«Стресс, боль и опиоиды. Об эндорфинах и не только»
В ремя от времени каждый человек испытывает стресс. Например, по данным American Psychological Association, у американцев это чаще всего связано с работой, деньгами и будущим нации. Регулярный стресс может обернуться серьезными заболеваниями, среди которых бронхиальная астма, диабет и рак. В книге «Стресс, боль и опиоиды. Об эндорфинах и не только» (издательство «Минск: Дискурс») доктор биологических наук Сергей Парин рассказывает, что такое стресс с точки зрения физиологии и как его исследованию помогло открытие эндорфинов. Оргкомитет премии «Просветитель» включил эту книгу в «длинный список» из 25 книг, среди которых будут выбраны финалисты и лауреаты премии. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, в котором рассказывается, что такое боль и чем она отличается от остальных ощущений.
Опиоиды, боль и обезболивание. Почему нам не всегда больно?
Как вы, надеюсь, помните, открытие эндогенной опиоидной системы было связано прежде всего с попытками понять, почему одни и те же вещества (опиаты) являются и непревзойденными анальгетиками, и смертоносными наркотиками. Эти попытки наталкивались на сопротивление господствовавшей в ХХ веке теории боли.
Начало этого противостояния нужно искать в самом конце XIX века, в споре двух выдающихся физиологов. Один из них, австриец Альфред Гольдшейдер, предположил, что болевые ощущения мы испытываем, когда внешнее воздействие по силе переходит черту, за которой начинается повреждение. Боль вызывается сильным давлением, громким звуком, ярким светом. Отсюда следует очевидный вывод: для возникновения чувства боли не нужны какие-то особые рецепторы.
Замечу, что здесь уже речь идет не о мембранных белках, а о сенсорах, воспринимающих разные стимулы: о палочках и колбочках для света, о волосковых клетках внутреннего уха для звука и других. (Увы, в физиологии одним и тем же термином называют разные объекты, что, впрочем, неоригинально, вспомните: песчаная коса, коса для заготовки сена и коса красавицы.)
Достаточно слишком сильного воздействия, чтобы любой стимул стал болевым. Этот взгляд получил название теории интенсивности.
В то же самое время другой физиолог, немецкий барон Максимилиан фон Фрей, сидя в своем баронском замке, размышлял: как хорошо было бы, если бы для каждого нашего ощущения существовали свои, специализированные сенсоры. Для света — одни, для звука — другие, для тепла — третьи, для холода — четвертые, для боли — пятые… Как все можно было бы легко и просто объяснить! Надо отдать должное, барон был серьезным и порядочным ученым и свое умозаключение опубликовал именно так: как хорошо было бы, если бы… А вот дальше началось нечто, мне лично совсем непонятное. Если сперва на фон Фрея ссылались вполне корректно: «Фон Фрей сказал», то уже через пару десятилетий это сменилось фразой «Фон Фрей показал», а потом приняло совсем неприличную форму: «Фон Фрей доказал»! Оказывается, в науке и такое бывает. Чем это было продиктовано — погоней за простотой объяснения или более глубинными замыслами, — сегодня выяснить трудно, но значительная часть ХХ века прошла под знаком «теории специфичности фон Фрея».
Более того, любые прямые доказательства несостоятельности этой теории проникали в научную печать, преодолевая серьезное сопротивление. Раз за разом появлялись сенсационные статьи об открытии тех самых болевых рецепторов (академическое название — ноцицепторы, от латинского глагола
Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.
Источник
«Стресс, боль и опиоиды. Об эндорфинах и не только»
Время от времени каждый человек испытывает стресс. Например, по данным American Psychological Association, у американцев это чаще всего связано с работой, деньгами и будущим нации. Регулярный стресс может обернуться серьезными заболеваниями, среди которых бронхиальная астма, диабет и рак. В книге «Стресс, боль и опиоиды. Об эндорфинах и не только» (издательство «Минск: Дискурс») доктор биологических наук Сергей Парин рассказывает, что такое стресс с точки зрения физиологии и как его исследованию помогло открытие эндорфинов. Оргкомитет премии «Просветитель» включил эту книгу в «длинный список» из 25 книг, среди которых будут выбраны финалисты и лауреаты премии. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, в котором рассказывается, что такое боль и чем она отличается от остальных ощущений.
Опиоиды, боль и обезболивание. Почему нам не всегда больно?
Как вы, надеюсь, помните, открытие эндогенной опиоидной системы было связано прежде всего с попытками понять, почему одни и те же вещества (опиаты) являются и непревзойденными анальгетиками, и смертоносными наркотиками. Эти попытки наталкивались на сопротивление господствовавшей в ХХ веке теории боли.
Начало этого противостояния нужно искать в самом конце XIX века, в споре двух выдающихся физиологов. Один из них, австриец Альфред Гольдшейдер, предположил, что болевые ощущения мы испытываем, когда внешнее воздействие по силе переходит черту, за которой начинается повреждение. Боль вызывается сильным давлением, громким звуком, ярким светом. Отсюда следует очевидный вывод: для возникновения чувства боли не нужны какие-то особые рецепторы.
Замечу, что здесь уже речь идет не о мембранных белках, а о сенсорах, воспринимающих разные стимулы: о палочках и колбочках для света, о волосковых клетках внутреннего уха для звука и других. (Увы, в физиологии одним и тем же термином называют разные объекты, что, впрочем, неоригинально, вспомните: песчаная коса, коса для заготовки сена и коса красавицы.)
Достаточно слишком сильного воздействия, чтобы любой стимул стал болевым. Этот взгляд получил название теории интенсивности.
В то же самое время другой физиолог, немецкий барон Максимилиан фон Фрей, сидя в своем баронском замке, размышлял: как хорошо было бы, если бы для каждого нашего ощущения существовали свои, специализированные сенсоры. Для света — одни, для звука — другие, для тепла — третьи, для холода — четвертые, для боли — пятые… Как все можно было бы легко и просто объяснить! Надо отдать должное, барон был серьезным и порядочным ученым и свое умозаключение опубликовал именно так: как хорошо было бы, если бы… А вот дальше началось нечто, мне лично совсем непонятное. Если сперва на фон Фрея ссылались вполне корректно: «Фон Фрей сказал», то уже через пару десятилетий это сменилось фразой «Фон Фрей показал», а потом приняло совсем неприличную форму: «Фон Фрей доказал»! Оказывается, в науке и такое бывает. Чем это было продиктовано — погоней за простотой объяснения или более глубинными замыслами, — сегодня выяснить трудно, но значительная часть ХХ века прошла под знаком «теории специфичности фон Фрея».
Более того, любые прямые доказательства несостоятельности этой теории проникали в научную печать, преодолевая серьезное сопротивление. Раз за разом появлялись сенсационные статьи об открытии тех самых болевых рецепторов (академическое название — ноцицепторы, от латинского глагола nocere — «повреждать»). И каждый раз проверка выявляла грубейшие методические ошибки в постановке экспериментов или феноменальную когнитивную слепоту в трактовках полученных результатов.
Так, один из ведущих российских нейрофизиологов Ефим Михайлович Цирульников в исключительно точных экспериментах сумел показать, что, меняя интенсивность фокусированного ультразвукового воздействия на кожу, можно получить весь спектр кожных ощущений. Казалось бы, вот оно — прямое и неопровержимое доказательство теории интенсивности. Однако вывод автора просто обескураживает: он посчитал, что сумел подтвердить теорию специфичности.
Последний «писк» в этой области раздался на стыке тысячелетий, и, видимо, он окончательно похоронил надежду на обнаружение болевых, тепловых и холодовых рецепторов. Группа авторов, используя откровенно нефизиологические (по существу — повреждающие) концентрации таких веществ, как капсаицин (алкалоид жгучего перца), пришла к заключению о существовании в организме специфичных капсаициновых рецепторов, которые якобы и являются неуловимыми ноцицепторами. Как говорится, картина Репина «Приплыли»…
Наша кожа, наше тело и наш мозг вовсе не термометры и не измерители боли! Для того чтобы почувствовать изменение температуры или боль, не надо иметь специальные датчики — с этим вполне успешно справляются разбросанные по всем нашим тканям механорецепторы.
Такое знание начало складываться во второй половине прошлого века, и с гордостью хочу сказать, что одним из мировых лидеров этого направления был наш выдающийся соотечественник Александр Васильевич Зевеке. С помощью очень тонких и красивых экспериментов ему удалось доказать, что в основе температурной чувствительности лежит простой физический закон: все тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. В нашей коже (и не только в ней) имеется сеть нитчатых белков (эластина, коллагена, кератина и других), которые полностью подчиняются этому закону и, соответственно, действуют на расположенные среди них рецепторы сугубо механически. А дальше все определяется тем, где расположились эти механорецепторы: ближе к поверхности или в глубинных слоях кожи. Кожа — замечательный температурный изолятор. Мы это интуитивно понимаем, покупая зимние ботинки из кожи, а не из пластмассы, которая называется кожзаменителем.
Как установила Софья Александровна Полевая, ученица Зевеке, ощущение тепла или холода зависит от двух факторов. Во-первых, от того, усиливается или ослабевает поток импульсов, которые распространяются по нервным волокнам от механорецепторов, расположенных в разных слоях кожи. В самом деле, при охлаждении нитчатые белки натягиваются и механорецепторы вынуждены сигнализировать об усилении давления. При нагревании же белковая сетка, наоборот, «провисает» и механорецепторам не о чем сообщать мозгу — частота импульсации резко снижается.
Во-вторых, важны те самые термоизолирующие свойства кожи, о которых мы уже говорили. Мозг сравнивает импульсные потоки от механорецепторов верхнего и глубинного слоев кожи. Поскольку температура нашего тела относительно постоянна, от глубинного слоя идет достаточно стабильный поток импульсов. Мозг, используя глубинную температуру как эталон (константу, как сказали бы физики и математики), сравнивает с ней постоянно меняющуюся наружную.
Но вернемся к боли. В нашем теле есть только два вида рецепторов (еще раз повторю, что сейчас мы говорим об органах чувств, а не о мембранных белках): хеморецепторы и механорецепторы. Это датчики, регистрирующие изменения — именно изменения во времени — физических и химических свойств окружающего нас мира и нашего тела. Есть вкус, запах — это химические свойства. Есть свет, звук, давление, ускорение — это физические свойства. Но нет такой физической или химической реальности, как боль.
Есть чувство боли, но это именно чувство — информационный образ, а не реальность. Это чувство возникает при повреждении тканей нашего тела. Это чувство может возникать и как воспоминание (например, фантомные боли после ампутации руки или ноги). Это чувство может возникать, когда ничего не повреждено, — как «предвкушение» возможного повреждения. С другой стороны, мы можем не чувствовать боли в поврежденных частях тела — например, при стрессе (об этом мы поговорим дальше) или под действием анальгетиков.
Об анальгетиках — разговор особый. В быту мы часто путаем два очень разных состояния: аналгезию и анестезию.
Когда вы приходите к стоматологу и получаете укол ультракаина, совкаина, новокаина или другого «-каина», речь идет об анестезии. Очень быстро у вас возникает ощущение, что щека и часть челюсти превратились в этакий воздушный шарик или мыльный пузырь. Вы ничего не чувствуете: ни боли, ни прикосновения, ни давления. Более того, если после выхода из кабинета вы подойдете к зеркалу и попробуете что-нибудь сказать, то увидите, что говорит только половина лица, а вторая как будто парализована. Это не страшно и скоро пройдет. Пройдет, как только перестанет действовать анестетик, который выключил у вас передачу нервных импульсов в обе стороны: и от области укола к мозгу (потеря всякой чувствительности), и от мозга к мышцам. Получается, анестетики хоть и утоляют боль, но только лишь в числе всех остальных чувств и сугубо местно — в области введения или нанесения.
Аналгезия работает принципиально иначе. Анальгетики действуют непосредственно на мозг и уменьшают — или полностью подавляют — исключительно чувство боли, не затрагивая других ощущений. Это еще одно доказательство того, что боль занимает особое место среди наших чувств. Не случайно в наиболее продвинутых западных учебниках по физиологии зрение, слух, осязание, обоняние, вкус и чувство равновесия относят к разделу органов чувств, а боль, температурную чувствительность, голод, жажду и сексуальное возбуждение — к так называемым общим ощущениям.
Все это решительно разводит боль и многие другие ощущения (те самые шесть чувств, причем шестое — вовсе не интуиция, как часто думают, а чувство равновесия) по разным категориям. Для классических шести чувств обязательно нужны специализированные датчики-рецепторы и специализированные пути в нервной системе. Для боли пригодятся все эти рецепторы, а вот свои специальные (ноцицепторы) не нужны совершенно.
Тогда что же такое боль? Великий советский физиолог Петр Анохин Петр Кузьмич Анохин писал, что это и ощущение, и чувство, и эмоция, и потребность, и состояние, и интегративная реакция. Трудно с этим спорить, но хочется большей ясности. Именно изучение эндогенной опиоидной системы, отвечающей в нашем организме за обезболивание, позволяет эту ясность внести. Но об этом речь еще впереди.
Подробнее читайте:
Парин, С. Б. Стресс, боль и опиоиды. Об эндорфинах и не только / Сергей Парин. — Минск: Дискурс, 2021. — 208 с.
Источник
Парин сергей борисович стресс
Сергей Парин. Стресс, боль и опиоиды. Об эндорфинах и не только. Минск: Дискурс, 2021. Содержание
Скорее всего, те, кто еще не забыл школьный курс биологии, знают, что стресс — это нормальное, эволюционно обусловленное свойство нашего организма. Если же вам довелось пройти какой-нибудь тренинг, обучающий борьбе со стрессом, то вы наверняка слышали, что стресс нам нужен: он даже помогает выживать. Другое дело, что необходимо стремиться избегать источников стресса и справляться с его последствиями. Но как устроен его механизм с физиологической точки зрения, почему наш организм не дает стрессу себя разрушить, какие системы организма поддерживают наш комфорт? Ответ на эти вопросы предполагает более углубленные познания в биологии, и здесь не обойтись без использования специальных терминов вроде САС ( с импато а дреналовая с истема), ГГАС ( г ипоталамо- г ипофизарно- а дреналовая с истема) и ЭОС ( э ндогенная о пиоидная с истема). Звучит страшно мудрено, но, если вам интересно разобраться в том, что именно творится внутри организма во время стресса, и не влезать для этого в толстенные учебники по психофизиологии, рецензируемая книга отлично подойдет для этой цели.
Профессор кафедры психофизиологии Нижегородского университета имени Н. И. Лобачевского Сергей Борисович Парин начинает ее с утверждения о том, что эндорфины неправильно называть расхожим определением «гормоны счастья», да и вообще эндорфиновое счастье вам вряд ли понравилось бы. Парин как никто другой изучил все, что связано с эндорфинами и их участием в стрессовых ситуациях: ученый известен тем, что в 1984 году изобрел способ лечения шокового состояния с помощью влияния на эндогенную опиоидную систему (позднее это изобретение использовалось в ходе освобождения заложников из здания Театрального центра на Дубровке в Москве, где в октябре 2002 года проходила премьера печально известного мюзикла «Норд-Ост»).
Первая глава его книги посвящена истории открытия нейропептидов или «внутренних морфинов», обладающих способностью обезболивать и влиять на эмоциональное состояние. Обнаружить, что наш организм сам выделяет подобные «наркотики» — эндорфины, они же опиоидные пептиды, — удалось сравнительно недавно. На форсирование их поиска научное сообщество натолкнула нарастающая проблема ХХ века — медицинская и социальная опиатная наркомания. Для борьбы с ней нужно было узнать, почему человек так сильно и быстро привыкает к наркотикам, какая система организма за это ответственна. Сначала были обнаружены опиоидные рецепторы — они воспринимают опиаты, — а уже в 1975 году три группы ученых из Шотландии, Швеции и Германии одновременно открыли первые эндогенные морфиноподобные пептиды — эндорфины и энкефалины, то есть опиоиды.
«Довольно быстро, всего за несколько лет, сложилось знание о том, что в организмах разных животных обнаруживаются и опиоидные пептиды, и опиатные рецепторы к ним. Началось все с млекопитающих: крыс, кроликов, мышей, собак, обезьян, но потом стали накапливаться данные о других классах и типах, включая простейших. Думаю, в то время — в 70–80-х годах прошлого века — никто даже предположить не мог, что через 30 лет выяснится: и опиоиды, и их рецепторы есть у всего (подчеркиваю: всего!) живого на Земле» , — пишет Сергей Парин. Как выяснилось, эта система транспортных потоков, рецепторов и опиоидов, названная эндогенной опиоидной системой (ЭОС), является самой древней регуляторной системой у всех организмов на Земле.
Тут возникает вопрос: для чего же эволюции понадобилось сохранить эту систему, как она помогает в выживании? Конечно, опиаты — самые лучшие анальгетики, но при этом они же являются злостными наркотиками, вызывающими привыкание, которое разрушает организм.
Именно в этом месте Парин переходит к главной теме книги — стрессу, с которым связана эндогенная опиоидная система. Стресс — это защита, реакция на различные повреждающие воздействия на организм или угрозу таких воздействий, это очень сложный психофизиологический процесс, делящийся на стадии, которые автор подробно разобрал в третьей главе книги. Главную роль в реализации стресса играют три уже упомянутые системы — САС, ГГАС и ЭОС. Если упростить, то первая снабжает энергией мозг и мышцы на самой первой стадии стресса, чтобы можно было быстро придумать, куда бежать, или найти силы на то, чтобы драться; вторая помогает накапливать ресурсы для продолжительной борьбы на следующей стадии стресса; а ЭОС, выделяя эндорфины, помогает заглушить боль от последствий повреждения организма и на последней стадии стресса минимизировать затраты энергии, включив гипобиоз :
«Она как бы старчески ворчит на своих эволюционно более молодых соседок: „Эх, молодежь, нашумели, растратили всю энергию, а где результат? Проблема-то осталась? Вот уж теперь-то я мудро и по-стариковски буду выправлять ситуацию: нужно ведь поэкономить энергию, дать силам восстановиться и просто подождать, пока проблема не решится сама собой. Утро вечера мудренее”. Так что не разруха это вовсе, а просто смена стиля руководства: от хрущевского нахрапистого волюнтаризма к брежневской стагнации. И эволюционные корни здесь крепкие. Ведь на заре заселения нашей планеты у живых существ не было никаких приспособлений, чтобы „бежать или драться”, — ни рук, ни ног, ни щупалец. В случае опасности оставалось замереть и по возможности слиться с субстратом».
Иными словами, эндорфины участвуют в управлении организмом в ситуации стресса. А что же происходит, если стресс постоянен? Все мы имеем некий идеальный образ окружающего мира, с которым наш мозг постоянно сравнивает действительность и исходя из величины этой разницы ищет модели поведения организма, чтобы ее уменьшить. Большая часть этого процесса происходит бессознательно. Но если эта разница огромна и постоянна, мы испытываем боль и стресс, потому что включается защитная реакция, а не адаптивная — нет у организма сил адаптироваться при такой нагрузке. Тогда и включается ЭОС и подавляет этот непрекращающийся сигнал о разрыве идеального с действительным, и опиоиды, в том числе эндорфины, подавляют боль.
«Именно поэтому наркоман ищет спасения от непрекращающегося стресса в своей смертоносной болезни. Именно поэтому многие все чаще и чаще прикладываются к бутылке, рискуя стать беспросветными алкоголиками. Именно поэтому любители экстрима готовы рисковать жизнью. Не ради адреналина — это мы уже обсуждали: у них свой адреналин разве что из ушей не течет. Ради опиоидов, которые смягчат постоянный пресс неудовлетворенности », — так Сергей Парин описывает механизм печального «эндорфинового счастья».
Тут автор просит нас не торопиться с осуждением наркоманов и алкоголиков, ведь все мы, как и они, зависимые люди. В нашей любви к кофе, в шопоголизме, анорексии и даже в том, что мы привыкли мыть посуду всегда в одинаковой последовательности, каким-то одним способом участвуют одни и те же нейрохимические механизмы, связанные с системой вознаграждения.
При стрессе ЭОС размыкает сигналы о рассогласовании желаемого с действительным, а в обычном состоянии организма эндорфины включаются постоянно, при каждой смене деятельности: помыл кружку — цель достигнута, получай удовольствие. А у наркоманов при прекращении приема опиатов цель не достигается, потому что эндорфины не включаются — не работает размыкатель. Все дело в полезности действий, в том, приносят ли они приспособительный результат:
«Весь фокус в том, что мозг понятия не имеет, что такое хорошо и что такое плохо. И раз какое-то действие воспроизводится (а ведь все навыки мы приобретаем тренировкой, повторением), значит, это зачем-то нужно. А вот тут и всплывает это самое „хорошо — плохо”. Когда стереотипия приносит полезный приспособительный результат, срабатывает наш размыкатель — ЭОС: дело сделано, можно начинать новое. А когда мы имеем дело с зависимостью, рано или поздно результат становится не полезным и совсем не приспособительным. Бессмысленным он чаще всего становится. Значит, требуется повтор, потом еще один, а в итоге — коготок увяз, всей птичке пропасть».
Понимание основ работы таких систем организма, как ЭОС, даже на простом и понятном уровне, который предлагает Сергей Парин, помогает разобраться в причинах нашего поведения. А ученым еще только предстоит понять до конца эту систему управления, чтобы разрешить множество вопросов, связанных с обезболиванием, зависимостью, обучением, эмоциями и собственно стрессом.
Источник