Боль — одно из главных физиологических ощущений человека, своеобразный сигнал, который сообщает о патологических процессах в организме. Сложно сказать, что именно испытывает новорожденный ребенок, но можно с уверенностью утверждать, что с болевыми ощущениями он познакомится очень быстро, и, вероятно, они станут одними из первых в его жизни.
Открытие обезболивающих средств стало серьезным достижением человечества. Впервые они начали активно использоваться в XIX веке, хотя предпосылки для их создания существовали с глубокой древности. Как и многие другие научные открытия, создание эффективных анальгетиков стало возможным только благодаря развитию систематических научных знаний, что позволило решить эту многовековую проблему.
Сегодня известно, что на болевые раздражители реагируют ноцицепторы — специализированные нервные окончания, расположенные в коже, мышцах, суставах, внутренних органах и других тканях. При повреждении тканей выделяются химические вещества (например, ионы водорода, калия, серотонин), которые активируют ноцицепторы. Активированные ноцицепторы генерируют электрические импульсы, передающиеся по нервным волокнам. Эти сигналы поступают в спинной мозг через задние корешки, где передаются на второй нейрон, который отправляет их в головной мозг.
Однако так было известно не всегда. С глубокой древности людям приходилось находить и проверять эффективность обезболивающих средств исключительно методом проб и ошибок. Часто использовались различные вещества растительного происхождения, такие как конопля, опий, мандрагора, а также этиловый спирт.
Ситуация начала меняться к концу XVIII — началу XIX века.
Диэтиловый эфир, по некоторым источникам, был открыт в 1275 году Раймондом Луллием. Парацельс в XVI веке описал его обезболивающие свойства. Однако широкое использование эфира началось лишь в конце XVIII века. Эфир применяли путем вдыхания его паров. Его механизм действия основан на угнетении центральной нервной системы (ЦНС), что приводит к потере сознания, аналгезии (обезболиванию) и расслаблению мышц. Впервые в истории хирурги получили возможность свободно проводить операции.
Николай Пирогов в 1847 году во время Кавказской войны впервые применил эфирный наркоз в военно-полевых условиях. Для этой цели он разработал специальные ингаляционные маски. Эфир стал первым средством для наркоза, которое начали широко использовать.
Однако научная мысль не стояла на месте, и вскоре появились его аналоги. В 1831 году был открыт хлороформ. Примечательно, что изначально его использовали как растворитель для каучука. В качестве средства для наркоза он был впервые применен в 1847 году шотландским акушером Джеймсом Симпсоном. В результате своих опытов Симпсон установил, что хлороформ действует значительно быстрее и продолжительнее, чем эфир. У хлороформа более приятный запах, и его применение проще, чем у диэтилового эфира (достаточно накапать хлороформ на марлю и поднести к дыхательным путям человека; наркоз можно поддерживать периодическим смачиванием этой марли). Кроме того, хлороформ, в отличие от эфира, взрывобезопасен.
Хлороформ начал быстро вытеснять диэтиловый эфир, однако вскоре были обнаружены его серьезные побочные эффекты: остановка дыхания, сердечной деятельности и токсическое поражение печени.
В XVIII веке была открыта закись азота (веселящий газ). В 1799 году английский химик Хамфри Дэви установил наличие у нее обезболивающих и эйфорических свойств. В последующие годы предпринимались неоднократные попытки начать массовое использование веселящего газа, но первое задокументированное применение произошло в 1844 году, когда американский стоматолог Гораций Уэллс впервые использовал закись азота для анестезии при удалении зуба. К изучению веселящего газа вернулись вновь. Было установлено, что закись азота хорошо подходит для проведения кратковременного наркоза, например, при стоматологических операциях. Однако при подаче чистого веселящего газа возникает асфиксия. Чтобы избежать этого осложнения, необходимо смешивать закись азота с кислородом, что требовало специального оборудования. Поэтому более активно продолжали использовать хлороформ и диэтиловый эфир.
Выше мы рассмотрели средства для наркоза, которые применяются только в операционных условиях под контролем специалистов. Однако существует также обширная группа препаратов, называемых анальгетиками. Эти лекарственные средства позволяют бороться с болью, но, в отличие от средств для наркоза, не вызывают потери сознания, поэтому могут широко использоваться населением. Средства для наркоза полностью блокируют болевые сигналы путем выключения сознания пациента, тогда как анальгетики (даже с самым выраженным обезболивающим эффектом) зачастую лишь притупляют боль, но не лишают человека возможности чувствовать неприятные ощущения.
Мы не будем приводить полную классификацию анальгетиков, чтобы не усложнять текст. Разделим их на две группы: наркотические и нестероидные противовоспалительные (НПВС). Этой классификации вполне достаточно для дальнейшего повествования.
Как уже упоминалось, человечество знакомо с наркотическими веществами с глубокой древности. Эффект обезболивания, который они вызывают, всегда интересовал исследователей. Сейчас известно, что их действие связано со снижением высвобождения нейротрансмиттеров (веществ, необходимых для передачи болевого импульса) через активацию опиоидных рецепторов.
В 1804 году немецкий химик Фридрих Сертюрнер выделил из опия морфин. Примерно в начале 20-х годов XIX века морфин начали активно применять в медицинской практике не только как обезболивающее, но и как средство для улучшения сна (морфин обладает седативным эффектом, а если говорить простым языком — успокаивающим). В 1853 году была изобретена инъекционная игла, что позволило использовать морфин более эффективно. При внутримышечном или подкожном введении можно достичь более быстрого и выраженного лечебного эффекта. Благодаря этому морфин начали широко использовать, в первую очередь, в военной медицине. Однако именно применение на театрах боевых действий стало причиной появления большого количества людей, зависимых от препарата. Стало понятно, что морфин необходимо применять только под строгим контролем, чтобы избежать появления “армейской болезни” — так в то время называли морфиновую зависимость.
Активно велись работы по поиску аналогов. В 1874 году английский химик Алдер Райт синтезировал из морфина героин. Другой исследователь, немец Феликс Хоффман, предложил использовать героин как препарат для лечения кашля (героин, как и прочие опиоиды, воздействует на кашлевой центр, подавляя кашлевой рефлекс) и как альтернативу морфину, которая не вызывает привыкания. Считалось, что героин вызывает слабую эйфорию с минимальными нарушениями поведения и когнитивных функций, особенно при кратковременном использовании. В 1898 году немецкая фармацевтическая компания “Bayer AG” начала продавать препарат под торговой маркой «героин» (возможно, название происходит от слова heroic — «героический»). Однако уже в 1913 году продажи были остановлены, так как к этому времени стало очевидно, что героин даже более опасен, чем морфин, и вызывает более тяжелую зависимость.
В 1916 году немецкие химики предложили полусинтетический оксикодон. Этот препарат обладает более высокой эффективностью (примерно в 1,5–2 раза сильнее морфина) и лучшей всасываемостью при приеме внутрь, чем морфин. Однако при длительном использовании он также вызывает привыкание.
В последующие годы появились и другие полусинтетические препараты, например, гидроморфон. К началу Второй мировой войны химики представили первые полностью синтетические препараты, такие как петидин и метадон. В послевоенное время арсенал обезболивающих препаратов расширился: появились фентанил, бупренорфин, трамадол и промедол. Современные препараты отличаются от морфина большей эффективностью, разнообразием форм выпуска и повышенной безопасностью, но при неправильном использовании они также могут вызывать зависимость.
Следующая группа препаратов хорошо известна обывателям и продается свободно в каждой аптеке. Наиболее известные представители этой группы — аспирин, анальгин, ибупрофен и диклофенак. Вряд ли найдется человек, который ни разу не использовал эти препараты. Все они относятся к группе нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВС). Для этих препаратов характерны три основных эффекта: обезболивающий, жаропонижающий и противовоспалительный. При этом каждый препарат имеет свои особенности. Например, аспирин снижает тромбообразование, поэтому препараты на его основе применяются для профилактики инсультов и инфарктов миокарда.
Почему для этой группы характерны три основных эффекта? Это связано с их способностью влиять на механизм воспаления. Воспаление — это защитная реакция организма на действие раздражителя. Под раздражителем стоит понимать воздействие различных физических факторов на мягкие ткани, химических веществ, инфекционных агентов и прочего. Клинически воспаление проявляется в виде покраснения, повышения температуры, отека, боли и нарушения функции пораженного органа.
Биомеханизм воспаления очень интересен. Если не вдаваться в подробности, то в месте воспаления синтезируются местные медиаторы — простагландины. Именно синтез этих веществ блокируют НПВС.
Стоит отметить, что боль, возникающая в результате воспалительного процесса, зачастую по своей интенсивности значительно уступает боли, при которой показаны наркотические анальгетики (хотя восприятие боли зависит от индивидуальных особенностей каждого человека). Важно понимать, что наркотические анальгетики применяют при значительных повреждениях органов и мягких тканей, а также у онкологических больных. В таких случаях ждать какого-либо эффекта от НПВС практически невозможно.
Как же их изобрели? Еще в Древнем Египте начали применять кору ивы для уменьшения боли. В начале XIX века химики начали экспериментировать, пытаясь выделить активное вещество. Сначала удалось выделить салицин, а на его основе — салициловую кислоту, которая обладала противовоспалительными свойствами. Однако прием салициловой кислоты внутрь затруднялся раздражением слизистой оболочки желудка, поэтому дальнейшие поиски продолжались. В 1853 году французский химик Шарль Фредерик Жерар синтезировал ацетилсалициловую кислоту, прием которой был более безопасным.
В 1897 году Феликс Хоффман, химик из компании Bayer, улучшил технологию синтеза ацетилсалициловой кислоты. Это позволило удешевить производство и открыло путь к коммерческому распространению препарата под названием “Аспирин”. Аспирин стал одним из первых препаратов, который начали продавать по всему миру.
Однако аспирин имел свои серьезные недостатки: он также раздражает слизистую желудка и при длительном использовании может вызывать желудочно-кишечные кровотечения.
Поиски более безопасных альтернатив продолжались и продолжаются по сей день. В 1920–1930-х годах появились фенацетин и ацетанилид. После Второй мировой войны были разработаны индометацин, ибупрофен и диклофенак.
Современные препараты более безопасны и обладают более выраженным обезболивающим эффектом.
Наука не стоит на месте: улучшаются старые препараты, появляются новые. В этой статье были рассмотрены только основные препараты, которые появились первыми и применяются в наше время. Не были рассмотрены препараты для местной анестезии из-за их интересных особенностей. Например, лидокаин можно использовать как для обезболивания в стоматологии, так и для восстановления сердечного ритма. Поэтому их обзор заслуживает отдельной полноценной статьи.
А пока вы ждёте следующую статью, напоминаем, что вы сами можете попробовать себя в роли автора! Записывайтесь в тренировочный лагерь Наварро и пробуйте писать научпоп вместе с нами )
