Наркотики и другие зависимости
ПРИВЫКАНИЕ
• Наркотики и другие вещества, потребление которых легко вызывает у людей болезненное привыкание (кокаин, алкоголь, опиаты, амфетамин и др.), влияют на деятельность мозговой системы вознаграждения. Стимуляция этой системы порождает чувство удовлетворения и заставляет человека повторять те формы поведения, которые способствовали его достижению.
• Повторное воздействие наркотиков вызывает стойкие биохимические и структурные адаптации в мозге, изменяет процессы переработки информации и характер взаимодействия нейронов мозговой системы вознаграждения.
• Понимание природы клеточных и молекулярных изменений в этой системе может привести к разработке новых, более эффективных подходов к лечению людей с болезненным пристрастием к наркотическим препаратам.
Нейробиологам давно известно, что эйфория, наступающая под влиянием наркотических веществ, связана с их стимулирующим действием на мозговую систему вознаграждения. Система представляет собой сложную сеть нервных клеток (нейронов), вызывающую чувство удовольствия после еды или занятий сексом, т. е. форм активности, необходимых для выживания и продолжения рода. Стимуляция системы вознаграждения доставляет наслаждение и побуждает снова и снова прибегать к тем формам активности, которые его обеспечили.
Однако последние исследования показали, что постоянный приём наркотиков вызывает структурные и функциональные изменения нейронов системы вознаграждения, сохраняющиеся недели, месяцы и даже годы после прекращения употребления препаратов. Таким образом, с одной стороны, адаптации ослабляют положительные эмоции, возникающие при приеме наркотика, с другой - они усиливают болезненную тягу человека к наркотическому веществу. Понимание молекулярных и клеточных механизмов действия наркотиков может привести к разработке новых методов лечения наркомании.
Смертельное пристрастие
Привыкание людей к различным наркотическим воздействиям опосредуется одними и теми же механизмами - к такому выводу учёные пришли в результате длительной экспериментальной работы, начавшейся 40 лет назад. Мыши, крысы и низшие приматы получали наркотические вещества, пользующиеся большой популярностью среди людей. Препараты животным вводились внутривенно. Когда наступало привыкание, их обучали нехитрой процедуре: чтобы получить инъекцию наркотика, грызуны должны были нажать на один рычаг, чтобы получить „неинтересную“ инъекцию физиологического раствора - на другой, а корм - на третий. Через несколько дней животные с удовольствием вводили себе кокаин, героин, амфетамин и другие вещества. Обнаружилось, что отдельные особи злоупотребляли наркотиками в ущерб жизненно важным формам активности - например, еде и сну. Некоторые даже погибали от истощения. Чтобы получить очередную дозу кокаина, грызуны были готовы сотни раз нажимать на рычаг. Кроме того, они отдавали явное предпочтение обстановке, ассоциирующейся с наркотиком: например, держались по преимуществу в той части клетки, где могли получить вожделенную дозу.
Если подача наркотика прекращалась, животное вскоре оставляло бесплодные попытки получить „химическое удовольствие“. Но стоило крысе, в течение нескольких месяцев не получавшей кокаин, почуять его запах или даже оказаться в клетке, ассоциирующейся с наркотиком, она тут же начинала нажимать на заветный рычаг. С помощью описанной методики внутривенного самовведения препаратов и некоторых других экспериментальных приёмов исследователям удалось идентифицировать области головного мозга, ответственные за развитие наркотического привыкания. Учёные показали, что на мозговую систему вознаграждения наркотические вещества оказывают более сильное и глубокое стимулирующее действие, нежели какие-либо естественные факторы вознаграждения. Ключевым звеном мозговой системы вознаграждения является сеть мезолимбических дофаминовых нейронов - нервных клеток, расположенных в вентральной области покрышки (ВОП) у основания мозга и посылающих проекции в различные отделы передней части мозга, главным образом в прилежащее ядро (nucleus accumbens). Нейроны ВОП высвобождают из терминалей аксонов нейротрансмиттер дофамин, связывающийся с соответствующими рецепторами нейронов прилежащего ядра. Дофаминовый нервный путь из ВОП в прилежащее ядро играет важную роль в развитии наркотического привыкания: животные с повреждением этих мозговых структур полностью утрачивают интерес к наркотикам.
Реостат вознаграждения
Система вознаграждения - эволюционно древнее образование мозга. У млекопитающих она устроена сложно и связана с областями мозга, придающими эмоциональную окраску ощущениям и направляющими поведение животных и человека на достижение вознаграждения - пищевого, полового, социального и т. д. Миндалина, к примеру, помогает определить, было ли ощущение приятным или неприятным, и сформировать связи между ним и прочими факторами окружающей среды. Гиппокамп принимает участие в формировании памяти о событии (ощущении) - где, когда и при каких обстоятельствах оно произошло (возникло). Лобные (фронтальные) области коры головного мозга перерабатывают и интегрируют всю эту информацию и определяют окончательное поведение особи.
Микрофотографии прилежащего ядра животных, находящихся под воздействием ненаркотических веществ: дендриты с обычным количеством шипиков - выростов, улавливающих нервные сигналы (слева и в центре). У животных, пристрастившихся к кокаину, шипиков на дендритах гораздо больше (справа). Учёные предполагают, что подобные перестройки повышают чувствительность нейронов к сигналам из ВОП и других структур мозга и таким образом повышают чувствительность к наркотикам. Как показывают последние исследования, определённую роль в образовании дополнительных дендритных шипиков играет дельта-fosB.
А путь ВОП-прилежащее ядро тем временем действует как реостат вознаграждения: он сообщает другим мозговым центрам, в какой степени активность особи способствует достижению вознаграждения. Чем выше эта оценка, тем больше вероятность того, что организм запомнит эту форму активности и повторит её впоследствии.
Хотя основные представления о деятельности мозговой системы вознаграждения сложились в результате экспериментов на животных, исследования, проведённые за последние 10 лет методами нейровизуализации, показали, что аналогичные нервные структуры контролируют поведение, связанное с естественным или наркотическим вознаграждением, есть и у человека. С помощью магнитно-резонансной и позитронной эмиссионной томографии было установлено, что предложение понюхать кокаин вызывало у наркоманов рост нейронной активности в прилежащем ядре. Точно так же это ядро (а кроме него - миндалина и некоторые области коры) отреагировало и на демонстрацию испытуемым видеоклипа, где кокаин нюхали другие люди. А у заядлых игроков эти области мозга активизировались в ответ на предъявление фотографий игровых автоматов. Таким образом, можно предположить, что нервный путь ВОП-прилежащее ядро играет важную роль в развитии болезненного привыкания и ненаркотической зависимости.
Томографические изображения мозга кокаинистов.
Микрофотографии прилежащего ядра животных, находящихся под воздействием ненаркотических веществ: дендриты с обычным количеством шипиков - выростов, улавливающих нервные сигналы (слева и в центре). У животных, пристрастившихся к кокаину, шипиков на дендритах гораздо больше (справа). Учёные предполагают, что подобные перестройки повышают чувствительность нейронов к сигналам из ВОП и других структур мозга и таким образом повышают чувствительность к наркотикам. Как показывают последние исследования, определённую роль в образовании дополнительных дендритных шипиков играет дельта-fosB.
Участие дофамина
Почему на мозговую систему вознаграждения одинаково воздействуют кокаин, который, как известно, увеличивает частоту сердечного ритма, и героин, являющийся по сути дела обезболивающим седативным средством? Причина ясна: приём всех наркотиков вызывает усиленный приток дофамина (а иногда и сигналов, имитирующих его действие) к прилежащему ядру.
Когда нейроны ВОП возбуждаются, они посылают по своим аксонам электрические сигналы к прилежащему ядру. Те, в свою очередь, стимулируют высвобождение дофамина из кончиков аксона в крошечное пространство - синаптическую щель, разделяющую аксонную терминаль и нейрон прилежащего ядра. Здесь дофамин связывается соответствующими рецепторами в мембране нейронов прилежащего ядра, и сигнал поступает внутрь клетки. Когда сигналы нужно „выключить“, нейрон ВОП удаляет избыток дофамина из синаптической щели и сохраняет его в аксоне до тех пор, пока вновь не возникнет необходимость послать сигнал нейронам прилежащего ядра.
Кокаин и прочие наркотики-стимуляторы на какое-то время выводят из строя белок, транспортирующий дофамин из синаптической щели в аксонную терминаль нейрона ВОП. Таким образом, в синаптической щели остаётся избыток дофамина, продолжающий действовать на нейроны прилежащего ядра. Героин и другие опиаты ведут себя иначе. Они связываются с нейронами ВОП, ответственными за „отключение“ других нейронов этой же области - тех, что высвобождают дофамин. Последние начинают бесконтрольно изливать избыточное количество дофамина на нейроны прилежащего ядра. Кроме того, опиаты способны порождать мощный сигнал вознаграждения, непосредственно воздействуя на прилежащее ядро.
Однако действие наркотиков не ограничивается стимуляцией выброса дофамина, вызывающего эйфорию. Чтобы приспособиться к воздействию наркотиков, система вознаграждения постепенно изменяется - так возникает наркотическое привыкание.
Привыкание
На ранних стадиях потребления наркотиков у животных и людей развивается устойчивость к их действию (т. е. организм привыкает к дозе, и она не оказывает того действия, как раньше) и зависимость от них. Чтобы поднять настроение, наркоману каждый раз приходится незначительно увеличивать дозу препарата, что неизбежно порождает абстинентный синдром. Таким образом систематическое потребление наркотиков подавляет отдельные звенья мозговой системы вознаграждения. В этом процессе участвует белок, связывающийся с cAMP-зависимым элементом (cAMP response element-binding protein, CREB). CREB представляет собой фактор транскрипции - белок, регулирующий экспрессию (активность) генов, а значит, и поведение нервных клеток в целом. Когда вводится наркотик, концентрация дофамина в прилежащем ядре повышается, что заставляет нервные клетки, чувствительные к нему, усиливать выработку циклического аденозинмонофосфата (сАМР) - вещества-посредника, активирующего CREB. Активированный CREB связывается со специфическими участками генов, инициируя синтез кодируемых ими белков. Но в подавлении мозговой системы вознаграждения участвует не только CREB. Через несколько дней после прекращения приема наркотика этот фактор транскрипции инактивируется. Поэтому действием CREB нельзя объяснить, например, изменения, заставляющие наркоманов возобновлять приём препаратов после многих лет и даже десятилетий воздержания. Рецидивы во многом обусловлены сенситизацией - усилением действия наркотиков.
Как ни парадоксально, но в отношении одного и того же препарата у человека и животного может развиваться как снижение восприимчивости организма к наркотику, так и сенситизация. Вскоре после приёма наркотического вещества возрастает активность CREB и повышается устойчивость к его действию: в течение нескольких дней для стимуляции системы вознаграждения организму требуется всё большее количество наркотического препарата. Но если его приём прекращается, активность CREB падает, в результате чего развивается сенситизация, порождающая потребность в наркотике. Неослабевающая тяга сохраняется даже после длительных периодов воздержания. Чтобы понять природу сенситизации, необходимо в первую очередь выяснить, какие молекулярные изменения могут сохраняться в течение периода, превышающего несколько дней. В голову тут же приходит мысль о другом факторе транскрипции - дельта-fosB.
Все наркотические вещества имеют совершенно определённый биохимический механизм действия: их молекулы связываются со специфическими рецепторами. В мозге человека вырабатываются эндорфины, то есть „внутренние“ морфины, которые по способности вызывать приятные ощущения могут превосходить наркотическое вещество - морфин. Установлено, что их выработка необходима для поддержания оптимального психического статуса человека. Эндорфины нормализуют артериальное давление, частоту дыхания, ускоряют заживление поврежденных тканей, образование костной мозоли при переломах, обеспечивают обезболивающее действие (регуляция чувствительности ноцицептивных и антиноцицептивных систем), и противошоковое, антистрессовое действие, и угнетающее действие на функцию гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси на всех её уровнях, и понижение аппетита, и понижение тонуса симпатической нервной системы, торможение секреторной активности и перистальтики в ЖКТ, и мн.др.
Счастливые люди выздоравливают быстрее - это научно доказанный факт. Свое действие эндорфины осуществляют путём связывания со специальными рецепторами на поверхности нейронов центральной нервной системы. „Схватив“ молекулу эндорфина, нервная клетка запускает сигналы об удовольствии или подавлении боли. Здоровый организм вырабатывает столько эндорфинов, что их хватает для поддержания определённого количества рецепторов в активном состоянии. С этими же рецепторами взаимодействуют и молекулы морфина.
Представим, что в кровь человека попало большое количество морфина. Чтобы не отравиться избытком наркотика, организм приспосабливается, адаптируется: чувствительность специфических рецепторов к морфину и эндорфинам снижается. Теперь, когда рецепторы потеряли чувствительность, для получения прежних наркотических и обезболивающих эффектов требуется всё больше и больше морфина. Это, собственно, и есть один из возможных механизмов формирования привыкания. В науке данное явление называют толерантностью. Существуют и другие механизмы возникновения толерантности: уменьшение количества рецепторов, ускорение выведения наркотика с мочой, активация ферментов, разрушающих молекулу наркотического вещества.
Снижение дозы или вообще прекращение введения наркотического вещества в толерантном организме приводит к „выключению“ проведения сигнала через рецепторы на нейронах некоторых частей мозга. Естественно, для организма это не проходит бесследно. Возникает болезнь лишения - абстиненция.
Наркотический срыв.
Дельта-fosB связан с развитием наркотического привыкания совсем иначе, нежели CREB. В опытах на мышах и крысах было установлено, что постоянное систематическое потребление наркотиков приводит к постепенному и стабильному увеличению концентрации этого белка в прилежащем ядре и других структурах головного мозга. Кроме того, поскольку дельта-fosB отличается необычайной устойчивостью, он остаётся активным в нейронах этих структур спустя недели и месяцы после приёма препаратов. Такая активность вполне могла бы позволить белку поддерживать изменения в экспрессии генов ещё долгое время после прекращения приёма наркотиков.
Как показывают исследования мутантных мышей с чрезмерной выработкой дельта-fosB в прилежащем ядре, эти животные сверхчувствительны к наркотикам. Они с необычайной лёгкостью возобновляли приём препарата после его длительной отмены. Интересно отметить, что дельта-fosB вырабатывался у экспериментальных мышей и в ответ на повторные вознаграждения ненаркотической природы (например, быстрый бег в беличьем колесе или потребление сахара). Таким образом, вполне вероятно, что дельта-fosB принимает участие в развитии привыкания к гораздо более широкому спектру удовольствий, чем наркотические препараты. Недавние исследования позволяют объяснить длительную сохранность сенситизации после возвращения концентрации дельта-fosB в норму. Известно, что постоянное систематическое воздействие кокаина и других наркотиков приводит к тому, что на дендритах нейронов прилежащего ядра образуются дополнительные шипики, с помощью которых клетка контактирует с другими нейронами. У грызунов этот процесс может продолжаться в течение нескольких месяцев после отмены наркотика. Можно предположить, что ответственность за образование дополнительных дендритных шипиков несёт дельта-fosB.
Участие глутамата
В развитии наркотического привыкания принимают участие также и другие структуры мозга - миндалина, гиппокамп и лобная кора. Все они взаимодействуют с системой вознаграждения (ВОП и прилежащее ядро), высвобождая нейротрансмиттер глутамат. Как было установлено в опытах на животных, наркотики вызывают изменение чувствительности к глутамату системы вознаграждения, повышают как высвобождение дофамина из ВОП, так и чувствительность к дофамину прилежащего ядра. В результате увеличивается активность CREB и дельта-fosB.
Кратковременные стимулы определённого типа могут повышать реакции нейронов гиппокампа на глутамат. Феномен, получивший название долговременной потенциации, лежит в основе образования следа памяти и, по-видимому, опосредован перемещением некоторых рецепторов глутамата в мембраны нервных клеток, где они начинают реагировать на глутамат, высвобождаемый в синаптические щели. Наркотики влияют на включение глутаматных рецепторов в мозговую систему вознаграждения, а также воздействуют и на синтез некоторых из них.
В совокупности все эти изменения мозговой системы вознаграждения приводят к развитию устойчивой реакции организма на действие наркотических препаратов, зависимости от них и сложных форм поведения, связанных с их поиском. Многие аспекты этих сдвигов до сих пор остаются для учёных загадкой, но механизмы некоторых процессов изучены уже досконально. Во время длительного потребления наркотиков и в течение короткого времени после его прекращения отмечается изменение концентрации сАМР и активности CREB в мозговой системе вознаграждения. Это обусловливает рост толерантности к наркотику и зависимости от него и одновременное снижение восприимчивости человека к препарату, что ввергает наркомана в депрессию и апатию. Длительное воздержание от потребления наркотика приводит к изменению активности белка дельта-fosB и глутаматных систем мозга. Эти перемены повышают чувствительность наркомана к эффектам наркотика, когда по прошествии длительного времени он пробует его снова, и порождают у него сильные эмоциональные реакции как при воспоминаниях о былых наслаждениях, так и при воздействии внешних факторов, воскрешающих эти воспоминания.
Другие зависимости.
"Бодрящий" эффект никотина обеспечивается выбросом в кровь адреналина и норадреналина. При попадании никотина в мозг происходит кратковременное ускорение сердцебиения, увеличение кровяного давления, учащение дыхания и улучшение кровоснабжения головного мозга. Сопровождающий это выброс дофамина способствует закреплению никотиновой зависимости.
Наименование «никотин» происходит от латинского названия табака Nicotiana tabacum, которое, в свою очередь, названо в честь Жана Нико, посла Франции, который привёз табак и его семена из Португалии в Париж в 1550 году и продвигал его как медикамент. Никотин был впервые выделен из табака в 1828 году германскими химиками Посселтом и Райманном. Его химическая эмпирическая формула была описана Мельсенсом в 1843 году. Впервые никотин синтезировали А. Пиктет и Крепьё в 1893 году.
Химия
Никотин - гигроскопическая маслянистая жидкость с неприятным запахом и жгучим вкусом, легко смешивающаяся с водой в основной форме. Как азотное основание никотин образует соли с кислотами, которые обычно твёрдые и водорастворимые. Никотин легко проникает через кожу. Основной никотин сгорает при температуре ниже точки кипения, а его пары воспламеняются при 95 ° C в воздухе, несмотря на низкое давление пара. По этой причине бо́льшая часть никотина сгорает при выкуривании сигареты, однако вдыхаемой части достаточно для получения требуемых эффектов.
Никоти́н - алкалоид, содержащийся в растениях семейства паслёновых (Solanaceae), преимущественно в табаке и, в меньших количествах, в томатах, картофеле, баклажанах, зелёных болгарских перцах. Никотиновые алкалоиды также присутствуют в листьях коки. Никотин составляет от 0,3 до 5 % от массы табака в сухом виде, биосинтез никотина происходит в корнях, накапливание никотина - в листьях. Никотин - сильнодействующий нейротоксин, особенно действующий на насекомых; вследствие этого никотин раньше широко использовался как инсектицид, а в настоящее время в том же качестве продолжают использоваться производные никотина - такие, как, например, имидаклорпид.
В малых концентрациях (в средней сигарете содержится около 1 мг абсорбированного никотина) вещество действует возбуждающе на млекопитающих и является одним из основных факторов, отвечающих за формирование зависимости курения табака. По мнению Американской сердечной ассоциации «никотиновая зависимость исторически является одной из тех зависимостей, с которой труднее всего бороться».
Фармакология
Как только никотин попадает в тело, он быстро распространяется по крови и может преодолевать гематоэнцефалический барьер. В среднем достаточно около 7 секунд после вдыхания табачного дыма, чтобы никотин достиг мозга. Период полувыведения никотина в теле составляет около двух часов. Никотин, вдыхаемый с табачным дымом при курении составляет малую долю никотина, содержащегося в табачных листьях (бо́льшая часть вещества сгорает). Количество никотина, абсорбируемого телом при курении, зависит от множества факторов, включая вид табака, от того, вдыхается ли весь дым и используется ли фильтр. В случае с жевательным и нюхательным табаком, которые помещаются в рот и жуются или вдыхаются через нос, количество никотина, попадающего в тело, гораздо больше, чем при курении табака. Никотин усваивается в печени с помощью фермента цитохрома P450 (в основном, CYP2A6, и также CYP2B6). Основной метаболит - котинин.
Никотин действует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы. В низких концентрациях он увеличивает активность этих рецепторов, что, среди прочего, ведёт к увеличению количества стимулирующего гормона адреналина (эпинефрина). Выброс адреналина приводит к ускорению сердцебиения, увеличению кровяного давления и учащению дыхания, а также к бо́льшему уровню глюкозы в крови.
Симпатическая нервная система, действуя через чревные нервы на мозговое вещество надпочечника, стимулирует выброс адреналина. Ацетилхолин, вырабатываемый преганглионарными симпатическими волокнами этих нервов действует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, вызывая деполяризацию клеток и приток кальция через потенциалозависимые кальциевые каналы. Кальций запускает экзоцитоз хромаффинных гранул, тем самым способствуя выбросу адреналина (и норадреналина) в кровь.
Котинин - это побочный продукт усвоения никотина, который остаётся в крови до 48 часов и может быть использован как индикатор того, подвержен ли человек курению. В высоких дозах никотин приводит к блокированию никотинового ацетилхолинового рецептора, что является причиной токсичности никотина и его эффективности в качестве инсектицида.
Кроме всего прочего, никотин увеличивает уровень дофамина в путях центров удовольствия в мозге. Было выявлено, что курение табака подавляет моноаминоксидазу - фермент, отвечающий за расщепление моноаминных нейромедиаторов (например, дофамина) в мозге. В настоящее время полагается, что сам никотин не подавляет выработку моноаминоксидазы, за это отвечают другие компоненты табачного дыма. Повышенное содержание дофамина возбуждает центры удовольствия мозга. Таким образом, курение табака приводит к чувству удовольствия, сравнимому с тем, которое вызывается кокаином и героином, вызывая зависимость, то есть нужду в повышенных уровнях дофамина.
Психотропное воздействие
Никотиновое воздействие на настроение различно. Во-первых, вызывая выброс глюкозы из печени и адреналина (эпинефрина) из мозгового вещества надпочечника, он вызывает возбуждение. С субъективной точки зрения, по сообщениям курящих, это проявляется в расслаблении, спокойствии и живости. Также сообщается об умеренно эйфористическом состоянии. Уменьшение аппетита и увеличение метаболизма может в результате привести к снижению массы тела у некоторых курящих. Также это приводит к стимуляции рта без потребления пищи, а вкус табака может снизить аппетит.
Никотин и никотиновая кислота
Никотин легко окисляется до никотиновой кислоты, которая уже не яд, а витамин (Vitamin B3, PP-Faktor, Pellagra-Preventing-Faktor, Niacin). Однако в организме человека нет ферментов, необходимых для такого рода окисления. Поэтому даже хронические табако-курители, никотино-зависимые люди могут одновременно страдать от недостатка витамина «никотиновая кислота».
Помимо этого, никотин является сильным ядом. Вызывает паралич нервной системы (остановка дыхания, прекращение сердечной деятельности, смерть). Средняя летальная доза для человека: 0,5-1 мг/кг.
Зависимость от лекарств
Лекарственная зависимость начинается с того, что человек для облегчения страданий, чтобы выйти из депрессии или вообще без особой необходимости начинает использовать тот или иной препарат. После длительного применения человеку кажется, что без этого лекарства он уже не проживёт: возникает чувство дискомфорта. Дискомфорт вызывает потребность продолжения приёма лекарства. Если прекратить приём человек не в состоянии, то это означает, что у него уже сформировалась лекарственная зависимость. Так чаще всего случается при приёме слабительных, снотворных, болеутоляющих, возбуждающих и многих других лекарств, а также при длительном курении. Например, человек длительное время принимает снотворное - феназепам. Лекарство действует безотказно: сон налаживается. Но когда-то нужно и прекращать лечение. Вот тут „ловушка“ и захлопывается: без феназепама человек заснуть уже не может.
Токсикомания - пристрастие к яду
Термин „токсикомания“ включает в себя и наркоманию, охватывая пристрастие к любым вредным веществам, в особенности к ядам общеклеточного действия - органическим растворителям. К ним в первую очередь относятся суррогаты этилового спирта. Это и самогон, содержащий кроме этилового высокоатомные спирты: пропиловый, изоамиловый, метиловый, „сивушные масла“, обладающие характерным запахом. К ним же относятся пропиленгликоль, дихлорэтан, многие лаки, тормозная жидкость, бензин, разнообразные клеи на летучих растворителях, например клей „Момент“, эфир для наркоза. В общем всё, что вызывает кратковременное затуманивание сознания с небольшим периодом эйфории. Все эти вещества очень опасны, поскольку совсем небольшая передозировка может вызвать паралич дыхательного центра, а при многократном применении - поражение сердечной мышцы и печени. Яды общеклеточного действия объединяет способность действовать на оболочки клеток головного мозга.
Веществ, вызывающих токсикоманию, безграничное множество. Одно и то же вещество зачастую появляется на „рынке“ наркотиков под новым названием. Новые наркотики постоянно синтезируются в подпольных химических лабораториях.
Если использование таких веществ, как фенамин и кофеин (в клинике их относят к психоэнергизаторам), алкоголь, опиоиды, марихуана и даже галлюциногены, доставляет приятные ощущения, то введение токсических веществ типа бензина, клея или этиленгликоля вызывает последствия малоприятные: „обалдение“ и наркозоподобное состояние. Что же толкает людей к токсикомании, если наслаждения они от этого не получают? Желание необычных ощущений? Возможность почувствовать себя на краю бездны, на шаг от смерти?.. Неудивительно, что токсикоманией „увлекаются“ преимущественно подростки, и часто „балансирование на краю“ заканчивается для них смертельным исходом.
Алкоголизм - тоже наркомания
Алкоголизм - одна из разновидностей наркомании, и биохимические механизмы возникновения зависимости у них похожи. В теле взрослого человека ежедневно в процессе обмена веществ вырабатывается небольшое количество (примерно 20 мл) этилового спирта. Он нужен для торможения некоторых участков мозга, особенно отделов, отвечающих за формирование чувств тревоги и напряжённости. Для разрушения спирта в организме имеются специальные ферменты. Фермент алкогольдегидрогеназа превращает этиловый спирт в уксусный альдегид, а затем другие ферменты расщепляют его до углекислоты и воды. Но если этиловый спирт поступает извне с выпивкой, то организм защищается - ускоряет его ферментативное разрушение, и наступает состояние толерантности: человек становится способным выпить много без особых последствий.
Затем организм перестаёт вырабатывать этиловый спирт сам, что вызывает у трезвого пьяницы состояние тревоги. Теперь уже выпивоха тянется к рюмке не для поднятия настроения, а для того, чтобы чувствовать себя здоровым. Психическая зависимость сменяется физической. Организм постепенно перестаёт вырабатывать нужные ферменты. В крови накапливается уксусный альдегид, что вызывает симптомы тяжёлого отравления. Новая порция алкоголя подхлёстывает выработку ферментов, и на какое-то время человек чувствует себя лучше. Но печень, сердце и мозг продолжают необратимо разрушаться. В итоге у алкоголика либо отказывает сердце, либо наступает цирроз печени, а иногда и белая горячка.
Биохимия алкоголизма.
Сосуды большинства отделов головного мозга обладают дополнительным слоем глиальных клеток. Эта стенка непроницаема для множества соединений, в том числе вырабатываемым самим организмом (включая продукты нормального или нарушенного обмена веществ, многие аминокислоты, холестерин и т.п.).Гематоэнцефалический барьер (от др.-греч. αἷμα - «кровь» и др.-греч. εγκεφαλος - «головной мозг») - физиологический механизм, регулирующий обмен веществ между кровью, спинномозговой жидкостью и мозгом. Защищает мозг от проникновения чужеродных веществ, введенных в кровь, в том числе от продуктов нарушенного обмена веществ. Для преодоления гематоэнцефалического барьера молекулы должны быть либо малы (как молекулы кислорода), либо обладать способностью растворяться в липидных компонентах мембран глиальных клеток. Кроме того, некоторые вещества могут переноситься через гематоэнцефалический барьер путём активного транспорта. Способностью преодолевать гематоэнцефалический барьер обладают никотин, опиаты, и конечно же алкоголь. преодолевают В отличие от наркотиков, имеющих к соответствующим рецепторам высокое сродство (например, наркотики опийной группы) молекулы этанола не воздействуют непосредственно на рецепторы, а пропитывают липидный слой мембраны нейрона, разжижают её, вызывая процесс флюидизации. В разрыхлённой мембране рецептор утрачивает опору, его конформация изменяется и возникает ощущение опьянения.
Прием этанола усиливает оборот серотонина. Повышение проницаемости мембран-везикул способствует утечке медиатора в пресинаптическую щель и реализации его эффекта. Оказав действие, он интенсивно расщепляется до 5-оксииндолуксусной кислоты. Уменьшение концентрации серотонина в гипоталамусе служит фактором, усиливающим стремление к выпивке.
Серотонин - это нейромедиатор - одно из веществ, являющихся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками человеческого мозга. Восприимчивые к серотонину нейроны расположены практически по всему мозгу. Трудно переоценить ту роль, которую выполняет серотонин в человеческом организме:• В передней части мозга под воздействием серотонина стимулируются области, ответственные за процесс познавательной активности.
Поступающий в спинной мозг серотонин, положительно влияет на двигательную активность и тонус мышц. Это состояние можно охарактеризовать фразой "горы сверну". И наконец самое главное - повышение серотонинэргической активности создает в коре головного мозга ощущение подъема настроения. Пока ограничимся именно таким термином, хотя в различных сочетаниях серотонина с другими гормонами - мы получаем весь спектр эмоций "удовлетворения" и "эйфории" - но об этом мы поговорим чуть позже. Недостаток серотонина, напротив - вызывает снижение настроения и депрессию .
Кроме настроения, серотонин ответственен за самообладание или эмоциональную устойчивость (Mehlman et al., 1994 ). Серотонин контролирует восприимчивость мозговых рецепторов к стрессовым гормонам адреналину и норадреналину (о которых будет рассказано далее). У людей с пониженным уровнем серотонина, малейшие поводы вызывают обильную стрессовую реакцию. Отдельные исследователи считают, что доминирование особи в социальной иерархии обусловлено именно высоким уровнем серотонина.
Для того чтобы серотонин вырабатывался в нашем организме, необходимы две вещи:
1. поступление с пищей аминокислоты триптофана - так как именно она нужна для непосредственного синтеза серотонина в синапсах;
2. поступление глюкозы с углеводной пищей => стимуляция выброса инсулина в кровь => стимуляция катаболизма белка в тканях => повышение уровня триптофана в крови.
Как ни странно, наиболее богаты триптофаном продукты, которые почти целиком состоит из углеводов,- такие, например, как хлеб, бананы, шоколад, инжир или чистые углеводы: столовый сахар или фруктозу. Это косвенно подтверждает бытующее в обществе утверждение, что сладкоежки полные люди - более добрые, чем худые.
Однократный прием алкоголя приводит к активизации процессов образования и использования норадреналина.
Норадреналин - гормон и нейромедиатор. Норадреналин повышается при стрессе, шоке,травмах, тревоге, страхе, нервном напряжении. В отличии от адреналина, основное действие норадреналина заключается в исключительно в сужении сосудов и повышении артериального давления. Сосудосуживающий эффект норадреналина выше, хотя продолжительность его действия короче. Норадреналин способен вызывать тремор .что норадреналин - гормон ярости, он вызывает в человеке ощущение злобы, ярости, вседозволенности.
Содержание норадреналина снижается за счет усиления выброса нейромедиатора из везикул и ускоренного его распада. Усилением кругооборота норадреналина в среднем мозге и гипоталамусе объясняется фаза двигательного, вегетативного и эмоционального возбуждения, связанного с употреблением алкоголя. Истощение запасов норадреналина приводит к подавленному состоянию, психической и двигательной заторможенности.
Всем известный синдром алкогольного похмелья вызван интоксикацией организма продуктом окисления этанола - ацетальдегидом, который печень не успевает окончательно расщепить в безвредную уксусную кислоту.
Источник: журналы " В мире науки"
По данным Министерства здравоохранения РФ за 2002 год, в России на 100 тысяч человек приходилось 1,5 тысячи алкоголиков. В том же году от отравления суррогатами алкоголя умерли 40 тысяч человек.
По данным ученых, ныне пьющих среди мужчин 99,4%, среди женщин - 97,9%, среди юношей и девушек - 95% . Это намного больше, чем в 1925 году, когда пьющих среди мужчин было 57%, среди женщин - 10%, среди юношей - 5%. Далее, 32% пьяниц приобщались к вину в возрасте до 10 лет,. 64% - от 11 до 15 лет ("Роман- газета". - 1989. - № 9).
В России сейчас насчитывается 2 млн 369 тысяч больных алкоголизмом, это 1,65 тысяч алкоголиков на 100 тысяч человек.
Больше всего алкоголя употребляют подростки. Частота возникновения подросткового алкоголизма за последние 10 лет увеличилась в 12 раз, во многом за счёт „вклада“ пристрастия к пиву. Комментарии, как говорится, излишни.
• Наркотики и другие вещества, потребление которых легко вызывает у людей болезненное привыкание (кокаин, алкоголь, опиаты, амфетамин и др.), влияют на деятельность мозговой системы вознаграждения. Стимуляция этой системы порождает чувство удовлетворения и заставляет человека повторять те формы поведения, которые способствовали его достижению.
• Повторное воздействие наркотиков вызывает стойкие биохимические и структурные адаптации в мозге, изменяет процессы переработки информации и характер взаимодействия нейронов мозговой системы вознаграждения.
• Понимание природы клеточных и молекулярных изменений в этой системе может привести к разработке новых, более эффективных подходов к лечению людей с болезненным пристрастием к наркотическим препаратам.
Нейробиологам давно известно, что эйфория, наступающая под влиянием наркотических веществ, связана с их стимулирующим действием на мозговую систему вознаграждения. Система представляет собой сложную сеть нервных клеток (нейронов), вызывающую чувство удовольствия после еды или занятий сексом, т. е. форм активности, необходимых для выживания и продолжения рода. Стимуляция системы вознаграждения доставляет наслаждение и побуждает снова и снова прибегать к тем формам активности, которые его обеспечили.
Однако последние исследования показали, что постоянный приём наркотиков вызывает структурные и функциональные изменения нейронов системы вознаграждения, сохраняющиеся недели, месяцы и даже годы после прекращения употребления препаратов. Таким образом, с одной стороны, адаптации ослабляют положительные эмоции, возникающие при приеме наркотика, с другой - они усиливают болезненную тягу человека к наркотическому веществу. Понимание молекулярных и клеточных механизмов действия наркотиков может привести к разработке новых методов лечения наркомании.
Смертельное пристрастие
Привыкание людей к различным наркотическим воздействиям опосредуется одними и теми же механизмами - к такому выводу учёные пришли в результате длительной экспериментальной работы, начавшейся 40 лет назад. Мыши, крысы и низшие приматы получали наркотические вещества, пользующиеся большой популярностью среди людей. Препараты животным вводились внутривенно. Когда наступало привыкание, их обучали нехитрой процедуре: чтобы получить инъекцию наркотика, грызуны должны были нажать на один рычаг, чтобы получить „неинтересную“ инъекцию физиологического раствора - на другой, а корм - на третий. Через несколько дней животные с удовольствием вводили себе кокаин, героин, амфетамин и другие вещества. Обнаружилось, что отдельные особи злоупотребляли наркотиками в ущерб жизненно важным формам активности - например, еде и сну. Некоторые даже погибали от истощения. Чтобы получить очередную дозу кокаина, грызуны были готовы сотни раз нажимать на рычаг. Кроме того, они отдавали явное предпочтение обстановке, ассоциирующейся с наркотиком: например, держались по преимуществу в той части клетки, где могли получить вожделенную дозу.
Если подача наркотика прекращалась, животное вскоре оставляло бесплодные попытки получить „химическое удовольствие“. Но стоило крысе, в течение нескольких месяцев не получавшей кокаин, почуять его запах или даже оказаться в клетке, ассоциирующейся с наркотиком, она тут же начинала нажимать на заветный рычаг. С помощью описанной методики внутривенного самовведения препаратов и некоторых других экспериментальных приёмов исследователям удалось идентифицировать области головного мозга, ответственные за развитие наркотического привыкания. Учёные показали, что на мозговую систему вознаграждения наркотические вещества оказывают более сильное и глубокое стимулирующее действие, нежели какие-либо естественные факторы вознаграждения. Ключевым звеном мозговой системы вознаграждения является сеть мезолимбических дофаминовых нейронов - нервных клеток, расположенных в вентральной области покрышки (ВОП) у основания мозга и посылающих проекции в различные отделы передней части мозга, главным образом в прилежащее ядро (nucleus accumbens). Нейроны ВОП высвобождают из терминалей аксонов нейротрансмиттер дофамин, связывающийся с соответствующими рецепторами нейронов прилежащего ядра. Дофаминовый нервный путь из ВОП в прилежащее ядро играет важную роль в развитии наркотического привыкания: животные с повреждением этих мозговых структур полностью утрачивают интерес к наркотикам.
Реостат вознаграждения
Система вознаграждения - эволюционно древнее образование мозга. У млекопитающих она устроена сложно и связана с областями мозга, придающими эмоциональную окраску ощущениям и направляющими поведение животных и человека на достижение вознаграждения - пищевого, полового, социального и т. д. Миндалина, к примеру, помогает определить, было ли ощущение приятным или неприятным, и сформировать связи между ним и прочими факторами окружающей среды. Гиппокамп принимает участие в формировании памяти о событии (ощущении) - где, когда и при каких обстоятельствах оно произошло (возникло). Лобные (фронтальные) области коры головного мозга перерабатывают и интегрируют всю эту информацию и определяют окончательное поведение особи.
Микрофотографии прилежащего ядра животных, находящихся под воздействием ненаркотических веществ: дендриты с обычным количеством шипиков - выростов, улавливающих нервные сигналы (слева и в центре). У животных, пристрастившихся к кокаину, шипиков на дендритах гораздо больше (справа). Учёные предполагают, что подобные перестройки повышают чувствительность нейронов к сигналам из ВОП и других структур мозга и таким образом повышают чувствительность к наркотикам. Как показывают последние исследования, определённую роль в образовании дополнительных дендритных шипиков играет дельта-fosB.
А путь ВОП-прилежащее ядро тем временем действует как реостат вознаграждения: он сообщает другим мозговым центрам, в какой степени активность особи способствует достижению вознаграждения. Чем выше эта оценка, тем больше вероятность того, что организм запомнит эту форму активности и повторит её впоследствии.
Хотя основные представления о деятельности мозговой системы вознаграждения сложились в результате экспериментов на животных, исследования, проведённые за последние 10 лет методами нейровизуализации, показали, что аналогичные нервные структуры контролируют поведение, связанное с естественным или наркотическим вознаграждением, есть и у человека. С помощью магнитно-резонансной и позитронной эмиссионной томографии было установлено, что предложение понюхать кокаин вызывало у наркоманов рост нейронной активности в прилежащем ядре. Точно так же это ядро (а кроме него - миндалина и некоторые области коры) отреагировало и на демонстрацию испытуемым видеоклипа, где кокаин нюхали другие люди. А у заядлых игроков эти области мозга активизировались в ответ на предъявление фотографий игровых автоматов. Таким образом, можно предположить, что нервный путь ВОП-прилежащее ядро играет важную роль в развитии болезненного привыкания и ненаркотической зависимости.
Томографические изображения мозга кокаинистов.
Микрофотографии прилежащего ядра животных, находящихся под воздействием ненаркотических веществ: дендриты с обычным количеством шипиков - выростов, улавливающих нервные сигналы (слева и в центре). У животных, пристрастившихся к кокаину, шипиков на дендритах гораздо больше (справа). Учёные предполагают, что подобные перестройки повышают чувствительность нейронов к сигналам из ВОП и других структур мозга и таким образом повышают чувствительность к наркотикам. Как показывают последние исследования, определённую роль в образовании дополнительных дендритных шипиков играет дельта-fosB.
Участие дофамина
Почему на мозговую систему вознаграждения одинаково воздействуют кокаин, который, как известно, увеличивает частоту сердечного ритма, и героин, являющийся по сути дела обезболивающим седативным средством? Причина ясна: приём всех наркотиков вызывает усиленный приток дофамина (а иногда и сигналов, имитирующих его действие) к прилежащему ядру.
Когда нейроны ВОП возбуждаются, они посылают по своим аксонам электрические сигналы к прилежащему ядру. Те, в свою очередь, стимулируют высвобождение дофамина из кончиков аксона в крошечное пространство - синаптическую щель, разделяющую аксонную терминаль и нейрон прилежащего ядра. Здесь дофамин связывается соответствующими рецепторами в мембране нейронов прилежащего ядра, и сигнал поступает внутрь клетки. Когда сигналы нужно „выключить“, нейрон ВОП удаляет избыток дофамина из синаптической щели и сохраняет его в аксоне до тех пор, пока вновь не возникнет необходимость послать сигнал нейронам прилежащего ядра.
Кокаин и прочие наркотики-стимуляторы на какое-то время выводят из строя белок, транспортирующий дофамин из синаптической щели в аксонную терминаль нейрона ВОП. Таким образом, в синаптической щели остаётся избыток дофамина, продолжающий действовать на нейроны прилежащего ядра. Героин и другие опиаты ведут себя иначе. Они связываются с нейронами ВОП, ответственными за „отключение“ других нейронов этой же области - тех, что высвобождают дофамин. Последние начинают бесконтрольно изливать избыточное количество дофамина на нейроны прилежащего ядра. Кроме того, опиаты способны порождать мощный сигнал вознаграждения, непосредственно воздействуя на прилежащее ядро.
Однако действие наркотиков не ограничивается стимуляцией выброса дофамина, вызывающего эйфорию. Чтобы приспособиться к воздействию наркотиков, система вознаграждения постепенно изменяется - так возникает наркотическое привыкание.
Привыкание
На ранних стадиях потребления наркотиков у животных и людей развивается устойчивость к их действию (т. е. организм привыкает к дозе, и она не оказывает того действия, как раньше) и зависимость от них. Чтобы поднять настроение, наркоману каждый раз приходится незначительно увеличивать дозу препарата, что неизбежно порождает абстинентный синдром. Таким образом систематическое потребление наркотиков подавляет отдельные звенья мозговой системы вознаграждения. В этом процессе участвует белок, связывающийся с cAMP-зависимым элементом (cAMP response element-binding protein, CREB). CREB представляет собой фактор транскрипции - белок, регулирующий экспрессию (активность) генов, а значит, и поведение нервных клеток в целом. Когда вводится наркотик, концентрация дофамина в прилежащем ядре повышается, что заставляет нервные клетки, чувствительные к нему, усиливать выработку циклического аденозинмонофосфата (сАМР) - вещества-посредника, активирующего CREB. Активированный CREB связывается со специфическими участками генов, инициируя синтез кодируемых ими белков. Но в подавлении мозговой системы вознаграждения участвует не только CREB. Через несколько дней после прекращения приема наркотика этот фактор транскрипции инактивируется. Поэтому действием CREB нельзя объяснить, например, изменения, заставляющие наркоманов возобновлять приём препаратов после многих лет и даже десятилетий воздержания. Рецидивы во многом обусловлены сенситизацией - усилением действия наркотиков.
Как ни парадоксально, но в отношении одного и того же препарата у человека и животного может развиваться как снижение восприимчивости организма к наркотику, так и сенситизация. Вскоре после приёма наркотического вещества возрастает активность CREB и повышается устойчивость к его действию: в течение нескольких дней для стимуляции системы вознаграждения организму требуется всё большее количество наркотического препарата. Но если его приём прекращается, активность CREB падает, в результате чего развивается сенситизация, порождающая потребность в наркотике. Неослабевающая тяга сохраняется даже после длительных периодов воздержания. Чтобы понять природу сенситизации, необходимо в первую очередь выяснить, какие молекулярные изменения могут сохраняться в течение периода, превышающего несколько дней. В голову тут же приходит мысль о другом факторе транскрипции - дельта-fosB.
Все наркотические вещества имеют совершенно определённый биохимический механизм действия: их молекулы связываются со специфическими рецепторами. В мозге человека вырабатываются эндорфины, то есть „внутренние“ морфины, которые по способности вызывать приятные ощущения могут превосходить наркотическое вещество - морфин. Установлено, что их выработка необходима для поддержания оптимального психического статуса человека. Эндорфины нормализуют артериальное давление, частоту дыхания, ускоряют заживление поврежденных тканей, образование костной мозоли при переломах, обеспечивают обезболивающее действие (регуляция чувствительности ноцицептивных и антиноцицептивных систем), и противошоковое, антистрессовое действие, и угнетающее действие на функцию гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси на всех её уровнях, и понижение аппетита, и понижение тонуса симпатической нервной системы, торможение секреторной активности и перистальтики в ЖКТ, и мн.др.
Счастливые люди выздоравливают быстрее - это научно доказанный факт. Свое действие эндорфины осуществляют путём связывания со специальными рецепторами на поверхности нейронов центральной нервной системы. „Схватив“ молекулу эндорфина, нервная клетка запускает сигналы об удовольствии или подавлении боли. Здоровый организм вырабатывает столько эндорфинов, что их хватает для поддержания определённого количества рецепторов в активном состоянии. С этими же рецепторами взаимодействуют и молекулы морфина.
Представим, что в кровь человека попало большое количество морфина. Чтобы не отравиться избытком наркотика, организм приспосабливается, адаптируется: чувствительность специфических рецепторов к морфину и эндорфинам снижается. Теперь, когда рецепторы потеряли чувствительность, для получения прежних наркотических и обезболивающих эффектов требуется всё больше и больше морфина. Это, собственно, и есть один из возможных механизмов формирования привыкания. В науке данное явление называют толерантностью. Существуют и другие механизмы возникновения толерантности: уменьшение количества рецепторов, ускорение выведения наркотика с мочой, активация ферментов, разрушающих молекулу наркотического вещества.
Снижение дозы или вообще прекращение введения наркотического вещества в толерантном организме приводит к „выключению“ проведения сигнала через рецепторы на нейронах некоторых частей мозга. Естественно, для организма это не проходит бесследно. Возникает болезнь лишения - абстиненция.
Наркотический срыв.
Дельта-fosB связан с развитием наркотического привыкания совсем иначе, нежели CREB. В опытах на мышах и крысах было установлено, что постоянное систематическое потребление наркотиков приводит к постепенному и стабильному увеличению концентрации этого белка в прилежащем ядре и других структурах головного мозга. Кроме того, поскольку дельта-fosB отличается необычайной устойчивостью, он остаётся активным в нейронах этих структур спустя недели и месяцы после приёма препаратов. Такая активность вполне могла бы позволить белку поддерживать изменения в экспрессии генов ещё долгое время после прекращения приёма наркотиков.
Как показывают исследования мутантных мышей с чрезмерной выработкой дельта-fosB в прилежащем ядре, эти животные сверхчувствительны к наркотикам. Они с необычайной лёгкостью возобновляли приём препарата после его длительной отмены. Интересно отметить, что дельта-fosB вырабатывался у экспериментальных мышей и в ответ на повторные вознаграждения ненаркотической природы (например, быстрый бег в беличьем колесе или потребление сахара). Таким образом, вполне вероятно, что дельта-fosB принимает участие в развитии привыкания к гораздо более широкому спектру удовольствий, чем наркотические препараты. Недавние исследования позволяют объяснить длительную сохранность сенситизации после возвращения концентрации дельта-fosB в норму. Известно, что постоянное систематическое воздействие кокаина и других наркотиков приводит к тому, что на дендритах нейронов прилежащего ядра образуются дополнительные шипики, с помощью которых клетка контактирует с другими нейронами. У грызунов этот процесс может продолжаться в течение нескольких месяцев после отмены наркотика. Можно предположить, что ответственность за образование дополнительных дендритных шипиков несёт дельта-fosB.
Участие глутамата
В развитии наркотического привыкания принимают участие также и другие структуры мозга - миндалина, гиппокамп и лобная кора. Все они взаимодействуют с системой вознаграждения (ВОП и прилежащее ядро), высвобождая нейротрансмиттер глутамат. Как было установлено в опытах на животных, наркотики вызывают изменение чувствительности к глутамату системы вознаграждения, повышают как высвобождение дофамина из ВОП, так и чувствительность к дофамину прилежащего ядра. В результате увеличивается активность CREB и дельта-fosB.
Кратковременные стимулы определённого типа могут повышать реакции нейронов гиппокампа на глутамат. Феномен, получивший название долговременной потенциации, лежит в основе образования следа памяти и, по-видимому, опосредован перемещением некоторых рецепторов глутамата в мембраны нервных клеток, где они начинают реагировать на глутамат, высвобождаемый в синаптические щели. Наркотики влияют на включение глутаматных рецепторов в мозговую систему вознаграждения, а также воздействуют и на синтез некоторых из них.
В совокупности все эти изменения мозговой системы вознаграждения приводят к развитию устойчивой реакции организма на действие наркотических препаратов, зависимости от них и сложных форм поведения, связанных с их поиском. Многие аспекты этих сдвигов до сих пор остаются для учёных загадкой, но механизмы некоторых процессов изучены уже досконально. Во время длительного потребления наркотиков и в течение короткого времени после его прекращения отмечается изменение концентрации сАМР и активности CREB в мозговой системе вознаграждения. Это обусловливает рост толерантности к наркотику и зависимости от него и одновременное снижение восприимчивости человека к препарату, что ввергает наркомана в депрессию и апатию. Длительное воздержание от потребления наркотика приводит к изменению активности белка дельта-fosB и глутаматных систем мозга. Эти перемены повышают чувствительность наркомана к эффектам наркотика, когда по прошествии длительного времени он пробует его снова, и порождают у него сильные эмоциональные реакции как при воспоминаниях о былых наслаждениях, так и при воздействии внешних факторов, воскрешающих эти воспоминания.
Другие зависимости.
"Бодрящий" эффект никотина обеспечивается выбросом в кровь адреналина и норадреналина. При попадании никотина в мозг происходит кратковременное ускорение сердцебиения, увеличение кровяного давления, учащение дыхания и улучшение кровоснабжения головного мозга. Сопровождающий это выброс дофамина способствует закреплению никотиновой зависимости.
Наименование «никотин» происходит от латинского названия табака Nicotiana tabacum, которое, в свою очередь, названо в честь Жана Нико, посла Франции, который привёз табак и его семена из Португалии в Париж в 1550 году и продвигал его как медикамент. Никотин был впервые выделен из табака в 1828 году германскими химиками Посселтом и Райманном. Его химическая эмпирическая формула была описана Мельсенсом в 1843 году. Впервые никотин синтезировали А. Пиктет и Крепьё в 1893 году.
Химия
Никотин - гигроскопическая маслянистая жидкость с неприятным запахом и жгучим вкусом, легко смешивающаяся с водой в основной форме. Как азотное основание никотин образует соли с кислотами, которые обычно твёрдые и водорастворимые. Никотин легко проникает через кожу. Основной никотин сгорает при температуре ниже точки кипения, а его пары воспламеняются при 95 ° C в воздухе, несмотря на низкое давление пара. По этой причине бо́льшая часть никотина сгорает при выкуривании сигареты, однако вдыхаемой части достаточно для получения требуемых эффектов.
Никоти́н - алкалоид, содержащийся в растениях семейства паслёновых (Solanaceae), преимущественно в табаке и, в меньших количествах, в томатах, картофеле, баклажанах, зелёных болгарских перцах. Никотиновые алкалоиды также присутствуют в листьях коки. Никотин составляет от 0,3 до 5 % от массы табака в сухом виде, биосинтез никотина происходит в корнях, накапливание никотина - в листьях. Никотин - сильнодействующий нейротоксин, особенно действующий на насекомых; вследствие этого никотин раньше широко использовался как инсектицид, а в настоящее время в том же качестве продолжают использоваться производные никотина - такие, как, например, имидаклорпид.
В малых концентрациях (в средней сигарете содержится около 1 мг абсорбированного никотина) вещество действует возбуждающе на млекопитающих и является одним из основных факторов, отвечающих за формирование зависимости курения табака. По мнению Американской сердечной ассоциации «никотиновая зависимость исторически является одной из тех зависимостей, с которой труднее всего бороться».
Фармакология
Как только никотин попадает в тело, он быстро распространяется по крови и может преодолевать гематоэнцефалический барьер. В среднем достаточно около 7 секунд после вдыхания табачного дыма, чтобы никотин достиг мозга. Период полувыведения никотина в теле составляет около двух часов. Никотин, вдыхаемый с табачным дымом при курении составляет малую долю никотина, содержащегося в табачных листьях (бо́льшая часть вещества сгорает). Количество никотина, абсорбируемого телом при курении, зависит от множества факторов, включая вид табака, от того, вдыхается ли весь дым и используется ли фильтр. В случае с жевательным и нюхательным табаком, которые помещаются в рот и жуются или вдыхаются через нос, количество никотина, попадающего в тело, гораздо больше, чем при курении табака. Никотин усваивается в печени с помощью фермента цитохрома P450 (в основном, CYP2A6, и также CYP2B6). Основной метаболит - котинин.
Никотин действует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы. В низких концентрациях он увеличивает активность этих рецепторов, что, среди прочего, ведёт к увеличению количества стимулирующего гормона адреналина (эпинефрина). Выброс адреналина приводит к ускорению сердцебиения, увеличению кровяного давления и учащению дыхания, а также к бо́льшему уровню глюкозы в крови.
Симпатическая нервная система, действуя через чревные нервы на мозговое вещество надпочечника, стимулирует выброс адреналина. Ацетилхолин, вырабатываемый преганглионарными симпатическими волокнами этих нервов действует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, вызывая деполяризацию клеток и приток кальция через потенциалозависимые кальциевые каналы. Кальций запускает экзоцитоз хромаффинных гранул, тем самым способствуя выбросу адреналина (и норадреналина) в кровь.
Котинин - это побочный продукт усвоения никотина, который остаётся в крови до 48 часов и может быть использован как индикатор того, подвержен ли человек курению. В высоких дозах никотин приводит к блокированию никотинового ацетилхолинового рецептора, что является причиной токсичности никотина и его эффективности в качестве инсектицида.
Кроме всего прочего, никотин увеличивает уровень дофамина в путях центров удовольствия в мозге. Было выявлено, что курение табака подавляет моноаминоксидазу - фермент, отвечающий за расщепление моноаминных нейромедиаторов (например, дофамина) в мозге. В настоящее время полагается, что сам никотин не подавляет выработку моноаминоксидазы, за это отвечают другие компоненты табачного дыма. Повышенное содержание дофамина возбуждает центры удовольствия мозга. Таким образом, курение табака приводит к чувству удовольствия, сравнимому с тем, которое вызывается кокаином и героином, вызывая зависимость, то есть нужду в повышенных уровнях дофамина.
Психотропное воздействие
Никотиновое воздействие на настроение различно. Во-первых, вызывая выброс глюкозы из печени и адреналина (эпинефрина) из мозгового вещества надпочечника, он вызывает возбуждение. С субъективной точки зрения, по сообщениям курящих, это проявляется в расслаблении, спокойствии и живости. Также сообщается об умеренно эйфористическом состоянии. Уменьшение аппетита и увеличение метаболизма может в результате привести к снижению массы тела у некоторых курящих. Также это приводит к стимуляции рта без потребления пищи, а вкус табака может снизить аппетит.
Никотин и никотиновая кислота
Никотин легко окисляется до никотиновой кислоты, которая уже не яд, а витамин (Vitamin B3, PP-Faktor, Pellagra-Preventing-Faktor, Niacin). Однако в организме человека нет ферментов, необходимых для такого рода окисления. Поэтому даже хронические табако-курители, никотино-зависимые люди могут одновременно страдать от недостатка витамина «никотиновая кислота».
Помимо этого, никотин является сильным ядом. Вызывает паралич нервной системы (остановка дыхания, прекращение сердечной деятельности, смерть). Средняя летальная доза для человека: 0,5-1 мг/кг.
Зависимость от лекарств
Лекарственная зависимость начинается с того, что человек для облегчения страданий, чтобы выйти из депрессии или вообще без особой необходимости начинает использовать тот или иной препарат. После длительного применения человеку кажется, что без этого лекарства он уже не проживёт: возникает чувство дискомфорта. Дискомфорт вызывает потребность продолжения приёма лекарства. Если прекратить приём человек не в состоянии, то это означает, что у него уже сформировалась лекарственная зависимость. Так чаще всего случается при приёме слабительных, снотворных, болеутоляющих, возбуждающих и многих других лекарств, а также при длительном курении. Например, человек длительное время принимает снотворное - феназепам. Лекарство действует безотказно: сон налаживается. Но когда-то нужно и прекращать лечение. Вот тут „ловушка“ и захлопывается: без феназепама человек заснуть уже не может.
Токсикомания - пристрастие к яду
Термин „токсикомания“ включает в себя и наркоманию, охватывая пристрастие к любым вредным веществам, в особенности к ядам общеклеточного действия - органическим растворителям. К ним в первую очередь относятся суррогаты этилового спирта. Это и самогон, содержащий кроме этилового высокоатомные спирты: пропиловый, изоамиловый, метиловый, „сивушные масла“, обладающие характерным запахом. К ним же относятся пропиленгликоль, дихлорэтан, многие лаки, тормозная жидкость, бензин, разнообразные клеи на летучих растворителях, например клей „Момент“, эфир для наркоза. В общем всё, что вызывает кратковременное затуманивание сознания с небольшим периодом эйфории. Все эти вещества очень опасны, поскольку совсем небольшая передозировка может вызвать паралич дыхательного центра, а при многократном применении - поражение сердечной мышцы и печени. Яды общеклеточного действия объединяет способность действовать на оболочки клеток головного мозга.
Веществ, вызывающих токсикоманию, безграничное множество. Одно и то же вещество зачастую появляется на „рынке“ наркотиков под новым названием. Новые наркотики постоянно синтезируются в подпольных химических лабораториях.
Если использование таких веществ, как фенамин и кофеин (в клинике их относят к психоэнергизаторам), алкоголь, опиоиды, марихуана и даже галлюциногены, доставляет приятные ощущения, то введение токсических веществ типа бензина, клея или этиленгликоля вызывает последствия малоприятные: „обалдение“ и наркозоподобное состояние. Что же толкает людей к токсикомании, если наслаждения они от этого не получают? Желание необычных ощущений? Возможность почувствовать себя на краю бездны, на шаг от смерти?.. Неудивительно, что токсикоманией „увлекаются“ преимущественно подростки, и часто „балансирование на краю“ заканчивается для них смертельным исходом.
Алкоголизм - тоже наркомания
Алкоголизм - одна из разновидностей наркомании, и биохимические механизмы возникновения зависимости у них похожи. В теле взрослого человека ежедневно в процессе обмена веществ вырабатывается небольшое количество (примерно 20 мл) этилового спирта. Он нужен для торможения некоторых участков мозга, особенно отделов, отвечающих за формирование чувств тревоги и напряжённости. Для разрушения спирта в организме имеются специальные ферменты. Фермент алкогольдегидрогеназа превращает этиловый спирт в уксусный альдегид, а затем другие ферменты расщепляют его до углекислоты и воды. Но если этиловый спирт поступает извне с выпивкой, то организм защищается - ускоряет его ферментативное разрушение, и наступает состояние толерантности: человек становится способным выпить много без особых последствий.
Затем организм перестаёт вырабатывать этиловый спирт сам, что вызывает у трезвого пьяницы состояние тревоги. Теперь уже выпивоха тянется к рюмке не для поднятия настроения, а для того, чтобы чувствовать себя здоровым. Психическая зависимость сменяется физической. Организм постепенно перестаёт вырабатывать нужные ферменты. В крови накапливается уксусный альдегид, что вызывает симптомы тяжёлого отравления. Новая порция алкоголя подхлёстывает выработку ферментов, и на какое-то время человек чувствует себя лучше. Но печень, сердце и мозг продолжают необратимо разрушаться. В итоге у алкоголика либо отказывает сердце, либо наступает цирроз печени, а иногда и белая горячка.
Биохимия алкоголизма.
Сосуды большинства отделов головного мозга обладают дополнительным слоем глиальных клеток. Эта стенка непроницаема для множества соединений, в том числе вырабатываемым самим организмом (включая продукты нормального или нарушенного обмена веществ, многие аминокислоты, холестерин и т.п.).Гематоэнцефалический барьер (от др.-греч. αἷμα - «кровь» и др.-греч. εγκεφαλος - «головной мозг») - физиологический механизм, регулирующий обмен веществ между кровью, спинномозговой жидкостью и мозгом. Защищает мозг от проникновения чужеродных веществ, введенных в кровь, в том числе от продуктов нарушенного обмена веществ. Для преодоления гематоэнцефалического барьера молекулы должны быть либо малы (как молекулы кислорода), либо обладать способностью растворяться в липидных компонентах мембран глиальных клеток. Кроме того, некоторые вещества могут переноситься через гематоэнцефалический барьер путём активного транспорта. Способностью преодолевать гематоэнцефалический барьер обладают никотин, опиаты, и конечно же алкоголь. преодолевают В отличие от наркотиков, имеющих к соответствующим рецепторам высокое сродство (например, наркотики опийной группы) молекулы этанола не воздействуют непосредственно на рецепторы, а пропитывают липидный слой мембраны нейрона, разжижают её, вызывая процесс флюидизации. В разрыхлённой мембране рецептор утрачивает опору, его конформация изменяется и возникает ощущение опьянения.
Прием этанола усиливает оборот серотонина. Повышение проницаемости мембран-везикул способствует утечке медиатора в пресинаптическую щель и реализации его эффекта. Оказав действие, он интенсивно расщепляется до 5-оксииндолуксусной кислоты. Уменьшение концентрации серотонина в гипоталамусе служит фактором, усиливающим стремление к выпивке.
Серотонин - это нейромедиатор - одно из веществ, являющихся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками человеческого мозга. Восприимчивые к серотонину нейроны расположены практически по всему мозгу. Трудно переоценить ту роль, которую выполняет серотонин в человеческом организме:• В передней части мозга под воздействием серотонина стимулируются области, ответственные за процесс познавательной активности.
Поступающий в спинной мозг серотонин, положительно влияет на двигательную активность и тонус мышц. Это состояние можно охарактеризовать фразой "горы сверну". И наконец самое главное - повышение серотонинэргической активности создает в коре головного мозга ощущение подъема настроения. Пока ограничимся именно таким термином, хотя в различных сочетаниях серотонина с другими гормонами - мы получаем весь спектр эмоций "удовлетворения" и "эйфории" - но об этом мы поговорим чуть позже. Недостаток серотонина, напротив - вызывает снижение настроения и депрессию .
Кроме настроения, серотонин ответственен за самообладание или эмоциональную устойчивость (Mehlman et al., 1994 ). Серотонин контролирует восприимчивость мозговых рецепторов к стрессовым гормонам адреналину и норадреналину (о которых будет рассказано далее). У людей с пониженным уровнем серотонина, малейшие поводы вызывают обильную стрессовую реакцию. Отдельные исследователи считают, что доминирование особи в социальной иерархии обусловлено именно высоким уровнем серотонина.
Для того чтобы серотонин вырабатывался в нашем организме, необходимы две вещи:
1. поступление с пищей аминокислоты триптофана - так как именно она нужна для непосредственного синтеза серотонина в синапсах;
2. поступление глюкозы с углеводной пищей => стимуляция выброса инсулина в кровь => стимуляция катаболизма белка в тканях => повышение уровня триптофана в крови.
Как ни странно, наиболее богаты триптофаном продукты, которые почти целиком состоит из углеводов,- такие, например, как хлеб, бананы, шоколад, инжир или чистые углеводы: столовый сахар или фруктозу. Это косвенно подтверждает бытующее в обществе утверждение, что сладкоежки полные люди - более добрые, чем худые.
Однократный прием алкоголя приводит к активизации процессов образования и использования норадреналина.
Норадреналин - гормон и нейромедиатор. Норадреналин повышается при стрессе, шоке,травмах, тревоге, страхе, нервном напряжении. В отличии от адреналина, основное действие норадреналина заключается в исключительно в сужении сосудов и повышении артериального давления. Сосудосуживающий эффект норадреналина выше, хотя продолжительность его действия короче. Норадреналин способен вызывать тремор .что норадреналин - гормон ярости, он вызывает в человеке ощущение злобы, ярости, вседозволенности.
Содержание норадреналина снижается за счет усиления выброса нейромедиатора из везикул и ускоренного его распада. Усилением кругооборота норадреналина в среднем мозге и гипоталамусе объясняется фаза двигательного, вегетативного и эмоционального возбуждения, связанного с употреблением алкоголя. Истощение запасов норадреналина приводит к подавленному состоянию, психической и двигательной заторможенности.
Всем известный синдром алкогольного похмелья вызван интоксикацией организма продуктом окисления этанола - ацетальдегидом, который печень не успевает окончательно расщепить в безвредную уксусную кислоту.
Источник: журналы " В мире науки"
По данным Министерства здравоохранения РФ за 2002 год, в России на 100 тысяч человек приходилось 1,5 тысячи алкоголиков. В том же году от отравления суррогатами алкоголя умерли 40 тысяч человек.
По данным ученых, ныне пьющих среди мужчин 99,4%, среди женщин - 97,9%, среди юношей и девушек - 95% . Это намного больше, чем в 1925 году, когда пьющих среди мужчин было 57%, среди женщин - 10%, среди юношей - 5%. Далее, 32% пьяниц приобщались к вину в возрасте до 10 лет,. 64% - от 11 до 15 лет ("Роман- газета". - 1989. - № 9).
В России сейчас насчитывается 2 млн 369 тысяч больных алкоголизмом, это 1,65 тысяч алкоголиков на 100 тысяч человек.
Больше всего алкоголя употребляют подростки. Частота возникновения подросткового алкоголизма за последние 10 лет увеличилась в 12 раз, во многом за счёт „вклада“ пристрастия к пиву. Комментарии, как говорится, излишни.