (слухового, зрительного, обонятельного, вкусового, болевого и т. д.) в различных зонах коры головного мозга имеется свое представительство, которое великий русский физиолог И. П. Павлов назвал анализатором. Восприятие начинается далеко на периферии (в нервных окончаниях, находящихся в коже, мышцах, суставах, глазах, ушах и т. д.) и заканчивается в коре мозга.

Здесь в представительстве каждого анализатора различают ядро, где происходит высший анализ и синтез, и периферию, где аналитические и синтетические процессы происходят более элементарно.

Сегодня наука говорит о "функциональной специализации" различных отделов мозга, о "динамической", то есть подвижной, локализации функций в мозге, отвергая абсолютный "локализационизм" (то есть наличие какого-либо участка в мозге, определяющего только одну функцию).

Тем не менее скопление ядер анализаторов позволяет выявить те области мозга, которые в большей степени, 4 чем другие, ответственны за управление той. или иной функцией. Так, затылочная зона коры является мозговым концом зрительного анализатора, височная - слухового, обонятельного и вкусового анализаторов. По обе стороны от центральной борозды каждого полушария мозга располагаются специальные чувствительная и двигательная области коры, выключение которых ведет соответственно к выпадению чувствительности и движения.

Левое полушарие у правшей в основном отвечает за мыслительно-интеллектуальные процессы, правое - за художественно-эмоциональные. У левшей - взаимоотношения обратные.

Ученые, изучающие зоны и отделы мозга, убеждаются, что все его структуры тесно связаны между собой и нормально функционируют только в тесной взаимосвязи и взаимозависимости. Так, в последние годы, например, советскими и иностранными исследователями в мозге человека был выделен структурно-функциональный комплекс, состоящий из некоторых отделов промежуточного мозга и прилегающих к ним участков коры. Этот комплекс получил название лимбико-ретикулярного. Здесь осуществляется и обеспечивается взаимосвязь управления деятельностью внутренних органов, эндокринных желез, гомеостазом и эмоциями, рядом поведенческих реакций, настроением, памятью, процессами сна и бодрствования.

Естественно, что эти связи двусторонние: при патологических процессах в мозге меняется деятельность внутренних органов, и наоборот, при заболеваниях внутренних органов меняется функциональное состояние мозга. Как будет показано ниже, эти связи очень важны в понимании происхождения мигрени.

Другой пример; целенаправленность, быстрота, точность и плавность движений обеспечивается сочетанным управлением двигательным актом, которое осуществляется взаимодействием передней центральной извилины коры головного мозга, подкорковых ядер, мозжечка, некоторых других образований мозгового ствола и т. п.

Движение неразрывно связано с представлениями о схеме собственного тела, о соотношении различных его. частей в пространстве, об их взаимоотношениях в процессе двигательного акта, что невозможно без нормального функционирования теменной коры.

Говоря о структуре и функции мозга, нельзя не упомянуть и о так называемой ретикулярной формации ("ретикулум" в переводе с латыни означает "сеть"; ретикулярная формация - сетевидное образование). Она представляет собой скопление клеток, соединенных большим числом ветвящихся отростков, образующих густую нервную сеть, располагающуюся в мозговом стволе.

Рис. 4. Схема строения оболочек мозга: 1 — Кость черепа; 2 — наружный листок твердой мозговой оболочки; 3 — венозные синусы; 4 — внутренний листок твердой мозговой оболочки; 5 — паутинная оболочка; 6 — подпаутинное пространство; 7 — мягкая оболочка; 8 — сосудистые сплетения в желудочках мозга

Нейрохирурги при операциях на мозге, манипулируя в зоне сетевидного образования, часто наблюдали у своих пациентов выключение сознания, похожее на сон. Это удивляло их, так как даже удаление значительных по размерам других участков мозга на сознании обычно не сказывалось.

В 40-е годы нашего столетия физиологи показали, что если у животных в эксперименте разрушить определенные участки ретикулярной формации, сохранив весь остальной мозг в целости, то у них возникает состояние длительной спячки, при которой пробуждение практически невозможно.

Но если сохранившиеся участки мозга подвергнуть раздражению электротоком, животное просыпается. Отсюда был сделан вывод о роли ретикулярной формации в обеспечении процессов сна и бодрствования.

Одновременно было показано, что сетевидное образование осуществляет тонизирующее, активирующее воздействие на клетки коры мозга, почему оно и получило название системы, активирующей мозг. Эта система воспринимает энергию раздражителя (боли, света, тепла и т. д.) и, заряжаясь этой энергией сама, дает энергетическую подзарядку клеткам коры головного мозга. Образно ретикулярную формацию можно сравнить с центральной мозговой электростанцией.

Если обычно чувствительные пути несут в зрительный бугор и от него к клеткам задней мозговой извилины коры мозга специфический болевой импульс, если через зрительный нерв поступает специфическая световая, а через слуховой нерв - специфическая слуховая информация, то стимулы, исходящие из ретикулярной формации, не имеют такой специфичности; они при любом характере раздражителя посылают в кору неспецифический, энергетический импульс, способствуя корковым клеткам воспринимать специфическую информацию.

Таким образом, любое чувствительное раздражение, в том числе и болевое, достигает коры головного мозга двумя путями - специфическим (через пути своего анализатора) и неспецифическим - через сетевидную формацию.

Работами как отечественных, так и зарубежных исследователей установлено, что сетевидная формация "включается" не только в ответ на такие сигналы физического характера, как свет, звук, механический раздражитель и т. д.; она реагирует и на воздействие различного рода химических веществ, которые образуются во внутренней среде организма в процессе жизнедеятельности.

Речь идет об изменении содержания в крови уровня сахара, углекислоты, гормонов, медиаторов (ацетилхолин, адреналин, норадреналин, серотонин, гистамин и др.), о которых мы более подробно расскажем ниже, так как они, по современным представлениям, играют важную роль в развитии мигренозного приступа. Поэтому ученые говорят, что сетевидное образование способствует переводу внутренних потребностей организма в поведение.

Говоря о строении мозга, нельзя не рассказать и об оболочках, его покрывающих,- твердой, паутинной и мягкой (рис. 4). Твердая мозговая оболочка состоит из двух листков; наружный плотно прилегает к костям черепа, внутренний - покрывает мозг; в местах их расхождения образуются так называемые синусы (полости) твердой мозговой оболочки. Паутинная оболочка выстилает внутреннюю поверхность твердой мозговой оболочки и тяжами соединена с мягкой мозговой оболочкой, непосредственно покрывающей мозг. Щель между паутинной и мягкой оболочками носит название подпаутинного пространства (иначе - субарахноидального).

В этом пространстве находится спинномозговая жидкость - ликвор. Эта жидкость вырабатывается сосудистыми сплетениями, которые образуются из сосудов мягкой мозговой оболочки и располагаются в полостях, находящихся в глубине мозга и называемых мозговыми желудочками. Через специальные отверстия ликвор подпаутинного пространства сообщается с ликвором мозговых желудочков; он проникает также вдоль сосудов мозга в его толщу, формируя сплошную дренажную сеть.

Какова функция ликвора? Во-первых, окружая мозг снаружи, спинномозговая жидкость в известной мере предохраняет его вещество от сильных толчков и ударов извне. Во-вторых, ликвор компенсирует колебания объема мозга. В-третьих, спинномозговая жидкость обеспечивает нормальное осмотическое давление между различными тканями мозга, чем создает оптимальные условия для обмена веществ в них. В-четвертых, в ликвор выделяются продукты жизнедеятельности мозговой ткани, которые вместе с ним через систему вен мозга удаляются из полости черепа.

И наконец, в-пятых, ткани, стоящие на границе между кровью внутри сосудов мозга и ликвором, образуют гематоэнцефалитический (кровемозговой) барьер - могучую крепостную стену, защищающую мозг. Именно здесь, на границе между кровью и ликвором, задерживается проникновение попавших в кровь различных токсических и других вредных для нормальной деятельности мозга веществ, а в ряде случаев и лекарств.

Конечно, то, о чем рассказано выше, имеет место при нормальном состоянии здоровья. При некоторых же болезнях нарушается целостность дренажной сети, меняется нормальная выработка либо отток ликвора. Он образуется в избыточных количествах и скапливается в под- паутинном пространстве и в желудочках мозга, вызывая повышение внутричерепного давления (ликворно-гипертензионный синдром).

В таком случае нарушается и барьерная функция: в мозг попадают продукты жизнедеятельности организма - вредные либо токсичные для мозговой ткани. Ликвор перестает выполнять характерную для него защитную роль - в "крепостной стене пробита брешь".

Повышение ликворного давления ведет не только к отеку тканей мозга, но и к раздражению воспринимающих боль нервных элементов его оболочек и сосудов - возникает "распирающая" головная боль, тошнота, рвота, общее повышение чувствительности всего тела, при котором ранее не воспринимаемые раздражители ощущаются как непереносимые.

Несколько слов о черепных нервах. В головной мозг входит ряд нервов, несущих информацию как о внешней, так и о внутренней среде организма (обонятельный, зрительный, слуховой, некоторые ветви тройничного, блуждающего нервов) и выходит ряд нервов, передающих "команды мозга" на периферию (глазодвигательный, отводящий, лицевой, некоторые ветви тройничного и блуждающего нервов и т. д.). Ряд черепных нервов являются смешанными, выполняя и чувствительную и двигательную функции.

Головной мозг в задних своих отделах переходит в спинной мозг, который находится внутри позвоночного канала. Спинной мозг наряду с чувствительными и двигательными путями и проводниками содержит скопления нервных клеток - так называемые спинномозговые центры, которые на более низком уровне руководства, чем центры головного мозга, ведают чувствительными, двигательными и некоторыми вегетативными функциями.

В свою очередь, спинной мозг связан с периферической нервной системой, которая в виде двигательных, чувствительных, смешанных нервов пронизывает все тело человека.

Одна из важнейших ее составных частей - периферические вегетативные нервные образования - тесно связана с внутренней средой организма; она обеспечивает регуляцию практически всех органов и тканей человека.

Находясь под "командой" центральной нервной системы, периферическая вегетативная нервная система, в свою очередь, как это принято в организации нервной деятельности, по типу "обратной связи", оказывает воздействие и на головной мозг.

Например, периферический нервный вегетативный шейный аппарат - шейные симпатические узлы создают вегетативно-трофическое обеспечение мозгу. Они регулируют изменения просвета сосудов мозга и его оболочек, обменные процессы в тканях мозга и т. д.

Периферический отрезок черепного тройничного нерва обеспечивает "сбор" чувствительной информации от тканей лица и головы, мозговых оболочек; в то же время входящие в его состав волокна симпатической нервной системы регулируют функциональное состояние сосудов мозга и его оболочек. В этом нерве, таким образом, содержатся нервные приборы, обеспечивающие восприятие лицевой и головной боли и регулирующие сосуды мозга.

Как же осуществляется кровоснабжение мозга? От сердца артериальная кровь, богатая кислородом, поступает в мозг через две системы; первая из них - это система сонных артерий. Общие сонные артерии идут с двух сторон по боковым поверхностям шеи и где-то около ее середины каждая из них делится на две большие ветви - внутреннюю и наружную сонные артерии. Внутренняя входит в мозг, где делится на переднюю и среднюю мозговые артерии. Наружная сонная артерия обеспечивает кровоснабжение лица и поверхностных тканей головы.

Вторая система кровеобеспечения мозга - это система позвоночных артерий, которые, проходя в мозг через специальные отверстия в позвонках, сливаются на его основании в одну основную артерию. Последняя дает ветви задней мозговой артерии. На основании мозга обе системы кровеобеспечения - из внутренних сонных и позвоночных артерий - объединяются артериальным кругом, названным по имени ученого, описавшего его, виллизиевым.

Таким образом, природа создала четыре связанные между собой дороги, подводящие кровь к мозгу, каждая из которых в случае необходимости может подстраховать выход из строя трех других.

В норме от системы позвоночных артерий через основную артерию получают кровеобеспечение мозжечок, продолговатый мозг, варолиев мост, средний мозг, затылочная зона коры мозга и нижние отделы височных долей больших полушарий. От системы внутренних сонных артерий питаются лобные и теменные доли, верхние отделы височных долей коры, подкорковые ядра и частично - зрительные бугры.

"Отработанная" в мозге кровь, несущая углекислоту и другие продукты жизнедеятельности мозговой ткани, уходит через мозговые вены. Для обеспечения беспрепятственного ухода венозной крови из полости черепа на ее основных путях в твердой мозговой оболочке имеются венозные синусы (их более 20), защищенные от сдавления специальными жесткими образованиями паутинной оболочки - так называемыми пахионовыми грануляциями.

Обмен между кровью и тканями мозга происходит на том участке сосудистой системы, которая называется капиллярной сетью. Капилляры - это самые мельчайшие сосуды, проникающие к клеткам мозговой ткани. В отличие от капилляров других органов капилляры мозга не способны расширяться и сокращаться. Это находит свое подтверждение в особенностях их строения: стенка капилляра лишена так называемых сократительных клеток и покрыта снаружи тонким стекловидным слоем эластической оболочки, которая практически нерастяжима.

Если в других органах через стенки капилляров, способных к расширению и сужению, осуществляется переход крупных частиц из крови в ткань, и наоборот (явления транссудации и всасывания), то в капиллярах мозга, неспособных к расширению и сужению, эти процессы не происходят.

Упомянутые функции капилляров в мозге берут на себя прекапиллярные сосуды, на которые распадаются артерии мозга мелкого калибра, и посткапиллярные сосуды, которые собираются в вены.

Именно эти сосудистые образования характеризуются проницаемостью стенок, обеспечивают обмен между кровью и тканями мозга, через них из крови в мозг проходят белые кровяные тельца, выполняющие защитную функцию.

Прекапилляры, капилляры, посткапилляры - это более высоко и надежно организованный комплекс сосудистого обеспечения по сравнению с чисто капиллярным.

И здесь природа позаботилась о дополнительной "страховке" мозга. В самом деле, при предъявлении повышенных требований во время напряженной деятельности капилляр не может одновременно выполнять все три функции: транссудацию, всасывание и газообмен. Всасывание, например, отстает от транссудации - вот к чему приводит "совместительство" функций. В мозге же такого совместительства не бывает: функция транссудации осуществляется в прекапилляре, а всасывания - в посткапилляре.

Тем большее значение в этих условиях приобретает обеспечение синхронного управления функциями, что, в свою очередь, предъявляет определенные требования к регуляции упомянутых сосудов.

Управление ими осуществляется в первую очередь нервной и эндокринной системами. Из нервных элементов в регуляции сосудов головного мозга наибольшее значение придается вегетативной нервной системе, элементы которой представлены практически на всех уровнях иерархии структур головного мозга и на периферии.

Периферическая вегетативная нервная система подразделяется на симпатический и парасимпатический отделы в виде соответствующих узлов (ганглиев) и сети волокон, пронизывающих буквально все органы и ткани.

Если раньше считали, что симпатическая нервная система обеспечивает "симпатию" между органами, то есть их согласованную деятельность, то сегодня ее функцию определяют как адаптационно (приспособительно) - трофическую (питательную), повышающую активность организма; парасимпатическая же система способствует стабилизации функций, то есть восстановлению затрат, связанных с деятельностью.

Так, при возбуждении симпатических нервов ритм сердечных сокращений учащается, сосуды суживаются, повышается артериальное давление, усиливается обмен веществ, повышается уровень питания тканей; утомленные мышцы рук и ног начинают энергичнее работать. В то же время расслабляется мускулатура желудка и кишечника, расширяются сосуды, снабжающие кровью сердце.

При возбуждении парасимпатической нервной системы, напротив, ритм сердечных сокращений замедляется, сосуды расширяются, кровяное давление понижается, понижается и уровень обмена веществ. В то же время усиливается двигательная функция мускулатуры желудка и кишечника, суживаются сосуды, снабжающие кровью сердце.

Бытовавшее раньше представление об антагонизме между симпатической и парасимпатической нервными системами сменилось представлением об едином согласованном действии этих нервных приборов. Если начало одного процесса связано с возбуждением (торможением) симпатических волокон, то конец его обеспечивается возбуждением (торможением) парасимпатических, и наоборот. Что касается регуляции сосудов головного мозга, то существование нервных аппаратов, обеспечивающих как расширение, так и сужение его сосудов, сегодня уже можно считать доказанным.

Раздражение шейного симпатического нерва вызывает спазм сосудов мягкой мозговой оболочки; раздражение на шее блуждающего нерва, напротив, вызывает резкое расширение сосудов этой же оболочки.

Сосудосуживающие импульсы для сосудов системы внутренней сонной артерии посылает верхний шейный симпатический узел (он связан с I-III сегментами спинного мозга), а для сосудов системы позвоночных артерий - так называемый "звездчатый" симпатический узел, который связан с IV-VII сегментами спинного мозга.

При раздражении различных отделов промежуточного мозга также наблюдаются различные сосудодвигательные эффекты: раздражение верхней части подбугорья вызывает сужение, а раздражение нижней части - расширение сосудов мягкой мозговой оболочки.

Важным для нас является и то обстоятельство, что в стенках артерий и венозных синусов твердой мозговой оболочки заложено большое количество чувствительных, воспринимающих боль нервных окончаний.

Паутинная же оболочка сама по себе их лишена, но крупные сосуды под- паутинного пространства очень богаты болевыми рецепторами, так же как и сосуды мягкой мозговой оболочки. Снабжены чувствительными к боли нервными окончаниями и сосуды ткани мозга. Как писал известный советский невропатолог А. М. Гринштейн, "говоря о болевой чувствительности мозговой ткани, в сущности, подразумевают чувствительность ее сосудов".

Наибольшей способностью давать болевые ощущения при раздражении обладают артерии и вены твердой мозговой оболочки, подпаутинного пространства и крупные сосудистые ветви, идущие в веществе мозга. Чем меньше сосуды мозга, чем они тоньше, тем слабее их раздражение вызывает ощущение боли. Раздражение мелких (как поверхностных, так и внутримозговых) сосудов и стенок желудочков мозга болевого ощущения вообще не вызывает.

Главным из раздражителей, вызывающих боль, является лишение ткани кислорода - кислородное тканевое голодание - гипоксия. Импульсы, возникающие в нервных окончаниях на сосудах, собираются в основном чувствительными ветвями тройничного и блуждающего нервов. Собственными проводниками болевого чувства являются также нервные сплетения артериальных сосудов мозга.

По указанным путям болевые импульсы от мозговых оболочек и сосудов мозга вступают в центральную нервную систему - общие коллекторы боли (зрительные бугры), а оттуда в кору головного мозга (преимущественно в заднюю центральную извилину).

Очень важные сведения о локализации головных болей при раздражении мозговых оболочек и чувствительных окончаний внутри мозговых сосудов дала нейрохирургическая практика. Во время операций на головном мозге было установлено, например, что раздражение твердой мозговой оболочки в передних отделах мозга вызывает боли в носу и во лбу по средней линии, раздражение средней артерии мозговой оболочки - в виске и в глазу, внутричерепной части внутренней сонной артерии - боль в окружности глаза, в его глубине и в виске, раздражение основной и позвоночной артерии вызывает боли в затылке и т. д. Изучена была также характерная проекция болей при раздражении венозных синусов мозга.

Советский ученый А. М. Гринштейн установил три зоны головной боли в зависимости от того, какой сосуд являлся ее источником.

Первая зона - орбитальная, захватывающая корень носа, лоб, прилегающий к орбите глаза, глазное яблоко,- связана с раздражением околососудистого сплетения вокруг глазничной артерии, которая ответвляется от внутренней сонной артерии, после того как последняя вступает в полость черепа. Вторая зона - центральная (лобно-теменно-височная) - спереди граничит с орбитальной, а сзади с затылочной зоной. Боли в ней связаны с нервными сплетениями средней артерии мозговой оболочки. Третья зона - затылочная - соответствует поражению околососудистых нервных сплетений вокруг позвоночных артерий.

Какие же химические процессы лежат в основе нервной регуляции? Их расшифровка идет непрестанно на протяжении всего XX столетия. Ученые добывают все новые факты, раскрывающие химизм нервных процессов, в том числе и химическую основу боли.

Очень важно было, в частности, узнать, как при помощи нервного импульса передаются сигналы управления из нервных центров к другим нервным клеткам, к исполнительным органам - железам, мышцам, сосудам,- какие химические агенты участвуют в формировании чувства боли.

Начало нынешнего века ознаменовалось открытием ацетилхолина - химического вещества, которое является передатчиком - трансмиттером нервного возбуждения от одной нервной клетки к другой. Затем были обнаружены еще два вещества с аналогичной функцией, но другой природы - адреналин и норадреналин. Было установлено, что передача нервного импульса от одной нервной клетки к другой, от нервной клетки к клеточным образованиям мышц, желез, сосудов происходит в местах контакта между ними - так называемых синапсах.

Синапс представляет собой щель шириной примерно 150-200 А (Ангстрем - стомиллионная доля сантиметра), находящуюся между двумя пластинками (мембранами); одна из них является окончанием отростка одного нерва, другая - началом другого нервного отростка либо телом нервной клетки. Именно в синапс выделяется химический передатчик импульса от передающей клетки, который здесь же вступает в связь со структурами воспринимающей его клетки (химиорецепторами).

Было установлено, что ацетилхолин, норадреналин и адреналин являются химическими передатчиками нервного возбуждения в образованиях как периферической (нервные узлы, сплетения, корешки и т. д.), так и центральной (головной и спинной мозг) нервной системы.

В зависимости от того, какой химический передатчик возникает при возбуждении того или иного нервного волокна, последние были подразделены на холинергические (где для переноса импульса выделяется ацетилхолин) и адренергические (выделяющие при возбуждении норадреналин и адреналин).

Ацетилхолин образуется из эфира холина и уксусной кислоты. Выделяясь в синапсе и передав сигнал нервного возбуждения на рабочий орган или нервную клетку, он тут же разрушается ферментом, который носит название "холинэстераза". Действие ацетилхолина сходно с эффектом раздражения парасимпатического нерва. Поступая в кровь, ацетилхолин захватывается красными кровяными шариками - эритроцитами - и разносится ими по всему телу; при разрушении эритроцитов он вновь попадает в кровь, оказывая парасимпатический эффект.

Медиаторы, вызывающие эффект симпатического возбуждения,- адреналин и норадреналин - относятся к группе биологически активных веществ, называющихся катехоламинами. Катехоламины - это и гормоны (вещества-регуляторы, выделяемые железами внутренней секреции), и нейротрансмиттеры симпатической нервной системы.

Адреналин и норадреналин образуются в мозговом слое надпочечников, откуда и попадают в кровь. Если норадреналин является нейротрансмиттером как в периферической, так и в центральной нервной системе, то его предшественник дефомин является химическим передатчиком только в центральной нервной системе (головном мозге).

Таким образом, как ацетилхолин, так и катехоламины, находясь в крови и тканевой жидкости даже в самых небольших количествах, оказывают активное регулирующее действие на соответствующие воспринимающие нервные аппараты.

Химиорецепторы в тканях в зависимости от того, какое биологически активное вещество они воспринимают, соответственно подразделяются на холинорецепторы и адренорецепторы.

Сегодня известен в качестве передатчиков нервного возбуждения и целый ряд других химических веществ: серотонин, гамма-аминомасляная кислота и др.

На основе полученных наукой данных создано учение о так называемых биохимических нейронных системах мозга. В зависимости от того, какой химический передатчик лежит в основе функционирования той или иной нейронной системы, они подразделяются на холинергические (ацетилхолин), адренергические (катехоламины), серотонинергические (серотонин) и т. п.

Все шире развиваются также представления о гуморальном регуляторном звене в организме. Дело в том, что все ткани, органы, клетки выделяют в окружающую их межклеточную тканевую жидкость и в кровь продукты своей жизнедеятельности, так называемые метаболиты, обладающие высокой биологической активностью. Уже давно науке известны гормоны - вещества, выделяемые железами внутренней секреции. Было выяснено, что продукты мозгового слоя надпочечников имитируют эффект адренергических нервных волокон; такой же активностью обладает и тиреоидин - гормон щитовидной железы. Напротив, гормон поджелудочной железы - инсулин, гормоны зобной железы в основном воспроизводят холинергический эффект.

Здесь нужно рассказать и о тех химических веществах, роль и значение которых в нервно-сосудистой регуляции, в формировании болевого ощущения особенно четко вырисовывались в последние годы. Поэтому они имеют весьма тесное отношение к вопросу о происхождении мигрени.

Рассмотрим их по порядку. Одним из биологически активных веществ, имеющих непосредственное отношение к регуляции сосудов и к проблеме боли, является гистамин. Он образуется в организме из аминокислоты гистидина во многих органах и тканях, наиболее активно в органах желудочно-кишечного тракта - печени, поджелудочной железе, особенно в больших количествах в кишечнике (при помощи бактерий, живущих в кишках). Немного гистамина попадает в организм и с пищей - мясом, овощами (шпинат) и другими продуктами.

В местах образования гистамин неактивен, так как он связан с белками тканей. Освобождение связанного тканями гистамина - гистаминолиберация ("либеро" - свобода) происходит под влиянием охлаждения, перегревания, приема некоторых лекарств и продуктов, под воздействием ионизирующей радиации и т. д.

Гистамин в активном состоянии является чрезвычайно действенным биологически активным соединением; он повышает проницаемость сосудов., расширяет капилляры, суживает артерии, резко повышает выделение катехоламинов из мозгового слоя надпочечников и т. д.

Попадание в кровь свободного гистамина вызывает своеобразное состояние, внешне весьма близкое к аллергическому. Это состояние проявляется зудом в различных частях тела, сыпью и кожными волдырями, отеками, которые чаще всего располагаются на лице и кистях рук. В таком случае провоцируются приступы мигрени, насморка, бронхиальной астмы, крапивницы, может быть повышение температуры тела.

В ответ на освобождение гистамина организм формирует линию защиты: во-первых, начинает вырабатываться фермент (гистаминаза), который разрушает его, во-вторых, в нормальной крови находится специальный белок (плазмопексин), который вновь связывает освободившийся гистамин. Это связывание гистамина называется гистаминопексическим эффектом. Если плазмопексина в крови недостаточно, то гистаминопексия не осуществляется, и тогда даже обычные, не превышающие норму количества гистамина могут вызывать болезнетворное действие.

Другой биологически активный регулятор - серотонин - впервые был выделен в 50-е годы нынешнего столетия из сыворотки крови быка. Выделенное вещество оказалось способным повышать артериальное давление. Отсюда и его название (serum по-латыни - сыворотка, "тонин" - повышающий давление). У человека серотонин особенно активно вырабатывается из аминокислоты триптофан в кишечнике, откуда попадает в печень, затем в кровь, где захватывается в основном клетками крови, именуемыми тромбоцитами.

Серотонин в головном мозге выполняет функцию нейротрансмиттера, нервные клетки, его продуцирующие, локализуются преимущественно в подбугорье и в среднем мозге.

Серотонин, как и гистамин, находится в тканях в связанном виде. Его освобождение часто происходит под влиянием различных препаратов и других биологически активных метаболитов, например резерпина, амфетамина, тирамина.

Освобожденный серотонин суживает крупные артерии и вены и в то же время расширяет мелкие сосуды; четкой направленности в действии серотонина до сих пор окончательно не выявлено. В ряде случаев он ведет себя подобно адренергическому нейротрансмиттеру. В большинстве же - подобно холинергическому. Так же ведет себя серотонин и в плане болетворного эффекта: в одних случаях он снимает боль, в других - усиливает ее.

Серотонин во многом определяет так называемое "болевое поведение". Если добиться истощения резервов серотонина в мозге, вводя подопытному животному резерпин, то при нанесении болевого раздражения животное "нервничает" больше обычного; оно громче и сильнее кричит, пытается укусить и сорвать электроды, подводящие ток, которым вызывается боль. Если же повысить количество серотонина в мозге путем введения дополнительных количеств аминокислоты, из которой он образуется,- триптофана, то животное хоть и сильно кричит, но не делает попытки сорвать электроды.. Отсюда напрашивается вывод о том, что серотонин влияет на восприятие боли.

Сведения об обмене серотонина при мигрени достаточно противоречивы: некоторые исследователи утверждают, что во время приступа возрастает количество продуктов разрушения серотонина, определяемых в моче, и одновременно значительно падает его количество в крови (в среднем до 20 %). Другие, напротив, полагают, что в начале приступа имеет место некоторый рост содержания серотонина в крови, а в период разгара мигрени - незначительное его снижение, не выходящее за рамки исходных количеств. Третьи исследователи считают, что в период приступа количество серотонина в крови значительно увеличивается.

Из биогенных аминов, имеющих отношение к мигрени, следует рассказать и о тирамине. Тирамин был обнаружен в шоколаде, сыре, бананах, сельдерее. Было показано, что принятый внутрь тирамин вызывает освобождение катехоламинов и увеличение их количества в крови. Некоторым исследователям удалось введением тирамина в чистом виде вызвать приступ мигрени; другие, однако, не подтвердили эти данные.

Из биологически активных соединений, вызывающих болевые ощущения,

сегодня, пожалуй, на первый план выступают вещества, которые обнаруживаются в крови и носят название кининов. Они имеют белковоподобную природу, их образование и распад очень тесно связаны с процессом свертывания крови. В печени образуются предшественники кининов - кининогены, которые попадают в плазму крови; там же в печени и в поджелудочной железе образуется предшественник фермента калликреина - калликреиноген. Оба этих фактора - кининоген и калликреиноген - находятся в плазме крови в неактивном состоянии.

Когда организму приходится мобилизовать защитные силы для борьбы с какой-либо вредностью (нарушение кровообращения, недостаток кислорода, травма, ожог и т. д.), в крови активируются системы свертывания и антисвертывания крови. Появляются ферменты, способствующие растворению сгустков крови (плазмин), и вещества, способствующие свертыванию (фактор Хаггемана).

Как плазмин, так и фактор Хаггема- на способствуют переходу неактивного калликреиногена в активный калликреин, а калликреин превращает неактивный кининоген в активный кинин. Так в тканях образуются местные тканевые гормоны - кинины. К ним относятся брадикинины, каллигин и энтеротоксин.

Наибольшими болетворными свойствами обладает брадикинин (в его состав входят пять аминокислот: серии, глицин, у фенилаланин, пролин, аргинин). Этот биогенный амин открыт в 1949 году. По отношению к сосудам он во много раз более активен, чем гистамин. Некоторые утверждают, что он является наиболее активным из сосудорасширяющих и болетворных факторов среди всех известных сегодня биологически активных веществ.

Брадикинин вызывает боль, будучи представлен в таких количествах, которые трудно поддаются измерению (в разведении 10^-7 г/л, то есть одна десятимиллионная часть грамма!). Где уж угнаться за такой дозировкой даже гомеопатам!

Брадикинин содержится в ядах ос, пчел, скорпионов, змей, и почти каждый человек испытал на себе то чувство мучительной резкой жгучей боли, отека и зуда на месте укуса, которое сегодня объясняется введением в толщу кожи гистамина и брадикинина.

Установлен весьма интересный факт: гистамин и серотонин являются активаторами кинина. Как говорит известный советский физиолог Г. Н. Кассиль, "боль порождает боль".

Близок к брадикинину и биологически активный полипептид энтеротоксин (субстанция Р). В его состав также входят аминокислоты: лейцин, изолейцин, лизин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, аланин. Эта субстанция в значительном количестве выделяется из желудочно-кишечного тракта. Она представлена также в различных отделах центральной нервной системы и в корешках, проводящих болевую чувствительность на периферии. Субстанция Р также способна вызывать боль, находясь в крови в весьма малой концентрации.

Установлен факт, свидетельствующий о высвобождении кининов такими биологически активными веществами, как простагландины.

В отличие от биогенных аминов - веществ белковоподобного характера - простагландины представляют собой ненасыщенные жирные кислоты. Они являются универсальными регуляторами биологических процессов, происходящих в организме, поддерживают нормальный уровень биохимического и физиологического функционирования, модулируют (усиливают или ослабляют) активность других регулирующих механизмов, то есть опосредуют воздействие на клетки различных биологически активных веществ.

Простагландины очень долго ждали своего открытия и признания. Объясняется это тем, что в организме человека они образуются в ничтожно малых количествах и очень быстро разрушаются.

Название их связано с органом, из которого они были впервые выделены,- предстательной железой. Эта железа играет большую роль в продолжении человеческого рода; в ней вырабатывается фактор, способствующий подвижности сперматозоидов. Ученые, проводя различные опыты с водными и спиртовыми вытяжками из железы, искали в предстательной железе вещества, повышающие половую активность, а нашли, как это часто бывает в науке, другое - вещество, понижающее кровяное давление. Тогда в литературе появились первые упоминания о наличии в предстательной железе какого-то "сосудистого гормона".

Впервые в чистом виде простагландины выделил шведский ученый С. Бергстрем из замороженных семенных желез барана. Извлекаемые из тканевой смеси эфиром простагландины получили название простагландинов Е (они расширяют сосуды), а другие, извлекаемые из смеси фосфатным буфером,- простагландины F (они суживают сосуды).

Различие реакций мозговых сосудов на простагландины Е и F было доказано работами советских ученых под руководством Э. С. Габриэляна.

Простагландин Е тормозит симпатические эффекты, то есть действие катехоламинов на сосуды. Было показано, что внутривенное введение одной из форм простагландина Е вызывает головные боли мигренеподобного характера, с предвестником, напоминающим мерцательную скотому.

Затем появилось исследование, в котором утверждалось, что серотонин приводит к высвобождению простагландинов, а те уже вызывают мигренозный приступ.

Из пищевых продуктов предшественники простагландинов - линолевая, линоленовая и арахидоновая ненасыщенные жирные кислоты - более всего содержатся в подсолнечном, льняном, конопляном, кукурузном, соевом маслах. Потребность в них невелика - 15-20 граммов в день. Меньше их в свином жире и в оливковом масле, совсем нет в кокосовом масле, в масле какао и в сливочном.

Простагландины образуются в тканях при недостаточном поступлении кислорода, механическом растяжении, электростимуляции, воздействия ряда гормонов.

Поскольку наиболее массивно простагландины образуются из арахидоновой кислоты в легких, был поставлен вопрос, звучащий сегодня по меньшей мере пародоксально: является ли мигрень заболеванием легких?

В 70-х годах исследователи сообщили, что из перекиси арахидоновой кислоты в стенках сосудов образуется вещество, которое не только расширяет сосуды, но и предупреждает образование тромба. Это вещество нарекли простациклином. Оно также больше всего вырабатывается в легких, что дало даже повод трактовать последние как железу внутренней секреции.

Такая же версия была выдвинута и по отношению к почкам. Давно было известно, что при поражении почек вырабатывается и поступает в кровь фактор, повышающий артериальное давление (ренин). Однако в 1960 году из мозгового слоя почки (расположен под наружным корковым слоем) было выделено путем вытяжки вещество, обладающее способностью резко понижать артериальное давление. Его идентифицировали с простагландином А.

Стало быть, артериальное давление на нормальном уровне удерживается двумя системами: прессорной (повышающей давление), которая вступает в действие при резком снижении давления, и депрессорной (понижающей давление), которая начинает действовать при повышении его уровня; при болезненных состояниях эти процессы сдвигаются и равновесие нарушается. Уже сегодня применение простагландинов приводит к терапевтическому успеху при повышенном давлении.

Интересно заметить, что стресс, насыщение пищевого рациона солью, прием в больших дозах таких лекарств, как аспирин, индометацин, уменьшают содержание простагландинов в почках на 50-60 %. При кислородном голодании (скажем, сердечной мышцы у больных инфарктом миокарда) простогландины Е и F накапливаются в сердце, предотвращая захват мышцей адреналина; тем самым они спасают ее от "адреналинового удара", улучшают кровоток, предотвращая нарушение сократительной способности мышцы сердца и сердечного ритма.

Простагландин Е угнетает действие гормонов - адреналина, глюкагона (гормон поджелудочной железы), вазопрессина, кортикотропина (гормона гипофиза) и т. д., вызывающих повышение артериального давления. Это действие достигается тем, что простагландины меняют функцию фермента, находящегося в мембране воспринимающей клетки, и "гормональная пуля", направленная в клетку, не достигает своей цели; простагландин "защищает своей грудью мишень", куда направляется гормон. С помощью этого механизма он и осуществляет свою регулирующую жизнь клетки роль.

В 1979 году был выяснен новый интересный факт: предшественник простагландина арахидоновая кислота, попадая в лейкоциты (белые кровяные шарики), превращается там в биологически активные соединения - лейкотриены. С ними связывают сейчас развитие крапивницы, бронхиальной астмы, мигрени.

Не следует думать, что только те биологически активные соединения, о которых рассказано выше, могут привести к мигрени.

Имеются указания на возможную связь возникновения мигренозных приступов с нарушением обмена гепарина - вещества, вызывающего разжижение крови.

Некоторые ученые говорят о гормоне надпочечника - альдостероне, избыточное накопление которого в крови приводит к задержке воды в организме и тем самым способствует формированию отека в мозге при мигренозном приступе.

У ряда больных в период приступа в крови было обнаружено увеличение пролактина - гормона, регулирующего выработку грудного молока у женщин (однако применение средств, угнетающих пролактин, лечебного эффекта не дало).

И наконец, существует точка зрения, которая пытается объяснить наследственный характер мигрени врожденным ферментным дефектом (отсутствием фермента орнитинкарбомилтрансферазы), который приводит к избыточному накоплению аммония в крови. У страдающих этим ферментативным дефектом нагрузка белковой пищей, либо хлористым аммонием провоцировала приступ мигрени.

Было бы ошибочным считать, что организм остается беззащитным к этому "наводнению" его болетворными факторами. Если бы не было предусмотрено значительное число "линий защиты", наша жизнь превратилась бы в сплошные мучения.

Природа предусмотрела естественные, образующиеся в организме противоболевые факторы. В ряде органов содержатся тканевые гормоны, действие которых противоположно кининам. Так, из тканей печени и околоушной железы быка был выделен препарат, который препятствует превращению кининогенов в кинины.

В центральной нервной системе выявлены противоболевые химические вещества - полипептиды - так называемые эндорфины, энкефалины, которые обладают мощным противоболевым эффектом, во много раз превышающим по своей активности такие издавна известные препараты, как опий и морфий.

Указанные химические болевые и противоболевые факторы взаимно уравновешивают друг друга, обеспечивая ощущение внутреннего комфорта и отсутствия боли. При заболеваниях, в том числе и при мигрени, это равновесие нарушается.

Заканчивая изложение настоящего раздела, хотелось бы кратко резюмировать то основное, что, на наш взгляд, 'должен извлечь для себя читатель.

При рассмотрении этиологии, патогенеза и клиники такого заболевания, как мигрень, врачам приходится учитывать:

структуры центральной и периферической нервной системы, которые вовлекаются в болезнетворный процесс при каждом мигренозном приступе; их функциональную значимость, во многом определяющую те явления, которые наблюдаются при мигрени;

строение и функции мозговых оболочек, которые наряду с крупными сосудами мозга являются теми образованиями, где заложены воспринимающие боль нервные окончания;

особенности кровообращения (артериального и венозного) и ликворообрашения в мозге, нарушения которых тоже характеризуют мигренозный приступ;

современные взгляды на формирование чувства боли вообще и головных болей в частности;

химические процессы, лежащие в основе нервной деятельнсоти, нервно-химической регуляции внутримозговых сосудов, формирование чувства боли; их связь с нейрогормонально-гуморальными сдвигами, наступающими в различных органах и системах человека, страдающего мигренью.

Только на основе синтеза этих представлений можно понять мигрень не как местное заболевание какого-либо участка сосудистой системы мозга и его оболочек, но прежде всего как болезнь всего организма в целом, понять ее связи с другими болезненными состояниями человека.