Вот пример, касающийся относительной силы реакций на стресс, связанных с глюкокортикоидами и симпатической нервной системой. Джеймс Генри, автор новаторской работы о влиянии социальных стрессоров, например положения в иерархии, на сердечно-сосудистые заболевания у грызунов, обнаружил, что симпатическая нервная система особенно сильно активирована у грызунов, занимающих низкие позиции в социальной иерархии, но пытающихся повысить свой статус. И наоборот, глюкокортикоидная система относительно сильнее активирована у особей, занимающих низкие позиции в социальной иерархии, но смирившихся с этим. Исследования на людях показали, что, у нас, возможно, есть аналог этой дихотомии. Активация симпатической нервной системы – относительный маркер тревоги и бдительности, а обильная выработка глюкокортикоидов больше указывает на депрессию. Кроме того, все стрессоры не вызывают секрецию и адреналина, и норадреналина или же норадреналина во всех ветвях симпатической системы.
В некоторых случаях признаки стресса прокрадываются с черного хода. Два разных стрессора могут создавать идентичные профили выброса гормонов в кровь. Но при этом в случае одного стрессора – но не другого – ткани в разных частях тела могут менять чувствительность к гормону стресса.
Наконец, как мы увидим в главе 13, два одинаковых стрессора могут вызвать совершенно разного типа реакции на стресс в зависимости от психологического контекста. Другими словами, любой конкретный стрессор не вызывает всегда одну и ту же реакцию на стресс. Едва ли это удивительно. Несмотря на общие аспекты разных стрессоров, их различия создают разные физиологические проблемы, например когда слишком жарко или слишком холодно, когда мы сильно встревожены или сильно подавлены. Несмотря на это, описанные в этой главе гормональные изменения, которые почти всегда возникают перед лицом различных стрессоров, составляют единую метаструктуру нервной и эндокринной реакции на стресс. Теперь мы можем увидеть, как эти реакции в совокупности помогают спасти нашу шкуру во время острых чрезвычайных ситуаций, но могут привести к болезни, если действуют слишком долго.
3. Инсульт, сердечные приступы и смерть от колдовства
Вот одна из этих неожиданных чрезвычайных ситуаций: вы идете по улице, направляясь на встречу с другом. Вы уже думаете о том, в какой ресторан хотели бы пойти, и предвкушаете хороший ужин. Тут вы поворачиваете за угол и… О боже, лев! Как мы теперь знаем, весь ваш организм немедленно перестраивается, чтобы достойно встретить кризис: пищеварительный тракт прекращает работу, дыхание учащается. Замедляется выработка половых гормонов, в кровь поступают адреналин, норадреналин и глюкокортикоиды. И, если вы хотите, чтобы ноги вас спасли, один из самых важных дополнительных процессов, который, мы надеемся, происходит, – это рост активности сердечно-сосудистой системы, поставляющей кислород и энергию в работающие мышцы.
Как реагирует на стресс сердечно-сосудистая система
Активировать сердечно-сосудистую систему сравнительно легко при условии, что у нас есть симпатическая нервная система, немного глюкокортикоидов и мы не беспокоимся о мелочах. Первым делом нужно ускорить сердечный ритм – заставить сердце биться быстрее. Для этого нужно выключить парасимпатическую и активировать симпатическую нервную систему. Глюкокортикоиды тоже участвуют в этом процессе, активируя в стволе мозга нейроны, стимулирующие симпатическое возбуждение, и усиливая влияние адреналина и норадреналина на сердечную мышцу. Также нужно увеличить силу, с которой бьется сердце. Для этого используется уловка с венами, по которым кровь возвращается в сердце. Симпатическая нервная система заставляет их сжиматься и уменьшает их гибкость. В результате кровь по венам возвращается в сердце с большей энергией. Она ударяет в сердечные стенки, раздувая их больше, чем обычно… затем сердечные стенки еще сильнее сокращаются, как растянутая резина.
При этом учащается сердечный ритм и повышается артериальное давление. Следующая задача – разумно распределить кровь по бегущему изо всех сил организму. Артерии расслабляются и расширяются, увеличивая кровоснабжение мышц и поставку энергии. В то же время кровоснабжение в других частях тела существенно снижается, например в пищеварительном тракте и в коже (также меняются паттерны кровоснабжения мозга – мы обсудим это в десятой главе). Уменьшение кровоснабжения кишечника впервые было отмечено в 1833 году, в обширном исследовании с участием одного американского индейца, пострадавшего от огнестрельного ранения. Его кишечник можно было видеть снаружи. Когда этот человек находился в покое, ткани его кишечника были ярко-розовыми и хорошо снабжались кровью. Всякий раз, когда он начинал беспокоиться или сердиться, слизистая кишечника бледнела из-за уменьшения кровоснабжения. (Возможно, его беспокойство и гнев были вызваны тем, что бледнолицые проводили над ним опыты, вместо того чтобы сделать что-то более полезное, например зашить ему живот.)
Последняя уловка сердечно-сосудистой системы в ответ на стресс связана с почками. Предположим, что вы зебра с распоротым животом и потеряли много крови. А вам нужна кровь, чтобы поставлять энергию работающим мышцам. Вашему телу нужно удерживать воду. Если объем крови снижается из-за обезвоживания или кровопотери, не имеет значения, что делают сердце и вены; способность поставлять глюкозу и кислород в мышцы снижается. Как мы обычно теряем воду? Через мочеиспускание, а источник воды в моче – кровь. Поэтому у вас уменьшается кровоснабжение почек и мозг отправляет почкам сообщение: остановить процесс и вернуть воду в систему кровообращения. Это происходит с помощью гормона вазопрессина (его называют антидиуретическим гормоном, потому что он блокирует диурез), а также нескольких дополнительных гормонов, регулирующих водный баланс.
Здесь у вас, конечно же, возникает вопрос: если один из аспектов реакции сердечно-сосудистой системы на стресс – сохранение воды в кровеносной системе и это достигается замедлением образования мочи в почках, то почему от страха мы можем намочить штаны? Я поздравляю читателя с тем, что он не оставил без внимания вопрос, на который у современной науки пока нет ответа. А в попытках найти ответ мы сталкиваемся с другой загадкой. Зачем нам мочевой пузырь? Он очень полезен, если вы хомяк или собака, потому что у этих животных мочевой пузырь заполняется до отказа, а затем они обходят свою территорию, отмечая ее границы, – запах мочи подает соседям знак «не входить»[11]. Наличие мочевого пузыря логично для животных, помечающих свою территорию запахом, но мне кажется, что вы вряд ли так поступаете[12]. Наличие мочевого пузыря у человека – настоящая загадка. Мочевой пузырь – это просто скучный мешок для хранения мочи. Но почки – другое дело. Почки – реабсорбирующий, двунаправленный орган, а это значит, что мы можем целый день спокойно вытягивать воду из крови и возвращать ее обратно, регулируя этот процесс с помощью определенных гормонов. Но как только моча покидает почки и направляется в мочевой пузырь, с ней можно попрощаться; мочевой пузырь однонаправлен. А во время стрессовой чрезвычайной ситуации мочевой пузырь превращается просто в неприятный лишний вес, совершенно ненужный, когда вы бежите по саванне. Ответ очевиден: нужно его опустошить[13] (рис. 7).
Рис. 7. «Что, планируешь сегодня прошвырнуться по району с ребятами?»
Итак, теперь все хорошо – вы увеличили кровоснабжение, кровь бурлит, сильно и быстро поставляя энергию туда, где она больше всего необходима. Чтобы убежать от льва, именно это нам и нужно. Что интересно, Марвин Браун из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Лорел Фишер из Аризонского университета показали, что когда животное находится в состоянии готовности – например, газель приседает в траве, когда мимо проходит лев, – возникает совсем другая картина. Вид льва – очевидно, стрессор, но не слишком сильный; оставаясь неподвижными, нужно физиологически подготовиться к бешеной гонке через саванну при малейших признаках опасности. Во время такого состояния готовности сердечный ритм и кровообращение замедляются и увеличивается сопротивление сосудов во всем теле, в том числе и в мышцах. Другой пример усложнения реакции на стресс мы приводили в конце главы 2, когда говорили о признаках стресса, – на разные типы стрессоров включаются разные паттерны реакции на стресс.
Наконец, действие стрессора закончилось, лев переключился на какого-то другого пешехода, и вы можете вернуться к своим обеденным планам. Различные гормоны реакции на стресс выключаются, парасимпатическая нервная система начинает замедлять сердечный ритм с помощью органа, который называется блуждающим нервом, и организм успокаивается.
Хронический стресс и сердечно-сосудистые заболевания
Итак, встретившись со львом, вы все сделали правильно. Но, если вы заставляете свое сердце, кровеносные сосуды и почки действовать таким образом каждый раз, когда кто-то вас раздражает, вы увеличиваете для себя риск сердечных заболеваний. Неадекватность реакции на стресс в ответ на психологические стрессы становится наиболее очевидной как раз на примере сердечно-сосудистой системы. Вы в ужасе бежите по улице, изменяя при этом функции сердечно-сосудистой системы таким образом, чтобы она лучше снабжала кровью мышцы бедер. В таких случаях возникает замечательное соответствие между кровоснабжением и требованиями метаболизма. Но если вы сидите и думаете о том, что на следующей неделе нужно закончить важный проект, при этом доводя себя до настоящей паники, то изменяете функции сердечно-сосудистой системы таким образом, чтобы она лучше снабжала кровью мышцы ног. Но это просто глупо. И в конечном счете может привести к болезни.
Каким образом повышение артериального давления во время хронического психологического стресса приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям – убийцам номер один в Соединенных Штатах и других развитых странах мира? По сути, наше сердце – это простой механический насос, а кровеносные сосуды – нечто не более захватывающее, чем обычные шланги. Реакция сердечно-сосудистой системы на стресс, по сути, состоит в том, чтобы на какое-то время заставить ее работать активнее, и если мы делаем это регулярно, то она изнашивается точно так же, как насос или поливальный шланг, купленный в универмаге.
Первый шаг на пути к стрессогенным заболеваниям – это гипертония, хронически повышенное артериальное давление[14]. Это очевидно: если во время стресса артериальное давление повышается, то хронический стресс приводит к хроническому повышению давления. Первая задача выполнена: у нас началась гипертония.
Это немного сложнее, потому что в этой точке возникает порочный круг. Небольшие кровеносные сосуды, распределенные по всему телу, призваны регулировать кровоснабжение отдельных органов, чтобы обеспечить им достаточный уровень кислорода и питательных веществ. Если давление хронически повышено – если мы хронически увеличиваем силу, с которой кровь бежит по этим крохотным сосудам, – то им приходится больше работать, чтобы отрегулировать силу кровотока. Это похоже на разницу в управлении садовым шлангом при поливе лужайки или пожарным рукавом, из которого хлещет мощная струя воды. Во втором случае нужно больше мышечных усилий. Именно это и происходит в этих крошечных сосудах. Вокруг них возникает утолщенный слой мышц, чтобы лучше управлять увеличенной силой кровотока. Но из-за такой «переразвитой» мускулатуры сосуды теряют гибкость и оказывают больше сопротивления крови. А это еще больше повышает артериальное давление. Что в свою очередь увеличивает сопротивление сосудов. И так по кругу.
Таким образом, мы создали себе хронически повышенное артериальное давление. И это не слишком хорошо для нашего сердца. Кровь теперь возвращается в сердце с большей силой и, как мы уже сказали, это увеличивает нагрузку на стенки сердечной мышцы, которой приходится противостоять этому цунами. Со временем стенки утолщаются, на них «нарастает» больше мышц. Это называют гипертрофией левого желудочка: масса левого желудочка увеличивается. Сердце становится «перекошенным», потому что один его сектор увеличивается в размерах. Это повышает риск развития сердечной аритмии. И еще одна плохая новость: вдобавок эта утолщенная стенка желудочка теперь может требовать большего количества крови, чем пропускают коронарные артерии. Исследования показывают, что гипертрофия левого желудочка – самый надежный прогностический параметр возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.
Примечания
1
Нейробиолог Антонио Дамасио описывает одно замечательное исследование, в котором участвовал знаменитый дирижер Герберт фон Караян. Оно показало, что сердечный ритм маэстро ускоряется одинаково – и когда он слушает музыкальное произведение, и когда дирижирует исполняющим его оркестром.
2
Журналисты давно знают об этой способности; вот описание шахматного поединка между Каспаровым и Карповым в 1990 году: «Каспаров продолжает смертельную атаку. Ближе к концу партии Карпову приходится все чаще противостоять угрозам, и игра превращается в настоящую схватку».
3
В этой книге мы часто будем возвращаться к Макьюэну и его работам, поскольку он – ведущий исследователь в этой области (а также прекрасный человек, который дал мне много хороших советов при работе над диссертацией).
4
Да, физиологи проводят много времени, размышляя о сливных бачках.
5
Если эта аналогия кажется вам дурацкой, представьте себе, как ее обсуждает группа ученых в конференц-зале на симпозиуме по стрессу. Я был на встрече, где возникла эта метафора, и ученые мужи тут же разделились на фракции, предлагающие посадить слонов на пого-палки, на трапеции, на карусели, также нашлись желающие взгромоздить на качели борцов сумо и т. д.
6
Дэвид Герберт Лоуренс. Любовник леди Чаттерли / Пер. И. Багрова, М. Литвинова. М.: Книжная палата, 1991. – Примеч. пер.
7
Откуда взялось это название? По мнению выдающегося физиолога стресса Сеймура Левина, оно восходит к Галену, полагавшему, что за рациональное мышление отвечает мозг, а за эмоции – периферийные внутренние органы. Система нервных путей, соединяющих первое со вторым, позволяет мозгу «симпатизировать» внутренним органам. А может быть, это внутренние органы «симпатизируют» мозгу. Как мы скоро увидим, другую половину автономной нервной системы называют парасимпатической нервной системой. Приставка «пара», что означает «рядом», относится к тому весьма очевидному факту, что парасимпатические нервные окончания идут рядом с симпатическими.
8
«Так что, – спросит затаивший дыхание спортивный болельщик, – кто там выиграл, Гиймен ли Шалли?» Ответ зависит от того, как вы определяете фразу «сделать это первым». Первым был выделен гормон, косвенно регулирующий выработку гормона щитовидной железы (то есть управляющий тем, как гипофиз регулирует работу щитовидной железы). Шалли и его команда первыми подали на публикацию статью этом открытии, где говорилось: «В мозге действительно существует гормон, регулирующий выработку гормонов щитовидной железы, и его химическая структура представляет собой А». Но как показал фотофиниш, команда Гиймена всего пять недель спустя представила статью, где делался идентичный вывод. Ситуация осложнялась тем, что за несколько месяцев до этого Гиймен и его коллеги первыми опубликовали доклад, где говорилось: «Если синтезировать химическое вещество со структуройX, оно регулирует выработку гормонов щитовидной железы и делает это точно таким же образом, что и вещество, выделенное из гипоталамуса; мы еще не знаем, имеет ли вещество, вырабатывающееся в гипоталамусе, структуру X, но мы бы не удивились, если это так и есть». Так что Гиймен первым сказал: «Эта структура действует как реальное вещество», а Шалли первым сказал: «Эта структура – реальное вещество». Как я сам обнаружил много десятилетий спустя, оставшиеся в живых ветераны боев между Гийменом и Шалли до сих пор выясняют, кто из них на самом деле победил. Может показаться странным, что через несколько лет этого безумного соперничества никто не сделал очевидного – например, почему национальные институты здравоохранения не посадили этих двоих за круглый стол и не сказали: «Почему мы должны давать все эти деньги наших налогоплательщиков на отдельные исследования? Почему бы вам не начать работать вместе?» Как ни странно, это не обязательно способствовало бы научному прогрессу. Конкуренция служит важной цели. В науке необходимо независимое воспроизведение результатов. Потратив годы на исследования, ученый одерживает победу и публикует структуру нового гормона или химического вещества. Две недели спустя приходит другой парень. У него есть все стимулы в мире, чтобы доказать, что первый парень был неправ. Вместо этого он вынужден сказать: «Я ненавижу этого сукиного сына, но должен признать, что он прав. Мы получили идентичную структуру». Именно так мы можем убедиться, что наши доказательства действительно обоснованны, – благодаря независимому подтверждению от враждебно настроенного конкурента. Когда все сотрудничают и поддерживают друг друга, дело обычно идет быстрее, но все члены команды разделяют одни и те же гипотезы, что делает их уязвимыми для маленьких, незаметных ошибок, которые могут превратиться в большие.