Борислав Козловский /

Наркоз вызывает джет-лаг

Самый популярный в мире анестетик замедляет внутренние часы у пчел

Иллюстрация: Getty Images/Fotobank
Иллюстрация: Getty Images/Fotobank
+T -
Поделиться:

Воздействие общего наркоза на внутренние часы организма можно сравнить с авиаперелетом из Москвы в Лондон или даже в Рейкьявик. Эффектный эксперимент на пчелах, поставленный в двух полушариях планеты одновременно, доказал: анестезия приостанавливает внутренние часы, и в результате циркадные ритмы сна и бодрствования сбиваются. Порядок не нарушается, если только операция проводится ночью. Результаты исследования, проведенного анестезиологом Гаем Уорманом вместе с коллегами из университета Окленда (Новая Зеландия) и командой ученых из Берлина и Иерусалима, опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Механизмы внутренних часов на уровне клетки у пчел работают почти так же, как у людей. Активность двух генов, cry-m и period, колеблется с периодом в сутки. Два белка, которые они выбрасывают в цитоплазму, криптохром-M и PER-протеин, протискиваются обратно в ядро — «рабочий кабинет» генов-родителей — и мешают им работать. Когда те сдаются, шумные белки успокаиваются, и гены снова принимаются за дело.

Этот цикл в норме занимает 24 часа и у нас, и у пчел. Однако их чувство времени выражено более явно. Внутренний хронометр и солнце над головой заменяют пчеле GPS-навигатор. Чтобы взять курс на улей, пчела принимает солнце за ориентир, сверившись с внутренними часами, вычисляет, как его положение на небе соотносится со сторонами света, и летит по азимуту, делая постоянные поправки на то, что солнце не стоит на месте.

Подопытные пчелы шесть часов вдыхали изофлуран — тот самый газ, который анестезиологи подают через маску пациентам во время операций. Когда насекомые пришли в себя после наркоза, их выпустили под Оклендом (Новая Зеландия, 37 градусов южной широты) и под Бранденбургом (Германия, 52 градуса северной широты).

Теория предсказывала: из-за сбоя циркадных ритмов северные и южные пчелы, оказавшись на свободе, отклонятся от курса в разные стороны. После долгой анестезии пчелы принимали вечернее солнце за утреннее, но делали из этого неодинаковые выводы. Дело в том, что солнце ходит по часовой стрелке (с востока через юг на запад) только в северном полушарии. В южном оно движется в обратную сторону. Поэтому в Новой Зеландии их маршрут сместился на 87 градусов против часовой стрелки, а в Германии — на 58 градусов по часовой стрелке. А обеденное время сдвинулось в среднем на 3,3 часа.

Потом ученые решили посмотреть, какие изменения в клетке стоят за сдвигами в поведении пчел. Они стали наблюдать за молекулами мРНК: каждая из них — шаблон для сборки белка по инструкции, которую хранит ген. После наркоза концентрация мРНК гена cry-m достигала максимума с задержкой в 4,9 часа, а мРНК гена period — с задержкой в 4,3: можно сказать, что разные шестеренки его внутренних часов рассинхронизировались. Еще восемь дней понадобилось на то, чтобы суточный цикл у пчел постепенно вернулся в норму.

А вот с пчелами, которых обрабатывали изофлураном ночью, ничего такого не случилось. Авторы эксперимента объясняют это так: наркоз днем — сильный толчок для «молекулярного маятника», ритм которого неизбежно сбивается. А ночью этот «маятник» — активность гена — уже находится в крайней точке, и толкать его просто некуда.

Первое и самое очевидное: графики работы медсестер и врачей по всему миру придется переписать. Если послеоперационные палаты живут по особому времени, которое у каждого больного свое и отличается от показаний часов, то и обращаться с этими людьми нужно иначе. Наконец, оперировать ночью хлопотнее для хирургов (они ведь тоже люди со своим суточным ритмом, которому ночная работа вредит), зато менее травматично для пациентов.

Но кроме 200 с лишним миллионов человек в год, которым делают операцию под общим наркозом, от этого исследования могут выиграть и те, кто ложиться под нож не собирается, зато часто летает. Таблетка от джет-лага — заманчивая перспектива.

А если наркоз переводит внутренние часы, то ведь можно перевести их как-нибудь так, чтобы компенсировать эффект авиаперелета? Сам изофлуран — плохое решение (у наркоза слишком много побочных эффектов), но он подсказывает, к каким молекулярным механизмам стоит присмотреться повнимательней, когда речь пойдет о настоящей таблетке для путешественников.

Комментировать Всего 6 комментариев

Меня утешает только то, что автор статьи не составляет график для операционных. 

Эту реплику поддерживают: Lucy Williams

Иосиф, ладно бы я бы такой один, но ведь по Окленду уже бродит банда маньяков-анестезиологов, уже подпавших под мое дурное влияние. Прямо пишут: our results suggest that postoperative patient management may need to account for the fact that patients have an altered circadian clock that is out of phase with their environment.

Хуже того, вдруг сомнительная газетенка PNAS попадется какому-нибудь врачу на глаза? А то и двум-трем - и пиши пропало.

Борислав,

Ваш пессимизм - насчет пиши пропало - несколько преждевременен.

Во-первых, для благополучия пациента важны в первую очередь циркадные ритмы хирурга, а не самого пациента. Если Вам, не дай бог, когда нибудь предложат сделать плановую операцию даже не в четыре утра - когда спится особенно хорошо - а в 12 ночи - пожалуйста откажитесь. Хирургическакя команда должна быть выспавшаяся и на свежую голову функционирующая в оптимальное для себя время дня.

Во-вторых, у Вас наверно самое смутное представление о том, каковы шансы открытия о влиянии анестетика на ритм пчелы попасть в клиническую практику. И практическое применение этого открытия, если таковое произойдет,  не обязательно будет заключаться в изменении графика операционных.  Точно так же, как борьба с джетлагом при перелете из Москвы в Нью -Йорк не обязательно включает перенос Нью-йорка в Тверскую губернию. 

Уважаемые журналы полны уважаемых статей уважаемых профессоров с блестящими идеями, подавляюще большинство которых оказывается в мусорной корзине. Некоторые из этих идей доитраются таки до больниц, но лучше бы они таки подохли сразу ... 

Так что Ваше представление о том, что публикация в уважаемом журнале представляет собой некую лицензию на истину, несколько не соответствует действительности и уж аргументом служить точно не может.

Я трижды переносила орбщий наркоз. Человеку, отошедшему от наркоза, абсолютно пофиг - день или ночь или еще что. Он все равно хотя бы несколько дней будет приходить в себя, спать не по графику и вообще возвращаться к обычному режиму. Поэтому этот сбой биочасов - мелкая попутная особенность послеоперационого периода.

Что касается адаптации после длительных перелетов через много часовых поясов, то мозг человека вырабатывает в светлое и темное время разные гормоны - бодорствования и сна. Так что на новом месте биочасы построятся по солнцу. А еще можно принимать мелатонин (гормон сна) в таблетках, чтобы уснуть на новом месте, если по своим биочасам еще не хочется. Так легче перейти в другой режим.

Может быть, тяжело приходить в себя в частности потому, что сбит суточный ритм? Если даже для здорового человека джет-лаг - мучительное испытание (многократно проверено на себе), то обессиленному после операции пациенту справиться с ней наверняка еще сложней.

Что касается мелатонина (и других лекарств, которые бьют по мелатониновым рецепторам), то все они не панацея.  В вопросе "спать или бодрствовать" у них не решающий, а совещательный голос. Медики говорят, что мелатонин всего-навсего открывает "ворота сна" (gate of sleep), но контролировать весь цикл сна-бодрствования не может.

Почему организм не отдает ему все бразды правления, понятно. Активный синтез мелатонина начинается в темноте, и повышенный уровень гормона - просто сигнал о том, что световой день окончен. Допустим, таблетка мелатонина обманула мозг сообщением "уже темно" - но это не значит, что ритм сдвинулся и выровнялся. Иначе опущенные шторы вгоняли бы нас в сон, а спелеологи валились бы с ног на входе в пещеру.

Поэтому называть мелатонин "гормоном сна" не совсем правильно. Он просто один из zeitgeber'ов, то есть сигналов синхронизации внутренних часов. 

Понятно, что одной таблеточкой биочасы не подправить. Только это механизм гораздо более сложный, чем представляется в статье.