УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2007, том 38, № 2, с. 92-95
ОБЗОРЫ И РЕЦЕНЗИИ
РЕЦЕНЗИЯ НА МОНОГРАФИЮ В.А. САФОНОВА "ЧЕЛОВЕК В ВОЗДУШНОМ ОКЕАНЕ" Изд. "Национальное обозрение". Москва. 2006, 216 с.
В рецензируемой монографии проанализирован и обобщен большой пласт современных научных данных по важнейшим вопросам физиологии дыхания, представляющим интерес не только для специалистов узкого профиля, но и для широкого круга читателей, интересующихся вопросами биологии и физиологии. Диапазон затронутых проблем дает возможность получить представление о механизмах функционирования дыхательной системы в целом в различных условиях, в норме и при патологии, на протяжении всей жизни человека начиная с первых дыхательных движений плода и заканчивая дыханием в терминальном состоянии. В монографии изложены не только современные литературные данные по этим вопросам, но и результаты многолетней и плодотворной работы самого Виктора Аврамовича Сафонова.
Книга состоит из десяти глав. В первой главе в краткой форме излагаются основные вопросы строения и функции дыхательной системы. Основная часть книги (вторая, третья и четвертая главы) посвящена современным проблемам нейрофизиологии дыхания. Читателю предоставляется возможность почерпнуть новейшие научные данные о нервной регуляции дыхания, структурно-функциональной организации дыхательного центра, механизмах генерации дыхательного ритма.
Как известно, центральные механизмы регуляции дыхания очень сложны. Они включают в себя несколько уровней регуляции (спинномозговой, бульбарный и супрабульбарный), несколько контуров регуляции (хеморецепторный и механо-рецепторный), несколько принципов регулирования (по отклонению, по возмущению). Важным аспектом функционирования дыхательной системы является обеспечение необходимой вентиляции легких (в соответствии с метаболическими потребностями организма) при наименьших энергетических затратах. Все эти вопросы подробно разбираются во второй главе монографии. В конечном итоге предлагается обобщающий вариант схемы управления дыхательной системой, согласно которой она представляет собой открытую адаптивную самообучающуюся систему, построенную по иерархическому принципу.
Основным объектом изучения в нейрофизиологии дыхания является дыхательный центр. В третьей главе проводится исторический экскурс в
историю развития учения о дыхательном центре. С использованием схем и рисунков подробно анализируется влияние на дыхательную периодику разноуровневых перерезок ствола мозга. На основании современных нейрофизиологических данных, полученных В.А. Сафоновым и его сотрудниками, а также другими известными российскими и зарубежными учеными, аргументировано доказывается несостоятельность концепции о множественности дыхательных центров (пневмо-таксического, апнейстического, гаспинг-центра, центра вдоха и центра выдоха). Подчеркивается, что различные формы дыхательных движений обусловлены изменениями, происходящими в одних и тех же регулирующих механизмах. Другими словами, различные формы дыхательного ритма генерируются нейронами одного единственного дыхательного центра (расположенного в продолговатом мозге) и отражают разные состояния их деятельности. Формирование же патологических типов дыхания связано не с существованием специальных центров регуляции, а с нарушением си-наптических, нейромедиаторных процессов в хе-мо- и механорецепторных контурах регуляции дыхания. Следует отметить, что это заключение имеет важное методологическое значение для развития исследований в области патофизиологии дыхания.
В функциональной организации дыхательного центра автор выделяет три основных функциональных блока - хеморегулятор, механорегуля-тор и автогенератор. Основной функцией автогенератора является генерация дыхательного ритма. Нельзя не согласиться с автором в том, что автоматическая деятельность дыхательного центра является не только основной нейрофизиологической, но и общебиологической проблемой. В настоящее время эта область исследований достаточно бурно развивается и является одной из наиболее сложных в физиологии дыхания. В четвертой главе монографии анализируется и обобщается большое количество новейших экспериментальных данных и точек зрения по вопросам ритмогенеза и, что самое главное, излагаются эти сложнейшие вопросы в понятной для читателя форме. Обсуждаются различные гипотезы и модели ритмогенеза - пейсмекерные, сетевые и гибридные пейсмекерно-сетевые, в том
числе и модель ритмогенеза, разработанная самим В.А. Сафоновым, которая хорошо известна среди специалистов по физиологии дыхания. Она проста для понимания, очень логична и основана на собственных данных, полученных автором в экспериментах с регистрацией нейронной активности дыхательного центра и в модельных исследованиях с просчитыванием разнообразных вариантов межнейронных связей, способствующих формированию устойчивой ритмической активности. Согласно этой модели основу ритмообра-зующей нейронной группы составляет нейронная сеть, состоящая как минимум из четырех нейронов, объединенных в ритмообразующее кольцо и связанных между собой тормозными связями, которые обеспечиваются главным образом двумя тормозными медиаторами - гамма-аминомасля-ной кислотой и глицином. На современном этапе изучения механизмов дыхательного ритмогенеза, как обосновано считает автор, перспективным является переход от чисто нейрофизиологического подхода к нейромедиаторному. Именно такой подход уже используется автором в исследованиях нарушений дыхательного ритма при формировании патологических типов дыхания, результаты которых подробно изложены в предпоследней, девятой главе рецензируемой монографии.
Пятая глава книги, посвященная становлению функции дыхания в онтогенезе, так же вызывает неподдельный интерес. Следует сказать, что эта проблема очень редко затрагивается в монографиях и очень кратко излагается в учебных пособиях по физиологии дыхания. В этой главе автор последовательно рассматривает наиболее дискуссионные в этой области исследований вопросы: физиологическое значение дыхательных движений плода, становление ритмической активности дыхательных мышц, влияние нервных и гуморальных факторов на внутриутробные дыхательные движения, механизм возникновения первого вдоха новорожденного и становления послеродовых ритмичных дыхательных движений. На основании собственных данных автор проводит анализ особенностей дыхательных движений плода на разных сроках гестации при нормально протекающей беременности и при беременности, осложненной фетоплацентарной недостаточностью. Описываются нормальные и патологические типы внутриутробных дыхательных движений. Приводится соответствующая таблица с точно установленными сроками их возникновения. Обсуждается до сих пор окончательно невыясненный вопрос о физиологическом значении внутриутробных дыхательных движений, которые в принципе не выполняют собственно дыхательную функцию. Как предполагает автор их значение заключается, прежде всего, в тонизирующем влиянии на ЦНС, вследствие иррадиации возбуждения из дыхательного центра, а также в
облегчении циркуляции крови, которое вызывается снижением давления в грудной полости плода по причине увеличения объема грудной клетки во время "вдоха".
И еще один важный момент, на основании анализа литературных данных и результатов собственных исследований аргументируется точка зрения, согласно которой изменения газового состава крови или усиление притока афферентной импульсации сами по себе не могут быть причиной начала внеутробного дыхания. Результаты эхографических исследований, проводимых под руководством В.А. Сафонова, убедительно показали, что вопреки общепринятому мнению в большинстве случаев первое внеутробное дыхательное движение является не вдохом, а чиханием. Этот факт имеет принципиально важное значение. Если у плода функционирует только автогенератор дыхательного центра, то после родов включаются многочисленные рефлекторные воздействия. Полученные автором данные позволяют предположить, что именно чихательный рефлекс, по всей вероятности, и запускает вне-утробное дыхание. После чихания, вызванного увеличением экспираторного напряжения под действием внешних и внутренних факторов, возобновляется ритмическая деятельность дыхательных нейронов, прерванная во время выхода плода из родовых путей (послеродовое апноэ). Это подтверждает результативность методологического подхода предлагаемого автором к исследованию механизма возникновения первого вдоха новорожденного, когда послеродовое апноэ и возникновение первого вдоха не отделяются друг от друга, а рассматриваются как последовательные звенья в одной цепи событий.
Материал шестой главы касается прикладных вопросов физиологии дыхания. В нем рассматриваются особенности дыхания в загрязненной газовой среде, описываются различные средства защиты дыхательных путей. Обсуждаются механизмы регуляции дыхания при пониженном атмосферном давлении. При этом особое внимание уделяется развитию кислородного голодания в этих условиях и формированию ответной компенсаторной реакции дыхательной и сердечнососудистой систем. Подчеркивается противоречивость компенсаторного эффекта от увеличения вентиляции легких в ответ на недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе, неизбежно сопровождающегося вымыванием углекислого газа. В результате при кислородном голодании организм страдает не только от недостатка кислорода, но и от недостатка углекислоты.
В этой же главе обсуждаются и основные проблемы гипербарической физиологии. Описывается специальное снаряжение, используемое для подводных погружений, рассматриваются причи-
94
АЛЕКСАНДРОВА
ны и механизмы развития декомпрессионной болезни, углекислотного отравления и азотного наркоза. Излагаются различные способы искусственной вентиляции легких, являющейся эффективным средством компенсации дыхательной недостаточности, ведущей к кислородному голоданию. При этом отмечается чрезвычайно важный рефлексотерапевтический эффект искусственной вентиляции легких. Затрагивается очень интересный вопрос о возможности протезирования дыхательного центра и создания устройства, способного адекватно
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.