Сон, стрес, адаптація

При вивченні стійкості людини до стресу було виявлено, що різні види повсякденного, емоційного стресу служать одним з основних чинників, що порушують природний сон. З іншого боку, порушення сну дуже важливі для індивідуальної стійкості до емоційного стресу. Спеціальна громадська комісія «Сон, катастрофи і соціальна політика», створена в США в 1988р., прийшла до висновку, що стрес і пов’язані з ним хронічні порушення сну – неспання, властиві урбанизированному людству, – одна з головних причин різних інцидентів і катастроф, зокрема Чорнобильської аварії. Характер виробничої діяльності сучасної людини диктує необхідність суворого дотримання гігієни сну, в той час як його спосіб життя погано узгоджується з цими вимогами. Таким чином, давайте спробуємо розібратися, про взаємозв’язок стресу і сну.

Природний сон включає в себе, по суті, два стани – повільний (медленноволновый, ортодоксальний) і швидкий (парадоксальний) сон, настільки ж принципово відмінні один від одного, як і від неспання. Наявність двох фаз «всередині» природного сну, відкрите 40-45 років тому американськими психологами Н. Клейтманом, Ю. Азеринским і Ст. Дементом, а також французьким нейрофізіологом М. Жуве, і понині залишається одним з найбільш загадкових та інтригуючих в сучасній психофізіології. Дійсно, під час сну, коли всі органи почуттів «вимкнені», періодично виникає надзвичайно висока активність головного мозку та інших систем організму, за винятком м’язової, яка, навпаки, повністю пригнічена. Саме в цей час, в період парадоксальної фази, людина бачить сновидіння. Парадоксальний сон виявлений у всіх досліджених теплокровних тварин – ссавців і птахів. Незважаючи на величезну кількість робіт, присвячених вивченню обох фаз сну, питання «для чого потрібен сон?» і понині залишається риторичним. Проте є деякі дані, що свідчать про наявність особливо тісних взаємин між механізмами сну та емоційного стресу. Російський вчений В. М. Ковальзон зі своїми співробітниками провів велике дослідження на білих щурах, яких піддавали різноманітних експериментів. Одних тварин на четверо діб поміщали на маленькі острівці, оточені водою. Така методика вже давно застосовується на піддослідних тварин для штучного позбавлення сну, особливо парадоксального: коли м’язи розслабляються, тварини падають у воду. Інших щурів занурювали на одну годину в холодну воду або поміщали в тісні банки. Нарешті, дві групи щурів позбавляли парадоксального сну, використовуючи розроблений вченими прийом. Тварин, що перебувають у комфортних умовах з великою кількістю води і їжі, при появі на реєструючих приладах ознак парадоксального сну будили, дратуючи «центр неспання» слабким електричним струмом. Оскільки роздратування надходило в глибину головного мозку, минаючи органи чуттів, тварина не відчувала його як нав’язане і тому не відчував негативних емоцій та інших побічних наслідків, неминучих, якщо б їх будили, скажімо, шумом або дотиком.

Емоційність щурів до і після впливу оцінювали з допомогою спеціальних тестів. Відразу після випробування визначали масу двох гормональних залоз – надниркових залоз і тимусу (вилочкової залози, основного органу імунної системи), які чітко реагують на стрес: оскільки наднирники починають виробляти більше гормонів, вони збільшуються в розмірі, а тимус, навпаки, зменшується. Крім того, класичний ознака стресу – поява виразок шлунка, тому у піддослідних щурів під мікроскопом вивчали стан його слизової оболонки.

Що ж виявилося? Щури взагалі досить стійкі до різних сильним впливам. Однак четырехсуточное перебування на острівцях викликало у них найсильніший стрес: тварини виглядали змученими і хворими, різко втрачали у вазі, вовну взъерошивалась; значно збільшувалися наднирники, а тимус зменшувався, з’являлися виразки шлунка. Коли ж знімали з тварин «острівця небезпеки», пошукова активність різко підвищувалася і знижувався рівень страху. Щури ж, випробували тільки стрессорное вплив, поведінка не міняли, хоча збільшення надниркових залоз і зменшення тимуса у них були такими ж.

Точно так само поводилися і щури, позбавлених парадоксального сну методом пробуджень. Таким чином, ні стрес окремо, ні позбавлення парадоксального сну не впливали на емоційність тварин, а лише їх поєднання, що виникало при перебуванні піддослідних тварин на острівцях. Однак найбільш цікавим фактом, виявленим у цьому дослідженні, виявилося невелике, але статистично достовірне зменшення ваги наднирників та тенденція до збільшення ваги тимуса в пацюків, позбавлених парадоксального сну методом пробуджень, тобто якийсь антистресовий зрушення в організмі! Іншими словами, при відсутності парадоксальної фази сну придушувалася система стресу.

У той час вчені не могли знайти фізіологічного пояснення цьому факту, оскільки не були відомі речовини в організмі, здатні придушити гормональну вісь стресу: гіпоталамус – гіпофіз– кора надниркових залоз. Гіпоталамус – невелике утворення на нижній поверхні головного мозку – виділяє пептидний гормон кортиколиберин. Регуляторні пептиди – це порівняно недавно відкриті фрагменти білків, продукти їх прицільного розщеплення, еволюційно стародавні передавачі; вони широко поширені в організмі і відіграють важливу роль у ряді фізіологічних процесів. Пептиди мозку, нейропептиди, в цілому живуть в організмі довше, ніж «класичні» нейропередатчики (аденозин, ацетилхолін, g‑аміномасляна кислота, гістамін, глутамінова кислота, дофамін, норадреналін, серотонін), менш специфічні по відношенню до білків‑рецепторів, з якими вони зв’язуються; вони переносяться струмом ліквору (спинномозкової рідини) і проходять по міжклітинної рідини, впливаючи на більш обширні області в мозку, іноді досить віддалені від місця викиду. Отже, нейропептид кортиколиберин, діючи на передню частку гіпофіза (нижнього придатка мозку), викликає секрецію іншого пептидного гормону – кортикотропіну. Той, у свою чергу, стимулює кору надниркових залоз, яка виробляє гормони іншої хімічної природи – кортикостероїди, надають потужний вплив на всі органи і тканини, включаючи і головний мозок. Під впливом кортикостероїдів в організмі розвивається стрес‑реакція: посилюються обмінні процеси, придушуються імунні та запальні реакції, змінюється концентрація нейропередатчиков в різних відділах мозку, підвищується секреція і кислотність шлункового соку та ін. Легко проникаючи в головний мозок, стероїдні гормони гальмують вироблення кортиколиберина, і стресорні реакція згасає як би сама собою, за принципом негативного зворотного зв’язку.

Більше 20 років тому група швейцарських фахівців отримала з’єднання, яке здатне блокувати стрес‑реакцію незалежно від проникаючих ззовні кортикостероїдів. З пропущеної через штучну нирку венозної крові чотирнадцяти кроликів, які попередньо пройшли сеанс електросну (електросон – роздратування слабким електричним струмом певних точок в глибині мозку, «центрів сну», відкритих в 40‑е роки лауреатом Нобелівської премії швейцарським фізіологом Ст. Гессом), дослідникам вдалося виділити 0,3 мг речовини. Ним виявився невеликий, раніше невідомий пептид, здатний, на думку першовідкривачів, збільшувати найбільш глибоку стадію повільного сну. Речовина назвали дельта‑сон індукують пептидом, ДСИП (Delta Sleep‑Inducting Peptide, DSIP). Освіта і виділення цього пептиду в нейросекреторных ядрах гіпоталамуса тісно пов’язані з серотоніном, одним з найважливіших речовин‑передавачів у головному мозку і, можливо, знаходиться під його контролем. Серотонін відіграє особливу роль у формуванні депресії, що вперше виявив вітчизняний психофармаколог В. П. Лапін. Відомо, що для цього захворювання характерні, з одного боку, певні порушення сну, а з іншої – підвищений рівень кортикостероїдів в організмі, тобто як би стан постійного емоційного стресу. Є й інші приклади з клініки, які, як і наведені тут експериментальні факти, що вказують на зв’язок емоційного стресу і сну.

В лабораторії М. Жуве було показано, що в стані емоційної напруги в головному мозку активуються нейрони, які виділяють серотонін; він, у свою чергу, сприяє утворенню деяких пептидів в гіпоталамусі, в тому числі і фізіологічно активних фрагментів кортикотропіну, вищезгаданого ДСИП та ін Всі ці речовини мають снодійним дією, однак у реальному експерименті суттєве зростання тривалості сну не спостерігається. Виникає припущення, що якийсь механізм підтримує стан відносної рівноваги в системі неспання – сон. Чи Не пов’язаний він з викидом кортикостероїдів? Для перевірки цієї гіпотези дослідники провели в лабораторії М. Жуве в Ліоні серію дослідів на щурах з віддаленими залозами. Тварин після короткочасного емоційного стресу (щурів саджали на 1 годину в тісні пенали, чого вони дуже не люблять) повертали в «рідні» клітини та протягом 12 годин реєстрували сон.

Виявилося, що у щурів без наднирників стрес, дійсно, значно збільшував тривалість подальшого сну, особливо повільної фази. Однак якщо перед стрессорным впливом тваринам вводили гормон кори надниркових залоз, тобто як би робили їх знову нормальними на кілька годин, то тривалість сну не змінювалася. Отже, вихідна гіпотеза підтвердилась: між емоційним стресом і сном дійсно існує негативний зворотний зв’язок, що включає в себе в якості проміжної ланки кортикостероїди. У щурів з віддаленими наднирковими така зв’язок розірваний і мозкова система стресу виявляється розгальмованої.

Таким чином, придушення сну призводить до придушення стресу, а розгальмовування системи стресу викликає розгальмовування системи сну. І ця взаємодія відбувається, мабуть, за участю серотоніну та деяких нейропептидів, таких як фрагменти кортикотропіну і ДСИП.

Виявилося, що, при модифікації молекули ДСИПа, можна як збільшити, так і зменшити тривалість сну у тварин. Наприклад, одні пептиди впливають більшою мірою на повільний сон, інші – на парадоксальний, а треті – на обидві фази. У одних максимум ефекту припадає на період, безпосередньо наступний за введенням препарату, а в інших цей пік запізнюється на кілька годин. Різноманітність ефектів виявилося настільки велике, що склалося вражаюче враження про можливості управління сном при зміні структури єдиної вихідної молекули!

Відомо, однак, що цей пептид відіграє важливу роль ендокринної регуляції організму, пригнічуючи викид гормонів стресу і стимулюючи гормони росту. Оскільки і ті, і інші беруть участь в регуляції сну, можна припустити, що ДСИП діє на сон не стільки безпосередньо, скільки опосередковано, через гормональні системи, з якими він пов’язаний. ДСИП – перший представник не відомого раніше класу регуляторів «високого рівня», що координує діяльність різних систем організму.

Таким чином, завдяки дослідженням нейропептидів стають зрозумілі взаємодії механізмів стресу і сну. Ця система являє собою, по суті, біохімічну основу для сучасних уявлень про емоційному стресі. Проте вивчення нейропептидів та інших пов’язаних з ними речовин, що утворюються в нашому організмі і опосередковують взаємодію стресу і сну, має не тільки теоретичний, але і вельми важливий практичний вихід. Справа в тому, що дія аналогів ДСИПа на сон носить м’який, модулюючий характер і докорінно відрізняється від ефекту снодійних та заспокійливих препаратів, які досі виробляються на основі речовин, чужих нашому організму (барбітурати, бензодіазепіни, циклопирролоны тощо). Саме тому створення нового класу снодійних і стрес‑протективних засобів на базі аналогів ДСИПа досить перспективно. І такі препарати вже існують. Зокрема, це нове антистресовий засіб «Дельтаран». Відмінною особливістю цього препарату є те, що він закопується в ніс. А значить, не має побічних впливів на шлунок і кишечник. Так що, не вдаючись до антидепресантів і транквілізаторів, можна допомогти своєму організму подолати стрес.