Григорий Кассиль - Боль и обезболивание
Укол кожи вызывает боль. Отдергивание руки или ноги, вздрагивание, подергивание мышц — реакция организма на болевое раздражение. Она осуществляется посредством спинно-мозгового рефлекса без участия сознания. Чувство боли вызывает цепь рефлекторных реакций, направленных к ослаблению боли и устранению опасности. В то же время болевая двигательная реакция является сложнейшим безусловным рефлексом, способствующим сохранению целости организма и его вида.
Болевые (ноцицептивные) рефлексы отличаются некоторыми характерными особенностями. Прежде всего они сопровождаются движениями, направленными к защите или устранению воздействия, вызывающего боль.
Они подавляют все другие одновременно возникающие рефлексы. Следовательно, они являются наиболее сильными, доминирующими в деятельности организма рефлексами. И, наконец, они настолько повелительны, что организм далеко не во всех случаях способен их затормозить.
Рефлекторная деятельность центральной нервной системы у человека и высших животных протекает значительно сложнее и совершеннее, чем описано выше. В ней принимают участие различные отделы спинного и головного мозга, включая его высшие отделы — подкорковые центры и кору больших полушарий.
Условный рефлекс
Простой (безусловный) рефлекторный акт, осуществленный через спинной и продолговатый мозг, является врожденным и не требует от животного тренировки. Но существует очень большое число приобретенных в течение индивидуальной жизни человека или животного рефлексов, путь которых проходит через кору головного мозга — этот высший и наиболее совершенный отдел нервной системы. Такие рефлексы получили название условных, так как они образуются и сохраняются при соблюдении определенных условий.
Между условными и безусловными рефлексами существует одно важное различие. В то время, как безусловные рефлексы осуществляются всеми отделами центральной нервной системы, условно-рефлекторная деятельность свойственна только ее высшим отделам и в первую очередь коре головного мозга.
Учение об условных рефлексах разработано И. П. Павловым и его школой. Изучая методом условных рефлексов работу больших полушарий мозга, Павлов создал новую область физиологии — материалистическое учение о высшей нервной деятельности. Благодаря этому открытию впервые в истории естествознания мы получили возможность объективно, со строго научных позиций, изучить поведение животного и человека.
Условные рефлексы образуются на основе безусловных врожденных рефлексов. Для того чтобы образовался условный рефлекс, необходимо совпадение во времени какого-либо безразличного для организма воздействия с тем или иным врожденным рефлексом. Примером образования простейшего условного рефлекса может служить следующий опыт.
В «станке стоит собака, у которой после несложной операции проток околоушной слюнной железы выведен наружу и слюна выделяется в подставленную пробирку. Перед глазами животного находится электрическая лампочка, которая в зависимости от условий опыта периодически зажигается и гаснет. Каждый раз после вспыхивания лампочки собака получает порцию еды. (Как уже давно установлено физиологами, еда сопровождается отделением некоторого количества слюны. Это врожденный, безусловный рефлекс.) Если в течение ряда дней вспыхивание электрической лампочки и прием пищи совпадают во времени, то между условным раздражением (вспыхивание лампочки) и безусловным рефлексом (отделение слюны во время приема пищи) образуется временная связь. Каждое зажигание лампочки будет сопровождаться отделением слюны, независимо от того получает ли собака пищу. Животное начинает реагировать на зажигание лампочки как на сигнал получения еды.
Раздражители, совпадающие во времени с различными безусловными рефлексами (пищевыми, защитными), становятся для животного сигналом, предупреждающим его о пище, о приближении опасности, об изменениях во внешней среде.
Ребенок, схвативший ручкой пламя свечи, не потянется к нему вторично, если первая попытка сопровождалась ожогом. Безусловный рефлекс (отдергивание руки при болевом раздражении) явился в данном случае основой для образования условно-рефлекторной связи. Можно привести немало примеров из повседневной жизни, характеризующих образование и торможение условных рефлексов.
И. П. Павлов неоднократно подчеркивал, что условные рефлексы возникают по принципу временной связи.
В коре головного мозга происходит замыкание между нервными клетками, воспринимающими условное раздражение, и клетками, входящими в состав дуги безусловного врожденного рефлекса. Изменяются условия, и данная условно-рефлекторная связь через тот или иной промежуток времени может исчезнуть. Это носит название угасания условного рефлекса.
Условным раздражителем может служить любое воздействие из внешней и внутренней среды. Попробуйте давать собаке пищу каждые пять минут, не подкрепляя кормления каким-либо специальным раздражителем. Очень скоро при приближении каждой пятой минуты у собаки начинается условное слюнотечение.
Если несколько дней подряд впрыскивать собаке морфин, вызывающий у нее рвоту, одышку и сон, то через определенный промежуток времени, как показал А. О. Долин, простой укол иглы или подкожное введение физиологического раствора поваренной соли сопровождается такой же точно реакцией — рвотой, одышкой, сном. Таких примеров можно было бы привести очень много.
Даже боль является иногда условным раздражителем. В лаборатории И. П. Павлова была сделана попытка использовать в качестве условного раздражителя крайне болезненное электрическое воздействие на кожу.
Широкую известность получил опыт М. Н. Ерофеевой, поставленный еще в 1912 г.
Как известно, раздражение кожи электрическим током вызывает у собаки сложную оборонительную реакцию.
Если ток приложен к лапе, животное начинает ее отдергивать, рвать лямки, визжать, пытается убежать из лаборатории. Если при этом дать животному пищу, даже особо вкусную, оно отворачивает голову, не желая прикоснуться к еде. Более того, собака отказывается входить в комнату, где ей причинили боль и пытается спрятаться от экспериментатора.
Таким образом, на первых порах боль тормозит (подавляет, угнетает) пищевой рефлекс. Оборонительная реакция оказывается сильнее пищевой. Но, если повысить возбудимость пищевого центра, т. е. в течение нескольких дней не давать собаке пищи, заставить ее голодать, оборонительная реакция на электрический ток становится слабее. Постепенно животное перестает сопротивляться и начинает осторожно брать еду. И, наконец, несмотря на сильнейшую, по-видимому, боль, вызванную электрическим током, собака начинает есть. Наступает период, когда болевое раздражение, которое раньше сопровождалось криком и отдергиванием лапы, вызывает у собаки облизывание и выделение слюны. Таким образом, болевое раздражение превращается в условный раздражитель пищевого рефлекса.
Когда на кожу лапы действует электрический ток и у собаки возникает сильнейшее болевое ощущение, она не только не отдергивает ногу, но поворачивается и тянется в сторону, откуда подается еда, виляет хвостом, облизывается и роняет слюну. На этот раз пищевой рефлекс становится сильнее оборонительного. Нервная энергия как бы переходит, переключается из центра оборонительных движений в центр пищевых движений.
То же самое наблюдалось в лаборатории И. П. Павлова у собаки, когда ее кожа подвергалась прижиганию или каким-либо другим болезненным воздействиям. «…Это произошло, — говорит И. П. Павлов[8],— можно думать только потому, что пищевой рефлекс сильнее чем оборонительный при разрушении кожи. Все мы хорошо знаем из обыденного наблюдения, что когда у собак идет борьба из-за еды, то кожа у соперников часто оказывается пораненной, т. е. пищевой рефлекс берет перевес над оборонительным. Но есть и предел этому. Есть рефлекс посильнее пищевого рефлекса. Это рефлекс жизни или смерти, быть или не быть. С этой точки зрения, можно было бы понимать смысл нашего следующего факта, именно, что сильный электрический ток, приложенный к коже, лежащей непосредственно, без толстого мышечного слоя, не удалось сделать условным возбудителем пищевой реакции вместо оборонительной, т. е. афферентные (центростремительные, чувствительные. — Г. К.) нервы, раздражаемые при раздражении кости и сигнализирующие наиболее серьезную опасность для существования организма, с трудом или совсем не могут временно связываться с отделом мозга, от которого возбуждается пищевая реакция».
Бывает и наоборот. Условный раздражитель может вызвать сильнейшую болевую реакцию, хотя на самом дело настоящее болевое раздражение отсутствует. В течение нескольких дней подряд у собаки вызывают сильное болевое ощущение при помощи индукционного электрического тока. С этой целью электроды прикладываются к передней или задней лапе, и ток, обычно не очень сильный, включается через индукционный аппарат. Если через несколько дней, не прикладывая электродов, пустить в ход прерыватель, жужжание которого характерно для работающего индукционного аппарата, животное начинает визжать и отдергивает лапу, хотя болевое раздражение на самом деле отсутствует. При этом собака отдергивает именно ту лапу, которую раздражали.
