Какие биохимические процессы регулируют вредную привычку и как их исправить
«Курить вредно!», — с готовностью скажет нам любой курильщик. Если это очевидный факт, почему же так сложно бросить вредную привычку? Проблема здесь не в осознании рисков. Никотин не только разрушает тело, но и на биохимическом уровне наполняет нас счастьем. Впрочем, счастье от сигареты вполне можно заменить — на другое, безопасное и рекомендованное врачом. Издание N + 1 совместно с Pfizer рассказывает о любви и ненависти к табаку, которые коренятся в человеческом мозге.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), от связанных с табаком факторов умирает 8 миллионов человек ежегодно. Курение и другие виды потребления табака не только снижают общую продолжительность жизни и связаны с развитием рака, сердечно-сосудистых и легочных заболеваний, но также наносят удар по экономике. Общий экономический ущерб от курения оценивается в 0,22-0,88 процента от ВВП каждой страны. А общемировые затраты на медицинские услуги, связанные с ущербом от курения, — в 422 миллиарда долларов ежегодно.
Впрочем, есть и хорошие новости. По данным той же ВОЗ, в глобальных масштабах уровень потребления табака снижается, а государства все чаще задумываются о целенаправленной политике по контролю табачного рынка. Во всех регионах мира растет популярность идеи, что многие курящие люди прекрасно знают о своих рисках и минимум раз в год пытаются бросить курить. Проблема в том, что отказ от курения не происходит по щелчку пальца. Это долго и неприятно — особенно для курильщиков.
Никотин, который содержится в табаке, вызывает физиологическую зависимость, а процесс потребления табака — психологическую. В ежегодном докладе ВОЗ пристрастие к табаку названо глобальной эпидемией. Но, в отличие от, например, пандемии COVID-19, курение гораздо старше. История современного потребления табака длится более 500 лет. И бороться на протяжении всего этого времени приходится не с вирусом, и даже не с растением семейства Пасленовые, а с самим человеком, который превратил табак не только в привычку, но и в потребительскую культуру.
После того как Христофор Колумб, открыв Америку в 1492 году, привез оттуда в Европу табак, Старый Свет принял его с большой надеждой. Например, в конце XVI века испанский врач Николас Монардес занес табак в перечень лечебных препаратов. Ему предписывали широкий набор терапевтических эффектов. Но у других врачей довольно быстро появились и сомнения насчет пользы курения.
Одно из первых сочинений о вреде табака было опубликовано в 1602 году в Англии. Брошюра называлась «Работа трубочистов или предупреждение табачникам» (Work for Chimny-Sweepers or A Warning for Tabacconists). Автор (мы знаем только его псевдоним — Филарет) утверждал, что болезни, распространенные среди трубочистов и возникающие из-за вдыхания сажи, часто встречаются также и среди табакокурителей.
В Новое время интерес ученых к воздействию табака на здоровье только усиливался — в связи с ростом популярности курения в Европе и Северной Америке. Впрочем, основные кампании по борьбе с табаком велись в меньшей степени на основе научных изысканий. Часто баталии вокруг табака отражали бизнес-конкуренцию и политическую борьбу. В России при царе Михаиле Романове, в 1634 году был введен запрет на курение (табак в то время импортировался из Англии) в том числе под предлогом обеспечения пожарной безопасности и из-за того, что табачный дым забивал запах ладана в церквях. При Петре I, в 1697 году, все запреты на курение, напротив, были сняты: первый российский император считал табак символом прогресса.
Набравшие популярность в XIX веке сообщества по борьбе с табаком призывали задуматься о пагубном воздействии его на общество, а также о том, что пристрастие к табаку ударяет по бюджету семей. На волне этой критики в начале XX века в Великобритании, Америке и Австралии были приняты законы, ограничивающие продажу табака, прежде всего, детям.
Перед Второй мировой войной критика табакокурения получила беспрецедентную для того времени научную основу — со стороны нацистской Германии. Поскольку идеология режима была основана на идее так называемой «расовой чистоты», государство ввело ряд запретов на курение, а также начало финансировать исследования, которые доказывали вред табака для здоровья. Несмотря на низкое качество многих работ, поддержанных государством, несколько немецких ученых на волне интереса к теме провели более качественные и независимые от «госзаказа» исследования. Среди них — «Злоупотребление табаком и рак легких» («Tabakmißbrauch und Lungencarcinom») от 1940 года, работа онколога Франца Херманна Мюллера, который изучал факторы, повлиявшие на состояние здоровья его пациентов. Он пришел к выводу о том, что стремительный рост употребления табака в Германии напрямую связан с учащением случаев заболеваемости раком легких.
После Второй мировой, когда бывшие солдаты популяризировали привычку курить сигареты по всей Европе и Северной Америке, схожие исследования начали проводить по всему миру. За ними последовали исследование психологии и биохимии курения.
На сегодняшний день механизм никотиновой зависимости хорошо изучен (хотя список биологических реакций организма на никотин все еще продолжает дополняться). В целом, никотин воздействует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы (н-АХЛ), которые связаны с высвобождением важнейших нейромедиаторов головного мозга. Среди них — дофамин (отвечает за чувство удовлетворения и привязанности), норадреналин (отвечает за ускорение реакций организма, но активирует их слабее, чем адреналин), серотонин («гормон счастья»), а также ГАМК B-эндорфины (регулируют тормозящие процессы мозга).
Никотин подменяет в организме ацетилхолин — внутренний, «естественный» активатор упомянутых мозговых процессов. Более того, никотин ускоряет синтез ацетилхолиновых рецепторов. Это и есть основа физиологической зависимости. Организм курильщика быстро теряет способность производить достаточно ацетилхолина, чтобы запускать важнейшие процессы в мозге, в частности, ощущение удовлетворенности. Восполнить недостаток ацетилхолина курильщику может только никотин.
Проблема усугубляется тем, что никотин действует очень быстро. Он мгновенно всасывается в кровь, за считанные секунды добирается до мозга и на биохимическом уровне заставляют курильщика чувствовать себя счастливым. Спустя считанные секунды ощущения достигают пика и тут же исчезают, вызывая желание сделать еще одну затяжку, причем, желательно, побыстрее.
Регулярное курение нарушает нормальное регулирование «системы вознаграждения» мозга, а также влияет на когнитивные функции: никотин их ускоряет, а без никотина они подавляются. Несмотря на то, что никотин улучшает способность удерживать в памяти большее количество информации, многолетнее курение повышает риск болезни Альцгеймера и грозит ухудшением когнитивных способностей.
Психологическая зависимость от никотина закрепляется ритуалом: регулярным набором ощущений (внешний вид пачки и сигареты, запах дыма, приятная болтовня с коллегами во время перекура и т.д.), отказаться от которых заядлым курильщикам гораздо сложнее, чем тем, кто курит нерегулярно.
Как и с любыми наркотическими средствами, отказ от никотина сопровождает синдром отмены. Среди основных эффектов следующие:
Существуют два основных метода, которые на физиологическом уровне помогают преодолеть синдром отмены и облегчить процесс отказа от курения. Это никотинзаместительная терапия (НЗТ) и безникотиновые средства. Оба способа помогают тем, кто решил бросить курить. Но их эффекты различаются.
К НЗТ относят любые средства, которые продолжают поставлять в кровь курильщика никотин, но в меньших количествах, — до тех пор пока курильщик, постепенно снижая дозу, не сможет обходиться без никотина вовсе. Таким образом к НЗТ относят никотиновые пластыри, никотинсодержащую жвачку, ингаляторы или спреи. Согласно недавним исследованиям, НЗТ-препараты повышают шансы успешного отказа от курения на 50-70 процентов. В группу НЗТ также иногда включают и электронные сигареты. Производители называют их более щадящим средством доставки никотина, чем обычные сигареты, поскольку в электронных сигаретах нет канцерогенных смол. Впрочем, недавние исследования показали, что выхлопы электронных сигарет и даже вейпов, в которых нет никотина, но есть искусственные ароматизаторы, способны нанести вред здоровью. А пользователи электронных сигарет сообщали об ухудшении самочувствия. Этот факт сближает так называемые «изделия из нагреваемого табака» со снюсом или нюхательным табаком, которые врачи раньше тоже рекомендовали как НЗТ, — но канцерогенные свойства смол этих видов табака перевесили терапевтический эффект.
Кроме того, результатом исследования от 2015 года о программах по отказу от курения в датских поликлиниках стал вывод о том, что НЗТ не дает дополнительного эффекта мотивации, в отличие от безникотиновых средств. По данным исследования, употребление безникотиновых средств, которые прописал врач во время приема, в сочетании с регулярными консультациями специалиста вдвое повышали шанс на то, что курильщик успешно бросит пагубную привычку (успешным отказом авторы исследования считали минимум 6 месяцев воздержания от курения). При этом консультации врача в сочетании с никотинзаместительной терапией такого же позитивного эффекта не давали.
Механизм действия безникотиновых средств принципиально отличается от НЗТ. Эти препараты, фактически, заменяют частицы никотина, при этом копируя его биохимические свойства (точнее, свойства ацетилхолина, который в организме курильщика терпит сокрушительное поражение от никотина).
Один из вариантов современной терапии никотиновой зависимости без содержания никотина создавался как агонист н-АХЛ α4β2-рецепторов, от которых зависит высвобождение дофамина. Проще говоря, такой способ активирует «гормон счастья» вместо никотина, но действует на 40-60 процентов мягче. Это позволяет курильщику избежать синдром отмены.
При этом препарат не вызывает зависимость. Мозг продолжает вырабатывать те же самые гормоны, что и при курении, не подозревая, что эти процессы запускает уже не никотин.
В то же время подобный преперат взаимодействует и с частицами никотина, причем противоположным образом – как антагонист (то есть как химическое соединение, блокирующее действие рецептора). Поскольку при таком варианте терапии действующее вещество лучше «связывается» с α4β2-рецепторами и занимает место никотина, он не позволяет самому никотину получить доступ к рецепторам и увеличить производство дофамина в мозге. Поэтому если человек все-таки решит закурить после приема подобного препарата, он не получит удовольствия от процесса: этот механизм будет заблокирован на биохимическом уровне.
Курение: взгляд медицинского сообщества
Некоторые антидепрессанты тоже используются в качестве безникотинового средства, способного облегчить отказ от курения. Многие популярные антидепрессантов работают как ингибиторы обратного захвата серотонина, но есть и другой тип антидепрессантов, которые нормализуют процесс передачи нейронных сигналов на основе не серотонина, а дофамина и норадреналина. Никотин тоже в первую очередь влияет на выработку дофамина и норадреналина, — в итоге подобный тип антидепрессантов может облегчать страдания курильщиков, решивших «завязать».
Впрочем, у антидепрессантов есть побочные действия от тошноты и тремора конечностей до провокации суицидальных мыслей.
Если идея использовать препараты для нормализации мозговых процессов пугает курильщика, всегда остается вариант попробовать самовнушение. Например, популярные книги Аллена Карра и других авторов, которые предлагают несколько психологических установок, облегчающих процесс отказа от курения. Несмотря на скепсис, с которым медицинское сообщество принимает рекомендации подобного рода, недавние опросы подтверждают эффективность механизмов самовнушения.
Точнее, согласно недавнему исследованию, семинары по методике Карра не уступают по эффективности никотинзаместительной терапии. Это тоже хорошая новость. По крайней мере для тех курильщиков, кто уверен, что их мозг способен переломить биохимическую «ловушку» никотина и восстановиться собственными силами.
Как облучать растения с пользой
Как известно, растения тянутся к свету. Но любой ли свет для них одинаково хорош? Ученые давно знают, что нет: одни фотоны ускоряют фотосинтез, а другие могут вызвать ожоги листьев и даже повреждения ДНК. Вместе с СФУ разбираемся, какие материалы излучают самые полезные для растений лучи и как в их поиске может помочь машинное обучение.