В том-то и дело, что Ру и Безредка уничтожили анафилаксию, не допустили ее возникновения.
Они добились этого при помощи наркоза. Им пришла в голову мысль проверить, как действует наркоз при анафилаксии. Вторую, ничтожную, но убийственную дозу сыворотки они впрыснули морской свинке, предварительно дав ей понюхать серного эфира.
Вдохнув немного эфира, свинка погрузилась в глубокий наркозный сон. Вот тогда Ру*и Безредка ввели ей под кожу вторую, смертельную дозу сыворотки. Но морская свинка продолжала спокойно спать. А когда наркоз был прекращен, она, спустя некоторое время, проснулась и вела себя как обычно, избавленная от жестокой участи, которая ожидала ее. Никакого анафилактического, как говорят в этих случаях, шока, несшего смерть, у свинки не наступило и позже, после сна.
Таким образом, перед исследователями обнаружился странный факт. Во время наркоза организм морской свинки неожиданно потерял целиком одно свойство – сенсибилизированность, сверхчувствительность.
Перестройка механизма
Обратили ли внимание Ру и Безредка на неожиданный результат своего опыта? Разумеется. Ведь достигнуть его – предохранить животное от смерти, снять анафилактический шок – и являлось целью их опыта.
Они добились нужного. И на этом успокоились. Своему опыту Ру и Безредка особого значения не придали.
Совсем по-иному отнеслись к этой проблеме советские исследователи.
В клинике Ленинградского института хирургической невропатологии профессор Молотков лечил отеки кисти разного происхождения оперативным путем. Он перерезал нервные веточки, ведущие к кисти. И отеки, которые не поддавались никакому обычному лечению – ваннами, электризацией, теплом, компрессами, – исчезали бесследно в течение двадцати четырех часов.
Это было настолько необыкновенно, показательно и эффективно, что врачи, которые подобное лечение отека видели впервые, были совершенно изумлены.
В чем смысл операции Молоткова? В том, что перерезка нервов, повидимому, каким-то образом перестраивает и изменяет условия, поддерживающие отеки.
Можно сказать иначе. Перерезка нервных волокон кисти прерывает связь между кистью и центральной нервной системой. Это, очевидно, прекращает действие тех причин, которые вызывают отек. Можно сказать еще иначе. Стоит выключить влияние центральной нервной системы на процессы в кисти, как отеки исчезают.
Чтобы доказать правильность подобного положения, лучше всего, конечно, прибегнуть к опыту. В данном случае нужно поставить такой опыт, при котором вызывается отек и одновременно выводится в известной мере из строя центральная нервная система, главным образом головной мозг, кора больших полушарий головного мозга.
Опыт должен быть прост и ясен, тогда он будет убедителен.
Первая часть опыта может быть выполнена без особых затруднений. Вызвать искусственно, по желанию, отек удается очень быстро таким сильным ядом, как люизит – известное боевое отравляющее вещество.
Капля люизита, попавшая на кожу, вызывает очень скоро – в течение одной-двух минут – заметный воспалительный отек, а спустя еще некоторое время на месте отека появляется более глубокое поражение кожи, даже с омертвением ткани.
Вторая часть эксперимента решается наркозом. Наркоз в известной мере выключает на время центральную нервную систему.
Ленинградский профессор Всеволод Семенович Галкин поставил такой опыт с люизитом в своей лаборатории при кафедре патологической физиологии Военно-морской медицинской академии.
Опыт проделали на двух кошках. На "бедре каждой из них выбрили нужный участок. Получилась гладкая, как площадка, полоса кожи.
Затем одной кошке дали эфирный наркоз. Она заснула глубоким сном. Другой кошке наркоза не дали. Она служила для контроля, для сравнения.
Обеим кошкам на выбритые места нанесли по капле люизита. У не спавшего животного на коже началось покраснение, раздражение и вскоре образовался большой местный отек.
У наркотизированной кошки никакого отека не появилось. Капля люизита продолжала блестеть на своем месте. Она не всасывалась в кожу. Кожа оставалась здоровой.
Опыт был ясен, прост, убедителен. Он подтвердил, что выключение центральной нервной системы действительно влияет на причины, вызывающие или поддерживающие образование отека.
Но вместе с тем экспериментатор понял, что в его опыте кроется более глубокий, более широкий смысл. Было совершенно очевидно, что при наркозе кожа перестала реагировать на раздражитель, даже на такой сильный и обжигающий, как люизит.
Но кожа ведь только часть единого целого, часть организма. Следовательно, напрашивается вывод: наркоз способен как-то изменять некоторые нормальные свойства организма.
Как видите, это вполне похоже на то, что получилось у Ру и Безредка в их случае с анафилаксией.
Но была и разница. Ру и Безредка на этом остановились, а советский исследователь Галкин пошел дальше. Вместе со своими сотрудниками он поставил ряд опытов, которые давали интереснейшие, часто совершенно неожиданные результаты.
Бездействие лейкоцитов
Что такое отек, вызванный каплей люизита? Это реакция кожи на раздражение.
Наркоз прекратил эту способность кожи реагировать на раздражитель. Но ведь в организме имеется много других тканей и клеток, обладающих способностью реагировать на раздражение. Что происходит при наркозе с ними?
Известно, какой большой реактивностью отличается кровь. Как только человек заболевает, особенно если заболевает серьезно, тотчас берут для исследования его кровь. Врачи смотрят, как реагируют на болезнь элементы крови. Больше всего их интересует, что происходит с лейкоцитами, с белыми кровяными тельцами. Становится ли их больше, – наблюдается ли лейкоцитоз, – или число их уменьшается, – наблюдается ли лейкопения? То и другое важно знать врачу: то и другое имеет известное значение для течения болезни.
Лейкоциты – это защитные клетки организма. Они борются со всем вредным и посторонним, что попадает в организм человека и животного, будь то микроб, заноза или посторонний белок. Тогда число лейкоцитов резко увеличивается. Они как бы мобилизуются для схватки с врагом, проникшим в организм.
Посторонний белок является для организма резким раздражителем. Если впрыснуть в мышцу или под кожу немного, хотя бы чайную ложку, обыкновенного коровьего молока, то у человека поднимается температура, появятся боли и покраснение в месте укола, ломота во всем теле, плохое самочувствие. Причина ясна. В молоке много белковых соединений, которые, всасываясь под кожей или в мышцах, являются сильными раздражителями.
Однако этим дело не ограничивается.
Возьмите у него каплю крови и посмотрите на нее в микроскоп. Вы увидите огромное количество лейкоцитов. Вместо нормального количества – пять-шесть тысяч в одном кубическом миллиметре, – их будет десять-двенадцать тысяч, а то и больше. Это лейкоцитоз. Белые кровяные тельца мобилизовались для уничтожения постороннего белка.
Жар, боли, ломота в теле – видимое, ощущаемое выражение борьбы организма с болезнью. Лейкоцитоз – это скрытая, невидимая реакция организма на введенное молоко.
В лаборатории профессора Галкина кошке впрыснули молоко в мышцу бедра и стали следить за поведением животного. Через несколько часов посмотрели в микроскоп на кровь кошки. Количество белых кровяных телец в ней достигло почти двадцати пяти тысяч в одном кубическом миллиметре, а до впрыскивания молока их было двенадцать тысяч – норма для кошки.
Впрыскивание молока вызывало резкую лейкоцитарную реакцию.
В дополнение к этому был поставлен еще один опыт.
Другую кошку при помощи эфира погрузили в глубокий и долгий сон. Через полчаса после начала наркоза ей впрыснули молоко.
Прошло еще полчаса, час, два, три. Во время сна кровь кошки исследовали несколько раз; в ней не находили никакого лейкоцитоза. А между тем в мышцу было впрыснуто молоко – посторонние белки, раздражитель. Сколько бы раз впрыскивание ни повторяли, результат оставался прежним. Лейкоцитарная реакция отсутствовала. Ее остановил наркоз.
Какой же вывод напрашивается из этих опытов? Органам, вырабатывающим лейкоциты, импульсы, сигналы об усилении выработки защитных элементов, посылает головной мозг.
Спят клетки головного мозга под наркозным торможением – нет передачи раздражения, нет сигналов.
Нет сигналов – выработка лейкоцитов не увеличивается.
Прерванная связь
Люизит, молоко – всё это раздражители, так сказать, внешнего порядка. Они действуют на организм извне.
Но есть раздражители, находящиеся в самом организме, которые вырабатываются внутри него. Таковы, например, гормоны.
Гормоны – это вещества, которые выделяются так называемыми железами внутренней секреции – надпочечниками, щитовидной, гипофизарной, поджелудочной и половыми железами.
Гормоны, попадая в кровь, разносятся ею по всему телу и стимулируют, возбуждают работу мышц, кровеносных сосудов, сердца, даже мозга.
Значит, – гормоны – это своеобразные раздражители.
Что происходит с этими внутренними раздражителями при наркозе? Останавливается их действие? Исчезает реакция на них со стороны органов?
Исследователи нашли метод, который позволил приступить к решению этой задачи. Они воспользовались инсулином.
Инсулин – это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, вернее, той частью поджелудочной железы, которая называется "лангергансовскими островками". Само название – инсулин – происходит от латинского слова "инсула" – "остров".
Инсулин необходим для организма. Без него человек погибает прежде всего от истощения. Сколько бы человек ни принимал пищи, ее углеводы не могут быть использованы организмом, если в нем нет инсулина.
Углеводы в теле человека превращаются в сахар. В мышцах и в печени сахар превращается в гликоген. Гликоген дает энергию, силу организму. Без гликогена, например, не может функционировать нервная система, не могут работать мышцы.
Такова роль сахара в организме.
Если нет инсулина, то и при наличии в крови огромного количества сахара ни одна частица его не будет использоваться тканями тела. Сахар, хотя и находясь в крови, будет бесполезным для организма. Из крови через почки он выделится наружу. В крови всегда есть некоторое количество сахара, поступившего из пищи. Стоит ввести в кровь инсулин, как процент содержания сахара начнет понижаться. Такое явление понятно; инсулин помог органам поглотить из крови сахар. В крови сахара становится меньше.
Существует такая болезнь – диабет, или, иначе, сахарная болезнь. У диабетиков поджелудочная железа вырабатывает очень мало гормона инсулина или совсем не вырабатывает его. Диабетик от истощения с трудом поднимает руку или ногу. У него в крови много сахара, а в нервной системе и в мышцах нет гликогена, нет питательного материала. Им нечем работать, без инсулина они не могут усвоить сахар, использовать его.
Как лечат диабетиков? Еще в 1901 году русский ученый Л. В. Соболев впервые высказал такую мысль: перевязав выходной проток поджелудочной железы, можно будет изолировать ту ее часть, которая выделяет гормон. В будущем уровень науки позволит извлекать гормон и применять его как средство для лечения диабета.
Вот подлинные слова Соболева: "До сих пор все попытки лечить диабет посредством введения в организм больного экстракта из целой поджелудочной железы не дали результатов. Перевязывая же проток, мы обладаем теперь средством анатомически изолировать островки, что позволит использовать их для лечения диабета".
Соболев даже указал, какие животные подходят для такой задачи: надо брать железы у "новорожденных телят, у которых островки развиты хорошо".
Спустя два десятка лет эта мысль Соболева была использована канадским врачом Бантингом. Изолируя лангергансовские островки железы телят, он стал извлекать в чистом виде гормон поджелудочной железы. Это спасло жизнь миллионам людей.
Диабетику впрыскивают добытый гормон железы – инсулин, – и тогда восстанавливается нормальная работа организма.
Профессор Галкин вводил инсулин кошкам. У них в крови сразу же падало содержание сахара. Сахар в форме гликогена усиленно поглощался мышцами.
Затем опыт видоизменился. Кошкам вводили сахар в большом количестве, перенасыщав кровь сахаром. После этого животных усыпляли эфиром и впрыскивали инсулин. И опять следили за тем, что происходит с сахаром в крови.
С ним ничего не происходило. Всё его количество, даже увеличенное, оставалось целиком в крови. Можно было подумать, что никакого инсулина и не впрыскивали, что его вовсе нет в организме.
На самом деле он имелся, но ткани не реагировали на его присутствие. Создавалось впечатление, что связь между инсулином и тканями прерывалась.
Реакция тканей на присутствие инсулина исчезла. Для мышц инсулина как бы и не было.
А раз нет инсулина, клетки тканей не могут поглотить сахар.
Эфирный наркоз, затормозивший клетки мозга, прекратил реакцию тканей на инсулин. Галкин сделал вывод о том, что и действие инсулина целиком зависит от центральной нервной системы, от больших полушарий головного мозга.
Вот почему "сигналы" от инсулина не доходили до тканей. Мозг спал. Сон прервал сигналы. Это сделал наркоз.
Укрощение цианистого калия
В течение почти ста лет никто не подозревал об удивительных явлениях, которые сопровождали применение наркоза.
Они были настолько удивительны и новы, что профессор Галкин и его помощники многократно проверяли свои собственные опыты, снова ставили их и опять проверяли.
Множество исследований было проведено и на людях, и на животных. Опыты подтверждали первоначальные факты.
Одним из наиболее интересных был опыт с гормонами. Брали не только инсулин, но и гормон яичников – фолликулин, гормон щитовидной железы – тироксин.
Были произведены очень сложные, очень тонкие наблюдения и анализы. Все они давали один и тот же результат. Стоило только выключить мозг, как действие гормонов прекращалось. Гормоны попадали в кровь, но клетки тех органов, на которые обычно эти гормоны действовали, теперь как бы переставали их воспринимать. Клетки на них не реагировали. Это меняло представление о механизме влияния гормонов на ткани. Раньше считалось, что гормоны "автономны", что они не нуждаются ни в каких посредниках, чтобы воздействовать на органы. А теперь выходило, что гормон действует через центральную нервную систему, через ее высшие отделы, через головной мозг. Опыты Галкина показали: раз мозг спит, гормон бессилен, и хотя он и циркулирует в крови, но не оказывает на организм никакого действия.
Между тем влияние даже ничтожно малых долей гормона исключительно велико.
Что такое, например, один грамм инсулина? Всё его количество едва заметно будет на дне чайной ложки.
У скольких кроликов может снизить содержание сахара в крови этот грамм инсулина? У ста, у тысячи? У десяти тысяч?
Нет, у двадцати двух тысяч!
А на какое количество мышей действует, вызывая у них явления со стороны половой сферы, одна капля фолликулина? На десять тысяч!
Такова сила воздействия гормона. А наркоз прекращает действие даже такого колоссального фактора!
Существует вещество огромной смертоносной силы. Оно называется цианистый калий.
Цианистый калий представляет собой один из самых сильных ядов, убивающих очень быстро, а в больших дозах – почти мгновенно.
Цианистый калий можно назвать ядом для всех клеток. Под его действием клетки перестают поглощать кислород, – дышать. Дыхание тканей останавливается.
Если цианистый калий впрыснуть в вену кошке, она гибнет мгновенно, словно сраженная ударом.
Двенадцати кошкам впрыснули цианистый калий. Шесть кошек погибли одна за другой в течение нескольких секунд. Но другие шесть кошек остались живы, точно им впрыснули не ужасный яд, а воду. Эти кошки во время впрыскивания яда находились под эфирным наркозом. Проснувшись, они продолжали жить, как будто ничего не произошло. Наркоз как бы укротил действие цианистого калия. Раствор сильнейшего яда превратился в безобидную жидкость.
Впрочем, две из шести усыпленных кошек погибли; причем они пали тотчас по прекращении наркоза, как только их разбудили. Это очень существенное обстоятельство. Оно раскрывает одну крупную подробность всех процессов, разыгрывающихся в организме во время наркоза.
Вспомним о лейкоцитарной реакции организма на молоко. Во время наркоза эта реакция отсутствовала. А после наркоза?
У одних подопытных животных она исчезала, у других – нет. Она исчезла у тех, кто был под наркозом не менее четырех часов. У тех, кто спал только два-три часа, она после наркоза сразу же проявлялась.
Как это объяснить? Раз появилась реакция, – значит, в организме еще существовал раздражитель, то есть находилось молоко, его остатки. Раз оно было, естественно, наступал лейкоцитоз.
Кто спал четыре часа и больше, у тех молоко из мышц уже ушло. Как и полагается, оно всосалось в кровь, потом попало в почки и выделилось наружу.
В опыте с цианистым калием две кошки погибли потому, что они были рано выведены из наркозного сна, через десять минут после того, как заснули. У них яд еще не успел покинуть организма. Пробуждение было для них смертью. Раннее прекращение действия наркоза, восстановив реакцию тканей на раздражитель, вернуло остаткам цианистого калия его убивающую силу.
У остальных четырех кошек наркоз действовал столько, сколько нужно было, чтобы в организме не оставалось даже следов цианистого калия. Для этого потребовался час. Когда четыре кошки проснулись после наркоза и принялись бегать как ни в чем не бывало и уже было очевидно, что никакая опасность им не угрожает, что страшный, свирепый, беспощадный, молниеносно действующий яд прошел сквозь их организм, не оставив никакого следа, – сами исследователи были ошеломлены.
Не будь они участниками опытов, они, пожалуй, не сразу поверили бы тому, кто рассказал бы им об этом.
Так возникла серьезная проблема возможности обезвреживания некоторых раздражителей, даже очень сильных. Здесь всё дело в сроке действия наркоза. Он должен быть достаточным для того, чтобы раздражитель мог быть выведен из организма.
Несостоявшаяся эпилепсия
Эпилепсия – болезнь центральной нервной системы, болезнь головного мозга. Эпилептический приступ наступает тогда, когда в головном мозгу возникает чрезмерное возбуждение.
Чрезмерное возбуждение, достигнув известного предела, вызывает приступ: внезапное помрачение сознания, резкие, толчкообразные судороги всего тела.
При эпилепсии в центральной нервной системе, очевидно, появляются какие-то вещества, раздражители, на которые мозг дает бурную реакцию. Припадок и есть проявление реакции мозга.
Сумеет ли наркоз предотвратить реакцию самого мозга? Можно ли добиться того, чтобы приступ эпилепсии, который должен обязательно наступить, не наступил бы?
Этот вопрос совершенно естественно возник перед исследователями.
Ведь и раздражение, и ответ на него, и остановка реакции – все эти процессы теснейшим образом зависят от одного и того же органа – головного мозга.
И вот начались опыты, серия за серией. Прежде всего надо было вызвать искусственно приступ эпилепсии у животных.