Наркотики и нервная система

Поделиться в соцсетях

Любое наше чувство или эмоция — в сущности, любое психологическое ощущение — основано на деятельности мозга. То, что мозг, эта физическая сущность, является базисом психической деятельности, дает нам ключ к пониманию механизма воздействия химически активных веществ (наркотиков) на психические процессы.     Все психоактивные вещества производят свой эффект, разными способами воздействуя на ткани нервной системы, и эта глава посвящена таким физиологическим воздействиям наркотиков. Большинство этих воздействий происходит на уровне мозга. В последнее время в науках, изучающих мозг, было сделано много значительных открытий, проливающих свет на механизмы функционирования мозга. Параллельно с этими успехами увеличиваются наши возможности в изучении воздействия наркотиков на организм. Появились принципиально новые подходы к решению таких проблем, как привыкание к наркотикам.

Наркотики и передача нервных импульсов

Существует много способов, которыми наркотики могут вмешиваться в процесс передачи импульса. Предположим, что химическое строение какого-то наркотика очень похоже на строение существующего в организме нейромедиатора. Если степень сходства велика, то молекулы наркотика свяжутся с рецепторами и "обманут" нейрон, заставив его реагировать так же, как на настоящий медиатор. Именно таким образом действуют многие наркотики (это называется мимикрия). Например, морфий и героин оказывают свое действие благодаря сходству с недавно открытым эндорфином.

Нейромедиаторы вырабатываются из менее сложных соединений, так называемых "исходных молекул". Выработка медиаторов обычно происходит в клеточном теле или нервных окончаниях, и если этот процесс идет в клеточном теле, то прежде чем медиатор может заработать, его надо еще переправить в нервное окончание. Некоторые наркотики вмешиваются в производство или доставку медиатора. Молекулы нейромедиатора накапливаются в маленьких емкостях (пузырьках) по краям нервных окончаний. Некоторые наркотики влияют на способность пузырьков накапливать нужные вещества. Например, под воздействием наркотика резерпина, который одно время использовался для лечения высокого давления, в пузырьках появляется течь, и содержащиеся в них нейромедиаторы не могут вовремя попасть в синапс в нужном количестве.

Другие наркотики оказывают противоположное действие, увеличивая поступление медиаторов в синапс. Так действуют стимуляторы, например, амфетамины.     Другая важная особенность передачи нервных импульсов состоит в том, что после выделения нейромедиаторы должны быть дезактивированы. Нейрон можно сравнить с перезаряжаемой электрической батареей: после возбуждения ему необходима перезарядка. Но она начинается после того, как ключи вынуты из замков. Дезактивация нейромедиатора может проходить двумя способами: ферментацией (разрушением ферментами) и обратным поглощением. Ферменты — особые соединения, ответственные как за выработку нейромедиаторов, так и за их разрушение до состояния инертных веществ. Это очень сложные процессы. В мозговой ткани находится много химических веществ, и они постоянно меняют свою структуру. Рассмотрим, как происходит производство и разрушение ацетилхолина, одного из самых важных нейромедиаторов. Для его получения фермент ацетилтрансфераза реагирует с "исходной" молекулой холина. В результате разрушения ацетилхолина, для чего необходим другой фермент — ацетилхолинэстераза, образуются два метаболита холин и ацетат. (В названиях ферментов обязательно содержатся корни названий веществ, с которыми фермент реагирует, а также окончание — аза.) Наркотик может вмешиваться в процесс передачи импульса, влияя на фермент. Например, некоторые антидепрессанты мешают дезактивации нейромедиаторов норадреналина, дофамина и серотонина, ослабляя действие моноамин-оксидазы, фермента, разрушающего данные соединения.     Второй путь удаления нейромедиаторов из синапса — обратное поглощение. Нейромедиаторы возвращаются обратно в нервное окончание, из которого они были выделены. Такой процесс дезактивации экономичнее, поскольку молекула нейромедиатора остается неповрежденной и ее можно использовать снова, не затрачивая энергию на выработку новых. Некоторые наркотики (особенно кокаин и амфетамины) оказывают одно из своих действий, блокируя этот процесс.

Последняя группа действий наркотиков — непосредственно на рецептор. Некоторые наркотики воздействуют на рецептор, выдавая себя за настоящий нейромедиатор (эдакий дубликат ключа, подходящий к замку). Другие наркотики заклинивают замок и препятствуют возбуждению нейрона. Они называются блокировщиками. Вообще, любые вещества, эндогенные или нет, которые подходят к замку рецептора и активизируют нейрон, называются протагонистами этого рецептора. Любое соединение, которое не активизирует нейрон само и мешает сделать это другим веществам, называется антагонистом. Например, налоксон — антагонист рецепторов, на которые влияют опиаты типа героина. Если дать налоксон человеку, только что принявшему смертельную дозу героина, то он не только не умрет, но даже придет в такое состояние, словно и не принимал наркотик.     Вообще, налоксон полностью блокирует и аннулирует все воздействие героина и других опиатов. Поэтому налоксон называется антагонистом опиатов. Следует запомнить, что хотя наркотики взаимодействуют с мозговой тканью очень по-разному, в механизме этого взаимодействия всегда содержатся процессы, характерные для нормального функционирования организма. Наркотик активизирует или замедляет функционирование некоторых частей мозга с определенными естественными функциями. Различия в действии разных наркотиков можно объяснить, изучив, на какие нейромедиаторы они влияют и как именно. Поэтому необходимо рассмотреть нейромедиаторные системы человеческого мозга и некоторые известные их функции.

Нервная система

Рассмотрим всю нервную систему в целом. В ней есть два принципиально разных отдела: центральная нервная система и периферическая нервная система. В центральную нервную систему входят головной и спинной мозг. Все нервные ткани за их пределами относятся к периферической нервной системе. В нее входят нервы (связки аксонов), передающие информацию от органов чувств в мозг (сенсорные нервы) и от мозга в мышцы (двигательные нервы).

Вегетативная нервная система

Кроме нервных окончаний, в составе периферийной нервной системы есть важная регулирующая система, называемая вегетативной нервной системой. Она регулирует автоматические реакции, и в свою очередь делится на две части. Симпатическая ветвь вегетативной нервной системы активизируется в период эмоционального подъема выделением из специальных желез адреналина и норадреналина. Она отвечает за различные физиологические изменения, сопровождающие мгновенные подсознательные реакции: увеличение давления, учащение пульса и дыхания, расширение зрачков, выделение пота, сухость во рту, изменение движения крови в организме (она отливает от внутренних органов и приливает к мозгу и крупным мышцам). Многие психоактивные вещества вызывают такие же изменения в организме. Такие вещества называются симпатомиметиками, и в их число входят кокаин, амфетамины и некоторые галлюциногены типа LSD. Другие вещества блокируют определенный вид норадреналиновых рецепторов симпатической нервной системы, так называемые бета-рецепторы. Они регулируют кровяное давление. Вещества, называемые бета-блокерами, (к которым относится пропранолол) широко используются при лечении гипертонии.     Вторая, парасимпатическая ветвь вегетативной нервной системы связана с действиями, противоположными симпатическим. Она снижает пульс, кровяное давление и т.д. В отличие от симпатических нейронов, синапсы нейронов этой системы в основном холинергические. Вещества, действующие напрямую на парасимпатическую нервную систему, как правило, очень токсичны. Например, нервнопаралитические газы зорин и зоман связывают ацетилхолинэстеразу, что ведет к чрезмерной активности этой ветви нервной системы. Результатом бывает смерть от удушья или остановки сердца.Мозг     Это, разумеется, важнейший орган нервной системы. Он покрыт твердой оболочкой (менингом) и плавает внутри черепа в так называемой цереброспинальной жидкости. Хотя человеческий мозг весит в среднем менее двух килограммов, он представляет собой исключительно сложный орган.  

Мозг содержит многие миллиарды нейронов. Благодаря сложным переплетениям аксонов, каждый нейрон связан с несколькими тысячами других. Сложность этих переплетений настолько велика, что иногда выходит за пределы нашего понимания. Несмотря на это, исследования самого сложного органа в человеческом организме ведутся и приносят плоды. Плодотворный подход к изучению мозга — рассмотреть его по частям и выяснить специфические функции каждой из них.     Основные части мозга — задний мозг, средний мозг и передний мозг. Если идти от спинного мозга вверх, то первым на нашем пути окажется задний мозг.

Задний мозг

Основные составляющие заднего мозга — продолговатый мозг, мост и мозжечок. Продолговатый мозг расположен в месте соединения головного мозга со спинным и в сущности является продолжением спинного мозга. Он регулирует такие исключительно важные функции организма, как дыхание, сердцебиение, кровяное давление, пищеварение, глотание и рвоту. Нарушение работы продолговатого мозга очень опасно, и принимая наркотики, Бездействующие на продолговатый мозг, человек ставит под вопрос свою жизнь. Когда содержание токсичных веществ в продолговатом мозгу сильно повышается, включается рвотный центр, чтобы очистить организм. Поэтому при сильном опьянении людей часто тошнит. Далее в заднем мозге расположен мост. Он обеспечивает подготовку для передачи импульсов по спинному мозгу, и кроме того частично отвечает за сон и бодрствование. По продолговатому мозгу и мосту проходит особый путь импульсов (на рисунке 3-5 не показанный), известный как ретикулярная формация. Он очень важен для бдительности и бодрствования. Очевидно, вещества, вызывающие сон (барбитураты и транквилизаторы), действуют именно на этот участок мозга.     Третья главная часть заднего мозга — мозжечок. Он имеет очень сложное строение, состоит из нескольких миллиардов нейронов. Основная его задача — регулировать движения частей тела. Механизм действия мозжечка нам практически непонятен, известно только, что он согласовывает самые разные телодвижения, речь и сохраняет равновесие. Наркотики, вызывающие несогласованность движений и потерю равновесия (например, алкоголь), влияют на мозжечок.

Средний мозг 

Он состоит из двух маленьких образований: внутренние холмики и внешние холмики. Внутренние холмики — это части системы слуха, они локализуют в пространстве источник звука. Внешние холмики делают то же самое со зрительными раздражителями. Локализация объектов и передача сообщений о них — главные функции этих частей мозга. Распознавание и интерпретация зрительных и слуховых раздражителей происходят где-то в другой части мозга.

Передний мозг

Таламус и Гипоталамус. С точки зрения изучения воздействия наркотиков, для нас важнее всего передний мозг, в который входят таламус, гипоталамус и некоторые другие образования, в частности, кора головного мозга (см. рис. 3-5). Таламус часто называют ретрансляционной станцией, так как он получает все исходные импульсы от органов чувств и передает эту информацию соответствующим частям мозга. Гипоталамус — основной орган, регулирующий поведение. Очевидно, разные его части отвечают за еду, питье, температуру тела, агрессию и сексуальное поведение. Определить точное назначение определенной части мозга очень трудно, и иногда мы получаем противоречивые данные. Главные способы изучения частей мозга повреждение и стимуляция. Хирургическим способом повреждается некоторый участок мозга подопытного животного. После того, как животное оправится от операции, наблюдаются изменения в его поведении, которые соотносятся с поврежденным участком мозга. Например, повреждение одной части гипоталамуса приводит к тому, что животное перестает есть, а в результате операции на другом участке у животного неестественно увеличивается аппетит, что ведет даже к ожирению. Таким образом, мы видим, что в гипоталамусе есть по крайней мере два участка, отвечающих за прием пищи: один регулирует чувство насыщения, другой — чувство голода. Электростимуляция участков мозга, как правило, дает эффект, противоположный повреждению.     Повреждение или стимуляция определенных участков мозга распространяется и за их пределы, так что воздействие может затрагивать целые каналы передачи нервных импульсов. Поэтому лучше говорить не о центрах голода, а о каналах передачи соответствующих импульсов. Впрочем, даже такой подход может быть упрощенным, потому что некоторые исследователи заметили, что по таким каналам может передаваться не только информация о голоде. Так, они влияют еще и на координацию движений, вкусовые ощущения и на многое другое. Но как бы то ни было, все исследователи сходятся на том, что гипоталамус играет важную роль в контроле над голодом, жаждой и другими основными ощущениями.

Центр наслаждения в головном мозге

Несмотря на указанные трудности, электростимуляция участков мозга явилась основой одного из самых значительных открытий в исследованиях связи между мозгом, поведением и наркотиками. В 1950-ых годах психолог Джеймс Олдс работал с мозгом крысы, имплантируя электроды в различные его участки и изучая последствие их стимуляции. При электрической стимуляции определенных участков мозга крыса, казалось, испытывала удовольствие. Вот как Олдс описывает свое открытие:     Когда животное заходило в определенный угол клетки, я давал ему короткий разряд электрического тока. Но животное не убегало прочь из угла, а наоборот, возвращалось туда после короткого отступления, вызванного шоком от первой стимуляции. После второй стимуляции период отступления был еще короче. Ко времени третьего электрического разряда крыса не выходила из угла.     Проводя дальнейшие исследования, Олдс и его коллега Милнер обнаружили, что если имплантировать электроды в определенные участки мозга, особенно в средний узел переднего мозга, то крысу можно приучить даже нажимать рычаг в клетке, включающий стимуляцию электротоком, Некоторые нейроны срединного узла выходят за его пределы и связывают его с боковой частью гипоталамуса. Когда крысы научились стимулировать этот участок, они нажимали рычаг до тысячи раз в час. Это дало основание предположить, что стимулируется "центр наслаждения". Очевидно, этот участок мозга является конечным пунктом каналов, по которым проходит информация о желании наслаждения и о его получении. Соответственно, для понимания свойств наркотиков вызывать чувство наслаждения надо изучить этот участок мозга.

Один из главных каналов передачи нервных импульсов в срединном узле дофаминный, поэтому исследователи выдвинули версию, что главное химическое вещество, связанное со свойством наркотиков доставлять удовольствие, — дофамин. В пользу этого говорит успех следующего эксперимента. Крысы научились нажимать рычаг, который обеспечивает подачу кокаина через миниатюрную пипетку, вживленную в срединный узел переднего мозга. Таким образом, люди, употребляющие кокаин, изменяют химические процессы, происходящие в системе контроля над наслаждением.     В структуру переднего мозга входят еще три сложных органа: лимбическая система, базальные ганглии и кора головного мозга. Эти органы формируют такие, присущие только человеку, сферы мыслительной деятельности, как память, логика, речь, планирование и рассуждение.     Лимбическая система. Это несколько органов, расположенных внутри переднего мозга. Один из них, амидал, отвечает за определенные виды агрессии. Другой важный орган лимбической системы гиппокамп (морской конек), является важной частью системы памяти. Люди, у которых поврежден гиппокамп, помнят все, случившееся с ними до повреждения, но неспособны запоминать новую информацию. Злоупотребление алкоголем в сочетании с плохим питанием ведет к серьезному психическому расстройству, известному как синдром Корсакова. У больных, страдающих этим заболеванием (обычно это алкоголики из низов общества), наблюдается именно такое расстройство памяти, которое связано с повреждением гиппокампа.

Ганглий.

Одна из причин болезни Паркинсона — повреждение ганглия, а именно вырождение особой группы нервных клеток, так называемой "черной субстанции". Эти клетки производят для ганглия дофамин, и с их вырождением все меньше и меньше дофамина участвует в процессе передачи нервных импульсов. Что интересно, болезнь Паркинсона не возникает до тех пор, пока неповрежденными остаются хотя бы 20% клеток черной субстанции.

Кора головного мозга.

Затылочная доля связана со зрением и воспринимает сигналы, поступающие от глазного нерва. Височная доля играет важную роль в обработке слуховых ощущений и, по-видимому, управляет механизмами речи. Повреждение левой височной доли вызывает серьезное ухудшение речевых способностей (по крайней мере, если человек — правша). Повреждение правой височной доли часто сказывается на эмоциональных реакциях. У левшей правая височная доля отвечает за речь, а левая — за эмоции. Лобная доля управляет движениями и равновесием, а так же связана с эмоциональной и умственной сферой и личными особенностями характера. Теменная доля анализирует импульсы от органов осязания.

"Дизайнерские" наркотики и мозг

Переделанные, или "дизайнерские" наркотики — синтетические вещества, полученные путем незначительного изменения химической структуры уже известного наркотика. Если наркотик сохранит способность воздействовать на рецепторы, он будет по-прежнему оказывать желаемое действие, но при этом не будет запрещен законом. Иначе говоря, специалист-химик может слегка изменить молекулу героина и получить новый наркотик с теми же свойствами. И преследовать распространение этого нового соединения по закону будет невозможно. (Впрочем, в 1986 г. в США был принят закон, изменивший такое положение дел.)

Переделанные наркотики уменьшают риск при их продаже, но не при употреблении. Не так давно в Калифорнии подпольная химическая лаборатория начала производить переделанный героин, так называемый МРРР. Из-за неправильной технологии изготовления, вместо героина МРРР получилось токсичное вещество МРМР. Это выяснилось после того, как несколько молодых наркоманов попали в больницу с полным параличом. Поначалу причина этой эпидемии паралича была полнейшей загадкой. Симптомы сильно напоминали болезнь Паркинсона. Но этой болезни подвержены лишь пожилые люди. Решить проблему помогла гениальная догадка врача по имени Уильям Лэнгстон. Он применил для лечения парализованных наркоманов препарат L-дофа. Его применение вернуло пациентам хотя бы способность разговаривать. После чего выяснилось, что они стали жертвами неудачно переделанного героина.     Исследования показали, что МРТР действует избирательно, и главный объект его воздействия — черная субстанция. Он вызывает быстрое ее разрушение, и эта потеря почти невосполнима.

Впрочем, лечение жертв МРТР показало, что препарат L-дофа способен восстанавливать часть клеток черной субстанции.     Необходимо помнить два важных обстоятельства. Во-первых, очевидна огромная опасность, связанная с употреблением переделанных наркотиков. Поскольку они не проверены на животных и не исследованы в лабораториях медицинских центров, употребляющий их человек сильно рискует. Во-вторых, могут отсутствовать явные симптомы повреждения мозга. У многих людей, принявших МРТР всего раз или два в жизни, сейчас не наблюдается никаких симптомов болезни Паркинсона. Тем не менее, частичное разрушение черной субстанции наверняка произошло. В процессе старения организма его клетки будут разрушаться дальше, а это увеличивает риск того, что и за однократный прием МРТР такие люди поплатятся болезнью Паркинсона. 

Выдержки из книги "Наркотики"

Проф. Джон А. Соломзес, 

Проф. Вэлд Чебурсон, 

Док. Георгий Соколовский


Поделиться в соцсетях

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *