Еще до нашей эры кишечник считался важным органом, который сравнивали с вратами рая или ада для организма человека. Гиппократ выявил связь между качеством и продолжительностью жизни человека с состоянием его кишечника. "Смерть человека начинается с его кишки", — говорил ученый.
Врач-эндокринолог, кандидат медицинских наук Лилит Егшатян* рассказала "Социальному навигатору" о важной роли микроорганизмов, населяющих кишечник.
— Лилит Ваниковна, прав ли был Гиппократ, отводя столь важную роль микроорганизмам кишечника?
— Прав. А великий российский ученый Илья Ильич Мечников более 100 лет назад сформулировал классические представления о роли микрофлоры и характере взаимоотношений между ними и макроорганизмом. Он говорил: "Преждевременное и болезненное старение человека зависит от отравления ядами некоторых микробов кишечной флоры, и все, что препятствует кишечному гниению, должно улучшить здоровье и отдалить старость". Мечников также предполагал, что "возможно продлить жизнь через оперативное удаление из организма толстой кишки".
Однако, несмотря на это, многие десятилетия неосознанно игнорировалась важная роль кишечника для организма человека. Кишечник считался только органом для транспортировки и распространения продуктов питания и удаления их остатков. Повышенный интерес к его изучению наблюдается в течение последних лет, что связано с развитием современных молекулярно-генетических методов исследования — высокопроизводительного параллельного секвенирования. В отличие от традиционных методов с помощью данной методики удалось оценить качественную и количественную характеристику микроорганизмов и их взаимодействие с макроорганизмом, то есть человеком.
— Что на данный момент известно ученым?
— Накопленный к настоящему моменту объем данных указывает на важную роль микробных клеток, совместно именуемых микробиотой, в функционировании макроорганизма. Исследователи установили, что в организме человека есть по крайней мере более 100 триллионов микробных клеток с общим весом более двух килограммов, притом что бактериальная клетка легче воздуха.
Из каждых 10 клеток тела человека собственно к человеку относится только одна клетка, а остальные девять клеток относятся к микроорганизмам. Геном этих бактерий содержит сотни генов (более чем в 100 раз больше генов, чем в геноме человека) с высокой метаболической активностью бактериальных клеток. Заселение кишечника происходит еще до рождения, в период внутриутробного развития. К концу первого года жизни состав микробиоты кишечника приближается к флоре взрослого человека и полностью соответствует таковой к двум с половиной годам.
— Это действительно так? Считается, что дети рождаются со стерильным кишечником.
— Да, это так. Наличие микробной рРНК в плаценте, околоплодных водах, пуповинной крови и в меконии новорожденных свидетельствует о заселении кишечника до рождения.
Кишечник — второй мозг
— Какую роль играют эти бактерии?
— Бактерии помогают пищеварению, участвуют в развитии кишечного иммунитета, предотвращении колонизации патогенами, они участвуют в синтезе гормонов, биологически активных веществ, витаминов, защищают организм от токсинов, канцерогенов, аллергенов.
— Существует тезис, что микробиота может влиять на настроение человека. Это так?
— Да, бактерии влияют на психоэмоциональное поведение хозяина.
На сегодняшний день кишечник называют еще вторым мозгом. Многочисленные экспериментальные и клинические исследования поддерживают предположения о взаимосвязи между микробиотой кишечника и центральной нервной системой.
Исследования показали, что потребление пробиотика, то есть полезных микробов, значительно улучшает настроение у человека. А инфицирование экспериментальных мышей приводит к повышению у них тревожного поведения.
Одной из основных функций микробиоты кишечника является расщепление клетчатки, поскольку она не переваривается ферментами желудочно-кишечного тракта человека. В результате этого процесса синтезируются метаболиты, это короткоцепочечные жирные кислоты, которые влияют на все метаболические процессы, иммунную систему и, следовательно, на настроение и поведение. Экспериментально показано, что введение мышам масляной кислоты (одна из форм этих кислот) увеличивает стрессоустойчивость и повышает настроение.
— А как человек влияет на состояние собственной микробиоты?
— Микробиота является своеобразным индикатором макроорганизма, реагируя на физиологические, диетические, климато-географические факторы изменением качественного и количественного состава. Безусловно, между бактериями и макроорганизмом существуют общие и расходящиеся интересы. Одним из основных факторов, влияющих на состав микробиоты кишечника и здоровье человека, является питание или определенные предпочтения в питании.
— Например?
— Выявлено, что за последние 30 лет, с тех пор как западный стиль жизни получил массовое распространение, например, в Японии распространенность хронических воспалительных заболеваний кишечника увеличилась в 100 раз. И это результат не генетической предрасположенности к данным заболеваниям, а изменения диеты, в том числе уменьшения потребления в пищу водорослей и переход на европейский тип питания с преобладанием животных жиров и белков.
Как набрать 60% жира за две недели
— То есть, меняя диету, можно влиять на состояние микробиоты. Вероятно, можно влиять и на содержание жира в организме, о чем сейчас все беспокоятся, не вылезая из тренажерных залов?
— Всемирная организация здравоохранения признала ожирение эпидемией. Лавинообразный рост распространенности ожирения послужил основой гипотезы о его инфекционной природе.
Были проведены эксперименты на мышах, которые показали, что ни генетическая предрасположенность к ожирению, ни высококалорийная диета не приводят к развитию ожирения у безмикробных мышей. А введение этим стерильным мышам микробиоты от мышей с ожирением приводит к увеличению массы жировой ткани за две недели на 60% без каких-либо изменений в питании. Так же происходит развитие ожирения у животных при их инфицировании.
Микробиота кишечника чаще всего оказывается схожей среди членов одной семьи, поскольку предпочтения в питании одного влияют на потребление пищи другими, что приводит к увеличению количества бактерий, адаптированных к этой диете.
На уменьшение разнообразия состава микробиоты влияет также "западная диета", или диета, бедная пищевыми волокнами, так как при отсутствии клетчатки в кишечнике наблюдается потеря определенных бактерий и их генов, расщепляющих клетчатку. Уменьшение разнообразия приводит к тому, что увеличивается количество "плохих" бактерий, которые впитывают больше калорий из потребляемой человеком пищи, что приводит к увеличению массы жировой ткани. При повышенном разнообразии или богатой микрофлоре бактерии используют ресурсы на конкуренцию и сотрудничество, а не на манипуляции с хозяином.
Опыты на мышах показали, что низкий видовой состав передается по наследству, и даже при возвращении в рацион большого количества клетчатки не все таксоны (группы микроорганизмов) восстанавливаются, и эта способность уменьшается у каждого последующего поколения. Статистика у людей показывает, что у каждого второго тучного ребенка один из родителей имеет нарушение жирового обмена, а у 1/3 оба родителя страдают ожирением или избыточной массой тела. Таким образом, если выбор в пользу пирожного вместо клетчатки стал привычным, то вы, скорее всего, уже подпортили своим потомкам здоровье.
Многочисленные исследования обнаружили антитела к различным микроорганизмам в органах и самой жировой ткани.
В настоящее время даже существует термин "микробное ожирение", который ввел в употребление микробиолог Патрик Кани. Согласно его исследованиям, ожирение может быть "заразным" при передаче бактерий "ожирения" от человека человеку.
Обнаружено, что риск развития ожирения увеличивается на 57% у одного из друзей, если у второго есть ожирение. Поэтому можно обсуждать, что собой представляет ожирение — социально или инфекционно заразное заболевание?
— Как можно передать бактерии "ожирения"?
— Еще в 1982 году было описано развитие ожирения при вирусной инфекции у мышей-альбиносов. У людей также выявлено, что определенный аденовирус (возбудитель острых респираторных вирусных инфекций) может приводить к развитию ожирения. Однако ожирение имеет много причин и в большинстве случаев вызвано не вирусом, а именно образом жизни.
Несмотря на то что в литературе обсуждается возможное влияние банального мытья рук на контроль веса, бояться, что вы можете заразиться от вашего друга/родственника с ожирением, не нужно. Ожирением заразиться, в классическом понимании этого термина, нельзя, поскольку не существует "легких путей" передачи бактерий "ожирения" от человека человеку. Доминирующим путем является влияние предпочтения в питании одного на потребление пищи другим.
В 2013 году в России мы (ученые из ФГБУ "ГНИЦ ПМ", ГБОУ ВПО РНИУ им. Н.И.Пирогова "Российский геронтологический научно-клинический центр", ФГБУН "НИИ ФХМ") провели исследование, целью которого было изучение особенностей состава микробиоты кишечника в зависимости от характера питания у пациентов с различным метаболическим статусом. В ходе работы мы выявили бактерии, которые ассоциировались с нарушением углеводного обмена, ожирением, хроническим воспалением, атеросклерозом и так далее. Интересным оказался факт, что бактерии, которые ассоциировались с сахарным диабетом 2-го типа, влияли на нарушение углеводного обмена даже при потреблении меньшего количества углеводов и жиров по сравнению со здоровыми. Наши результаты, как и мировые, указывают на существование "более эффективных" бактерий, присутствие которых уже увеличивает риск метаболических нарушений, независимо от питания.
— Что советуют специалисты, как обычным людям следить за состоянием собственной микробиоты?
— До тех пор пока мы не сможем лучше понять вклад бактерий и взаимодействие между отдельными таксонами, более эффективным влиянием на здоровье макроорганизма будет увеличение микробного разнообразия в кишечнике.
В научных и популярных статьях обсуждаются разные меры профилактики "болезней цивилизации".
Ранняя профилактика . Безусловно, для нормального становления микробиоты важны: естественные роды; раннее прикладывание к груди; грудное вскармливание в течение первых четырех-шести месяцев жизни; при отсутствии молока у матери применение адаптированных смесей.
Питание . В течение всей жизни важным фактором являются диетические ограничения, включение в рацион пищевых волокон (потребление в среднем 30 граммов пищевых волокон в день помогает предотвратить множество заболеваний — от сердечно-сосудистых до кишечных), а также потребление натуральных кисломолочных продуктов, квашеных овощей и так далее.
Отказ от самолечения
. Терапия должна быть назначена врачом и только по показаниям. Бесконтрольная антибиотикотерапия "на всякий случай", во-первых, приводит к формированию резистентности к терапии, что уже глобальная проблема, а во-вторых, повышает риск развития метаболических нарушений. Показано, что прием двух и более курсов антибиотиков повышает риск развития сахарного диабета.
Пробиотики ("культура специфической жизни микроорганизмов"). Несмотря на положительные результаты использования пробиотиков, нужно понимать, что нет четких критериев того, какой штамм бактерий нужен именно вам для улучшения разнообразия состава. Кишечник каждого человека содержит в себе уникальный состав, и не всегда прием пробиотика может оказать положительное влияние на организм. Изучение влияния пробиотиков на микробный состав находится на стадии предположений, следовательно, их также нужно принимать только по рекомендации врача, поскольку требуется индивидуальный подбор препарата.
Пребиотики , то есть неперевариваемые соединения, которые стимулируют рост полезных микробов, более предпочтительны, поскольку в этом случае нет необходимости строгого индивидуального подбора препарата, они устойчивы к воздействию секретов желудочно-кишечного тракта, их просто хранить и, самое главное, восстанавливают собственный микробиоценоз.
Трансплантация фекальной микробиоты . Доказано, что данная методика дает хороший результат и устраняет первопричину при воспалительных заболеваниях кишечника. Считается, что трансплантация микробиоты может быть использована для коррекции метаболических нарушений и восстановления потерянного разнообразия бактерий. Немногочисленные исследования фекальной трансплантации при ожирении показали хорошие результаты при правильном выборе донора. Однако на сегодняшний день нет стандартных скрининговых критерий для выбора "идеального" донора, что может быть потенциальной причиной отрицательных результатов, а также передачи инфекций.
— Как технически может производиться пересадка фекальной микробиоты?
— Первое терапевтическое использование трансплантации фекальной микробиоты было в 1958 году при воспалительных заболеваниях кишечника. При заболеваниях кишечника используют различные пути введения: через назогастральный зонд, при эзофагогастродуоденоскопии, колоноскопии, ректальной клизме и так далее. Выбор пути введения зависит от вида и анатомии заболевания. Данных о том, какой путь введения является наиболее эффективным для лечения метаболических нарушений и ожирения, нет. Поэтому в 2010 году были созданы кислотостойкие гелевые капсулы, которые не растворяются в желудке и кал был расфасован в эти капсулы. Однако тут также существует проблема — правильная заморозка для выживания полезных бактерий.
Поэтому очевидно, что поддержание гомеостаза и нормального обмена веществ невозможно без восстановления разнообразия нормальных ассоциаций микроорганизмов кишечника. Полученные результаты многочисленных исследований дают основания предполагать, что с помощью соответствующей диеты, изменения образа жизни можно положительно повлиять на состав микробиоты. Несмотря на выявленный эффект различных препаратов, необходимы дальнейшие исследования для объективизации терапии.
Беседовал Евгений Еремкин
Второй человеческий мозг -это не спиной или костный мозг, а образование, имеющееся у человека в его кишечно-желудосном тракте. Оно настолько напоминает настоящий мозг, что его по праву можно назвать "вторым мозгом". Некоторые не сомневаются, что этот мозг вовлечён в интеллектуальную деятельность человека. Во всяком случае, к такому выводу можно прийти в результате достижений нейрогастроэтерологии. Создатель этой дисциплины Майкл Гершон из Колумбийского университета. Было установлено, что в складках тканей, выстилающих пищевод, желудок, кишечник, имеется комплекс нервных клеток, обменивающихся сигналами с помощью специальных веществ-нейротрансмиттеров. Это позволяет всему этому комплексу работать независимо от головного мозга, также, как и головной мозг, способен обучаться. Как и головной, этот мозг питают "глиальные" клетки, имеет те же клетки, ответственные за иммунитет, такую же защиту. Сходство усиливается теми нейротрансмиттерами, как серотонин, допамин, глютамат, такими же белками-нейропептидами.
Своим происхождением этот удивительный мозг обязан тому, что древнейшие трубчатообразные предки имели то, что называется "рептильным мозгом" - примитивную нервную систему, которая в процессе усложнения организмов дали существа с головным мозгом, функции которого исключительно многообразны. Оставшаяся реликтовая система преобразовалась в центр, управляющий деятельностью внутренних органов, и, прежде всего, пищеварения.
Этот процесс прослеживается в развитии эмбрионов, у которых изначальный сгусток клеток на ранней стадии формирования нервной системы сначала разделяется, и одна часть преобразуется в центральную нервную систему, а вторая - блуждает по телу, пока не оказывается в кишечно-желудочном тракте. Здесь она превращается в автономную нервную систему; и только позже обе эти системы соединяются с помощью вагуса - специального нервного волокна.
До недавнего времени считалось, что этот тракт является просто мышечной трубкой с элементарными рефлексами. И никто и не подумал внимательно посмотреть на структуру, численность и деятельность этих клеток. Но позднее удивились, что их число составляет примерно сто миллионов. Вагус не в состоянии обеспечить тесное взаимодействие этого сложного комплекса с головным мозгом, поэтому стало ясно, что желудочный мозг работает автономно. Более того, её деятельность мы ощущаем как "внутренний голос", как то, что мы спосбны "чувствовать печёнкой".
Следует отметить, что такая автономная система не является исключением для организма, но она отличается исключительной сложностью и развитостью связей и наличием тех химических соединений, которые так характерны для головного мозга.
Основной функцией этого мозга контролировать деятельность желудка и процесс пищеварения: следит за характером пищи, регулирует скорость пищеварения, ускоряя или замедляя выделение пищеварительных соков. Любопытно, что как и головной мозг, желудочный также нуждается в отдыхе, погружается в состояние, аналогичное сну. В этом сне выделяются и стадии быстрого, сопровождающаяся появлением соответствующих волн, мышечных сокращений. Эта стадия удивительно похожа на ту стадию обычного сна, во время которой человек видит сновидения.
Во время стресса желудочный мозг, как и головной, выделяет специфические гормоны, в частности, избыток серотонина. Человек испытывает состояние, когда у него "на душе кошки скребут", а в случае особо острого состояния - желудок приводится в повышенное возбуждение и появляется "медвежья болезнь" - понос от страха.
У врачей давно существует термин "нервный желудок", когда этот орган реагирует на сильные раздражения особенно сильной изжогой, спазмой дыхательных мышц. При дальнейшем действии нежелательного раздражителя по команде головного мозга в желудок выделяются вещества, вызывающие воспаление желудка и даже язву.
Деятельность этого удивительного мозга влияет и на активность головного мозга. Это, в частности, выражается в том, что при нарушении пищеварения в головной мозг посылаются сигналы, вызывающие тошноту, головную боль и прочие неприятные ощущения. Очевидно, что здесь же кроется и причина алергического действия на организм ряда веществ.
Этот мозг способен формировать и условные рефлексы. Так в одной из клиник для парализованныхпунктуальный медбрат аккуратно в определённый срок- в 10 часов утра - ставил больным клизмы. Сменивший через некоторое время его коллега решил проводить эту операцию только тогда, когда возникнет явный запор. Но на следующее же утро, в 10 утра желудки всех больных опорожнились сами собой.
Не исключено, что именно реакцией желудочного мозга объясняются кошмары при переедании. Ещё предстоит узнать, какую роль этот мозг играет в процессе мышления
Второй мозг находится в кишечнике
В начале ХХ века англичанин Ньюпорт Лэнгли подсчитал количество нервных клеток в желудке и кишечнике — 100 миллионов. Больше, чем в спинном мозге! Здесь нет полушарий, но в наличии разветвленная сеть нейронов и вспомогательных клеток, где гуляют всяческие импульсы и сигналы. Возникло предположение: нельзя ли считать такое скопление нервных клеток своеобразным «брюшным» мозгом?
Недавно на сей счет высказался профессор нейрогастроэнтерологии Пауль Энк из Тюбингенского университета: «Мозг живота устроен примерно так же, как головной. Его можно изобразить в виде чулка, охватывающего пищевод, желудок и кишечник. В желудке и кишечнике людей, страдающих болезнями Альцгеймера и Паркинсона, обнаружены те же повреждения тканей, что и в головном мозге. Поэтому антидепрессанты вроде прозака так действуют на желудок».
Но все эти факты являются лишь косвенным подтверждением парадоксальной гипотезы. Чтобы армия нейронов превратилась в подобие мозга, ее надо организовать. Пока четких доказательств этой организации нет.
Профессор нейрогастроэнтерологии Дэвид Уингейт из Лондонского университета полагает, что «брюшной» мозг человека — потомок примитивной нервной системы трубчатых червей. В ходе эволюции «брюшной» мозг не исчез окончательно. Это вовсе не атавизм, а важный орган для тех млекопитающих, эмбрионы которых развиваются в материнской утробе. Кто знает, может быть, это и есть тот «внутренний голос», который связывает мать и дитя?
Профессор физиологии из Калифорнийского университета Эмерен Майер серией экспериментов доказывает, что если головной мозг в ответе за мысли, то «брюшной» — за эмоции. Любые ощущения, все проблески интуиции базируются на реальной основе. Живот, как и голова, накапливает опыт и руководствуется им на практике.
Следует ли из этого, что живот вовлечен в интеллектуальную деятельность? Дар мышления животу пока не приписывают, но в способности самообучаться не отказывают. Может быть, нам надо почаще «прислушиваться» к своему животу?
В свою очередь видимо, между головным мозгом и пищеварительным нервным центром проложена прямая и надежная дорога. Пришел в волнение один — тут же непорядок в другом. Главный мостик, соединяющий два центра, — это вагус , или блуждающий нерв . От него отходят тысячи тонких волокон в нервную энтеросистему пищеварительного тракта.
Как пишет La Stampa (перевод на сайте Inopressa.ru август 2005) профессор Михаэль Гершон считает - у человека два глаза, две руки, две ноги и два мозга: один пульсирует в голове, другой активно действует в животе.
Профессор - мировая знаменитость: он возглавляет отделение анатомии и клеточной биологии Колумбийского университета в Нью-Йорке, считается одним из отцов нарождающейся дисциплины - нейрогастроэнтерологии и занимается поисками новых методик изучения человека.
Если мистиками, а вслед за ними и остальными, всегда подчеркивалась оппозиция "мозг - тело", то Гершон опровергает всех, утверждая странную вещь: мозг 1-й и мозг 2-й являются автономными единицами, однако находятся в постоянном контакте.
Спустя десятилетие после выхода в свет популярнейшего произведения "Второй мозг" американский ученый подтверждает предположение, что нервная система кишечника - это не тупое скопление узлов и тканей, выполняющих команды центральной нервной системы, как гласит старая медицинская доктрина, а уникальная сеть, способная осуществлять сложные процессы самостоятельно.
Примечательно, что кишечник продолжает функционировать, даже когда отсутствует связь с головным и спинным мозгом. Мозг "номер 2" самостоятельно решает все аспекты пищеварения на всем протяжении желудочно-кишечного тракта - от пищевода до кишечника и прямой кишки. При этом им используются те же инструменты, что и "благородным" мозгом: целой паутиной нейронных цепочек, нейропередатчиков и протеинов. Эволюция свидетельствует о своей проницательности: вместо того, чтобы заставлять голову жестоко напрягаться работой миллионов нервных клеток для связи с удаленным участком организма, она предпочла передоверить управление центру, расположенному в контролируемых им зонах.
И так же, как и мозг "номер 1", второй мозг, утверждает Гершон, это обширный банк данных, в котором миллионы лет экспериментов сохранили многочисленные поведенческие программы, готовые начать действовать в зависимости от ситуации, иными словами, пищеварения: идет ли речь о булочке, о полноценном ужине, непривычной еде или строгой диете. "Второй" мозг всегда знает, как реагировать, активизируя правильные энзимы и извлекая питательные вещества для лучшего питания организма.
Секретным оружием желудка для работы "на повышенных оборотах" является хорошо известный нейропередатчик, серотонин
. Совершенно неожиданно выяснилось, что почти весь серотонин, 95%, концентрируется в кишечнике, где действует с максимальной эффективностью. Пищеварительный процесс начинается лишь тогда, когда специальные клетки (энтерохромаффин) всасывают его в стенки кишечника, который реагирует благодаря семи рецепторам и передает приказ нервным клеткам высвобождать энзимы и заставлять их циркулировать.
Серотонин также является посланником, который информирует мозг о том, что происходит в животе. Еще одним открытием стало то, что 90% информации поступает в одном направлении
. Передача происходит почти всегда снизу вверх
, и чаще всего сообщения бывают плохими. Так, например, происходит с распространенным синдромом расстройства желудка, которым страдает каждый третий человек. И в этом случае, как и при депрессии, одной из причин является изменение количества объема нейропередатчика: чрезмерное вместо недостаточного. Это вина молекулы, которая должна его транспортировать, "серт": у многих людей она не функционирует должным образом.
С новым открытием, отмечает Гершон, для психиатров и гастроэнтерологов открываются новые терапевтические возможности.
Наталья БЕХТЕРЕВА, академик
В кишечнике образуется множество пептидных, белковых форм, которые имеют прямое отношение к деятельности головного мозга. Плохая работа желудка и кишечника вызывает депрессию, что известно всем язвенникам. Может быть, из внутренних органов кишечник более всего связан с головным мозгом. Болезни Альцгеймера и Паркинсона укладываются в пептидные представления. Гипотезу о существовании не отдельных нервных клеток, а нейронных сетей в брюшной полости надо внимательно проверить.
Второй человеческий мозг -это не спиной или костный мозг, а образование, имеющееся у человека в его кишечно-желудосном тракте .
Оно настолько напоминает настоящий мозг, что его по праву можно назвать «вторым мозгом «. Некоторые не сомневаются, что этот мозг вовлечён в интеллектуальную деятельность человека. Во всяком случае, к такому выводу можно прийти в результате достижений нейрогастроэтерологии.
Создатель этой дисциплины Майкл Гершон из Колумбийского университета. Было установлено, что в складках тканей, выстилающих пищевод, желудок , кишечник, имеется комплекс нервных клеток, обменивающихся сигналами с помощью специальных веществ-нейротрансмиттеров. Это позволяет всему этому комплексу работать независимо от головного мозга, также, как и головной мозг, способен обучаться. Как и головной, этот мозг питают «глиальные» клетки, имеет те же клетки, ответственные за иммунитет, такую же защиту. Сходство усиливается теми нейротрансмиттерами, как серотонин, допамин, глютамат, такими же белками-нейропептидами.
Своим происхождением этот удивительный мозг обязан тому, что древнейшие трубчатообразные предки имели то, что называется «рептильным мозгом» — примитивную нервную систему, которая в процессе усложнения организмов дали существа с головным мозгом, функции которого исключительно многообразны. Оставшаяся реликтовая система преобразовалась в центр, управляющий деятельностью внутренних органов, и, прежде всего, пищеварения.
Этот процесс прослеживается в развитии эмбрионов, у которых изначальный сгусток клеток на ранней стадии формирования нервной системы сначала разделяется, и одна часть преобразуется в центральную нервную систему, а вторая — блуждает по телу, пока не оказывается в кишечно-желудочном тракте. Здесь она превращается в автономную нервную систему; и только позже обе эти системы соединяются с помощью вагуса — специального нервного волокна.
До недавнего времени считалось, что этот тракт является просто мышечной трубкой с элементарными рефлексами. И никто и не подумал внимательно посмотреть на структуру, численность и деятельность этих клеток. Но позднее удивились, что их число составляет примерно сто миллионов. Вагус не в состоянии обеспечить тесное взаимодействие этого сложного комплекса с головным мозгом, поэтому стало ясно, что желудочный мозг работает автономно. Более того, её деятельность мы ощущаем как «внутренний голос», как то, что мы спосбны «чувствовать печёнкой».
Следует отметить, что такая автономная система не является исключением для организма, но она отличается исключительной сложностью и развитостью связей и наличием тех химических соединений, которые так характерны для головного мозга.
Основной функцией этого мозга контролировать деятельность желудка и процесс пищеварения: следит за характером пищи, регулирует скорость пищеварения, ускоряя или замедляя выделение пищеварительных соков. Любопытно, что как и головной мозг, желудочный
также нуждается в отдыхе, погружается в состояние, аналогичное сну. В этом сне выделяются и стадии быстрого, сопровождающаяся появлением соответствующих волн, мышечных сокращений. Эта стадия удивительно похожа на ту стадию обычного сна, во время которой человек видит сновидения.
Во время стресса желудочный мозг, как и головной, выделяет специфические гормоны, в частности, избыток серотонина. Человек испытывает состояние, когда у него «на душе кошки скребут», а в случае особо острого состояния — желудок приводится в повышенное возбуждение и появляется «медвежья болезнь» — понос от страха.
У врачей давно существует термин «нервный желудок», когда этот орган реагирует на сильные раздражения особенно сильной изжогой, спазмой дыхательных мышц. При дальнейшем действии нежелательного раздражителя по команде головного мозга в желудок выделяются вещества, вызывающие воспаление желудка и даже язву.
Деятельность этого удивительного мозга влияет и на активность головного мозга. Это, в частности, выражается в том, что при нарушении пищеварения в головной мозг посылаются сигналы, вызывающие тошноту, головную боль и прочие неприятные ощущения. Очевидно, что здесь же кроется и причина алергического действия на организм ряда веществ.
Этот мозг способен формировать и условные рефлексы. Так в одной из клиник для парализованныхпунктуальный медбрат аккуратно в определённый срок- в 10 часов утра — ставил больным клизмы. Сменивший через некоторое время его коллега решил проводить эту операцию только тогда, когда возникнет явный запор. Но на следующее же утро, в 10 утра желудки
всех больных опорожнились сами собой.
Не исключено, что именно реакцией желудочного мозга объясняются кошмары при переедании. Ещё предстоит узнать, какую роль этот мозг играет в процессе мышления
Кишечник страшно недооценен. Думаете, все, на что он способен, — переваривать пищу и создавать пищевые комки? На самом деле он выше, чище и лучше этого! Кишечник — это настоящий супергерой организма, который наравне с мозгом отвечает за миллион важных вещей, включая наше настроение, цвет лица и работоспособность.
Итак, что он умеет?1. Кишечник контролирует наши эмоции, и неправильное питание может стать причиной тревожности и неврозов.
Исследования показали, что некоторые микроорганизмы способны производить нейромедиаторную гаммааминомасляную кислоту (ГАМК). Это одна из наиболее распространенных сигнальных молекул в нервной системе. Она контролирует отделы головного мозга, отвечающие за эмоции, и лимбическую систему. Многие успокоительные препараты — валиум, ксанакс и клонопин — нацелены на ту же систему сигнализации, имитируя действие ГАМК.
2. Наше питание в детстве определяет, будем ли мы страдать от ожирения после 30 лет.
Кишечный микробиом человека, который формируется в первые два с половиной — три года жизни, предназначен оставаться таким на протяжении всей жизни. Образно говоря, организм ребенка как бы комплектует состав симфонического оркестра, в котором каждый вид кишечных бактерий играет на своем инструменте.
3. Весь сложный процесс пищеварения кишечник контролирует с помощью встроенного «компьютера».
Пищеварением в значительной степени управляет энтеральная (внутрикишечная) нервная система (ЭНС) — удивительная сеть из 50 млн нервных клеток, выстилающая весь желудочно-кишечный тракт — от пищевода до прямой кишки. Этот «второй мозг» меньше первого, то есть головного, вес которого колеблется от 1000 до 2000 г, но со всем, что имеет отношение к пищеварению, он справляется блестяще.
4. Пищевой тракт отражает любые эмоции, которые происходят в головном мозге.
Когда вы кипите от негодования, оказавшись на дороге в пробке, головной мозг посылает совокупность сигналов ЖКТ и мышцам лица. Те так же резко реагируют на поступающие сигналы. Когда вы негодуете на водителя, который вас «подрезал», ваш желудок начинает энергично сокращаться, что приводит к увеличению выработки соляной кислоты и замедлению процесса удаления съеденного на завтрак омлета. При этом кишечник сжимается и выделяет слизь и пищеварительные соки. Почти то же самое происходит, когда вы беспокоитесь или расстроены. По сути, пищеварительный тракт отражает любые эмоции, которые возникают в головном мозге.
И напоследок маленькая зарисовка из книги Эмеран Майер о том, что ваш кишечник, этот незаметный супергерой, делает для вас каждый день. Разве он не заслуживает восхищения?
Представьте, что вы отправились в ресторан. Официант приносит хорошо прожаренный стейк, и вы с удовольствием принимаетесь за еду. Вот краткое описание того, что происходит с той минуты, когда вы положили первый кусок стейка в рот, хотя, возможно, это не та тема, которую хочется обсуждать за столом.
Еще до того как вы прожуете и проглотите первый кусок, ваш желудок наполнится соляной кислотой, которая может быть такой же концентрации, как в батарейке. И когда в желудок попадает частично прожеванный кусок стейка, кислота начнет измельчать его до крохотных частиц.
В то же время желчный пузырь и поджелудочная железа готовят тонкую кишку к началу работы, вводя в нее желчь и другие пищеварительные ферменты, помогающие переваривать жиры и сложные углеводы. Когда из желудка мелкие частицы стейка попадают в тонкую кишку, ферменты и желчь перерабатывают их в питательные вещества, часть которых тонкая кишка может поглотить, а затем передать в остальные части пищеварительного тракта. По мере переваривания пищи мышцы стенок кишечника ритмично сокращаются (этот процесс называется перистальтикой), благодаря чему пища перемещается вниз по желудочно-кишечному тракту.
Сила, продолжительность и направление перистальтики зависят от типа съеденной пищи: чтобы усвоить жир и сложные углеводы, требуется больше времени, на переработку сладкого напитка — меньше. При этом некоторые участки стенок кишечника сокращаются, направляя перевариваемую пищу к слизистой оболочке тонкой кишки, в которой происходит всасывание питательных веществ. В толстой кишке мощные перистальтические волны перемещают пищевую кашицу (химус) вперед и назад, извлекая и поглощая из нее до 90% воды. Наконец еще одна мощная волна сжатия перемещает содержимое к прямой кишке, как правило, вызывая желание совершить акт дефекации.
Между приемами пищи проходят различные волны сокращения (так называемый мигрирующий моторный комплекс), когда пищеварительный тракт выполняет свои моторные функции. В этот период он наводит порядок, как домохозяйка, удаляя все, что желудок не смог растворить или разделить на достаточно мелкие фрагменты: например, не растворившиеся до конца лекарственные препараты и кусочки арахиса. Каждые 90 минут эта сократительная волна медленно перемещается от пищевода до прямой кишки, создавая давление, достаточное, чтобы расколоть орех и переместить нежелательные микроорганизмы из тонкой кишки в толстую. В отличие от перистальтического рефлекса, волна «домашней уборки» возникает только тогда, когда в желудочно-кишечном тракте уже не осталось пищи, которую надо переварить (например, во время сна). Выключается «режим уборки ЖКТ» в тот момент, когда за завтраком вы отправляете в рот первый кусок еды.
Иллюстрация: Shutterstock
В настроении, принятии решений и поведении человека задействован не только головной мозг, но и ЖКТ. В организме человека существует отдельная нервная система, которая настолько сложна, что ее называют вторым мозгом. Она состоит примерно из 500 миллионов нейронов, а в длину составляет около 9 метров и пролегает от пищевода до ануса.
Именно этот «мозг» может отвечать за поедание вредной пищи во время стрессов, изменениях настроения и некоторые заболевания..
Энтеральная нервная система - Ваш «второй мозг»
В стенках ЖКТ находится энтеральная нервная система (ЭНС), которая, как полагалось ранее, участвует исключительно в контроле процесса пищеварения. Теперь же специалисты предполагают, что она играет важную роль в физическом и психическом состоянии человека. Она может работать автономно и взаимодействовать с головным мозгом.
Если заглянуть внутрь человеческого тела, сложно будет не заметить головной мозг и ответвления нервных клеток вдоль позвоночника. ЭНС - широкая сеть нейронов, расположенная в двух слоях ткани кишечника, менее заметна, потому и была открыта только в средине XIX века. Она представляет собой часть автономной нервной системы, сети периферических нервов, которые контролируют функции внутренних органов.
На протяжении многих лет люди верили, что кишечник взаимодействует с мозгом, влияя на здоровье человека.
Помимо контроля механического смешивания пищи в желудке и координирования мышечных сокращений для перемещения пищи по ЖКТ, ЭНС также поддерживает биохимическую среду в различных отделах ЖКТ, благодаря чему поддерживается надлежащий уровень рН и химический состав, необходимый для работы пищеварительных ферментов .
Однако есть еще одна причина, по которой ЭНС необходимо такое количество нейронов - прием пищи сопряжен с опасностью. Бактерии и вирусы, которые попадают в ЖКТ с пищей, не должны захватить организм. Если патоген проникает через слизистую оболочку кишечника, иммунные клетки начнут секретировать воспалительные вещества, в т.ч. гистамин, которые распознают нейроны ЭНС. Второй мозг либо запускает диарею, либо сообщает головному мозгу о необходимости очищения иным способом - посредством рвоты (или же оба процесса протекают одновременно).
На протяжении многих лет люди верили, что кишечник взаимодействует с мозгом, влияя на здоровье человека. Однако подтвердить такую связь удалось относительно недавно, когда стало ясно, что ЭНС может действовать автономно, а также с открытием ее основного канала связи с мозгом - блуждающего нерва. На самом деле, около 90% сигналов, передающихся по блуждающему нерву, поступают не сверху (из головного мозга), а снизу (с ЭНС).
Второй мозг - фактор хорошего самочувствия
У второго мозга с первым много общих особенностей - он также состоит из различных типов нейронов и вспомогательных глиальных клеток. У него также есть свой аналог гематоэнцефалического барьера, поддерживающего стабильность физиологической среды. Второй мозг также вырабатывает целый ряд гормонов и около 40 нейромедиаторов тех же классов, что вырабатываются в головном мозге.
Интересно, что около 95% серотонина в организме приходится именно на ЭНС.
Какие существуют особенности и функции ЭНС?
- Дофамин является сигнальной молекулой, связанной с чувством удовольствия и системой вознаграждения. В кишечнике он также выполняет функцию сигнальной молекулы, которая передает сообщения между нейронами и, к примеру, координирует сокращение мышц толстой кишки. Серотонин, который вырабатывается в ЖКТ, попадает в кровь и участвует в восстановлении поврежденных клеток печени и легких. Также он необходим для нормального развития сердца и регуляции плотности костей.
- Настроение. Очевидно, что кишечный мозг не отвечает за эмоции. Однако, теоретически, нейромедиаторы, вырабатываемые в ЖКТ, могут попадать в гипоталамус. Нервные сигналы, отправляемые из ЖКТ в мозг, действительно могут влиять на настроение. Исследование, опубликованное в 2006 году в журнале The British Journal of Psychiatry, показало, что стимуляция блуждающего нерва может быть эффективной в лечении хронической депрессии.
- «Бабочки в животе» являются результатом оттока крови к мышцам в части реакции «бей или беги», запускаемой мозгом. Однако стресс также способствует повышению выработки грелина, который, помимо усиления чувства голода, снижает уровень тревожности и депрессии. Грелин стимулирует выброс дофамина, воздействуя на нейроны, задействованные в путях удовольствия и вознаграждения, а также посредством сигналов, передаваемых через блуждающий нерв.
Специалисты полагают, что проблемы с ЭНС связаны с различными заболеваниями, поэтому второй мозг заслуживает намного больше внимания со стороны ученых. Контроль ожирения, диабета, болезни Альцгеймера и Паркинсона и прочих недугов - потенциальные преимущества дальнейшего изучения ЭНС.
Loading...