Какая часть мозга ответственна за метаболизм
Обновлено: 28.06.2024
Содержание
Введение
В действительности же, сила воли и черты характера чаще всего не имеют никакого отношения к этой болезни. В основе ее лежат факторы, связываемые с недостатком, избытком или дисбалансом определенных веществ в мозге. Такой патологический химизм появляется в результате генетических или средовых воздействий, которые человек не может контролировать. Эти измененные химические состояния являются предвестниками или уже действующими причинами того. Что человек вынужден получать положительное подкрепление при помощи химических средств.
То, как мы думаем, чувствуем, поступаем в результате этого, все это — следствие химических воздействий и взаимовоздействий в нашем мозге. Эти реакции зависят от согласованности взаимодействия множества разных молекул со специализированными клетками мозга, что и рождает наши мысли, чувства и действия. Каждая мысль. Чувство и форма поведения имеют свой нейрохимический эквивалент в мозге. По мере того, как человек продолжает использовать внешние химические вещества, чтобы изменить свои мысли, чувства, формы поведения так. Как ему хотелось бы, он становиться зависимым. Другими словами, для того. Чтобы человек стал зависимым от получаемого извне химического вещества, которое помогало бы переживать желаемые мысли, чувства или формы поведения, в его мозге должен первоначально существовать или развиться недостаток определенных веществ. Для такого человека первый шаг к приемлемому образу жизни , свободному от потребности получать вещества извне — это отказ от употребления психоактивных веществ (далее — ПАВ). Однако этот отказ сопровождается целым рядом очень неприятных и с большим трудом принимаемых человеком мыслей, ощущений, а возможно и форм поведения, поскольку такой человек пытается выполнять социальные функции, обладая крайне ограниченными химическими возможностями мозга.
Это является основанием считать физиологическую стабилизацию необходимым начальным этапом выздоровления от пристрастия к ПАВ. До недавних пор это пункт в опыте большинства лечебных программ не учитывался.
Если принять то, что алкоголизм вызывается алкоголем, то каждый, кто пьет, должен был бы заболеть этой болезнью, но это происходит вовсе не с каждым.
Нейрохимия головного мозга.
Настоящие же этиологические факторы — и именно они обсуждаются в данной статье — это нейрохимический и ферментный (я не буду говорить здесь об уровне и активности тех ферментов печени, значение которых хорошо известно) Приблизительно 50 химических веществ, обычно производимых мозгом, считаются нейротрансмиттерами мыслей, чувств и действий. Некоторые из этих веществ представляют особый интерес в плане выздоровления от зависимости и, что очень важно, могут быть связаны с определенным эмоциональным состоянием. Это позволяет нам в значительной мере упростить и сделать доступным для практического применения представление о нейрохимии мозга. Давайте рассмотрим некоторые из этих химических веществ и опишем связанные с ними мысли, чувства, формы поведения.
Опиоиды
Эндорфины и энкефалины — вещества, используемые мозгом для облегчения боли. Эндорфины (эндогенные вещества морфийного ряда) по всей видимости, служат для облегчения физической боли. Энкефалины (мет-энкефалин и лей- энкефалин) оказывают глубокое воздействие на нейронные области, связанные с эмоциональной памятью. Самое болезненное эмоциональное чувство, больше всего заставляющая нас страдать — это низкая самооценка.
Опиатные наркотики воздействуют на те же рецепторы и дают желаемое чувство благополучия. Алкогольный метаболизм и возможное выделение салсолинола обеспечивает производство молекул, заменяющих энкефалин и усиливающих ощущение эйфории. Любители пива получают двойную дозу энкефалина, поскольку в дополнение к алкогольному метаболизму с выделением салсолинола, это вещество естественным образом получается при ферментации хмеля.
Дофамин
Норэпинеферин
Серотонин
Серотонин — является эмоциональным стабилизатором мозга. Если уровень серотонина соответствует норме, человек испытывает понятные ему чувства. Если серотонина мало, например, в случае предменструального синдрома, человек ощущает беспокойство, всегда на грани беспричинных слез и плохо спит, шум больше обычного мешает такому человеку. Он не может объяснить свои эмоции и испытывает депрессию. Если мы видим, что человек находиться в депрессии и одновременно проявляет раздражительность, в этом случае. По-видимому, мы имеем дело с низким уровнем серотонина.
ГАМК включает в себя до 40 % мозговых нейротрансмиттеров. Его считают веществом, позволяющим справляться со стрессом. При нормальном уровне ГАМК человек чувствует себя нормально. Если уровень ГАМК недостаточен, человек ощущает тревогу без разумных причин (спонтанная тревожность), и может переживать приступы страха и даже судороги. Недостаток ГАМК — важнейший синдром отсроченного стресса, этот недостаток может приводить к возникновению различных фобий. Алкоголь, барбитураты и бензодиазепины воздействуют на производящие ГАМК нейроны и усиливают катализ этого вещества, приводя к возникновению ощущения покоя и чувства снижения стресса, уменьшают агрессию и страх.
Ацетилхолин
Ацетилхолин воздействует на концентрацию внимания и памяти. Когда ацетилхолина меньше нормы, человеку трудно сосредоточиться больше, чем на несколько секунд, у него появляются трудности в кратковременной памяти. Известно несколько опубликованных исследований, объясняющих действие ферментов и некоторых гормонов. Когда в кровь, взятую у человека, страдающего от алкоголизма или злоупотребляющего алкоголем, добавляли алкоголь, эквивалентный 4-6 порциям виски, некоторые ферменты оказывались значительно поврежденными. Если подобная манипуляция производилась с контрольной пробой крови. Взятой у людей без алкогольных проблем, такого повреждения ферментов не наблюдалось. Одним из ферментов, функционально подавлявшихся при контакте с молекулами алкоголя, была моноаминоксидаза (МАО). Что это значит? Этот пример позволяет понять, почему некоторые люди ощущают прилив энергии и чувствуют себя лучше при приеме медикаментов — депрессантов или алкоголя.
Генетические предпосылки
Опираясь на эти несколько примеров, можно было бы сказать, что если человек с генетической предрасположенностью или биохимией, измененной в результате постоянного стресса, чувствует себя увереннее, активнее, менее подавленно, испытывает ощущение удовольствия, уравновешенности, владения собой, когда он пьет, а также не ощущает вреда от алкоголя, почему бы ему не пить? И он пьет.
Человек становится зависимым от компульсивных форм поведения из-за измененного химизма мозга в результате такого поведения. Азартные игроки и компульсивные транжиры, делая свои ставки и совершая свои покупки, резко повышают уровень норэпинефрина и дофамина. Такой скачок энергии временно снимает депрессию и может восполнить чувство собственной неполноценности. Голодание — например, при анорексии — вызывает повышение уровня энкефалина в мозге. Это позволяет человеку оставаться спокойным все время, пока не найден пищевой источник этого вещества. Поскольку такой источник может не обнаружиться, организм этого человека начинает употреблять протеин из своей собственной мышечной ткани.
Компульсивное поведение в значительной степени может быть объяснено с помощью нейрохимических механизмов. Если вы приходите к пониманию и использованию этих знаний в работе с вашими клиентами, такое объяснение начинает становиться понятным для них и для вас.
Как показал А.Маслоу, основой для самоактуализации должна быть физическая стабилизация организма. Такая стабилизация в выздоровлении от аддикции должна включать в себя улучшение мозгового химизма. Сегодня существуют комбинации пищевых добавок, которые резко увеличивают процесс выздоровления, заполняя его приятными, положительными чувствами и мыслями.
Терри Неер является дипломированным специалистом по аддикции в шт. Вашингтон и Айдахо. Он сотрудничает с амбулаторным центром выздоровления колониальной клиники в Споукейне, а также является консультантом Департамента шт. Вашингтон по социальным и медицинским службам.
Нейротрансмиттеры.
Нейротрансмиттеры — это химические переносчики информации, осуществляющие химические связи между нейронами и другими клетками — исполнителями. Они производятся, накапливаются и выделяются одним нейроном и активируют следующий нейрон, внедрясь в его рецепторный участок.
Нарушение этого процесса мешает нормальной работе мозга. Это может вызвать изменение мыслей, чувств и поведения. (Например, вызвать гнев, страх, чувство неполноценности, несговорчивость, драчливость, злоупотребление психотропными средствами). Нейроны или их группы никогда не действуют независимо друг от друга. Все нейроны химически или анатомически связаны между собой. Нейрохимическая активность в одной области мозга всегда вызывает изменения в нейрохимии многих других областей мозга.
Недостаток нейротрансмиттеров на одном участке мозга сильно воздействует и серьезно нарушает работу многих других областей мозга и других трансмиттерных систем. Все регулирующие функции мозга находятся в тесной зависимости и действуют как единая система. Нейротрансмиттер: переносчик информации между нервными клетками и/или другими клетками — исполнителями.
| Нейротрансмиттер | Сфера воздействия | Возможные результаты недостатка или снижения функции |
|---|---|---|
| Ацетилхолин | Контроль над системами мышц и органов, память, мышление, внимание и сосредоточение | Нервно-мышечные нарушения, дефекты контроля, недостаточное сосредоточение, внимание, проблемы с памятью. |
| Дофамин | Чувство удовольствия, радости, положительные чувства к другим людям, контроль нервно-мышечных систем, например, сердечно-сосудистой системы. | Депрессии, дефицит удовольствия, угрызения совести по поводу своего поведения, безрадостное восприятие мира. |
| Норэпинефрин | Возбуждение, энергичность, побуждение к действию, нейрогуморальный контроль, реакция готовности, собранности. | Недостаток энергии, побуждений, депрессия. |
| Серотонин | Эмоциональная стабильность, самообладание, режим сна. | Эмоциональные вспышки, тревожность, раздражительность, нарушения сна. |
| Эндогенные опиаты: эндорфины и энкефалины | Контроль физической и эмоциональной боли, реакция на стресс, чувство благополучия | Снижение переносимости боли, чувство неполноценности или недостаточной полноценности, ощущение себя хуже других, чувство неадекватности и неудовлетворенности. |
| ГАМК | Самообладание | Тревога, страх, незащищенность, отсутствие чувства спокойствия и сосредоточенности. |
При заболевании нарушается баланс таких веществ как:
Кортизол
Моноаминоксидаза (МАО)
При заболевании ее активность значительно понижена. Прямой результат этого — повышение уровня моноаминов (все нейротрансмиттеры являются моноаминами). Даже если эта реакция временная — она объясняет и служит причиной возникновения положительных ощущений, получаемых таким человеком при употреблении алкоголя.
Заключение
Современное понимания зависимости заключается в том, что эта болезнь является результатом нарушения баланса веществ в мозге, обычно — недостаточно производства, высвобождения или функционирования определенных нейротрансмиттеров.
Комплексный синдром, называемый химической зависимостью, возникает, вероятно, по механизму обратной связи при снижении уровня определенных ключевых нейротрансмиттеров. Известно, также, о существовании других ферментных и гормональных факторов.
Употребление изменяющих эмоциональное состояние веществ, обусловленное генетикой, стрессами или привычкой злоупотреблять ими, является одновременно и причиной наркозависимости.
Для снабжения мозга необходимыми элементами и создания условий для полноценного производства нейротрансмиттеров, рекомендуется применять определенные типы аминокислот.
Казанский Государственный Медицинский Университет. Опыт работы с зависимыми - 12 лет
Комментарии
спасибо за доступное в понимании изложение информации, подкрепила свои знания лекции БПСД, применю в работе с зависимыми людьми.
Вся эта программа представляет собой ряд позитивных действий в направлении выздоровления;
Эта лекция посвящена второй части первого шага Программы Анонимных Алкоголиков, в которой идет ре
Представляет собой нервный тяж, лежащий в образованном позвонками позвоночном канале. Тянется от затылочного отверстия до поясничного отдела позвоночника. Вверху переходит в продолговатый мозг, внизу заканчивается коническим заострением с концевой нитью.
Спинной мозг покрыт несколькими оболочками: твердой мозговой, паутинной и мягкой. Между паутинной и мягкой оболочками циркулирует спинномозговая жидкость - ликвор, окружающая спинной мозг и принимающая активное участие в обмене веществ спинного мозга.
На поперечном срезе спинной мозг (СМ) напоминает бабочку. В центре расположено серое вещество, состоящее из тел нейронов. На периферии расположено белое вещество, которое образовано отростками нейронов.
В сером веществе СМ различают два передних выступа (передние рога), два боковых (боковые рога) и два задних (задние рога). В следующей статье мы будем изучать рефлекторные дуги, так что эти знания нам очень пригодятся. В рогах серого вещества находятся нейроны, которые входят в состав рефлекторных дуг.
К задним рогам спинного мозга подходят многочисленные нервные волокна, которые, объединяясь, образуют пучки - задние корешки. Из передних рогов спинного мозга выходят многочисленные нервные волокна, которые образуют - передние корешки.
Белое вещество состоит из многочисленных нервных волокон, пучки которых образуют канатики. Пути спинного мозга подразделяются на восходящие - от рецепторов к головному мозгу, и нисходящие - от головного мозга к органам-эффекторам. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов.
За счет тел нейронов, которые расположены в сером веществе спинного мозга и входят в состав рефлекторных дуг, обеспечивающих рефлексы.
За счет наличия в спинном мозге белого вещества, в состав которого входят многочисленные нервные волокна, образующие пучки и канатики вокруг серого вещества.
Головной мозг и его отделы
Мы переходим к изучению головного мозга человека, сложноустроенного главного органа центральной нервной системы, расположенного в надежном костном вместилище - черепе. Масса мозга в среднем составляет от 1300 до 1500 грамм.
Замечу, что вес мозга никак не связан с интеллектуальными способностями: так у Альберта Эйнштейна головной мозг весил 1230 грамм - меньше, чем у среднестатистического человека. Интеллект скорее определяется сложностью и разветвленностью нейронных сетей мозга, но никак не массой.
В мозге человека выделяют пять отделов: продолговатый, задний (мост и мозжечок), средний, промежуточный и конечный. Наиболее древние отделы - продолговатый, задний и средний - образуют ствол мозга, напоминающий по строению спинной мозг. Иногда к стволу мозга относят и промежуточный отдел. От ствола мозга отходят 12 пар черепных нервов.
Конечный мозг отличается от строения ствола мозга, он представляет собой огромное скопление (около 16 млрд.) нейронов, которые образуют кору больших полушарий (КБП). Нейроны располагаются в несколько слоев, их отростки образуют тысячи синапсов с другими нейронами и их отростками. В КБП расположены центры высшей нервной деятельности - памяти, мышления, речи.
Мы начинаем увлекательное путешествие по отделам головного мозга. Для вас принципиально важно разделить между собой и запомнить функции различных отделов, для этого обязательно используйте воображение!)
Самый древний отдел головного мозга. Запомните, что он регулирует жизненно важные функции: сердечно-сосудистую систему, процессы дыхания и пищеварения. Здесь сосредоточены центры защитных рефлексов - рвоты, чихания, кашля.
Варолиев мост выполняет проводниковую функцию: через мост проходят все нисходящие и восходящие нервные пути. Также он контролирует работу мимических и жевательных мышц лица, слезной железы.
Мозжечок имеет свои собственные полушария, соединенные друг с другом. Кора мозжечка образована серым веществом, подкорковые ядра окружены белым веществом.
Мозжечок принимает участие в координации произвольных движений, способствует сохранению положения тела в пространстве, регулирует тонус и равновесие. Благодаря мозжечку наши движения четкие и плавные.
В среднем мозге находятся верхние (передние) и нижние (задние) бугры четверохолмия. Верхние бугры четверохолмия отвечают за зрительный ориентировочный рефлекс, а нижние - за слуховой ориентировочный рефлекс.
В чем выражается зрительный ориентировочный рефлекс? Представьте, что заходите в темную комнату. В ее уголке уютно сияет экран, виден сайт (конечно же) студариум =) И тут начинается зрительный ориентировочный рефлекс: Вы двигаете глазами, поворачиваете голову в направлении источника интеллектуального света. Не забываете при этом регулировать величину зрачка и аккомодацию глаз - все это зрительный ориентировочный рефлекс.
Слуховой ориентировочный рефлекс также необходим для нас. Хорошо, если, читая учебник сейчас, вы находитесь в тишине. Вдруг у вас начинает звонить телефон: вы тотчас перестаете читать и направляетесь к источнику звука - телефону. Благодаря этому ориентировочному рефлексу мы можем определять место источника звука относительно нас (слева, справа, сзади, спереди).
Средний мозг также выполняет проводниковую функцию, участвует в регуляции мышечного тонуса и позы тела.
Напомню, что изученный нами гипоталамус, связанный с ним гипофиз, эпифиз и таламус относятся к промежуточному мозгу. Вам известно, что гипоталамус руководит гипофизом - дирижером желез внутренней секреции, поэтому функциями гипоталамуса являются: регуляция обмена белков, жиров и углеводов, а также водно-солевой обмен.
Помимо этого, гипоталамус контролирует симпатическую и парасимпатическую системы, регулирует температуру тела, отвечает за циклы сна и бодрствования. В гипоталамусе находятся центры голода и насыщения.
Состоит из подкорковых структур и коры больших полушарий (КБП). Поверхность КБП достигает в среднем 1,5-1,7 м 2 . Такая большая площадь обусловлена тем, что КБП образует извилины - возвышения мозгового вещества, и борозды - углубления между извилинами.
Кора больших полушарий
В коре имеется несколько слоев клеток, между которыми образуются многочисленные разветвленные связи. Несмотря на то, что кора функционирует как единый механизм, разные ее участки анализируют информацию от разных периферических рецепторов, которые И.П. Павлов называл корковыми концами анализаторов.
Корковое представительство зрительного анализатора располагается в затылочной доле КБП, именно в связи с этим при падении на затылок человек видит "искры из глаз", когда нейроны этой доли возбуждаются механически, вследствие удара.
Корковое представительство слухового анализатора находится в височной доле коры больших полушарий.
Запомните, что корковое представительство двигательного анализатора - моторная зона - находится в передней центральной (прецентральной) извилине, а представительство кожного анализатора - сенсорная зона - в задней центральной (постцентральной) извилине.
Вдумайтесь! При совершении любого произвольного (осознанного) движения нервный импульс возникает именно в нейронах прецентральной извилины, откуда начинает свой длинный путь через ствол мозга, спинной мозг и, наконец, достигает органа-эффектора.
Импульсы от кожных рецепторов достигают нейронов постцентральной извилины - сенсорного отдела, благодаря чему мы получаем от них информацию и осознаем собственные ощущения.
Количество нейронов в этих извилинах, отведенных для различных органов, неодинаково. Так зона проекции пальцев кисти занимает много места, благодаря чему становятся возможны тонкие движения пальцами. Зона проекции мышц туловища гораздо меньше зоны пальцев, так как движения туловища более однообразные и менее сложные.
Изученные нами участки мозга, в которых происходит преобразование и анализ поступающей информации, называются ассоциативными зонами КБП. Эти зоны связывают различные участки КБП, координируют ее работу, играют важнейшую роль в образовании условных рефлексов.
Наша осознанная деятельность лежит в рамках коры больших полушарий: любое осознанное движение, любое ощущение (температурное, болевое, тактильное) - все имеет представительства в КБП. Кора - основа связи с внешней средой, адаптации к ней. В фундаменте процесса мышления также лежит КБП. В общем, вы поняли, как высоко надо ее ценить и как хорошо знать данную тему :)
Вы наверняка слышали, что функционально правое и левое полушария отличаются. В левом полушарии находятся механизмы абстрактного мышления (языковые способности, аналитическое мышление, логика), а в правом - конкретно-образного (воображение, параллельная обработка информации). При травмах, повреждениях левого полушария может нарушаться речь.
Заболевания
В зависимости от уровня поражения спинного мозга при травме картина неврологических нарушений проявляется по-разному. Чем выше уровень поражения, тем больше нервных путей оказываются "отрезанными" от головного мозга. Так, к примеру, при травме поясничного отдела движения руками сохранены, а при травме шейного - движения руками невозможны.
Иногда после инсульта (кровоизлияния в ткани мозга) или травмы развивается паралич (полное отсутствие движений) на одной из сторон тела. Зная анатомию, вы можете седлать вывод: если движения пропали в правой руке и ноге, то инсульт произошел слева.
Почему существует такая закономерность? Дело в том, что нервные волокна, идущие от прецентральной извилины к рабочим органам - мышцам, формируют так называемый физиологический перекрест на границе продолговатого и спинного мозга. То есть, говоря проще: часть нервов, которые шли от левого полушария переходят на правую сторону и наоборот - нервы от правого полушария переходят на левую сторону.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Для своего адекватного функционирования мозг требует энергии. Основное питательное вещество для мозга - глюкоза, которая в процессе оксиления до диоксида углерода ( СО2) и воды дает энергию. Этот процесс включает в себя образование аденозин трифосфата ( ATP) из аденозин дифосфата ( ADP). Кроме того, мозг может использовать для получения энергии w-окисление (омега-окисление) жирных кислот.
Глюкоза накапливается в организме в форме полисахарида гликогена. Гликоген в мозге накапливается главным образом в астроцитах и , в дальнейшем, выделяет энергию для нейронов посредством пирувата и лактата. Гликоген включается в процесс энергетического обмена достаточно быстро , что совпадает с синаптической активностью. Глюкоза поступает в клетки с помощью транспортеров , а утилизацию глюкозы происходит в первую очередь в астроцитах и в меньшей степени в нейронах. Некоторые нейротрансмиттеры, например, такие как моноамины, являются гликогенолитиками и выделяют энергию для астроцитов. Метаболизм глюкозы в тканях мозга связан с функциональной активностью нейронов и глии. Данная особенность используется в функциональной нейровизуализации ( РЕТ) и функциональной магнитно - резонасной томографии ( fMRI).
Окисление одной молекулы глюкозы в общем дает 36-38 молекул АТР. Принято считать, что АТР играет центральную роль в клеточном метаболизме, как "энергетическая валюта" клетки, обеспечивающая энергией большинство биохимических реакций клетки. АТP - трифосфонуклеотид, состоящий из азотного основания ( аденин) , пятиуглеродного сахара рибозы и прикрепленной фосфатной группы. Энергия АТР используется для процессов биосинтеза, транспорта молекул, поддержания разности потенциалов между внутренней и внешней поверхностями клеточной мембраны, . В первом случае это необходимо для движения зарядов через мебрану клетки и внутриклеточного транспорта молекул. Биосинтез необходим для образования простых и сложных ( комплексных) молекул , необходимых для реализации функций клеток , а также для накопления такой молекулы как гликоген. Связанная молекула представляет собой 3,5- монофосфат ( циклическая АМР) , который имеет одну фосфатную молекулу и формирует кольцевую структуру , связывая сахар и фосфат молекулы. Они формируются из АТР в результате реакции , которая утилизируется аденилциклазой , как катализатором. Они активируются адреналином и как известно включены через посредника фосфорилазы в активации гликогена. В дальнейшем, циклическая АМР становится посредником во многих клеточных реакциях , включая тех, которые стимулируются гормонами или нейротрансмиттерами.
Химические реакции тела облегчаются энзимами , причем одни активируют себясами посредством ко - энзимов , которые перемещают ( трансфер) атомы или группы атомов из одной молекулы в другие. Количество активных энзимов представляет обычный ингредиент, который обусловливает уровень биохимических реакций в соответствующих субстратов , активируя или подавляя энзимы , регулирующие метаболитическую активность клетки. Один из методов ингибирования ряда метаболических реакций представляет собой обратную связь от конечных метаболитов ( feedback ingibition).
В результате катаболизма глюкозы и гликогена образуется ATP посредством хорошо - известного цикла трикарбоксиловой кислоты ( Krebs). Глюкоза первоначально фосфорилируется гексокиназой до глюкозо - 6 - фосфата. Конвертация происходит с помощью промежуточных этапов гликолиза , до молочной кислоты. Для этого необходимо участие двух молекул ATP ( глюкоза + 2 ADP + 2 фосфата - 2 молочной кислоты + 2 АТР + 2 воды. Молочная кислота конвертируется до ацетил - коэнзима А посредством пировиноградной кислоты и образуется с помощью оксидации триуглекислой кислоты до цитрата и наконец, оксалоацетата , который собственно инкорпорируется с ацетил коэнзимом А до цитрата. Атомы водорода соединяются с кислородом до образования воды и далее генерируются молекулы АТР. Первоначально продукты пищеварения поддвергаются катаболизму и также утилизируются триуглекксиловой кислоты ( цикл ) , что дает 2/3 всей энергии , реализованной в данном цикле.
Наш мозг состоит из нервных клеток - нейронов. Нейроны постоянно общаются друг с другом, передавая от одного другому информацию, закодированную в виде химических молекул. Именно это позволяет мозгу ежедневно выполнять свои функции: обеспечивать двигательную активность, речь, процесс мышления, восприятие зрительной и слуховой информации, ее понимание и запоминание, управление работой органов и систем тела, и многие другие.
Химические цепочки
Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. "Химический язык" нашей нервной системы состоит из отдельных "слов", роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).
Миллиарды нейронов мозга общаются, передавая друг другу сигналы через крошечные зазоры между ними. Эти зазоры называются нервными синапсами. Когда один нейрон получает информацию, он посылает в синапс химический сигнал в виде молекул нейромедиатора. Нейромедиатор преодолевает пространство синапса, направляясь к следующему нейрону, где он присоединяется - как лодка к причалу - к специально предназначенному для его "швартовки" на поверхности нейрона месту, которое называется химическим рецептором. Химическая молекула нейромедиатора будет принята только тем рецептором, который предназначен специально для нее. Это своего рода система "ключ и замок", где каждый ключ подходит только к своему замку. После того, как молекула нейромедиатора соединилась с рецептором на поверхности нового нейрона, этот нейрон получает сигнал либо к действию - и тогда начинает передавать сигналы другим нервным клеткам, - либо к остановке передачи тех или иных сигналов.
Изменение нейротрансмиссии с помощью лекарств
Большое число неврологических расстройств - от эмоциональных нарушений, таких как депрессия, - до двигательных, таких как болезнь Паркинсона, связано с нарушениями работы определенных медиаторов головного мозга. Ученые создали большое количество лекарств, задачей которых является устранение этих нарушений и связанное с этим улучшение качества жизни людей. В то же самое время, многие вещества, вызывающие зависимость (алкоголь, никотин, наркотики), действуют, используя тот же самый механизм, изменяя баланс медиаторов в головном мозге. Люди испытывают приливы "хорошего самочувствия", когда начинают принимать эти вещества, но скоро нейроны в их мозге настолько адаптируются к повышенным количествам того или иного химического агента, что для того, чтобы самочувствие оставалось хорошим, требуется принимать все большие и большие дозы препарата. Мозг начинает "требовать" вещество для нормальной работы. Возникает химическая зависимость или аддикция.
Рассмотрим, что происходит при изменении уровней нейромедиаторов мозга на примере трех из них (серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).
Серотонин
Многие исследования показывают, что низкий уровень серотонина в головном мозге приводит к депрессии, импульсивным и агрессивным формам поведения, насилию, и даже самоубийствам. Лекарственные вещества под названием антидепрессанты создают блок на пути обратного захвата серотонина, тем самым несколько увеличивая время его нахождения в пространстве синапса. Как итог, в целом увеличивается количество серотонина, участвующего в передаче сигналов с нейрона на нейрон, и депрессия со временем проходит.
Депрессия, социофобия, панические атаки, гиперактивность - только некоторые из нарушений, которые можно успешно излечивать, изменяя уровни медиатора в головном мозге. До того, как эти лекарства стали доступны, люди были обречены всю жизнь испытывать психические проблемы, а те, кто мог себе позволить психотерапию, длительное время работали с психиатром или психологом, пытаясь наладить работу своих чувств. Теперь мы знаем, что на многие расстройства работы головного мозга можно воздействовать с помощью лекарств, позволяя людям преодолевать трудности в эмоциональной и социальной жизни.
Сейчас специалисты обращают внимание на то, что мы перестали считать отрицательные эмоции нормальной частью жизни. Все чаще и чаще нам кажется, что тоска или трудности в социальном функционировании - это признак патологии, а значит нужно идти к психиатру и просить лекарство. Безусловно, люди, которые нуждаются в лечении у психиатра, есть. И, тем не менее, определенную часть пациентов, приходящих на прием к врачу, составляют те, кто не страдает никаким психическим расстройством. Такие люди должны проходить курсы терапии с психологами или психотерапевтами. Медикаментозное же лечение необходимо назначать только тогда, когда симптомы психического расстройства достаточно сильно вторгаются в привычную жизнь человека, серьезно нарушая ее. В большинстве случаев, несмотря на то, что лекарства могут помочь облегчить симптомы, более полное и длительное излечение может быть достигнуто только с помощью психотерапии, которая помогает изменить привычное поведение, которое, собственно, и приводит к болезни. Изменения чувств, возникновение различных, в том числе негативных, эмоций в ответ на перемены в жизни, а также жизненные испытания - это часть нормального функционирования человеческой психики. Поэтому не следует каждый раз, когда Вы испытываете печаль или испортили отношения с любимым человеком, требовать у врача назначения успокоительного. Этим Вы не только навредите себе, но и пропустите важный урок, который готова преподать Вам жизнь. И даже в случаях, когда симптомы приносят серьезные страдания или создают чрезмерные трудности, в дополнение к медикаментозному лечению необходима работа с психологом или психотерапия.
В последние годы ведутся бурные дискуссии вокруг психического расстройства, носящего название "синдром дефицита внимания с гиперактивностью" (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.
Большинству детей (70 - 80 процентов) с диагнозом СДВГ лечение, направленное на коррекцию обмена дофамина помогает. Однако некоторые специалисты опасаются, что иногда родители слишком поспешно обращаются к врачам, а доктора слишком часто ставят диагноз СДВГ. В итоге то, что просто является плохим поведением, рассматривается как психическая патология, и дети, которым не нужны медикаменты, начинают их получать. Ученые считают, что часть детей, получающих медикаментозное лечение, должны получать терапию у психологов, потому что именно такая помощь была бы для них гораздо более полезна. Однако, нет простого решения этой проблемы, и очевидно, дискуссии на эту тему будут вестись еще долго.
Наркотическое вещество, известное как "экстази" или МДМА, также изменяет уровень серотонина в мозге, но намного более радикально. Он заставляет выделяющие серотонин нейроны выплескивать все содержимое сразу, затапливая этим химикатом весь мозг, что, конечно, вызывает ощущение чрезвычайного счастья и гиперактивность (чрезмерную двигательную активность). Однако, за это приходится расплачиваться позже. После того как экстази израсходовал весь мозговой запас серотонина, включаются компенсаторные механизмы, быстро разрушающие избыток нейромедиатора в мозге. После того, как спустя несколько часов действие наркотика заканчивается, человек, вероятно, будет чувствовать себя подавленным. Этот период "депрессии" продлится до тех пор, пока мозг не сможет восполнить запасы и обеспечить нормальный уровень медиатора. Повторное использование на этом фоне экстази может привести к глубокой депрессии или другим проблемам, которые будут тянуться в течение долгого времени.
Дофамин
Дофамин - медиатор, который обеспечивает процессы контроля движений, эмоционального ответа, а также способность испытывать удовольствие и боль. При болезни Паркинсона выходят из строя нейроны, передающие дофамин, что вызывает прогрессирующую потерю контроля движений. Вещество под названием Леводопа, которое мозг может преобразовать в дофамин, часто помогает контролировать эти симптомы.
Ученые обнаружили, что люди с расстройством психики, известным как шизофрения, фактически чрезмерно чувствительны к дофамину в мозге. Как следствие, при лечении шизофрении используются лекарства, которые блокируют дофаминовые в головном мозге, таким образом, ограничивая воздействие этого нейромедиатора.
С другой стороны, вещества, известные как амфетамины, увеличивают уровень дофамина, заставляя нейроны его высвобождать, и препятствуя его обратному захвату. В некоторых странах врачи используют разумные дозы этих препаратов при лечении некоторых заболеваний, например, синдрома гиперактивности с дефицитом внимания. Тем не менее, иногда люди абсолютно необдуманно неправильно используют эти вещества, пытаясь обеспечить себе повышенный уровень бодрствования и способность решать любые задачи.
Гамма-аминомасляная кислота
Гамма-аминомасляная кислота, или ГАМК, является главным медиатором, чья роль заключается в передаче нейронам команды "стоп". Исследователи полагают, что определенные типы эпилепсии, которые характеризуются повторными припадками, затрагивающими сознание человека и его двигательную сферу, могут являться результатом снижения содержания ГАМК в головном мозге. Передающая система мозга, не имея адекватного "тормоза", входит в состояние перегрузки, когда десятки тысяч нейронов начинают сильно и одновременно посылать свои сигналы, что приводит к эпилептическому приступу. Ученые полагают, что за разрушение слишком большого количества ГАМК могут быть ответственны мозговые ферменты, в связи с чем появились лекарства, которые помогают остановить этот процесс. Время показало их эффективность в лечении не только эпилепсии, но и некоторых других нарушений работы мозга.
Гормоны
Химическое взаимодействие
Норадреналин - медиатор, который обеспечивает работу различных мозговых систем, связанных с активацией и бодрствованием, обеспечивающих бдительность и внимание, а также является переносчиком сигналов в симпатической нервной системе. В симпатической нервной системе норадреналин вызывает сужение кровеносных сосудов, подъем артериального давления, увеличивает частоту дыхания и сердцебиения. Норадреналин также работает как гормон, который выделяют надпочечники, расположенные с обеих сторон чуть выше почек. Результаты его выделения надпочечниками те же самые: спазм сосудов, подъем давления, ускорение работы сердца и учащение дыхания. Адреналин, норадреналин, а также другие гормоны, вырабатываемые надпочечниками, играют важную роль в ответе организма на стресс.
Что такое метаболизм?
Эволюционно организм человека стремится поддерживать идеальный с точки зрения выживания вес и процент жира, которые задает генетика. Это защищает человека от любых крайностей: как от истощения, так и от ожирения. И то, и другое снижает шансы передать свои гены потомству в дикой природе.
Если человек ел непривычно много для себя в течение одного или нескольких дней, его аппетит сам по себе снижается в последующие дни. Человек будет есть меньше, сам того не замечая. Заодно он будет более подвижным и активным. И даже если он все же наберет лишний вес за отпуск или праздники, он быстро от него избавится, как только вернется к обычной жизни, ничего специального для похудения не делая. Гипоталамус отрегулирует аппетит и уровень активности так, чтобы вернуть систему в равновесие.
И обратная ситуация. Тот же человек вдруг стал есть непривычно мало для себя: сел на диету, перестал есть из-за стресса, занятости. В ответ на это гипоталамус в следующие дни увеличивает аппетит, чтобы наверстать среднюю калорийность. Заодно он снижает активность — человек становится более вялым, сонным, двигается меньше и при первой возможности хочет посидеть или полежать.
Выходит, что человек со здоровым обменом веществ может иметь примерно один и тот же вес долгие годы, ничего специального не делая.
Как гипоталамус делает это?
Аппетитом мозг управляет с помощью самых разных механизмов.
- Снижают аппетит лептин, глюкагон, обестатин, нейропептиды S и FF, холецистокинин, нейротензин, энтеростатин, тиреолиберин и другие гормоны.
- Аминокислоты и глюкоза в крови — это признак того, что человек поел.
- Заполненный желудок: в нем есть датчики на механическое растяжение. Они сообщают гипоталамусу о еде внутри.
- Сокращение желчного пузыря и выработка им желчи после еды.
- Наполнение кишечника.
Усиливают голод и толкают человека на поиски еды и тягу к определенным продуктам, особенно калорийным, следующие химические вещества: грелин, нейропептид Y, орексин, галанин, ноницептин, мотилин, В-эндорфины и др. А так же низкий уровень глюкозы и аминокислот, пустой желудок.
Человек начинает получать большее наслаждение от еды — от ее вкуса, запаха. Еда становится источником удовольствия. За это отвечают дофамин и эндорфины, которые выбрасываются каждый раз, когда человек поел.
Это отличный механизм защиты от голодания и истощения: если бы мы были равнодушны к еде и не замотивированы ее искать, не могли бы получать от нее почти наркотическое удовольствие, дела с выживанием были бы плохи. Хотя, сегодня это играет против нас: еду больше не нужно искать. Самая вкусная, жирная и сладкая еда — в избытке на расстоянии вытянутой руки. Из-за этого дофаминовые и эндорфиновые рецепторы бомбардируются чаще, сильнее и больше, чем заложено природой. Это сбивает все внутренние настройки организма в плане пищевого поведения.
Быстрый и медленный метаболизм
Описанная выше ситуация с обменом веществ — идеальная. В жизни же иногда все как-будто наоборот: чем больше человек ест и меньше двигается, тем меньше хочется двигаться и больше есть. А кто-то — худой, очень мало ест и больше есть не может.
Чтобы понять про быстрый и медленный обмен веществ, нужно знать вот что. Нервная система человека состоит из двух отделов. Первый — центральная нервная система. Она состоит из головного и спинного мозга. Второй — вегетативная нервная система. Это главный регулятор метаболизма. Она контролирует работу желез, органов, пищеварение, управляет питательными веществами, поступившими с едой, и делает другие важные для жизни вещи.
Вегетативная нервная система имеет две ветви: симпатическую и парасимпатическую.
В зависимости от ситуации — стресс или восстановление — у любого человека включается либо та, либо другая ветвь. Но у некоторых людей каждая из них может доминировать большую часть времени. Это и определяет скорость метаболизма.
Важно понимать: говоря про быстрый и медленный метаболизм, мы не говорим о заболеваниях обмена веществ, которые нужно лечить у врача. Все остальное — пределы нормы здорового человека, но с отклонениями в одну или другую сторону.
Быстрый обмен веществ
Люди с доминирующей симпатической нервной системой, — счастливчики для тех, кто всю жизнь пытается худеть. Они стройные и не имеют проблем с лишним весом.
Это обычно живые, активные, эмоциональные люди, с быстрыми, резкими движениями. Пульс их более частый, а давление — повышенное. У них более активно работает щитовидная желез. Они всегда немного нервные, возбужденные по жизни и тратят много энергии в течение дня. Они не толстеют, но и с трудом набирают мышцы.
Медленный обмен веществ
Люди с доминирующей парасимпатической нервной системой набирают вес легко, а худеют — с трудом. Это малоподвижные, спокойные, расслабленные, а в крайних проявлениях — апатичные, вялые люди. Они быстро усваивают питательные вещества, что на фоне очень хорошего аппетита создает проблемы с лишним весом.
В ответ на лишнюю еду гипоталамус может не снижать аппетит в следующие дни, как могло быть в идеальной ситуации. Одна из проблем обмена веществ — плохая чувствительность мозга к лептину.
Лептин — гормон, который вырабатывает жировая ткань. С его помощью гипоталамус видит количество запасенной энергии (жира) в организме. Много жира = много лептина. Гипоталамус снижает аппетит и повышает активность, ведь бояться голодной смерти не нужно. Мало жира = мало лептина, значит энергии мало, аппетит нужно увеличить, а желание двигаться — снизить.
Но иногда гипоталамус не видит лептин, даже если и его, и жира много. А это означает постоянный голод и снижение активности. Человек начинает есть со временем все больше и больше.
Иногда плохая чувствительность к лептину — приобретенная, из-за плохого образа жизни и лишнего веса. А иногда — генетическая, когда мутация в самой структуре гормона или в рецепторах гипоталамуса мешает правильно принимать сигнал.
Если человек с медленным обменом веществ решит вдруг сесть на голодную диету, его ждут большие мучения: аппетит становится просто зверским. Начинает тянуть на все самое жирное, сладкое или соленое. Активность падает очень сильно и переводит его в режим амебы с постоянными мыслями о еде, плохим настроением, отсутствием сил и либидо. Работа щитовидной железы еще больше ухудшается.
К этому добавляется низкая чувствительность мышечных клеток к инсулину, что делает отложение жира более легким.
С эволюционной точки зрения выживали именно те, кто мог запасать больше жира, чтобы пережить голод, долгие зимы и передать свои гены потомству. Теперь это уже больше не эволюционное преимущество, но многие из нас носят эти гены и всю жизнь борются с лишним весом.
Изменение скорости метаболизма
До этого речь шла о вещах отчасти генетических. Но человек — система не замкнутая. На нас очень влияет окружающая среда. Еще сто лет назад метаболизм был менее зависим от нее. Но сегодня у нас изобилие еды — жирной, сладкой, калорийной, всегда доступной. Мы двигаемся меньше — у нас есть машины, метро, самолеты, а всякая техника упрощает жизнь.
Малоподвижный образ жизни, плохое питание, стрессы, недостаток сна – все это сбивает систему саморегуляции веса, нарушает пищевое поведение. Гипоталамус перестает правильно воспринимать сигналы организма, мышцы теряют чувствительность к инсулину. В худшем сценарии развивается метаболический синдром — диабет 2 типа, гипертония и атеросклероз, которые часто идут вместе и усиливают друг друга.
И если с генетикой бороться трудно, с образом жизни можно сделать многое. Даже самый безнадежный с точки зрения генетики человек способен на большие перемены.
Вы похудеете, восстановите чувствительность клеток к инсулину с помощью диеты и силовых тренировок, и обмен веществ придет в норму, насколько это возможно. Вы научитесь есть, когда голодны и не есть, когда сыты, перестанете бомбардировать мозг эндорфинами от калорийной еды, улучшите чувствительность к лептину.
Читайте также: