Это модное слово Кроссфит что за ним кроется

 

АВТОР СЕРГЕЙ ИВАНОВ -

 27.12.2016 

В последнее время вызывают все больший интерес у любителей спорта методики функционального тренинга. Одной из таких систем является Кроссфит, который зародился в США в начале двухтысячных и уже приобрел огромное количество последователей во всем мире.

Как его воспринимать, как отдельный вид спорта или как многоборье? Какая польза от него для видов спорта на выносливость.

Кроссфит — брендированная система физической подготовки, созданная Грегом Глассманом. Зарегистрирована в качестве торговой марки корпорацией CrossFit Inc., основанной Грегом Глассманом и Лорен Дженай в 2000 году. Продвигается и как система физических упражнений, и как соревновательный вид спорта. Кроссфит-тренировки включают в себя элементы интервальных тренировок высокой интенсивности, тяжёлой атлетики, плиометрики, пауэрлифтинга, гимнастики, гиревого спорта, художественной гимнастики, упражнений стронгмена и других. Кроссфит практикуется членами более чем 13 тысяч специализированных тренажёрных залов, примерно половина из которых находится в Соединённых Штатах, а также в индивидуальном порядке в рамках так называемых «тренировок дня» (англ. workouts of the day, WOD).

Основной принцип кроссфит состоит в том, что не должно быть никакой специализации. Это сильно отличается от того, к чему мы привыкли. Традиционно, в каждом виде спорта спортсмен развивает лишь какой-либо один навык, например, скорость или выносливость в беге, взрывную силу в тяжелой атлетике и так далее. В кроссфите атлеты стараются развивать все навыки в комплексе. Поэтому программа тренировок состоит из чередования различных упражнений из разных видов спорта, зачастую без отдыха между ними. Безусловно, человек, занимающийся кроссфитом не может поднять вес больше профессионального тяжелоатлета или бежать быстрее бегуна, но он является всесторонне подготовленным в различных дисциплинах, что делает его универсалом. Не даром, чемпиону ежегодных кроссфит-игр, а именно так называется чемпионат мира по кроссфиту, присуждается титул «The fittest man on Earth» (Самый физически подготовленный человек на Земле).

Если описать кроссфит в одной фразе, то это —  набор постоянно меняющихся функциональных упражнений высокой интенсивности.

Тренировочный принцип, который лежит в основе кроссфита, используют в своей подготовке не только адепты этого направления, но и представители некоторых видов спорта, например, бойцы ММА, хоккеисты и так далее. Кроме того, данные методики применяются при подготовки солдат некоторых специальных подразделений в западных странах. Как правило, на каждой тренировке выполняются короткие комплексы WOD (workout of the day), состоящие из нескольких упражнений, тренирующие различные спортивные навыки. Он может состоять из нескольких кругов. Практикуются различные варианты работы с WOD: сделать максимальное количество кругов или повторов за отведенное время; выполнение всего комплекса на время; выполнение комплекса без ограничения времени, с паузами между упражнениями.

Кроссфит – это действительно интересный вид тренинга, где каждый сможет найти себе что-то по душе. Но следует понимать, что у данного вида тренинга есть как плюсы, так и минусы.

Рассмотрим преимущества занятий кроссфитом:

• Всесторонне развивает физические качества тренирующегося.
• Значительно улучшает сердечно-сосудистую систему и механизм адаптации организма к различным видам нагрузок.
• Соревновательная составляющая присутствует в каждой тренировке, если не с другими атлетами, то с самим собой, так как необходимо улучшать свои показатели по времени, весам на снаряде, количеству повторов в отведенное время.
• Большое разнообразие упражнений не позволяет скучать на тренировках.
• Для занятий не требуется дорогих фитнесс-залов с кучей тренажеров, достаточно лишь штанги, гири, скакалки, турника, крутой горки, мешков с песком или брёвен, места, где можно бегать. В общем любой набор подручных средств.

Отрицательные стороны кроссфита:

• Главный вред кроссфита – это экстремальные нагрузки, которые новичок получает практически на первом занятии.
• Отсутствует четкая систематизация занятий и детальные планы подготовки атлетов от начального до элитного уровня.
• По мнению некоторых спортивных экспертов, отсутствие специализации может быть, как благом, так и вредом, поскольку нет научных доказательств что в рамках одного тренировочного цикла можно развить несколько спортивных навыков, таких как скорость, выносливость, сила и так далее. Подобное распыление может негативно сказаться на конечных результатах атлета.
• Во время тренировок атлеты испытывают колоссальную нагрузку на сердечно-сосудистую систему.
• В кроссфите присутствуют технически сложные упражнения, выполнение которых требует наличия квалифицированного тренера, которых в настоящий момент еще не так много. Например, выполнить правильно тяжелоатлетические упражнения по инструкциям в интернете или даже видеороликам самостоятельно практически не возможно. Это чревато опасными травмами позвоночника.

Кроссфит у нас еще не так популярен как в США (он пришел к нам в 2010 году), но уже практически в каждом крупном городе имеются его приверженцы и присутствуют залы для тренировок, где проводятся групповые занятия, а количество поклонников данного направления растет с каждым годом. Если Вы решили попробовать свои силы в кроссфите, то, в первую очередь необходимо взвесить все плюсы и минусы для себя. Окунувшись в это направление, редко кто возвращается к классическому посещению тренажерного зала. Но нужно и понимать возможности своего организма и перед тем, как приступить к тренировкам, необходимо проконсультироваться с врачом и уточнить состояние своего здоровья. Это поможет вам сделать правильный выбор.

Не все профессиональные атлеты принимают и одобряют Кроссфит. На вопрос «вреден ли кроссфит?» каждый из атлетов, в конечном счете, отвечает сам. 

Мое личное мнение — Кроссфит не вписывается в тренировочные программы видов спорта на выносливость. Основное — отсутствие специализации, чрезмерная интенсивность нагрузок и крайне высокая степень получения травм. Основное направление тренировок спортсменов — это выход на максимальный уровень специальной работоспособности в основном виде спорта с целью достижения максимальных результатов в соревнованиях.

• Вы приходите в спортивный зал за здоровьем. Соответственно, ваши тренировки должны улучшать ваше здоровье, а не наоборот.
• Используя грамотно спланированные тренировки с отягощениями вы можете улучшить двигательные способности, стать сильнее, выносливее, улучшить координацию. Это поможет в вашем виде спорта. Но, помните: улучшать все эти показатели одновременно как это предлагает Кроссфит — невозможно.
• Ваша тренировочная программа должна соответствовать четырем принципам: специфичности, непрерывности, прогрессивной нагрузке, единства нагрузки и восстановления.
• Нагрузка должна соответствовать вашему уровню готовности и быть посильной для вас.
• В Кроссфите очень просто перейти грань соответствующую вашему уровню физической и технической готовности, так как почти все тренировки проходят в соревновательном режиме, иногда даже через «не могу». В итоге вы не улучшите своё здоровье а можете невосполнимо ему навредить.

Майн кайф: как Гитлер наркотиками злоупотреблял

 

Кокаин, морфин, метамфетамин — ты даже не представляешь, какие оргии на самом деле творились в бункерах нацистской Германии! Что и в каких количествах не следует употреблять, чтобы не сделаться злобным Гитлером, расскажет тебе эта статья. Да, кстати, а еще Гитлер был строгим вегетарианцем. Мы всегда подозревали: что-то тут нечисто!

Июль 1943 года. Ставка Гитлера «Вольфсшанце». Знаменитый бункер неподалеку от прусского городка Растенбург, откуда, по сути, велась война. Фюрер жил здесь практически безвылазно с 1941 по 1944 год. Мрачное место: погребенная под двухметровым слоем бетона череда тесных комнат. Даже физически в окружении этих сырых бетонных стен, где вентиляторы гоняли затхлый воздух, было очень тяжело находиться. Генералы, жившие в ставке, жаловались на постоянно влажную одежду и постельное белье, на плесень, которая обосновалась на всех поверхностях. Однако Гитлеру, казалось, нравилась густая нездоровая атмосфера внутри бункера.

Норман Олер, автор книги «Третий рейх на наркотиках», находит этому вполне медицинское объяснение: личный врач Гитлера Теодор Морелль путем ежедневных инъекций держал своего пациента в таком измененном состоянии сознания, что мизантропия и агорафобия — только самые безобидные из возможных побочных явлений. В июле 1943 года из-за перманентно ухудшавшегося состояния здоровья «пациента А» доктор Морелль начал помимо витаминов, гормонов и стероидов вводить Гитлеру вещество под названием «юкодал» — искусственный опиат. Это препарат, мгновенно повышающий общий тонус, внушающий само­уверенность и вызывающий очень быстрое привыкание. Именно после этих инъекций естественная харизма фюрера окончательно сменилась химической эйфорией, и расплата за нее была страшной. Как же это произошло?

Добрый доктор

Морелль и Гитлер за обедом. Конец 30-х годов

Гитлер и Морелль встретились в 1936 году на ужине у Генриха Гофмана, «имперского фотографа», который ранее лечил у модного врача мужскую деликатную болезнь. Фюрер любил разговоры о недомоганиях и диетах (он был строгим вегетарианцем) и вскоре уже рассказывал о своих проблемах с желудком. Диктатор жаловался, что никто не понимает, как его лечить (на самом деле врачи просто боялись применять кардинальные методы), в итоге ему прописывают голодовку, а от нее становится только хуже. 

Морелль предложил помощь: он как раз недавно узнал о новых способах лечения пищеварения при помощи бактериальных препаратов. Также доктор умело расписал свои прогрессивные витаминные инъекции, которые якобы творят чудеса. О витаминах тогда мало что было известно. За витамины Морелль выдавал также гормональные препараты, которые колол половине берлинской богемы, актерам, политикам, преуспевающим коммерсантам. От клиентов, желавших улучшить самочувствие и увеличить «мужскую силу», отбоя не было. Внутривенный способ их введения гарантировал быстрый эффект. Ну а уж насчет инъекций доктор Морелль был большой мастер! Его «абсолютно безболезненные уколы» славились на весь Берлин — Теодор освоил это искусство, когда работал судовым врачом в тропиках. В общем, уже очень скоро Гитлер лично испробовал на себе «магический укрепляющий укол доктора Морелля» и пришел в полный восторг. Бактериальный препарат кардинально улучшил ситуацию с пищеварением, и вскоре фюрер записал Морелля на должность своего личного врача.

 

00:00

/

00:30

ПЕРЕЙТИ НА САЙТ

Это было началом деликатных, фактически созависимых отношений, которые устанавливаются между драгдилером и наркоманом. Уже очень скоро «витаминные» инъекции стали для Гитлера ежедневной процедурой. Перед каждым выступлением, перед каждым ответственным совещанием фюрер требовал, чтобы доктор ввел ему в вену укрепляющие препараты, и Морелль со своим чемоданчиком был тут как тут. Мы не знаем доподлинно, что именно находилось в шприце у «доброго доктора». Да, он подробнейшим образом документировал свои действия — видимо, опасаясь проверок, хотя уже очень скоро доктор достиг такого уровня доверия со стороны Гитлера, что имел карт-бланш на любые действия и возможность уничтожить любых врагов. 

Если верить записям Морелля, он вводил Гитлеру витамины, глюкозу, экстракты различных растений, препараты на основе эндокринных желез животных, тестостерон — всего около 72 наименований. Этот коктейль был новым каждый день, однако до 1943 года никакие наркотические препараты в него не входили.

Фармакология фашизма

Доктор Теодор Гилберт Морелль

Сделаем небольшое лирическое отступление и признаем, что Германия 30-х годов прошлого века была удивительным местом. Именно тут был впервые синтезирован морфин (синтетический опиат), и с тех пор немецкая фармакология шла вперед семимильными шагами. Впрочем, вся планета в те годы была странным и удивительным местом, где кокаин совершенно легально входил в состав детской микстуры от кашля, а героин использовали для анестезии. Кокаин и героин продавались в аптеках даже без рецепта и, естественно, использовались не только в лечебных, но и в развлекательных целях. Кокаинисты и морфинисты были таким же обычным явлением в послевоенной Европе, как курильщики и алкоголики в наши дни.

Германия, лишившаяся доступа к колониальным товарам в ходе Первой мировой, прилагала все усилия для того, чтобы компенсировать этот недостаток с помощью химии. Как свидетельствуют записи из берлинских архивов, синтетические опиаты немецкой фирмы «Мерк» были признаны веществами высшего качества, так что на рынке постоянно появлялись подделки под них. Вскоре немецкая химическая промышленность выпустила еще один высококлассный продукт — таблетки первитин, повышающие тонус. Это был первый метамфетамин — вещество, известное в наше время под названием «кристаллический мет» (то самое, которое Уолтер Уайт синтезирует в сериале «Во все тяжкие»), стимулятор, схожий по своему эффекту с кокаином, однако действующий значительно сильнее и продолжительнее. Естественно, когда первитин только появился на рынке, никто даже смутно не представлял последствия употребления этого вещества (после 5—6 доз развивается тяжелая зависимость, после трех лет мозг не выдерживает, начинается психоз, тромбофлебит, угасание когнитивных функций). Первитин рекомендовали всем: домохозяйкам для возвращения либидо, рабочим для борьбы с усталостью, даже кормящим матерям для преодоления послеродовой депрессии*. Полстраны в радостном угаре употребляли тяжелые наркотики, даже не представляя, что происходит.

ДОПИНГ ДЛЯ МОЗГА: ЕСТЬ ЛИ СМЫСЛ ПРИНИМАТЬ НООТРОПЫ?

Ноотропы уже перестали быть уделом гиков, как это было всего несколько лет назад. Они быстро вошли в моду среди студентов и фрилансеров, а сегодня стали обыденностью для многих других слоёв населения. Доля ноотропных препаратов на мировом фармакологическом рынке составляет уже более 1 млрд долларов и продолжает стремительно расти.

Удивляться тут , конечно , нечему . Если есть таблетки , которые обещают сделать вас умнее и сосредоточеннее , то вы , скорее всего , будете их принимать — при условии , что риски не перевешивают преимущества (ведь будете ?)

Правда , ноотропы сами по себе ещё никого не сделали умнее , но справиться с учебными нагрузками, успешно сдать сессию , выйти живым из рабочего цейтнота или лучше выполнять повседневные задачи работника интеллектуального труда, они , кажется, помогают. Но «кажется» здесь — не от излишней деликатности.

Есть плохая и хорошая новость. Начнём с первой: эффективность большинства ноотропных препаратов, распространённых на российском рынке, не была подтверждена серьёзными клиническими испытаниями. Сторонники доказательной медицины, как правило, делают из этого вывод, что принимать ноотропы попросту бесполезно. Но простой констатацией здесь нельзя ограничиться.

Теперь хорошая новость: многим ноотропы действительно помогают. Конечно , значимость эффекта плацебо никто не отменял, но в случае с ноотропами можно утверждать, что здесь есть и другие причины.

Итак, попробуем разобраться, как действуют ноотропы и каких эффектов ждать от их применения.

Что ноотропы делают с мозгом

Ещё раз оговорюсь: сами по себе ноотропы не сделают вас умнее и не спасут от заваленной сессии . Довольно странно было бы ожидать, что какие-то таблетки модифицируют ваш интеллект, если вы не прикладываете к этому усилий и не распределяете умственную нагрузку более-менее рационально.

Пока невозможно до конца понять, как именно работают ноотропы , и в каких случаях их можно рекомендовать здоровым людям для улучшения познавательной деятельности. Боюсь, что сделать этого не получится, даже если самому предварительно накачать себя каким-нибудь модафинилом или прамирацетамом и на год-два погрузиться в чтение литературы по теме.

Начнём с того , что к этому классу препаратов относятся средства с самыми разными фармакологическими свойствами и эффектами. В самом общем смысле ноотропами называют средства, которые «оказывают прямое акти­вирующее действие на обучение, улучшают память и умственную дея­тельность, повышают устойчивость мозга к агрессивным воздействиям окружающей среды» (определение ВОЗ).

Действуют они следующим образом:

Стимулируют мозговое кровообращение;
Улучшают поступление и усвоение глюкозы (она легче проникает через гематоэнцефалический барьер между кровеносной и нервной системой, и мозг не испытывает недостатка в энергии);
Препятствуют гипоксии (кислородному голоданию) мозга;
Улучшают взаимодействие между префронтальной корой и другими областями мозга, ускоряют обмен информацией между его полушариями;
Стимулируют когнитивные функции, обработку и запоминание информации, воздействуя на выработку определённых нейромедиаторов, с помощью которых нейроны обмениваются своими «сообщениями».

Считается, что ноотропы оптимизируют обмен веществ и нейронную активность, но не имеют таких побочных эффектов, как психостимуляторы. Например кофеин, хотя и способствует концентрации, обычно не считается ноотропом .
Пустышка или наркотик?

Хотя ноотропы применяются в медицинской практике для лечения клинической депрессии, восстановления после инсульта, СДВГ или астенической болезни, клинического подтверждения в рамках доказательной медицины они не получили.

Это означает, что в так называемых «слепых» исследованиях, когда ни врачи, ни пациенты не знают, где плацебо, а где сам тестируемый препарат, не удалось обнаружить статистически значимой разницы между ноотропом или таблеткой-пустышкой . Поэтому в США, например, пирацетам (известный также как Ноотропил) вообще не считается медицинским препаратом и зарегистрирован как биологически активная добавка к пище.

Но нужно учесть, во-первых, что далеко не все ноотропы вообще проходили проверки подобного рода; а во-вторых, — что они , как правило, тестируют совершенно определённый эффект препарата (например, помощь при восстановлении после инсультов, как в случае церебролизина).

К тому же отдельные исследования всё-таки продемонстрировали улучшение когнитивных способностей при медицинском и немедицинском применении ноотропов . Об этом же говорит опыт многих людей, принимающих ноотропы , чтобы повысить свою интеллектуальную продуктивность.

Дело в том , что ноотропы действуют очень индивидуально. Полученные эффекты сильно зависят от свойств вашего организма и от того , чем вы занимаетесь, пока их принимаете . Кроме того , большинство ноотропов имеют кумулятивный эффект (результаты дают о себе знать только со временем), поэтому его довольно сложно зафиксировать.

В общем и целом весь ассортимент ноотропных препаратов можно разбить на три группы:

Безвредные, но (почти) неэффективные. Это витаминки для мозга вроде глицина. Эту аминокислоту, действительно важную для памяти и когнитивных процессов, наш организм вырабатывает самостоятельно. Если у вас её и так достаточно, то эффект будет зависеть только от вашей способности к самовнушению.

Эффективные, но небезопасные. Эти препараты вы либо вообще не найдете в легальной продаже, либо сможете получить только по рецепту. Сюда относятся, к примеру, Риталин, Модафинил, Аддерол и Прамирацетам. Они сильно воздействуют на нервную систему и могут вызывать зависимость. В России некоторые из них запрещены и считаются наркотиками (к немалому возмущению трансгуманистов).

Умеренно эффективные и (почти) безопасные. Препараты, которые могут действовать как плацебо, а также улучшают кровоснабжение мозга, стимулируют выработку определённых нейромедиаторов или обладают тормозящим эффектом — помогают снять раздражительность и улучшить концентрацию. Фенотропил, к примеру, скорее разгоняет, а Фенибут, наоборот, успокаивает нервную систему (хотя в отдельных случаях может вызвать нарушение сердечного ритма и тревогу). Если с кровоснабжением мозга у вас проблемы, такие препараты действительно помогут, если же и так всё нормально — при правильном настрое плацебо-эффект придёт к вам на помощь.

В общем, отзывы о ноотропах более чем противоречивые. Интеллект — слишком комплексное человеческое свойство, которое, к тому же, сильно зависит от наследственности. Поэтому улучшить его просто с помощью химических соединений вряд ли получится.

Ноотропы могут на время подтянуть отдельные интеллектуальные способности — например, память или концентрацию, — но в то же время ослабить другие функции мозга и вызвать зависимость. В результате без помощи волшебных таблеток вы вообще разучитесь хорошо думать. 

Нейрофизиология на ПостНауке: Вячеслав Дубынин о гистамине и анданамиде

 

Из числа нейромедиаторов нашей нервной системы  на Постнауке еще не рассказывали об анандамиде и глицине. О гистаминовых нейронах, каннабиноидных рецепторах и синтезе анандамида  в своей лекции на портале «Постнаука» рассказывает Вячеслав Дубынин, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, специалист в области физиологии мозга.

Гистамин — это вещество, которое более известно как тканевый гормон, но одновременно он является медиатором в центральной нервной системе, и это важно и интересно. Гистамин был в свое время открыт в гниющих белках. Он является продуктом распада (можно сказать, химической трансформацией) одной из пищевых аминокислот. Эта аминокислота называется гистидин. От гистидина специальный фермент отщепляет углекислый газ, и получается гистамин. Кстати, такой путь преобразования аминокислот довольно типичный. То есть существует целый ряд медиаторов, которые получаются при отщеплении углекислого газа от аминокислот. Это называется декарбоксилирование. Например, из триптофана получается серотонин, из тирозина — дофамин и норадреналин, а из гистидина — гистамин. Этот гистамин, если говорить о его функциях тканевого гормона, содержится в тех клетках, которые реагируют на проникновение чужеродных молекул. Именно гистамин отвечает за такую быструю иммунную реакцию, за быстрое развитие воспаления в той ситуации, когда в организм вдруг полезли микробы, вирусы или когда вы неосторожно ткнули себя иглой или поранились ножом. В тот момент, когда в наше тело стали проникать какие-то чужеродные молекулы — неважно, бактерии или аллергены, — клетки, содержащие гистамин, на это реагируют и начинают выбрасывать данное вещество в межклеточную среду.

Главная группа таких клеток называется «тучные клетки». Соответственно, гистамин запускает тотальное воспаление, расширение сосудов, отек — все мы знаем это прежде всего по аллергическим реакциям, когда что-то не то вдохнул и вот уже потекло из носа, или бронхи заспазмировались, или тело чешется. Для того чтобы снимать эти симптомы, в какой-то момент были придуманы, открыты антигистаминные препараты, которые, как мы сейчас понимаем, являются антагонистами гистаминовых рецепторов. Если посмотреть на наш организм, мы выделяем три типа гистаминовых рецепторов, они называются H1, H2, H3. Гистамин — H. За реакции воспаления отвечают гистаминовые рецепторы первого типа, и их же довольно много в головном мозге. Гистаминовые рецепторы второго типа больше связаны с желудочно-кишечным трактом: они отвечают за секрецию желудочного сока, и это отдельная функция гистамина. Наконец, H3-рецепторы — они, как H1, встречаются в головном мозге. До головного мозга мы еще доберемся, а сначала давайте договорим про воспаления.

Получается, что, если мы хотим убрать воспалительные эффекты, мы должны блокировать рецепторы гистамина. Еще в середине XX века были придуманы и открыты такие препараты, как димедрол, супрастин, которые очень даже помогают при аллергии и всяких чрезмерных вариантах воспаления. И дальше вдруг оказалось, что у этих препаратов серьезные нейротропные эффекты: одновременно со своим противовоспалительным действием они еще и тормозят работу головного мозга, причем настолько сильно, что даже в тот момент были попытки создать на основе того же супрастина что-то вроде снотворных веществ. Почему идет влияние на головной мозг, стало заметно позже, когда в разных структурах головного мозга стали открывать рецепторы H1 и H3, а дальше обнаружили те синапсы и нервные клетки, где гистамин функционирует уже как медиатор.

Оказалось, что гистаминовых нейронов в общем довольно мало. Они находятся в зоне, которая называется мамиллярные тела — это достаточно небольшая область в нижней задней части гипоталамуса. Внешне эти мамиллярные тела видны как такие парные выступы, и там находятся эти гистаминовые нейроны, а их аксоны довольно широко расходятся по всему головному мозгу. По сути, они являются одним из компонентов системы сна и бодрствования. И гистамин в головном мозге работает как мягкий возбуждающий медиатор, то есть является одним из компонентов такой системы поддержания достаточно высокого уровня бодрствования. И получается, что если мы используем антагониста гистамина, для того чтобы блокировать воспаление, мы одновременно подтормаживаем мозг, и это нехорошо. Поэтому дальнейшее развитие и фармацевтическая эволюция гистаминовых препаратов шли в направлении изменения их молекулы, чтобы они хуже проходили гемато-энцефалический барьер. И современные антигистаминные препараты, по идее, на мозг почти не должны действовать — в идеале совсем не должны. Они должны оставаться после приема таблетки на периферии, снимать отек где-нибудь в носовой полости или в бронхах, а до мозга не добираться.

Кроме этого, у фармацевтов возникла такая замечательная идея — превратить побочный эффект в основной. Если гистамин активирует мозг, а его антагонисты подтормаживают нервную систему, то давайте сделаем такие антагонисты гистаминовых рецепторов, которые очень хорошо проходили бы гемато-энцефалический барьер, почти не влияли бы на периферическое воспаление, но работали как уже некие успокаивающие препараты. И эта парадоксальная идея получила реальное воплощение. Сначала возникли молекулы, которые используются как препараты против укачивания. Соответственно, если вас где-нибудь укачивает, например в автобусе, а уж если вы поплыли в круиз, препараты не помешают. А потом на базе этих препаратов были созданы вещества, которые уже функционируют как транквилизаторы и позиционируются, распространяются уже как успокаивающие соединения. В этом случае они продаются по рецепту, и доктор должен назначить вам этот препарат. Гистаминовые успокаивающие препараты являются очень важным дополнением к обычной успокаивающей терапии, где используются в основном агонисты ГАМК. И исследование таких свойств антигистаминных препаратов, по сути дела, только начинается.

Анандамид — это нейромедиатор, который был открыт сравнительно недавно, в 1992 году. Это вещество долго искали, потому что его рецепторы были обнаружены на несколько лет раньше, а вот агонисты этих рецепторов известны человечеству испокон веков, потому что это токсины, которые находятся в составе многих растений, в частности конопли. Эффекты конопли, марихуаны идут через так называемые каннабиноидные рецепторы, и природным медиатором этих каннабиноидных рецепторов является как раз анандамид. Даже сами каннабиноиды были открыты не так давно — в начале 1960-х годов в составе марихуаны, гашиша, хотя воздействие этих соединений на мозг человека очень давно известно и позиционируется как успокаивающее, рекреационное: снятие какого-то стресса, подъем настроения, легкая эйфория. Конечно, тех, кто занимается мозгом, интересовало, что конкретно происходит в синапсах при действии каннабиноидов и какие существуют для этого рецепторы. Когда был открыт анандамид, все были удивлены тем, какая у него химическая структура, потому что большинство наших медиаторов — это либо аминокислоты, либо производные аминокислот, достаточно маленькие молекулы.

Анандамид — это производная жирной кислоты, и в этом его химическая необычность, уникальность. Жирная кислота является компонентом мембран всех наших клеток. Как известно, мембраны клеток — это такая двухслойная липидная пленка, и там, соответственно, присутствуют различные жирные кислоты. Одна из них называется арахидоновая кислота. Из нее и синтезируется анандамид. Он может действовать на специфические рецепторы, и когда мы начинаем искать эти рецепторы и смотрим, как по отношению к этим рецепторам локализован анандамид, то опять видим совершенно уникальную ситуацию: в случае анандамида передача сигнала идет не от аксона на следующую клетку, то есть не от пресинаптического звена к постсинаптическому, а, наоборот, от постсинаптической целевой клетки на тот аксон, который выделяет некий основной медиатор. По сути дела, анандамид и система каннабиноидных рецепторов — это достаточно уникальный способ являющейся мишенью клетки сказать аксону, как ему функционировать, повлиять на его деятельность. Это важнейшая обратная связь, которая позволяет настроить синапс для выполнения какой-то конкретной задачи неким оптимальным образом.

Таким образом, анандамид возникает в цитоплазме постсинаптической клетки. Потом, благодаря своим жироподобным свойствам, он беспрепятственно проходит через постсинаптическую мембрану, попадает в синаптическую щель и действует на каннабиноидные рецепторы, которые находятся на мембране аксона. И дальше оказывается, что эффекты каннабиноидных рецепторов в основном тормозные, то есть их активация вызывает снижение входа кальция, повышение входа калия и в целом подтормаживает секрецию медиаторов. Если мы начинаем смотреть, где эти рецепторы локализованы, мы обнаруживаем их в головном мозге и на внутренних органах, особенно на клетках, связанных с иммунной системой. Но при этом это разные типы рецепторов. В головном мозге находятся каннабиноидные рецепторы первого типа — CB1, а на клетках иммунной системы — каннабиноидные рецепторы второго типа. Но и там и там эффект тормозной. Если мы говорим о синапсах, то это уменьшение выделения разных медиаторов.

Каннабиноидные рецепторы первого типа тонким слоем размазаны по всему головному мозгу. Они есть и в спинном мозге, поэтому они способны регулировать разные функции. Отсюда множественное действие каннабиноидов. Они влияют на разные составляющие деятельности нашего организма и психики. Больше всего каннабиноидных рецепторов на аксонах, которые выделяют ГАМК. Идет контроль торможения. Если мы используем агонистов анандамида или если человек курит марихуану, то множество эффектов идут как эффекты растормаживания. Усиливаются функции мозга. Характерным эффектом является рост пищевой мотивации. Человек, который находится под влиянием марихуаны, съедает в 3–5 раз больше, чем обычный человек.

Зафиксирован небольшой подъем настроения, а двигательная активность становится меньше, за исключением речевой. Возникает болтливость, которая является эффектом потребления марихуаны. Если вводить ее долго и упорно или слишком часто потреблять коноплю, эффект становится сильнее. По синаптическому механизму формируются привыкание и зависимость. Один из неприятных эффектов — ухудшение памяти. Формирование наркотической зависимости приводит к падению жизненной мотивации. Человек, который получает положительные эмоции от наркотика, перестает активно взаимодействовать с окружающим миром.

Поскольку с каннабиноидными рецепторами связана марихуана, эти рецепторы зачастую воспринимаются как элемент наркотической системы. Но на самом деле это важнейший блок работы мозга, который способен управлять многими синапсами. Поэтому за каннабиноидными агонистами и антагонистами большое будущее как за препаратами, которые способны контролировать аппетит, настроение и общий уровень возбуждения нервных клеток. Если использовать агонистов каннабиноидных рецепторов, можно подавлять активность нейронов. Эти агонисты являются перспективной группой антиэпилептических препаратов. То же самое можно сказать о болезни Альцгеймера, потому что для этой болезни характерна избыточная активность многих корковых клеток. Если у нас будут агонисты каннабиноидных рецепторов, которые снижают работу NMDA-рецепторов к глутамату, то получится эффективный препарат. Но его нужно так модифицировать, чтобы он не влиял на центр положительных эмоций, но не обладал наркотическим действием. Кроме того, идет разработка анальгетиков, основанных на активности каннабиноидных рецепторов, и все это очень перспективно.

Нейрофизиология на ПостНауке: Вячеслав Дубынин о глицине и аденозине

 

Среди тормозящих нейромедиаторов нашей нервной системы можно встретить глицин и аденозин. Об открытии глицина, аденозиновых рецепторах и активности мотонейронов в своей лекции на портале «Постнаука» рассказывает Вячеслав Дубынин, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, специалист в области физиологии мозга.

Глицин — один их тормозных медиаторов нашего мозга, пусть не такой важный, как гамма-аминомасляная кислота, но все-таки это вещество, которое способно блокировать многие информационные потоки. Одновременно глицин является пищевой аминокислотой, то есть это вещество, которое входит в состав обычных белков, которые мы едим: белков молока, злаков, мясных белков — глицина в еде достаточно много. Глицин и был идентифицирован как составная часть белков еще в начале XIX века. В 1820 году, работая с коллагеном, химики смогли выделить сладковатые кристаллы и назвали их глицином, а потом понадобилась 30 лет, чтобы идентифицировать уже химическую структуру этого вещества, и оказалось, что это так называемая аминокислота. Соответственно, в молекулу глицина входит аминогруппа, которая обладает небольшими щелочными свойствами, и кислотная группа. Это типичная структура для тех двадцати кирпичиков, из которых строится наша белковая молекула.

Глицин

Глицин более всего известен как медиатор, который ограничивает активность мотонейронов. Как известно, каждая наша мышца управляется импульсами, поступающими от нервных клеток. Медиатором этих нервных клеток является ацетилхолин (это и есть мотонейроны). Мотонейроны обладают системой так называемого возвратного торможения. Она защищает их от перевозбуждения. Большинство мотонейронов находится в передних рогах серого вещества спинного мозга, и дальше их аксон выходит через позвоночник и идет к мышце. До того, как аксон вышел из спинного мозга, он дает отросток коллатераль, и эта коллатераль возвращается к небольшим клеткам (они даже заслужили собственное название — клетки Реншоу). Именно эти клетки и используют глицин в качестве медиатора. Основной информационный сигнал идет по мотонейрону и возвращается на мотонейрон через клетку Реншоу. Фокус в том, что клетка Реншоу включается тогда, когда мотонейрон перевозбужден, когда сигнал идет слишком интенсивно. На системном уровне слишком интенсивный сигнал от мотонейрона означает судороги, и это совершенно ни к чему. Таким образом, можно сказать, что клетка Реншоу защищает наши двигательные системы, мышцы от перенапряжения и от перехода в судорожное состояние. И это крайне важно.

Если смотреть на синаптическом уровне, то мы видим, что глицин — это медиатор, для которого существует только один рецептор. Это довольно редкая ситуация, потому что, как правило, к медиаторам есть несколько типов рецепторов, а к глицину — один вариант рецептора. Рецептор, который при попадании глицина начинает пропускать через себя хлор, и ионы хлора, входя в мотонейрон, его подтормаживают. Хлор имеет отрицательный заряд, цитоплазма мотонейрона начинает становиться более негативной, и интенсивность генерации импульсов снижается. Это возвратное торможение действительно является очень важным, и если его блокировать, то появляется куча проблем.

Стрихнин

Как известно, существуют токсины, в том числе растительные природные токсины, которые мешают работать глицину, то есть антагонисты глициновых рецепторов. Самый известный из этих антагонистов — вещество стрихнин, токсин большого тропического дерева, которое называется чилибуха. Чилибуха производит стрихнин в больших количествах, защищаясь, например, от поедания семян разными членистоногими. Человеку этот токсин тоже известен, и часто в детективных романах злодеи травят других персонажей с помощью стрихнина. Если стрихнин попадает в организм, он блокирует эффекты клеток Реншоу, а мотонейрон действительно переходит в суперактивный судорожный режим. Для этого достаточно, чтобы в мотонейроне возникали потенциалы действия с частотой 200–300 импульсов в секунду. Тогда возникает тотальная судорога, и она, например, останавливает дыхание. Организм, который попал под большую дозу стрихнина, погибает, по сути дела, от удушья. Если стрихнин брать в микроскопической дозе, можно чуть-чуть, аккуратно поднять уровень активности и мотонейронов, и других нейронов, которые получают глициновое торможение. Надо сказать, что стрихнин в микродозах действительно когда-то использовался как психомоторный стимулятор и даже был одним из первых спортивных допингов тогда, когда эра большого спорта и допинга только начиналась. Причем сначала он появился как допинг в лошадином спорте, на скачках, а потом были зафиксированы случаи использования стрихнина спортсменами на первых Олимпийских играх, когда еще не было никакого допинг-контроля. Могло оказаться, что какой-нибудь Олимпийский чемпион по марафону принимал чуть-чуть стрихнина и чуть-чуть кокаина, никакого ВАДА в тот момент не существовало.

Если мы используем глицин в качестве лекарственного препарата, он может вызвать легкое торможение функций нервной системы. Но надо сказать, что для этого нужна достаточно большая доза, потому что, поскольку глицин является компонентом обычных белков, мы каждый день получаем с обычной пищей порядка 1 грамма этого вещества. Если вы хотите использовать глицин как лекарственный препарат, который как-то дополнительно подтормаживает нервную систему, то получается, что нужно еще не меньше 1 грамма вводить в виде таблеток. Тогда, может быть, будет небольшое успокоение.

Дело в том, что мотонейроны расположены не только в спинном мозге, где идет управление мышцами туловища и конечностей. Довольно много мотонейронов у нас в головном мозге, и головной мозг управляет в основном мышцами головы, мимической мускулатурой, языком, глазодвигательными мышцами. В тот момент, когда глицин системно попадает в организм, он также влияет и на эти мотонейроны, и на то, что называется стволовые структуры, потому что аксоны клеток Реншоу в стволовых структурах расходятся достаточно широко и могут влиять, скажем, на сосудодвигательный центр, на центр, связанный с развитием стресса. Поэтому глицин, принимаемый системно как лекарственный препарат, может оказывать очень мягкое, но вполне реальное успокаивающее действие, защищать человека от стресса.

Кроме того, глицин полезен в ситуациях, когда мозг почему-то перевозбужден. Это может быть связано с его незрелостью, как у маленьких детей, или, например, это может быть связано со старением мозга. В общем, можно сказать, что глицин относится к разряду препаратов, которые точно не повредят, а может, и помогут, потому что он очень слабо проходит гематоэнцефалический барьер, но если проходит, то тогда может немного подтормозить различные функции мозга, и это уже бывает полезно.

Аденозин

Аденозин — это еще одно вещество, которое способно оказывать в нашей системе тормозные эффекты, вызывать подтормаживание различных функций. К этому веществу существуют специальные аденозиновые рецепторы, и их активация вызывает субъективное ощущение утомления. Соответственно, мы перестаем активно двигаться. На самом деле аденозиновые рецепторы есть на очень многих органах, и в большинстве случаев их активация вызывает снижение активности этих органов. То есть, по сути, это защита от утомления и перегрузки.

Почему именно аденозин задействован на такую функцию? На самом деле все, кто интересуется биологией, прекрасно знают слова «аденозин», «аденин», потому что данная молекула входит в состав нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой. Когда мы смотрим на их структуру, там возникают «волшебные буквы» АТГЦ или АУГЦ. Вот эта А — аденозин, молекула, которая имеет в своем составе азотистое основание аденин, и к нему привязан еще сахар пентоза (например, рибоза). Аденин плюс рибоза — это и есть аденозин.

Помимо того, что аденин и аденозин входят в состав нуклеиновых кислот, есть еще одна очень известная и важная молекула, которая называется АТФ — аденозинтрифосфорная кислота. АТФ — это молекула, на которой держится весь энергетический обмен в наших клетках. Как известно, в этой молекуле к аденозину приделаны три фосфорные кислоты, и их отрыв вызывает запуск каких-то реакций в нашем организме на молекулярном уровне, потому что каждый раз, когда отлетает одна фосфорная кислота, некий «кусочек» энергии передается на белковые молекулы, которые что-то делают. В этом смысле аденозинтрифосфорную кислоту сравнивают с детским пистолетом, в котором есть три шарика. Вы можете выстрелить три раза — три фосфорные кислоты вылетели. Выполняется очень большая работа. Зарядка этих «пистолетиков» происходит, как известно, в митохондриях за счет прежде всего окисления глюкозы. А когда ваш «пистолетик» полностью разряжен, то вдруг оказывается, что вместо АТФ у вас уже остался чистый аденозин. Раз он появился в межклеточной среде или внутри клеток, это означает, что запас энергии подходит к концу. Появление аденозина — знак того, что система утомилась и нужно понижать общую активность. С этой точки зрения целесообразно существование аденозиновых рецепторов. Появление данной молекулы сигнализирует о том, что нужно снижать активность.

Действительно, мы наблюдаем эти рецепторы на самых разных органах — в стенках сосудов, в сердце их функционирование является очень важным, — а также, конечно, в нервной системе. Аденозиновые рецепторы присутствуют на самых разных нервных клетках и способны понижать их активность.

Кофеин

С точки зрения практического приложения мы в основном сталкиваемся не с аденозином, а с веществом, которое называется кофеин. Кофеин — очень известная молекула. Более того, это самый продаваемый в мире психотропный препарат, который входит в состав огромного количества продуктов. Кофеин является антагонистом аденозиновых рецепторов. Присоединяясь к этим рецепторам, он не позволяет аденозину передать сигнал об утомлении. В большинстве случаев мы видим, что эффект кофеина является бодрящим, то есть система продолжает активно функционировать, несмотря на то что реально она достаточно сильно утомилась. В этом заключается достаточно опасный эффект кофеина, потому что получается, что само вещество или кофеиносодержащие напитки, строго говоря, не дают энергии. Что бы ни вещала реклама, в этой баночке с некоей жидкостью никакой энергии не содержится. В тот момент, когда вы вводите в организм кофеин, вы просто блокируете сигнал об утомлении, а клетки, вместо того чтобы переходить на более спокойный режим, продолжают активно функционировать и залезают в некий неприкосновенный запас АТФ.

Какой-то процент АТФ (20%) наши клетки держат на всякий пожарный случай. На фоне кофеина мы начинаем использовать этот запас, и утомление заходит гораздо глубже, чем обычно. Если вы это делаете иногда, по каким-то особым поводам, то особой беды в этом нет. А если вы делаете это постоянно, то тогда это может стать серьезной проблемой. В конце концов может сформироваться привыкание к кофеину, зависимость от кофеина, когда без чашечки кофе глаза с утра уже не открываются. Конечно, кофеин не является серьезным наркотиком, как никотин, героин или кокаин, но наркотикоподобное действие у него все-таки есть. Поэтому нужно быть осторожными с кофеиносодержащими веществами и продуктами (а они нас окружают со всех сторон). Как известно, кофеин и похожие на него вещества содержатся в чае, кофе, шоколаде (то есть в какао). Всяческие напитки, которые имеют внутри слово «кола», тоже, как правило, содержат серьезные дозы кофеина, который выделяется из специальных орехов, называемых кола.

Еще один интересный эффект связан с нарушением обмена у некоторых людей. Дело в том, что, когда у нас из организма идет уход отходов азотистого обмена, сначала образуется вещество, которое называется мочевина, а потом возникает молекула, которая называется мочевая кислота. Мочевая кислота по своему строению напоминает кофеин и может оказывать общестимулирующее действие на организм. Люди, у которых в организме много мочевой кислоты, все время находятся под кофеином, и они очень активны. Это уже влияние на темперамент человека. При этом у таких людей повышен риск развития подагры, то есть воспаления суставов, когда мочевая кислота начинает откладываться в суставных сумках, прежде всего в тех зонах, которые часто охлаждаются, — в пальцах рук и ног. Подагрику живется довольно тяжело, хотя, как правило, он психически очень активен.

Нейрофизиология на ПостНауке: Вячеслав Дубынин о серотонине

 

Нейромедиатор серотонин часто называют гормоном счастья. Мы уже писали о нём, теперь пора предоставить слово эксперту.  О превращениях триптофана, нейрохимии серотонина и действии антидепрессантов в своей лекции на портале «Постнаука» рассказывает Вячеслав Дубынин, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, специалист в области физиологии мозга.

Серотонин — это молекула, которая выполняет в нашем организме достаточно много функций: одновременно является медиатором центральной нервной системы, а также тем, что называют тканевым гормоном, то есть на периферии, в самых разных органах и тканях мы тоже обнаруживаем серотонин. История серотонина такова, что впервые его как раз открыли в стенках сосудов, и в самом названии «серотонин» ощущается корень «тонус», потому что это вещество увеличивает сокращение гладких мышечных волокон, в итоге сосуды сужаются, гладкие мышечные волокна, сокращаясь, могут, например, создать перистальтику кишечника или сократить матку, и тогда начнутся роды. На самом деле серотонин как вещество, действующее на периферии, очень известно и является очень важным.

В мозге серотонин занимается очень серьезными функциями и расположен в структурах, которые идут вдоль среднего мозга, моста, продолговатого мозга и уходят даже в спинной мозг — это называется ядра шва. В ядрах шва расположены серотониновые (серотонинергические) нейроны.

Серотонин — это не очень сложная молекула, которая возникает при превращениях триптофана. Триптофан — это, в свою очередь, одна из пищевых аминокислот, причем это незаменимая аминокислота, то есть наш организм сам синтезировать ее не может, поэтому мы должны съедать триптофан с разными видами пищи. Как правило, дефицита мы не испытываем, больше всего триптофана содержится в молочных продуктах. Дальше через цепочку химических реакций триптофан превращается в так называемый 5-гидрокситриптамин, или серотонин. 5-гидрокситриптамин — это химическое название, поэтому аббревиатура, которой сокращают серотонин, — 5-HT — не соответствует слову «серотонин», но те, кто хоть немного разбирался в химии мозга, понимают, что это одно и то же.

Если говорить о функциях серотонина в головном мозге, то они в основном носят подтормаживающий, успокаивающий знак. Надо сказать, что нейроны ядер шва очень широко расходятся по всей центральной нервной системе, мы обнаруживаем их отростки от коры больших полушарий до спинного мозга. Выделение серотонина в самых разных структурах, например, приводит к падению общего уровня активности. В этом смысле серотонин — важный компонент центров сна и баланса между сном и бодрствованием. У нас в мозге существует довольно большое количество ядер, которые обеспечивают общий тонус, бодрствование и сонное состояние. И все время идет конкуренция, результатом которой является наше общее состояние. Серотонин играет на стороне центров сна.

Еще одна важная функция серотонина — это контроль общего уровня болевой чувствительности. Каждый из нас по-разному чувствителен к боли: для кого-то уколоться — это уже трагедия, а кто-то идет к дантисту, сверлит зубы и никаких особо отрицательных эмоций не испытывает. Люди, которые легко переносят боль, — это люди, у которых активная серотониновая система, много серотонина и рецепторов к нему. Серотонин важен для того, чтобы вообще блокировать слабые сенсорные потоки. Эта его функция проявляется в основном в коре больших полушарий, здесь серотонин помогает гамма-аминомасляной кислоте, убирает лишние сигналы и позволяет лучше сконцентрироваться на главной задаче. Об этой функции я еще скажу.

Наиболее известная функция серотонина связана с контролем отрицательных эмоций. Деятельность нашего мозга построена так, что все время идет конкуренция между центрами положительных и отрицательных эмоций. По-хорошему должен быть довольно точный баланс, паритет, потому что слишком эйфорический мозг — это тоже нехорошо, а мозг, в котором преобладают отрицательные эмоции, имеет депрессивные симптомы. Два важнейших медиатора — дофамин и норадреналин — усиливают активность центров положительных эмоций, а серотонин в основном подавляет центры отрицательных эмоций, которые расположены в заднем гипоталамусе, связаны с миндалиной (есть такая зона у нас в глубине височных долей) или с островковой корой (центр на дне боковой борозды). Там серотонин способен контролировать отрицательные эмоции и не давать нам уходить в депрессивный статус.

При этом, если мы начинаем анализировать нейрохимию серотонина, мы видим, что к нему существует неожиданно большое количество рецепторов. Выделено семь основных типов и большое количество подтипов, которые присутствуют на разных нервных клетках и с разной скоростью и интенсивностью проводят информацию. Между прочим, оказывается, что часть из этих синапсов работает со знаком минус, но часть работает и со знаком плюс. Например, наиболее распространенные серотониновые рецепторы первого типа — тормозные, а серотониновые рецепторы второго типа — активационные. Мы видим в синапсах специальные конструкции, которые ограничивают основное тормозное влияние серотонина. Серотониновые рецепторы второго типа не позволяют серотониновому торможению перейти через какую-то разумную грань. Отсюда возникают интересные, порой противоположные эффекты поведения агонистов серотонинового рецептора первого типа и агонистов серотонинового рецептора второго типа, в том числе в тот момент, когда фармакологи начинают разрабатывать антидепрессанты.

Депрессия — это очень актуальное состояние, заболевание. К сожалению, практически каждый человек может в какой-то момент жизни попасть в депрессивное состояние просто потому, что происходит первая, вторая, третья неудача… Жизнь, конечно, как зебра: то белая полоса, то черная, но иногда черные идут сплошным потоком, и тогда возникают проблемы. Психологи и психиатры называют это ситуативной депрессией, то есть депрессией, которая связана с жизненной ситуацией. Здесь может помочь психотерапевт, может просто медитация и размышления над смыслом жизни или легкий антидепрессант. Выбор конкретного способа — за человеком-пациентом. Очень эффективным оказывается совместное использование психотерапии и антидепрессантов.

Ситуативная депрессия — это легкий вариант. Тяжелый вариант — это так называемая конститутивная депрессия, то есть ситуация, когда мозг имеет сбитый баланс между центрами положительных и отрицательных эмоций. Человек постоянно или почти постоянно находится в депрессивном статусе, и такая конститутивная депрессия опасна тем, что увеличивает вероятность суицида. Здесь в большинстве случаев антидепрессанты необходимы. Существует достаточно большой набор этих препаратов, которые влияют на различные компоненты деятельности серотониновых синапсов. Серотонин, как всякий обычный медиатор, выделяется из пузырьков, попадает в синаптическую щель и дальше влияет на рецепторы. Но после влияния на рецепторы происходит механизм инактивации серотонина: специальные белки удаляют его с рецепторов и возвращают обратно в пресинаптическое окончание, для того чтобы прекратить передачу сигнала.

Механизм инактивации характерен для всех синапсов, но в случае управления деятельностью серотониновых синапсов он особенно важен. Когда мы анализируем, как происходит инактивация, мы видим, что она идет в два этапа. Сначала специальные белки-насосы захватывают серотонин из синаптической щели и переносят обратно в пресинаптическое окончание. И дальше серотонин может либо повторно загрузиться в везикулу и использоваться, либо, если серотонина слишком много, имеется фермент моноаминоксидаза (МАО), которая разрушает избыток серотонина. Если мы хотим повысить активность серотонинового синапса, мы можем мешать работать либо белкам-насосам (здесь мы говорим об антидепрессантах — блокаторах обратного захвата), либо моноаминоксидазе, и тогда мы говорим об антидепрессантах — блокаторах МАО. И та и другая группа препаратов используются и актуальны. Надо сказать, что блокаторы МАО являются более мощными антидепрессантами, и там существуют молекулы, которые вообще выключают МАО, и восстановление произойдет только через несколько дней. То есть однократный прием препарата позволяет на неделю изменить состояние человека.

Более мягкими и востребованными с точки зрения фармацевтического рынка являются мягкие антидепрессанты — блокаторы обратного захвата — флуоксетин и подобные ему соединения. Они используются тогда, когда депрессия совсем небольшая, и в основном позиционируются как препараты, которые повышают уверенность человека в себе. Как правило, они используются хронически, то есть достаточно длительный курс. Конечно, это рецептурные препараты, и здесь доктор должен внимательно проанализировать вашу реакцию на разные соединения и выбрать именно тот антидепрессант, который вам подходит.

Терпеть депрессию, на мой взгляд, так же бессмысленно, как терпеть, скажем, зубную боль. Если у вас болит зуб, вам нужно либо идти к дантисту, либо хотя бы принимать анальгетики. Та же самая история с депрессией, потому что в тот момент, когда вы чувствуете отрицательные эмоции, а эти эмоции ни с чем реальным не связаны, вы должны понять, что это проблема скорее ваших синапсов, чем вашей жизни и отношений с окружающими. В этом случае нужно помогать собственному мозгу выйти из этих состояний.

Серотонин играет важную роль еще в коре больших полушарий, где он гасит лишние сенсорные сигналы. Это позволяет нам сконцентрироваться на по-настоящему важных событиях, потому что в нашем мозге постоянно идет огромное количество сенсорных и эмоциональных потоков, информационных потоков, связанных с запуском движений. Убрать лишние потоки и оставить только главное — это одна из задач серотонина. Если мешать ему выполнять эту задачу, то начинается «перепутывание» информации в коре больших полушарий, и подобным механизмом обладают токсины, являющиеся галлюциногенами.

Наиболее известен из этих токсинов диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД) — вещество, которое в свое время в середине XX века было разработано фирмой Sandoz в тот момент, когда искали препарат для лечения мигрени. Как я уже сказал вначале, серотонин серьезно влияет на состояние сосудов. Часть веществ, которые снимают мигрень (а это очень серьезная и особенная головная боль), как раз являются агонистами периферических рецепторов серотонина. В ходе таких исследований как раз было открыто это вещество, которое названо потом было ЛСД и стало первым из наркотиков-галлюциногенов. В тот момент, когда оно появилось, возникла романтическая идея о том, что данное соединение можно использовать для психотерапии, потому что идет растормаживание информационных потоков в коре больших полушарий, и человек может вспомнить какие-то события, которые случились с ним давным-давно, заново пережить эмоции. К сожалению, ничего не получилось и оказалось, что вред от галлюциногенов, даже используемых во время психотерапевтических сеансов, значительно превышает пользу. Идет очень сильное изменение структуры личности, мозг запоминает эти галлюцинации и потом может самопроизвольно неожиданно вернуться в эти галлюцинаторные состояния — масса проблем. В итоге в 1960-е годы ЛСД и подобные препараты стали запрещенными наркотиками.

В заключение несколько слов о триптофане. Как я уже сказал, триптофан является предшественником серотонина и пищевой аминокислотой. В течение дня мы с обычными белками пищи съедаем 1–2 грамма триптофана. Если принимать триптофан дополнительно в виде пищевой добавки, то в организме, в том числе в мозге, может немного повышаться уровень серотонина, и нервная система может стать чуть более спокойной, немного может снизиться уровень отрицательных эмоций. Но надо сказать, что эффекты пищевого триптофана весьма слабые, и иногда его действие оценивают скорее как эффект плацебо.

Нейронауки в Nature и Science. Выпуск первый: рецепторы глутамата

 

Журналы Nature и Science, безусловно, одни из самых уважаемых журналов в мире науки. Они выходят раз в неделю и публикуют 10-15 статей, темы которых варьируются от астрофизики до антропологии. Объединяет эти статьи одно – их большое значение не только для узкой области исследований, но и для развития науки в целом. В каждом выпуске Nature и Science печатает не больше двух статей на тему нейробиологии. В совместном проекте порталов «Нейроновости» и N+1 команда нейроновостей будет рассказывать про важность этих исследований, поместив их в общий контекст нейронаук.

Новость

В последнем 537-ом номере (выпуск 7621) Nature группа под руководством Шрирама Сабраманьяма из Центра исследования рака (Мэриленд, Бетесда) опубликовала расшифрованную ими при помощи криоэлектронной микроскопии структуру глутаматного рецептора в неактивном состоянии. Звучит достаточно скучно, но на самом деле эта структура имеет фундаментальное значение. И именно потому работа попала в «большой» Nature. Давайте разберем, почему.

Контекст

Вероятнее всего, читатели нашего портала в курсе, что нейроны передают информацию друг другу через синапсы. Синапсы – это места контактов нейронов, которые формируются из концов аксонов (у нейрона, передающего информацию) и дендритов (у нейронов, получающих информацию). Синапсы работают следующим способом: с одной, передающей, стороны синапса нейрон конвертирует электрическую активность, закодированную в потенциале действия, в химический сигнал – выброс молекул-нейромедиаторов. Мембрана нейрона, получающего информацию, содержит множество рецепторов, которые анализируют изменение концентрации этих нейромедиаторов.

Многие рецепторы имеют в своем составе ионные каналы, которые пронизывают мембраны и образуют в центре отверстие, через который в клетку могут поступать или выводится ионы.  Если рецептор активируется нейромедиатором, то этот канал открывается, создается поток ионов через мембрану, и соответственно изменяется напряжение мембраны. А изменение напряжение мембраны – это основа основ для передачи информации между нейронами. Предсказуемо, что изучение ионных каналов – фундамент молекулярной нейробиологии. Если искать статьи, которые содержат отсылки к рецепторам в нервной системе, то поиск в Пабмеде (базе данных биомедицинских публикаций) выдаст внушительную коллекцию из 50 тысяч статей.

 Как работают ионные каналы?

Как уже упоминалось выше, рецепторы – это огромные комплексы из нескольких белков, которые пронизывают мембрану и образуют канал в ней. Часть комплекса, которая располагается снаружи мембраны, необходима для того, чтобы распознавать присутствие нейромедиаторов в синапсе. Когда нейромедиатора нет, то мембранный канал закрыт. Если нейромедиатор связывается с рецептором, то это служит сигналом к открытию мембранного канала для потока ионов.  Что происходит, когда концентрация нейромедиатора настолько высокая, что рецептор постоянно связан и ионный канал (в теории) должен быть постоянно открыт, образуя, по сути, дыру в мембране?

В таком случае, чтобы не допустить перегрузки в системе, включаются предохранители (сходно с тем, как при высокое напряжение в сети вылетают пробки). Рецептор перестает быть чувствительным к нейромедиатору (и, следовательно, ионный канал будет закрыт), несмотря на то, что нейромедиатор остается  связанным с рецептором.

Динамика перехода в нечувствительное к нейромедиатору состоянию – одна из ключевых характеристик для кодирования информации, соответственно и для процессов памяти и обучения у позвоночных.

Именно поэтому работа группы Шрирама Сабраманьяма, которая показывает структурные изменения при переходе из одного состояния в другое (и впервые показавшее строение глутаматного рецептора в «нечувствительном» состоянии) имеет большое значение для нейронаук и для медицины – ведь глутаматные рецепторы часто становятся мишенями для новых лекарственных препаратов.