Чи може сонце бути корисним для вашого серця
Чи може сонце бути корисним для вашого серця?
Лекція присвячена цілющому впливу сонця на організм людини. Всі ми знаємо - дія сонця на людину багатогранна. Річард Уеллер займається проблемами зниження захворюваності на серцево-судинні захворювання, зв'язку поширеності захворювань серця та судин із сонячною інсоляцією та впливом на шкіру ультрафіолетового випромінювання.
За виступом Річарда Уеллера на конференції ТЕД. Січень 2013.
Перш ніж стати дерматологом, я займався питаннями загальної медицини подібно до багатьох дерматологів Великобританії. І на той час, а це було близько 20 років тому, я відвідав Австралію. Там я зрозумів, що дух суперництва у австралійців у крові, і вони не схильні виявляти великодушність до переможених. Мені часто доводилося чути: «Ви, помміс (зневажливе прізвисько британців), не вмієте грати у крикет та регбі». Із цим я, в принципі, згоден.
Ми влаштовували щотижневі засідання читального клубу, свого роду посиденьки у колі лікарів, присвячені розгляду та обговоренню наукових медичних статей. На другому засіданні було обговорено питання смертності від серцево-судинних захворювань. Досить сухий матеріал – статистика смертності від захворювань серця, показники. Австралійці і тут дошкуляли мені: «Ці англійці! За показниками серцево-судинних захворювань попереду всієї планети!»
І, звичайно, вони мали рацію. Рівень захворюваності на серцево-судинні захворювання у австралійців утричі нижчий, ніж у британців. Найменше смертей від серцевих нападів, серцевої недостатності, стенокардії. Австралійці взагалі відрізняються міцнішим здоров'ям. Вони, звичайнож, стверджують, що міцним здоров'ям завдячують неймовірній силі свого духу, інтенсивним заняттям спортом, просто тому, що вони австралійці, а не кволі англійці. І все так само.
Однак не тільки у австралійців здоров'я міцніше, ніж у англійців. І дуже цікаво, що у самій Великій Британії показники захворюваності різняться. Якщо розглядати ймовірність настання смерті, то у Британії смертність в Единбурзі вища, ніж у Лондоні.
То в чому ж причина цієї різниці в показниках для населених пунктів, що розташовуються на теренах від південної Шотландії і до південних районів Англії? Всі ми знаємо про шкоду куріння, про картошку фрі та шоколадні батончики — типовий раціон жителя Глазго. Але показники вивчалися вже з урахуванням усіх цих факторів ризику. До уваги були прийняті куріння, рівень доходу, дієта та інші фактори ризику. Залишилося невирішеним питання: чим зумовлено зростання показників смертності під час просування північ?
Звичайно ж, ми врахували інтенсивність сонячного освітлення. З того часу, як ЗМІ заговорили про користь вітаміну D, дуже багато людей перейнялися цим питанням. Людині вітамін D справді необхідний. Дітям навіть встановлено норми його споживання. Моя бабуся виросла в Глазго, тоді у 20-х та 30-х роках рахіт був справжнім бичем цього міста. Саме тоді вперше почали використовувати риб'ячий жир. Це справді допомогло запобігти поширенню рахіту в Глазго. І мене бабуся в дитинстві напихала риб'ячим жиром. Забути цей смак просто неможливо.
Отже, я повернувся з Австралії, і, незважаючи на очевидний ризик для здоров'я, влаштувався в місті Абердін. (Сміх). (На півночі Британії-АНК) В Абердіні я проходив навчання в галузі дерматології. Тоді я й зацікавився науковою діяльністю, і мою увагу привернуларечовина - окис азоту. Троє вчених - Ферчготт, Ігнарро та Мурад отримали в 1998 Нобелівську премію в галузі медицини. Вони були першими, хто описав дію цього нового хімічного медіатора - окису азоту. Окис азоту сприяє розширенню кровоносних судин, тим самим знижуючи артеріальний тиск, а також розширює коронарні артерії, тим самим запобігаючи нападу стенокардії.
Що дійсно дивує, так це те, що раніше, якщо говорити про хімічні медіатори в організмі людини, ми думали про такі складні речовини як естроген та інсулін, або про передачу імпульсів нервовою системою. Це дуже складні процеси, що протікають за участю дуже складних хімічних речовин та дуже складних рецепторів. А окис азоту неймовірно проста молекулярна структура, це з'єднання азоту та кисню. І, тим щонайменше, це з'єднання має значення для зниження артеріального тиску, передачі нервових імпульсів та багатьох інших процесів, але насамперед — до роботи серцево-судинної системи.
Тоді я, як і багато інших вчених, які збираються провести дослідження, вирушив до США. Там я провів кілька років у Піттсбурзі. Я вивчав ці неймовірно складні системи. Висувались припущення, що оксид азоту якось пов'язаний із загибеллю клітин, виживанням клітин та його стійкістю до різних впливів. Спочатку я зайнявся вирощуванням клітин, потім проводив досліди на мишах із «нокаутованими» генами — тобто з мишами, які несуть потрібну генну мутацію. Було розроблено механізм, в якому окис азоту сприяв підвищенню виживання клітин.
Потім я повернувся до Едінбургу. Тут досліди ставилися не так на піддослідних тварин, але в наших студентах-медиках. Даний вид близький за своїми характеристиками до людини, і має ряд переваг попорівняно з мишами. Вони живуть на волі, їх не треба голити, вони самі добувають собі їжу, і захисники тварин не викрикують під вікнами вашої лабораторії гасла: «За гуманне поводження зі студентами-медиками!» Саме тому вони ідеально підходять для дослідів.
Але ми не змогли досягти тих самих результатів, що були отримані в дослідах з мишами. Здавалося, що ми можемо відключити функцію виробництва оксиду азоту у шкірі людини. Ми наносили на шкіру крему, які блокують ферменти. Але зупинити вироблення окису азоту не вдавалося.
Причину було знайдено лише через 2-3 роки досліджень. Виявилося, що в шкірі містяться величезні запаси не окису азоту (бо окис азоту — це газ, і він вивільняється, і через кілька секунд його вже немає), але може зберігатися в іншому вигляді: у вигляді нітрату — NO3, нітриту — NO2 , або нітрозотіолу. Ці речовини стійкіші, тобто у шкірі людини містяться величезні запаси окису азоту, NO. Ми представили людину як резервуар цієї речовини і вирішили з'ясувати - чи може сонячне світло активізувати ці запаси і призвести до їх вивільнення зі шкіри. А шкіра містить у 10 разів більше цієї речовини, ніж система кровообігу. Чи може сонячне світло сприяти вивільненню цих запасів у кровоносну систему, і чи здатне перебування NO у крові сприятливо впливати на серцево-судинну систему?
Так як область моїх досліджень - дерматологія, то я вирішив подивитися, який вплив на піддослідних матиме сонячне освітлення. Ми піддали частину випробуваних впливу ультрафіолетового світла за допомогою ультрафіолетових ламп. Але ми повинні були бути дуже обережними, адже при впливі УФ-променів спектра В відбувається вироблення вітаміну D. Ми ж хотіли виключити вплив вітаміну D на результати експерименту. Томуми використовували УФ-промені спектру А. Вони не призводять до вироблення вітаміну D.
Тривалість штучного опромінення піддослідних була рівноцінна 30 хвилин перебування на сонці літнім днем в Единбурзі, і результати дослідів показали зростання вмісту окису азоту в кровоносній системі. Ми піддавали випробуваних впливу УФ-випромінювання, і рівень NO у крові зростав, які артеріальний тиск знижувалося. На рівні окремого індивіда це зниження не так вже й велике, але це досить високий показник для цілої популяції, який призводить до загального зниження рівня серцевих захворювань серед населення. Якщо ж ми опромінювали шкіру Ф-променями або розігрівали випробуваних до рівня еквівалентного опромінення лампами, не допускаючи прямого попадання УФ-променів на шкіру, цей ефект не проявлявся. Отже, попадання УФ-променів на шкіру є обов'язковою умовою.
Ми продовжуємо збирати дані та отримали пару гарних новин. Ефект від впливу УФ-променів яскравіше проявляється у людей похилого віку. Я точно не можу сказати, наскільки. Однією з піддослідних була моя теща, я природно не маю уявлення, скільки їй насправді років. Але абсолютно точно, що для людей, старших за мою дружину, ефект від впливу УФ-променів виражений яскравіше. Також я хотів би відзначити, що при цьому не спостерігається змін концентрації вітаміну D у крові. Даний ефект не пов'язаний з вітаміном D. Так, вітамін D корисний як профілактика рахіту, порушень кальцієвого обміну це теж важливо. Але розглянутий механізм не прив'язаний до вітаміну D.
Однією з проблем, пов'язаних з вивченням артеріального тиску, є те, що наш організм робить все можливе, щоб підтримувати постійний рівень артеріального тиску. Якщо у людини ампутована нога і вона починає втрачати багато крові, кровоносні судини втілі скоротяться, серцебиття почастішає, і всі процеси в організмі будуть спрямовані на підвищення тиску. Це один із фундаментальних принципів фізіології.
Тому наступним кроком стало вивчення процесу розширення кровоносних судин. Ми знову провели виміри. Якщо симулювати УФ-опромінення просто нагріваючи руку, величина кровотоку не змінюється, як і ступінь розширення судин. Але під час прямого опромінення УФ – променями та протягом години після сеансу відбувається розширення судин. Таким є механізм зниження кров'яного тиску, завдяки якому відбувається розширення коронарних артерій, завдяки якому кров вільно надходить до серця. З'ясувалося, що УФ-випромінювання - це сонячне світло - сприятливо впливає на кровотік і серцево-судинну систему.
Інтенсивність УФ-випромінювання в різних частинах світу в різні пори року різна, тому можна обчислити обсяг запасів окису азоту – нітратів, нітритів, нітрозотіолів у шкірі – які розпадаються із виділенням NO. Різні довжини світлових хвиль мають різний вплив на ці процеси. Можна насамперед розглянути хвилі тієї довжини, які необхідні цього. Так, якщо ви живете на екваторі, сонячні промені, що проходять крізь дуже тонкий шар атмосфери, падають просто на вас. Взимку та влітку інтенсивність освітлення однакова. Але в північних широтах влітку промені падають практично перпендикулярно, а взимку вони проходять крізь дуже товстий шар атмосфери і більшість ультрафіолету розсіюється, кількість NO, яке вивільняється зі шкіри в кровоносну систему, зменшується. І в Единбурзі обсяги вивільненого NO наближаються до нуля, крихітній кількості.
Отже, що далі? Ми продовжуємо дослідження, розвиваємо цю теорію, отримуємо нові дані. Ми впевнені, що нашідослідження дуже важливі. Ми вважаємо, що саме в цьому полягає причина відмінності рівнів здоров'я жителів півночі та півдня Великобританії. Ця залежність є дуже важливою. Ми знаємо, що шкіра містить величезні запаси окису азоту в різних формах. Ми припускаємо, що більшість NO потрапляє в організм з такими продуктами як листові овочі, буряком, салатом, які містять велику кількість NO. Ми вважаємо, що отримана з їжею NO потім зберігається в шкірі, а сонячні промені сприяють виділенню цих запасів, що сприятливо впливає на організм.
Дослідження тривають, але дерматологам, і мені навіть щодня доводиться говорити своїм пацієнтам: «У вас рак шкіри. Його причина – сонячне світло. Не виходьте на сонце». Але, насправді, я вважаю, що важливіше донести до людей, що сонячне світло може бути корисним і небезпечним. Так, сонячне світло — основний фактор ризику для раку шкіри, але смертність від серцевих захворювань у сто разів вища, ніж смертність від раку шкіри. Я вважаю, що людям слід знати про це, і необхідно знайти розумне співвідношення ризику та користі. Яка тривалість перебування під сонцем є безпечною? Як використати сонячне світло для підвищення рівня загального стану здоров'я?