Пожалуй, каждому в этой жизни доводилось страдать от бессонницы. В преддверии праздника, перед сложным экзаменом или собеседованием, а иногда и просто «из-за полнолуния». Борются с невозможностью уснуть все по‑разному — кто-то пьет таблетки, кто-то рюмочку коньяка на ночь, кто-то травяной чай, а некоторые пытаются обеспечить себе спокойное и быстрое засыпание выполнением простых правил — перед сном проветривать комнату и выпивать стакан теплого молока. Все это по‑своему действенно, но помогает не всем. И хотя знание о механизмах сна само по себе от бессонницы не спасает, тем не менее тема эта близка каждому.
Что такое сон
Сон — это специфическое состояние нервной системы, которое проявляется в прерывании связей человека с окружающим миром. Как сказал о сне Леонардо да Винчи, «сон — это желанное состояние, которое, будучи достигнуто, пропадает для сознания».
О сне известно немного. Относительно неплохо изучены механизмы мозга, вызывающие или регулирующие сон и пробуждение, а вот, например, на вопрос «зачем вообще сон?» однозначного ответа пока нет, хотя гипотез масса. Например, некоторые считают, что во сне разрушаются лишние нейронные связи, избавляя мозг от хранения бессмысленной информации. Но пока только очевидно, что сон — это биологическая потребность человека: о страшных пытках бессонницей наслышаны все, и в том, что сон необходим, нет сомнений.
Засыпание
В нервной системе активность регулируется двумя типами нейронов — возбуждающими и тормозящими. Они, соответственно, выделяют или возбуждающие, или тормозные нейромедиаторы. Первые возбуждают активность постсинаптического нейрона, вторые — подавляют. Воздействие тормозных медиаторов на структуру мозга, которая отвечает за «настройку» нервной системы на активную работу (она называется ретикулярная активирующая система), приводит к засыпанию.
Основным медиатором, который индуцирует сон, является серотонин. Под его воздействием возбуждаются нейроны некоторой части мозга, которые в свою очередь активируют нейроны, выделяющие тормозные нейромедиаторы. Норадреналин же, наоборот, ответственен за пробуждение. Тонкости взаимодействия структур мозга с серотонином и норадреналином не изучены, но то, что какое-то участие в регулировании сна и бодрствования они принимают, известно точно.
Далее очевидно, что, если тормозных медиаторов оказывается недостаточно для погашения активности нужной части мозга, засыпания не происходит.
В качестве иллюстрации каждый может вспомнить, что обычно мы не можем уснуть, когда наша нервная система находится в возбужденном состоянии — это проявляется в том, что мы не можем избавиться от навязчивых мыслей, постоянно ворочаемся — нам то жарко, то холодно, то неудобно, нас раздражает любой шорох
Бессонница
По разным данным, от бессоницы страдает от 25 до 50 процентов населения Земли, а 95 процентов хотя бы раз в жизни с ней сталкивались. Интересно, что косвенно бессонница влияет даже на смертность — люди с нарушениями сна в 2,5 раза чаще попадают в автомобильные аварии. Бессонница определяется как уменьшение количества и снижение качества сна (а также иногда изменение времени сна).
С количеством все ясно, а вот про качество (это когда вы проспали двенадцать часов, а все равно «не выспались») нужно сказать отдельно. Исследования показывают, что нормальный сон всегда имеет несколько фаз — а именно пять. Во время каждой фазы меняется характер и амплитуда волн электрической активности мозга на энцефалограмме — по этим признакам их и разделяют. По сути, фаза сна определяет его глубину: первая фаза — самый поверхностный сон, пятая — самый глубокий. Пятую фазу еще называют фазой БДГ — сон с быстрыми движениями глаз, или быстрый сон, а первые четыре фазы поэтому называют медленным сном. Во избежание путаницы хочется подчеркнуть, что именно быстрый сон самый глубокий и, хотя дыхание и сердцебиение учащены, скелетные мышцы спящего полностью расслаблены. Почти все люди, разбуженные во время этой фазы, говорят, что видели сны.
Так вот: известно, что количество быстрого и медленного сна должно быть обязательно определенным образом сбалансировано. Если каких-либо фаз во сне не хватает, или они очень короткие, необходимого отдыха во сне человек не получает. Например, в одном из экспериментов у крыс, которых будили всякий раз, когда они входили в фазу быстрого сна, очень скоро наступало нервное истощение, а затем и смерть.
Хотя потребность во сне у всех разная, количество и качество сна каждый ощущает субъективно, оценивая, «высыпается» он или нет. Некоторые (к таким, говорят, относился Наполеон Бонапарт) чувствуют себя бодро после четырех часов сна, а некоторые (и автор тоже) и после восьми часов с трудом заставляют себя проснуться. Ну и, конечно, существуют «совы» и «жаворонки».
«Для удобства обращения» бессонницу классифицируют по периоду, в который появляются затруднения со сном — то есть выделяют пресомнические расстройства (проблемы с засыпанием), интрасомнические (частые пробуждения) и постсомнические (ранние просыпания, дневная сонливость, сниженная работоспособность по утрам).
Снотворные
Механизм действия снотворных очень сложен и, как, собственно, и сам сон, изучен недостаточно, однако того, что известно, вполне хватит для общего ознакомления с их действием.
На сегодня известный тормозный нейромедиатор — гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Впервые гамма-аминомасляную кислоту обнаружили в мозге Е. Робертс и С. Френкель в 1950 году. Но ее главное свойство — способность уменьшать активность нервной системы — открыл в 1963 году английский ученый К. Крневич. Таким образом, создать снотворное означает или усилить действие ГАМК на нейроны, или увеличить ее количество в нервной системе.
Барбитураты
Самые первые снотворные были открыты экспериментально задолго до того, как стало известно о существовании ГАМК. Это были барбитураты (например, веронал).
Механизм их действия выяснился уже при исследованиях механизмов торможения в нервной системе — было обнаружено, что постсинаптические рецепторы нейронов, ответственных за торможение, чувствительны не только к ГАМК, но в разной степени и к некоторым другим веществам — в частности, к производным барбитуратов. Барбитураты, присоединяясь к таким рецепеторам, удлиняют время воздействия ГАМК, а также усиливают это воздействие.
Однако в связи с тем, что рецепторы, чувствительные к барбитуратам, отвечают не только за снотворный, но еще и за противосудорожный и расслабляющий эффекты, у этих лекарств очень сильно выражено побочное действие (некоторые препараты даже используют при лечении эпилепсии). Кроме того, при длительном применении их в качестве снотворных самая важная фаза быстрого сна укорачивается, то есть сон отличается от нормального (по сути, сон после такого снотворного — это только физическое состояние, подобное сну). Еще одна неприятность — развитие лекарственной зависимости при постоянном применении в течение 1−3 месяцев (а привыкание развивается вообще за две недели). Сегодня барбитураты как снотворные практически не используют.
ГАМК
После открытия ГАМК была сделана попытка использовать саму кислоту в чистом виде как снотворное (гамма-аминомасляная кислота представляет собой белый порошок, растворимый в воде). Однако оказалось, что ГАМК практически не попадает из крови в мозг и, соответственно, лекарство неэффективно.
Бензодиазепины
В дальнейших исследованиях было обнаружено, что часть постсинаптических расстройств чувствительна к производным бензодиазепина, и в 60-х годах ХХ века появилось уже второе поколение снотворных. Бензодиазепины тоже опосредованно (присоединяясь к «своим» рецепторам) усиливают действие ГАМК. Так как рецепторы, чувствительные к этим препаратам, отвечают в основном за снотворное действие, побочных эффектов у них меньше, чем у барбитуратов. Но часть проблем все равно осталась: это привыкание, синдром отмены, необходимость постоянного увеличения дозировки. Кроме того, хотя фаза быстрого сна и не укорачивается, соотношение фаз не соответствует физиологическому сну, а тяжелое просыпание и дневная сонливость ограничивают использование этих снотворных (в частности, в период лечения нельзя управлять автомобилем).
Последнее поколение
Дальнейшее продвижение в области лечения бессонницы ознаменовалось открытием нескольких разных типов рецепторов. Выяснилось, что, избирательно воздействуя на некоторые их них, можно очень точно влиять на механизмы торможения. Так появились селективные препараты — последнее поколение снотворных. Это производные имидазоперидина (ивадал) и циклопирролона (имован). Количество побочных эффектов у них минимально, а распределение фаз сна естественно. Правда, идеала пока не достигнуто — при длительном применении все так же есть опасность развития зависимости. Важно знать, что действие всех снотворных усиливается алкоголем (и наоборот, действие алкоголя потенцируется снотворными).
Гистамин
Гистамин — это один из самых важных медиаторов бодрствования, так что блокирование гистаминовых рецепторов (то есть рецепторов нейронов, возбуждающихся под действием гистамина) тоже дает снотворный эффект.
Препараты, блокирующие гистаминовые рецепторы, называются антигистаминными. Основная их задача — это лечение аллергии, а снотворное действие является вредным дополнительным свойством. Тем не менее у некоторых из этих лекарств (например, у димедрола, пипольфена, донормила) оно настолько сильное, что они считаются полноправными снотворными.
К счастью, современные антигистаминные средства практически полностью лишены снотворного действия, так как не проходят через гематоэнцефалический барьер (защитный механизм мозга) и не воздействуют на нервную систему. Поэтому их можно принимать постоянно, не опасаясь того, что в период цветения какого-нибудь очередного растения, к которому ваш организм проявляет повышенную чувствительность, вам придется выбирать между чиханием и сном на работе.
Мелатонин
Мелатонин — это нейрогормон, который синтезируется в нашем организме из серотонина в эпифизе, сетчатке и кишечнике. Ферменты, ответственные за превращение серотонина в мелатонин, подавляются светом, поэтому производство мелатонина зависит от освещенности.
У человека на ночные часы приходится около 70% суточной продукции мелатонина. Мелатонин каким-то образом участвует в регуляции циркадианных (суточных) ритмов человека, то есть ритмов сна и бодрствования. В частности, под действием мелатонина увеличивается количество ГАМК в нервной системе.
Мелатонин считается легким снотворным, и его рекомендуют использовать при незначительных нарушениях сна, в том числе для более быстрой адаптации при перелетах в другие часовые пояса. Также он ускоряет адаптацию организма в стрессовой ситуации и проявляет иммуностимулирующие и антиоксидантные свойства.
Идеальное снотворное
В свете вышесказанного становится понятно, что очень часто проблема при бессоннице — обычное перевозбуждение, так что рекомендации «почитать на ночь» и «выпить валерьянки» могут быть эффективны. Однако масштабы производства снотворных средств свидетельствуют о том, что действует это все-таки мало на кого.
Цель любого фармакологического исследования в области снотворных препаратов, конечно, состоит в том, чтобы получить идеальное снотворное. В мечтах оно видится таким: быстро действует, не теряет эффективности при длительном применении, безопасно при передозировке, не обладает никакими эффектами, кроме снотворного, а также не влияет на пробуждение, не нарушает фазы сна и не изменяет их нормальное соотношение, не вызывает расстройств нервной системы и проблем при прекращении использования.
Пока такое лекарство еще не создали, и вряд ли оно появится в ближайшем будущем, хотя уже сейчас первые снотворные препараты кажутся прямо-таки ядом по сравнению с современными.
Отравления снотворными
В наших аптеках снотворные продаются по рецепту. Причина известна — в больших дозах барбитураты и бензодиазепины опасны для жизни. Почти половину попыток самоубийства составляют отравления снотворным, и около10% этих попыток, к сожалению, успешны. Первая помощь — это вызов «скорой» и, по возможности, промывание желудка. Некоторые современные снотворные (например, имован) уже не так опасны, и смертельных случаев при передозировке не зарегистрировано.
Самые интересные новости из мира науки: свежие открытия, фотографии и невероятные факты у вас на почте.