Dar iki mūsų eros žarnynas buvo laikomas svarbiu organu, kuris žmogaus organizmui buvo lyginamas su dangaus ar pragaro vartais. Hipokratas atrado ryšį tarp žmogaus gyvenimo kokybės ir trukmės su jo žarnyno būkle. „Žmogaus mirtis prasideda nuo jo žarnyno“, – sakė mokslininkas.
Endokrinologė, medicinos mokslų kandidatė Lilit Egshatyan* papasakojo „Social Navigator“ apie svarbų žarnyne gyvenančių mikroorganizmų vaidmenį.
— Lilith Vanikovna, ar Hipokratas buvo teisus, skirdamas tokį svarbų vaidmenį žarnyno mikroorganizmams?
- Teisingai. O didysis rusų mokslininkas Ilja Iljičius Mečnikovas daugiau nei prieš 100 metų suformulavo klasikines idėjas apie mikrofloros vaidmenį ir jų bei makroorganizmo santykių prigimtį. Jis sakė: „Ankstyvas ir skausmingas žmogaus senėjimas priklauso nuo tam tikrų žarnyno floros mikrobų apsinuodijimo, o viskas, kas užkerta kelią žarnyno puvimui, turėtų pagerinti sveikatą ir atitolinti senatvę“. Mechnikovas taip pat teigė, kad „galima pratęsti gyvenimą chirurginiu būdu pašalinus gaubtinę žarną iš kūno“.
Tačiau nepaisant to, svarbus žarnyno vaidmuo žmogaus organizmui buvo nesąmoningai ignoruojamas daugelį dešimtmečių. Žarnynas buvo laikomas tik maisto transportavimo ir paskirstymo bei jo likučių pašalinimo organu. Pastaraisiais metais stebimas išaugęs susidomėjimas jos tyrimu, kuris siejamas su šiuolaikinių molekulinių genetinių tyrimų metodų – didelio našumo lygiagrečios sekos – kūrimu. Skirtingai nuo tradicinių metodų, naudojant šią techniką buvo galima įvertinti mikroorganizmų kokybines ir kiekybines savybes bei jų sąveiką su makroorganizmu, tai yra su žmonėmis.
– Ką šiuo metu žino mokslininkai?
— Iki šiol sukauptų duomenų kiekis rodo svarbų mikrobinių ląstelių, bendrai vadinamų mikrobiota, vaidmenį makroorganizmo veikloje. Mokslininkai nustatė, kad žmogaus kūne yra mažiausiai 100 trilijonų mikrobų ląstelių, kurių bendras svoris didesnis nei du kilogramai, nepaisant to, kad bakterijų ląstelė yra lengvesnė už orą.
Iš 10 žmogaus kūno ląstelių tik viena iš tikrųjų yra žmogaus, o likusios devynios ląstelės yra mikroorganizmai. Šių bakterijų genome yra šimtai genų (daugiau nei 100 kartų daugiau nei žmogaus genome), pasižyminčių dideliu bakterijų ląstelių metaboliniu aktyvumu. Žarnyno kolonizacija vyksta dar prieš gimdymą, intrauterinio vystymosi metu. Pasibaigus pirmiesiems gyvenimo metams, žarnyno mikrobiotos sudėtis priartėja prie suaugusio žmogaus floros ir visiškai atitinka ją po dvejų su puse metų.
- Ar tikrai taip? Manoma, kad vaikai gimsta su steriliomis žarnomis.
- Taip tai yra. Mikrobų rRNR buvimas naujagimių placentoje, amniono skystyje, virkštelės kraujyje ir mekoniume rodo žarnyno kolonizaciją prieš gimimą.
Žarnynas yra antrosios smegenys
– Kokį vaidmenį atlieka šios bakterijos?
— Bakterijos padeda virškinti, dalyvauja formuojant žarnyno imunitetą, užkertant kelią patogenų kolonizacijai, dalyvauja hormonų, biologiškai aktyvių medžiagų, vitaminų sintezėje, apsaugo organizmą nuo toksinų, kancerogenų, alergenų.
— Egzistuoja tezė, kad mikrobiota gali turėti įtakos žmogaus nuotaikai. Tai yra tiesa?
— Taip, bakterijos veikia psichoemocinį šeimininko elgesį.
Šiandien žarnos dar vadinamos antrosiomis smegenimis. Daugybė eksperimentinių ir klinikinių tyrimų patvirtina ryšį tarp žarnyno mikrobiotos ir centrinės nervų sistemos.
Tyrimai parodė, kad probiotikų, kurie yra naudingi mikrobai, vartojimas žymiai pagerina žmogaus nuotaiką. O eksperimentinių pelių užsikrėtimas padidina jų nerimą keliantį elgesį.
Viena iš pagrindinių žarnyno mikrobiotos funkcijų yra skaidulų skaidymas, nes žmogaus virškinimo trakte jų nevirškina fermentai. Šio proceso metu sintetinami metabolitai, tai trumpos grandinės riebalų rūgštys, kurios veikia visus medžiagų apykaitos procesus, imuninę sistemą, taigi ir nuotaiką bei elgesį. Eksperimentiškai įrodyta, kad sviesto rūgšties (vienos iš šių rūgščių formų) davimas pelėms padidina atsparumą stresui ir pagerina nuotaiką.
— Kaip žmogus įtakoja savo mikrobiotos būklę?
— Mikrobiota yra tam tikras makroorganizmo indikatorius, reaguojantis į fiziologinius, mitybos, klimato ir geografinius veiksnius, keisdamas savo kokybinę ir kiekybinę sudėtį. Žinoma, yra bendrų ir skirtingų interesų tarp bakterijų ir makroorganizmo. Vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos žarnyno mikrobiotos sudėčiai ir žmonių sveikatai, yra mityba arba tam tikri mitybos pomėgiai.
- Pavyzdžiui?
— Atskleista, kad per pastaruosius 30 metų, kai vakarietiškas gyvenimo būdas paplito, pavyzdžiui, Japonijoje, lėtinių uždegiminių žarnyno ligų paplitimas išaugo 100 kartų. Ir tai yra ne genetinio polinkio sirgti šiomis ligomis rezultatas, o mitybos pokyčių, įskaitant dumblių vartojimo mažinimą ir perėjimą prie europietiškos dietos, kurioje vyrauja gyvuliniai riebalai ir baltymai.
Kaip per dvi savaites priaugti 60% kūno riebalų
– Tai yra, pakeitę mitybą, galite daryti įtaką mikrobiotos būklei. Tikriausiai, neišlipant iš sporto salės įmanoma paveikti riebalų kiekį organizme, dėl ko dabar visi nerimauja?
— Pasaulio sveikatos organizacija nutukimą paskelbė epidemija. Laviną primenantis nutukimo paplitimo padidėjimas buvo hipotezės apie jo infekcinį pobūdį pagrindas.
Buvo atlikti eksperimentai su pelėmis, kurie parodė, kad nei genetinis polinkis į nutukimą, nei kaloringa dieta nesukelia nutukimo pelėms be mikrobų. O nutukusių pelių mikrobiotą pristačius šioms pelėms be mikrobų, riebalinio audinio masė per dvi savaites padidėjo 60%, nepakeitus dietos. Gyvūnų nutukimas taip pat atsiranda jiems užsikrėtus.
Žarnyno mikrobiota paprastai būna panaši tarp tos pačios šeimos narių, nes vienų mitybos pomėgiai daro įtaką kitų maistui, todėl padaugėja bakterijų, pritaikytų tai dietai.
Mikrobiotos sudėties įvairovės mažėjimui įtakos turi ir „vakarietiška dieta“, arba racionas, kuriame stinga maistinių skaidulų, nes nesant skaidulų žarnyne, netenkama tam tikrų bakterijų ir jų genų, kurie skaido skaidulas. . Sumažėjus įvairovei, daugėja „blogųjų“ bakterijų, kurios iš žmogaus suvartojamo maisto pasisavina daugiau kalorijų, todėl didėja riebalinio audinio masė. Didėjant įvairovei arba turtingai mikroflorai, bakterijos naudoja išteklius konkurencijai ir bendradarbiavimui, o ne manipuliavimui šeimininku.
Eksperimentai su pelėmis parodė, kad žema rūšinė sudėtis yra paveldima ir net kai į racioną grąžinamas didelis kiekis skaidulų, neatsistato visi taksonai (mikroorganizmų grupės), o su kiekviena sekančia karta šis gebėjimas mažėja. Žmonių statistika rodo, kad kas antram nutukusiam vaikui vienas iš tėvų turi riebalų apykaitos sutrikimą, o 1/3 abu tėvai yra nutukę arba turi antsvorio. Taigi, jei pyrago pasirinkimas vietoj pluošto tapo įprastas, greičiausiai jau sugadinote savo palikuonių sveikatą.
Daugybė tyrimų aptiko antikūnų prieš įvairius mikroorganizmus organuose ir pačiame riebaliniame audinyje.
Šiuo metu netgi yra terminas „mikrobinis nutukimas“, kurį sugalvojo mikrobiologas Patrickas Kani. Remiantis jo tyrimais, nutukimas gali būti „užkrečiamas“, kai „nutukimo“ bakterijos perduodamos nuo žmogaus žmogui.
Nustatyta, kad nutukimo rizika vienam iš draugų padidėja 57%, jei kitas yra nutukęs. Todėl galime diskutuoti, kas yra nutukimas – socialinė ar infekcinė liga?
— Kaip galima užsikrėsti „nutukimo“ bakterijomis?
— Dar 1982 metais buvo aprašytas albinosų pelių nutukimo išsivystymas virusinės infekcijos metu. Žmonėms taip pat buvo nustatyta, kad tam tikras adenovirusas (ūminių kvėpavimo takų virusinių infekcijų sukėlėjas) gali sukelti nutukimą. Tačiau nutukimas turi daugybę priežasčių ir daugeliu atvejų jį sukelia ne virusas, o gyvenimo būdas.
Nors literatūroje kalbama apie galimą paprasto rankų plovimo įtaką svorio kontrolei, nereikia baimintis, kad galite užsikrėsti nuo nutukusio draugo/giminaičio. Neįmanoma užsikrėsti nutukimu, klasikine šio termino prasme, nes nėra „paprastų būdų“ perduoti „nutukimo“ bakterijas nuo žmogaus žmogui. Dominuojantis būdas yra savo mitybos pasirinkimų įtaka kito maisto suvartojimui.
2013 m. Rusijoje mes (mokslininkai iš federalinės valstybės biudžetinės įstaigos „Valstybinis medicinos mokslinių tyrimų centras“, N. I. Pirogovo vardo valstybinės biudžetinės aukštojo profesinio mokymo įstaigos RNRU „Rusijos gerontologijos mokslo ir klinikos centras“, federalinės valstybės biudžetinės įstaigos). „Fizikos ir chemijos tyrimų institutas“) atliko tyrimą, kurio tikslas buvo ištirti žarnyno mikrobiotos sudėties ypatybes, priklausomai nuo mitybos pobūdžio pacientams, kurių metabolinė būklė yra skirtinga. Darbo metu nustatėme bakterijas, kurios buvo susijusios su sutrikusia angliavandenių apykaita, nutukimu, lėtiniais uždegimais, ateroskleroze ir pan. Įdomus faktas buvo tai, kad bakterijos, kurios buvo susijusios su 2 tipo cukriniu diabetu, paveikė angliavandenių apykaitos sutrikimus net tada, kai suvartojama mažiau angliavandenių ir riebalų nei sveiki žmonės. Mūsų rezultatai, kaip ir pasauliniai, rodo, kad egzistuoja „veiksmingesnės“ bakterijos, kurių buvimas jau padidina medžiagų apykaitos sutrikimų riziką, nepaisant mitybos.
— Ką ekspertai pataria, kaip paprasti žmonės gali stebėti savo mikrobiotos būklę?
„Kol negalėsime geriau suprasti bakterijų indėlio ir atskirų taksonų sąveikos, didėjanti mikrobų įvairovė žarnyne turės veiksmingesnę įtaką šeimininko sveikatai“.
Moksliniuose ir populiariuose straipsniuose aptariamos įvairios „civilizacijos ligų“ prevencijos priemonės.
Ankstyva prevencija. Žinoma, normaliam mikrobiotos vystymuisi svarbu: natūralus gimdymas; ankstyvas žindymas; maitinimas krūtimi pirmuosius keturis – šešis gyvenimo mėnesius; nesant motinos pieno, pritaikytų mišinių naudojimas.
Mityba. Visą gyvenimą svarbus veiksnys yra mitybos apribojimai, maistinių skaidulų įtraukimas į racioną (vidutiniškai 30 gramų maistinių skaidulų per dieną padeda išvengti daugelio ligų – nuo širdies ir kraujagyslių iki žarnyno), taip pat natūralaus fermentuoto pieno vartojimas. produktai, marinuotos daržovės ir pan.
Atsisakymas savarankiškai gydytis. Terapiją turi skirti gydytojas ir tik taip, kaip nurodyta. Nekontroliuojama antibiotikų terapija „tik tuo atveju“, pirma, sukelia atsparumo terapijai formavimąsi, o tai jau yra pasaulinė problema, antra, padidina medžiagų apykaitos sutrikimų riziką. Nustatyta, kad vartojant du ar daugiau antibiotikų kursų, padidėja rizika susirgti diabetu.
Probiotikai(„specifinės mikroorganizmų gyvybės kultūra“). Nepaisant teigiamų probiotikų vartojimo rezultatų, turite suprasti, kad nėra aiškių kriterijų, kuriai bakterijų padermei reikia pagerinti kompozicijos įvairovę. Kiekvieno žmogaus žarnynas yra unikalios sudėties, o probiotiko vartojimas ne visada gali turėti teigiamą poveikį organizmui. Probiotikų poveikio mikrobų sudėčiai tyrimas yra tik spėlionių stadijoje, todėl juos taip pat reikėtų vartoti tik rekomendavus gydytojui, nes reikia individualiai parinkti vaistą.
Prebiotikai t.y., pirmenybė teikiama nevirškinamiems junginiams, skatinantiems naudingų mikrobų augimą, nes tokiu atveju nereikia griežtai individualiai parinkti vaisto, jie yra atsparūs virškinimo trakto išskyrų poveikiui, juos lengva laikyti ir, svarbiausia atkurti savo mikrobiocenozę.
Išmatų mikrobiotos transplantacija. Įrodyta, kad ši technika duoda gerų rezultatų ir pašalina pagrindinę uždegiminių žarnyno ligų priežastį. Manoma, kad persodinant mikrobiotą galima koreguoti medžiagų apykaitos sutrikimus ir atkurti prarastą bakterijų įvairovę. Keletas nutukimo išmatų transplantacijos tyrimų parodė gerus rezultatus tinkamai parinkus donorą. Tačiau iki šiol nėra standartinių „idealaus“ donoro atrankos kriterijų, nes tai gali būti neigiamų rezultatų ir infekcijų perdavimo priežastis.
— Kaip techniškai galima atlikti išmatų mikrobiotos transplantaciją?
— Pirmą kartą išmatų mikrobiotos transplantacijos terapinis panaudojimas buvo 1958 m., gydant uždegimines žarnyno ligas. Sergant žarnyno ligomis, naudojami įvairūs vartojimo būdai: per nazogastrinį zondą, atliekant ezofagogastroduodenoskopiją, kolonoskopiją, tiesiosios žarnos klizmą ir pan. Vartojimo būdo pasirinkimas priklauso nuo ligos tipo ir anatomijos. Duomenų, koks vartojimo būdas yra veiksmingiausias gydant medžiagų apykaitos sutrikimus ir nutukimą, nėra. Todėl 2010 metais buvo sukurtos rūgštims atsparios gelio kapsulės, kurios netirpsta skrandyje ir į šias kapsules buvo supakuotos išmatos. Tačiau yra ir tinkamo užšaldymo problema, kad išgyventų naudingos bakterijos.
Todėl akivaizdu, kad palaikyti homeostazę ir normalią medžiagų apykaitą neįmanoma, neatkuriant normalių žarnyno mikroorganizmų asociacijų įvairovės. Daugelio tyrimų rezultatai rodo, kad taikant tinkamą mitybą ir keičiant gyvenimo būdą galima teigiamai paveikti mikrobiotos sudėtį. Nepaisant nustatyto įvairių vaistų poveikio, norint objektyvizuoti terapiją, reikia atlikti tolesnius tyrimus.
Kalbino Jevgenijus Eremkinas
Antrosios žmogaus smegenys yra ne nugara ar kaulų čiulpai, o darinys, kurį žmogus turi savo virškinimo trakte. Tai labai primena tikras smegenis, kad jas galima teisingai vadinti „antromis smegenimis“. Kai kurie neabejoja, kad šios smegenys dalyvauja žmogaus intelektinėje veikloje. Bet kokiu atveju tokią išvadą galima padaryti remiantis neurogastroeterologijos pasiekimais. Šios disciplinos kūrėjas yra Michaelas Gershonas iš Kolumbijos universiteto. Nustatyta, kad stemplę, skrandį ir žarnas išklojančių audinių raukšlėse yra nervinių ląstelių kompleksas, kuris keičiasi signalais naudodamas specialias neurotransmiterių medžiagas. Tai leidžia visam kompleksui veikti nepriklausomai nuo smegenų, lygiai taip pat, kaip smegenys gali mokytis. Kaip ir smegenys, šios smegenys maitinamos „glialinėmis“ ląstelėmis, turi tas pačias ląsteles, atsakingas už imunitetą, ir tą pačią apsaugą. Panašumą sustiprina neurotransmiteriai, tokie kaip serotoninas, dopaminas, glutamatas ir tie patys neuropeptidiniai baltymai.
Šios nuostabios smegenys atsirado dėl to, kad seniausi vamzdiniai protėviai turėjo vadinamąsias „roplių smegenis“ - primityvią nervų sistemą, kuri, didėjant organizmų sudėtingumui, sukūrė būtybes su smegenimis, kurių funkcijos yra itin įvairios. Likusi reliktų sistema buvo paversta centru, kuris kontroliuoja vidaus organų veiklą, o svarbiausia – virškinimą.
Šį procesą galima atsekti vystantis embrionams, kai pradinis ląstelių krešulys ankstyvoje nervų sistemos formavimosi stadijoje pirmiausia yra padalinamas, o viena dalis paverčiama centrine nervų sistema, o antroji klaidžioja po kūną. kol atsidurs virškinamajame trakte. Čia jis virsta autonomine nervų sistema; ir tik vėliau abi šios sistemos sujungiamos vagos – specialios nervinės skaidulos – pagalba.
Dar visai neseniai buvo manoma, kad šis traktas yra tiesiog raumenų vamzdelis su elementariais refleksais. Ir niekas negalvojo atidžiai pažvelgti į šių ląstelių struktūrą, skaičių ir aktyvumą. Tačiau vėliau jie nustebo, kad jų skaičius siekia apie šimtą milijonų. Vagus nepajėgia užtikrinti glaudžios šio kompleksinio komplekso sąveikos su smegenimis, todėl paaiškėjo, kad skrandžio smegenys veikia autonomiškai. Be to, jos veiklą jaučiame kaip „vidinį balsą“, kaip kažką, ką galime „jausti kepenimis“.
Reikia pažymėti, kad tokia autonominė sistema nėra išimtis kūnui, tačiau ji išsiskiria išskirtiniu sudėtingumu ir ryšių išsivystymu bei tų cheminių junginių buvimu, kurie taip būdingi smegenims.
Pagrindinė šių smegenų funkcija – kontroliuoti skrandžio veiklą ir virškinimo procesą: jos stebi maisto pobūdį, reguliuoja virškinimo greitį, pagreitindamos ar sulėtindamos virškinimo sulčių išsiskyrimą. Įdomu tai, kad, kaip ir smegenims, skrandžio smegenims taip pat reikia poilsio ir pasinerti į būseną, panašią į miegą. Šiame sapne taip pat išskiriami greito miego etapai, lydimi atitinkamų bangų ir raumenų susitraukimų. Šis etapas labai panašus į normalaus miego stadiją, kurios metu žmogus sapnuoja.
Streso metu skrandžio smegenys, kaip ir smegenys, išskiria specifinius hormonus, ypač serotonino perteklių. Žmogus išgyvena būseną, kai „katės drasko jo sielą“, o esant ypač ūmiai būklei, per daug susijaudina skrandis ir atsiranda „meškos liga“ - viduriavimas iš baimės.
Gydytojai jau seniai vartoja terminą „nervinis skrandis“, kai šis organas į stiprų dirginimą reaguoja ypač stipriu rėmuo ir kvėpavimo raumenų spazmais. Toliau veikiant nepageidaujamam dirgikliui, smegenims įsakius, į skrandį išsiskiria medžiagos, sukeliančios skrandžio uždegimą ir net opas.
Šių nuostabių smegenų veikla turi įtakos ir smegenų veiklai. Tai ypač išreiškiama tuo, kad sutrikus virškinimui į smegenis siunčiami signalai, sukeliantys pykinimą, galvos skausmą ir kitus nemalonius pojūčius. Akivaizdu, kad tai taip pat yra daugelio medžiagų alerginio poveikio organizmui priežastis.
Šios smegenys taip pat gali formuoti sąlyginius refleksus. Taigi vienoje iš paralyžiuotų klinikų punktuali slaugytoja pacientams tam tikru laiku – 10 valandą ryto – kruopščiai klizdavo. Po kurio laiko jį pakeitęs kolega nusprendė atlikti šią operaciją tik tada, kai užkietėjo viduriai. Tačiau kitą rytą, 10 val., visų ligonių skrandžiai ištuštėjo.
Gali būti, kad būtent skrandžio smegenų reakcija paaiškina košmarus persivalgius. Belieka išsiaiškinti, kokį vaidmenį šios smegenys vaidina mąstymo procese.
Antrosios smegenys yra žarnyne
pradžioje anglas Newportas Langley suskaičiavo nervų ląstelių skaičių skrandyje ir žarnyne – 100 mln. Daugiau nei nugaros smegenyse! Čia nėra pusrutulių, tačiau yra platus neuronų ir pagalbinių ląstelių tinklas, kuriame cirkuliuoja įvairiausi impulsai ir signalai. Iškilo prielaida: ar tokį nervinių ląstelių sankaupą galima laikyti savotiškomis „pilvo“ smegenimis?
Neseniai neurogastroenterologijos profesorius Paulas Enckas iš Tiubingeno universiteto kalbėjo šiuo klausimu: „Pilvo smegenų struktūra yra maždaug tokia pati kaip ir smegenys. Jis gali būti pavaizduotas kaip kojinė, dengianti stemplę, skrandį ir žarnas. Alzheimerio ir Parkinsono ligomis sergančių žmonių skrandyje ir žarnyne aptinkami tie patys audinių pažeidimai, kaip ir smegenyse. Štai kodėl antidepresantai, tokie kaip Prozac, turi tokį poveikį skrandžiui.
Tačiau visi šie faktai yra tik netiesioginis paradoksalios hipotezės patvirtinimas. Kad neuronų armija virstų kažkuo panašiu į smegenis, ji turi būti organizuota. Aiškių šios organizacijos įrodymų kol kas nėra.
Neurogastroenterologijos profesorius Davidas Wingate'as iš Londono universiteto mano, kad žmogaus „pilvo“ smegenys yra primityvios vamzdinių kirmėlių nervų sistemos palikuonys. Evoliucijos metu „pilvo“ smegenys visiškai neišnyko. Tai visai ne atavizmas, o svarbus organas tiems žinduoliams, kurių embrionai vystosi motinos įsčiose. Kas žino, gal tai „vidinis balsas“, jungiantis mamą ir vaiką?
Kalifornijos universiteto fiziologijos profesorius Emerenas Mayeris, atlikdamas daugybę eksperimentų, įrodo, kad jei smegenys yra atsakingos už mintis, tai „pilvo“ smegenys yra atsakingos už emocijas. Bet kokie pojūčiai, visi intuicijos žvilgsniai yra pagrįsti tikru pagrindu. Skrandis, kaip ir galva, kaupia patirtį ir juo vadovaujasi praktiškai.
Ar iš to išplaukia, kad skrandis dalyvauja intelektualinėje veikloje? Mąstymo dovana skrandžiui dar nepriskirta, tačiau gebėjimas mokytis savarankiškai nepaneigiamas. Galbūt reikia dažniau „klausytis“ savo skrandžio?
Savo ruožtu, matyt, tarp smegenų ir virškinimo nervų centro yra tiesus ir patikimas kelias. Vienas iš jų susijaudino, bet kitas iškart sutriko. Pagrindinis tiltas, jungiantis du centrus vagusas, arba nervus vagus. Iš jo į nervinę virškinimo trakto enterosistemą nusidriekia tūkstančiai plonų skaidulų.
Kaip rašo La Stampa (2005 m. rugpjūčio mėn. vertimas svetainėje Inopressa.ru), profesorius Michaelas Gershonas mano, kad žmogus turi dvi akis, dvi rankas, dvi kojas ir dvi smegenis: viena pulsuoja galvoje, kita aktyviai veikia skrandyje.
Profesorius – pasaulinė įžymybė: vadovauja Niujorko Kolumbijos universiteto anatomijos ir ląstelių biologijos katedrai, yra laikomas vienu iš besiformuojančios neurogastroenterologijos disciplinos pradininkų ir ieško naujų metodų žmonėms tirti.
Jei mistikai, o po jų ir kiti, visada pabrėždavo opoziciją „smegenys – kūnas“, Geršonas paneigia visus, tvirtindamas keistą dalyką: smegenys 1 ir smegenys 2 yra savarankiški vienetai, tačiau nuolat kontaktuoja.
Praėjus dešimtmečiui po populiariausio kūrinio „Antroji smegenys“ paskelbimo, amerikiečių mokslininkas patvirtina prielaidą, kad žarnyno nervų sistema nėra kvaila mazgų ir audinių sankaupa, vykdanti centrinės nervų sistemos komandas, kaip senoji. medicinos doktrina, bet unikalus tinklas, galintis savarankiškai atlikti sudėtingus procesus.
Pastebėtina, kad žarnynas ir toliau funkcionuoja net tada, kai nėra ryšio su smegenimis ir nugaros smegenimis. 2 smegenys savarankiškai tvarko visus virškinimo aspektus visame virškinimo trakte – nuo stemplės iki žarnyno ir tiesiosios žarnos. Tuo pačiu metu jis naudoja tuos pačius įrankius kaip ir „kilniosios“ smegenys: visą nervinių grandinių, neurotransmiterių ir baltymų tinklą. Evoliucija demonstruoja savo įžvalgumą: užuot privertusi galvą žiauriai įtempti milijonų nervinių ląstelių darbą, kad galėtų bendrauti su nutolusia kūno dalimi, ji nusprendė patikėti kontrolę centrui, esančiam jos valdomose zonose.
Ir kaip smegenys numeris 1, antrosios smegenys, teigia Gershonas, yra didžiulis duomenų bankas, kuriame milijonus metų eksperimentuojant buvo išsaugota daugybė elgesio programų, pasirengusių imtis veiksmų priklausomai nuo situacijos, kitaip tariant, virškinimas: ar mes esame kalbėti apie bandelę, apie sočią vakarienę, neįprastą maistą ar griežtą dietą. „Antrosios“ smegenys visada žino, kaip reaguoti, aktyvuodamos reikiamus fermentus ir išgaudamos maistines medžiagas, kad geriau maitintų kūną.
Slaptas skrandžio ginklas bėgiojant dideliu greičiu yra gerai žinomas neurotransmiteris, serotonino. Visai netikėtai paaiškėjo, kad beveik visas serotoninas, 95%, yra susikaupęs žarnyne, kur veikia maksimaliai efektyviai. Virškinimo procesas prasideda tik tada, kai specialios ląstelės (enterochromafinas) sugeria jį į žarnyno sienelę, kuri reaguoja septynių receptorių dėka ir perduoda nurodymą nervinėms ląstelėms išleisti fermentus ir sukelti jų cirkuliaciją.
Serotoninas taip pat yra pasiuntinys, informuojantis smegenis apie tai, kas vyksta skrandyje. Kitas atradimas buvo tas 90% informacijos ateina viena kryptimi
. Perdavimas vyksta beveik visada žemyn aukštyn, ir dažniausiai pranešimai yra blogi. Tai, pavyzdžiui, atsitinka su įprastu nevirškinimo sindromu, kuris paveikia kas trečią žmogų. Ir šiuo atveju, kaip ir depresijos atveju, viena iš priežasčių yra neuromediatorių tūrio pasikeitimas: per didelis, o ne nepakankamas. Dėl to kalta molekulė, kuri turi ją transportuoti, „servuoti“: daugeliui žmonių ji netinkamai funkcionuoja.
Gershonas pažymi, kad su nauju atradimu psichiatrams ir gastroenterologams atsiveria naujos gydymo galimybės.
Natalija BEKHTEREVA, akademikė
Žarnyne susidaro daug peptidų ir baltymų formų, kurios tiesiogiai susijusios su smegenų veikla. Prastas skrandžio ir žarnyno darbas sukelia depresiją, kurią žino visi sergantys opalige. Galbūt tarp vidaus organų žarnos yra labiausiai susijusios su smegenimis. Alzheimerio ir Parkinsono ligos atitinka peptidų sąvokas. Hipotezė, kad pilvo ertmėje egzistuoja ne atskiros nervinės ląstelės, o nerviniai tinklai, turi būti kruopščiai patikrinta.
Antrosios žmogaus smegenys- tai ne nugara ar kaulų čiulpai, o darinys, kurį žmogus turi savyje virškinimo trakto.
Tai labai primena tikras smegenis, kad jas teisėtai galima pavadinti antrosios smegenys“. Kai kurie neabejoja, kad šios smegenys dalyvauja žmogaus intelektinėje veikloje. Bet kokiu atveju tokią išvadą galima padaryti remiantis neurogastroeterologijos pasiekimais.
Šios disciplinos kūrėjas yra Michaelas Gershonas iš Kolumbijos universiteto. Nustatyta, kad audinių raukšlėse, išklotose stemplę, skrandis, žarnyne, yra nervų ląstelių kompleksas, kuris keičiasi signalais naudodamas specialias medžiagas-neuromediatorius. Tai leidžia visam kompleksui veikti nepriklausomai nuo smegenų, lygiai taip pat, kaip smegenys gali mokytis. Kaip ir smegenys, šios smegenys maitinamos „glialinėmis“ ląstelėmis, turi tas pačias ląsteles, atsakingas už imunitetą, ir tą pačią apsaugą. Panašumą sustiprina neurotransmiteriai, tokie kaip serotoninas, dopaminas, glutamatas ir tie patys neuropeptidiniai baltymai.
Šios nuostabios smegenys atsirado dėl to, kad seniausi vamzdiniai protėviai turėjo vadinamąsias „roplių smegenis“ – primityvią nervų sistemą, kuri, didėjant organizmų sudėtingumui, sukūrė būtybes su smegenimis, kurių funkcijos itin įvairus. Likusi reliktų sistema buvo paversta centru, kuris kontroliuoja vidaus organų veiklą, o svarbiausia – virškinimą.
Šį procesą galima atsekti vystantis embrionams, kai pirminis ląstelių sankaupas, esantis ankstyvoje nervų sistemos formavimosi stadijoje, pirmiausia yra padalinamas, o viena dalis paverčiama centrine nervų sistema, o antroji klaidžioja po kūną. kol atsidurs virškinamajame trakte. Čia jis virsta autonomine nervų sistema; ir tik vėliau abi šios sistemos sujungiamos vagos – specialios nervinės skaidulos – pagalba.
Dar visai neseniai buvo manoma, kad šis traktas yra tiesiog raumenų vamzdelis su elementariais refleksais. Ir niekas negalvojo atidžiai pažvelgti į šių ląstelių struktūrą, skaičių ir aktyvumą. Tačiau vėliau jie nustebo, kad jų skaičius siekia apie šimtą milijonų. Vagus nepajėgia užtikrinti glaudžios šio kompleksinio komplekso sąveikos su smegenimis, todėl tapo aišku, kad skrandžio smegenys dirba autonomiškai. Be to, jos veiklą jaučiame kaip „vidinį balsą“, kaip kažką, ką galime „jausti kepenimis“.
Reikia pažymėti, kad tokia autonominė sistema nėra išimtis kūnui, tačiau ji išsiskiria išskirtiniu sudėtingumu ir ryšių išsivystymu bei tų cheminių junginių buvimu, kurie taip būdingi smegenims.
Pagrindinė šių smegenų funkcija – kontroliuoti skrandžio veiklą ir virškinimo procesą: jos stebi maisto pobūdį, reguliuoja virškinimo greitį, pagreitindamos ar sulėtindamos virškinimo sulčių išsiskyrimą. Įdomu, kad abu smegenys, skrandis taip pat reikia poilsio ir patenka į būseną, panašią į miegą. Šiame sapne taip pat išskiriami greito miego etapai, lydimi atitinkamų bangų ir raumenų susitraukimų. Šis etapas labai panašus į normalaus miego stadiją, kurios metu žmogus sapnuoja.
Streso metu skrandžio smegenys, kaip ir smegenys, išskiria specifinius hormonus, ypač serotonino perteklių. Žmogus patiria būseną, kai „katės drasko jo sielą“, o ypač ūmios būklės atveju - skrandis pernelyg susijaudina ir atsiranda „meškos liga“ - viduriavimas iš baimės.
Gydytojai jau seniai vartoja terminą „nervinis skrandis“, kai šis organas į stiprų dirginimą reaguoja ypač stipriu rėmuo ir kvėpavimo raumenų spazmais. Toliau veikiant nepageidaujamam dirgikliui pagal smegenų komandą skrandis išsiskiria medžiagų, kurios sukelia skrandžio uždegimą ir net opas.
Šių nuostabių smegenų veikla turi įtakos ir smegenų veiklai. Tai ypač išreiškiama tuo, kad sutrikus virškinimui į smegenis siunčiami signalai, sukeliantys pykinimą, galvos skausmą ir kitus nemalonius pojūčius. Akivaizdu, kad tai taip pat yra daugelio medžiagų alerginio poveikio organizmui priežastis.
Šios smegenys taip pat gali formuoti sąlyginius refleksus. Taigi vienoje iš paralyžiuotų klinikų punktuali slaugytoja pacientui kruopščiai klizdavo tam tikru laiku – 10 valandą ryto. Po kurio laiko jį pakeitęs kolega nusprendė atlikti šią operaciją tik tada, kai užkietėjo viduriai. Tačiau kitą rytą, 10 val skrandžius Visi pacientai ištuštėjo spontaniškai.
Gali būti, kad tai buvo reakcija skrandžio smegenys paaiškinami persivalgymo sukelti košmarai. Belieka išsiaiškinti, kokį vaidmenį šios smegenys vaidina mąstymo procese.
Žarnos siaubingai neįvertintos. Ar manote, kad viskas, ką ji gali padaryti, yra suvirškinti maistą ir sukurti maisto boliusą? Jis iš tikrųjų aukštesnis, švaresnis ir geresnis nei šis! Žarnynas yra tikras kūno superherojus, kuris kartu su smegenimis yra atsakingas už milijoną svarbių dalykų, įskaitant mūsų nuotaiką, veido spalvą ir efektyvumą.
Taigi ką jis gali padaryti?1. Žarnynas valdo mūsų emocijas, o netinkama mityba gali sukelti nerimą ir neurozes.
Tyrimai parodė, kad kai kurie mikroorganizmai gali gaminti neuromediatorių gama-aminosviesto rūgštį (GABA). Tai viena gausiausių signalinių molekulių nervų sistemoje. Jis kontroliuoja smegenų dalis, atsakingas už emocijas, ir limbinę sistemą. Daugelis vaistų nuo nerimo – Valium, Xanax ir Klonopin – nukreipti į tą pačią signalizacijos sistemą, imituodami GABA poveikį.
2. Mūsų mityba vaikystėje nulemia, ar po 30 metų nutuksime.
Žmogaus žarnyno mikrobiomas, susiformavęs per pirmuosius pustrečių – trejus gyvenimo metus, sukurtas taip, kad toks išliktų visą gyvenimą. Vaizdžiai tariant, vaiko kūnas yra tarsi simfoninis orkestras, kuriame kiekviena žarnyno bakterijų rūšis groja savo instrumentu.
3. Visą sudėtingą virškinimo procesą kontroliuoja žarnynas, naudojant įmontuotą „kompiuterį“.
Virškinimą daugiausia kontroliuoja enterinė nervų sistema (ENS), nuostabus 50 milijonų nervinių ląstelių tinklas, išklojęs visą virškinimo traktą nuo stemplės iki tiesiosios žarnos. Šios „antrosios smegenys“ yra mažesnės už pirmąsias, tai yra, galvą, kurios svoris svyruoja nuo 1000 iki 2000 g, tačiau puikiai susidoroja su viskuo, kas susiję su virškinimu.
4. Maisto traktas atspindi bet kokias emocijas, kurios kyla smegenyse.
Kai verdate iš pasipiktinimo, atsiduriate eismo spūstyje, smegenys siunčia signalus į virškinimo traktą ir veido raumenis. Jie taip pat smarkiai reaguoja į gaunamus signalus. Kai pykstate ant jus nutraukusio vairuotojo, jūsų skrandis pradeda stipriai trauktis, todėl padidėja druskos rūgšties gamyba ir sulėtėja pusryčiams suvalgyto omleto išėmimo procesas. Dėl to žarnynas susitraukia ir išsiskiria gleivės bei virškinimo sultys. Beveik tas pats nutinka, kai esate sunerimęs ar nusiminęs. Iš esmės virškinamasis traktas atspindi visas smegenyse kylančias emocijas.
Ir pabaigai mažas eskizas iš Emerano Mayerio knygos apie tai, ką tavo žarnynas, tas mažasis superherojus, daro dėl tavęs kiekvieną dieną. Argi jis nenusipelnė susižavėjimo?
Įsivaizduokite, kad nuėjote į restoraną. Padavėjas atneša gerai iškeptą kepsnį, ir tu su malonumu pradedi valgyti. Štai trumpa apžvalga, kas nutinka tą minutę, kai į burną įsidedate pirmąjį kepsnio kąsnį, nors tai gali būti ne ta tema, kurią norėtumėte aptarti prie stalo.
Dar prieš kramtant ir nuryjant pirmąjį kąsnį, jūsų skrandis prisipildys vandenilio chlorido rūgšties, kurios koncentracija gali būti tokia pati kaip ir akumuliatoriuje. O kai iš dalies sukramtytas kepsnio gabalas pateks į skrandį, rūgštis pradės jį smulkinti į mažytes daleles.
Tuo pačiu metu tulžies pūslė ir kasa paruošia plonąją žarną pradėti darbą, įvedant tulžį ir kitus virškinimo fermentus, kurie padeda virškinti riebalus ir sudėtingus angliavandenius. Kai maži kepsnio gabalėliai iš skrandžio patenka į plonąją žarną, fermentai ir tulžis paverčia juos maistinėmis medžiagomis, kurių dalį gali pasisavinti plonoji žarna, o vėliau pereiti į likusį virškinamąjį traktą. Kai maistas virškinamas, žarnyno sienelių raumenys ritmiškai susitraukia (procesas vadinamas peristaltika), o maistas juda virškinamuoju traktu žemyn.
Peristaltikos stiprumas, trukmė ir kryptis priklauso nuo valgomo maisto rūšies: riebalams ir sudėtiniams angliavandeniams suvirškinti reikia daugiau laiko, o saldaus gėrimo perdirbimui – mažiau laiko. Tuo pačiu metu kai kurios žarnyno sienelių dalys susitraukia, nukreipdamos suvirškintą maistą į plonosios žarnos gleivinę, kur pasisavinamos maistinės medžiagos. Storojoje žarnoje galingos peristaltinės bangos judina maisto minkštimą (chimą) pirmyn ir atgal, išgaudamos ir sugerdamos iki 90 % jo vandens. Galiausiai, kita galinga suspaudimo banga perkelia turinį link tiesiosios žarnos, dažniausiai sukeldama norą tuštintis.
Tarp valgymų, virškinimo traktui atliekant motorines funkcijas, atsiranda įvairios susitraukimo bangos (vadinamos migruojančiu motoriniu kompleksu). Šiuo laikotarpiu jis tvarkosi kaip namų šeimininkė, pašalina viską, ko skrandis negalėjo ištirpdyti arba padalinti į pakankamai mažus fragmentus: pavyzdžiui, vaistus, kurie visiškai neištirpsta, ir žemės riešutų gabalėlius. Kas 90 minučių ši susitraukianti banga lėtai juda iš stemplės į tiesiąją žarną, sukurdama pakankamai spaudimo, kad nulaužtų riešutą ir perkeltų nepageidaujamus mikroorganizmus iš plonosios žarnos į storąją žarną. Skirtingai nuo peristaltinio reflekso, namų valymo banga atsiranda tik tada, kai virškinamajame trakte nebelieka virškinamo maisto (pavyzdžiui, miegant). „Virškinimo trakto valymo režimas“ išsijungia tuo metu, kai pusryčių metu į burną įsidedate pirmąjį maisto gabalėlį.
Iliustracija: Shutterstock
Ne tik smegenys, bet ir virškinimo traktas dalyvauja žmogaus nuotaikoje, sprendimų priėmime ir elgesyje. Žmogaus kūnas turi atskirą nervų sistemą, kuri yra tokia sudėtinga, kad ji vadinama antromis smegenimis. Jį sudaro maždaug 500 milijonų neuronų, jis yra maždaug 9 metrų ilgio ir eina nuo stemplės iki išangės.
Būtent šios „smegenys“ gali būti atsakingos už nesveiko maisto valgymą streso, nuotaikos pokyčių ir kai kurių ligų metu.
Enterinė nervų sistema – jūsų „antrosios smegenys“
Virškinimo trakto sienelėse yra enterinė nervų sistema (ENS), kuri anksčiau buvo manoma, kad ji dalyvauja išimtinai kontroliuojant virškinimo procesą. Dabar ekspertai teigia, kad tai vaidina svarbų vaidmenį žmogaus fizinėje ir psichinėje būsenoje. Jis gali dirbti savarankiškai ir sąveikauti su smegenimis.
Jei pažvelgsite į žmogaus kūną, bus sunku nepastebėti smegenų ir nervų ląstelių šakų išilgai stuburo. ENS – platus neuronų tinklas, išsidėstęs dviejuose žarnyno audinio sluoksniuose, yra mažiau pastebimas, todėl buvo atrastas tik XIX amžiaus viduryje. Tai yra autonominės nervų sistemos dalis, periferinių nervų tinklas, kontroliuojantis vidaus organų funkcijas.
Daugelį metų žmonės tikėjo, kad žarnynas sąveikauja su smegenimis ir daro įtaką žmogaus sveikatai.
ENS ne tik kontroliuoja mechaninį maisto maišymąsi skrandyje ir koordinuoja raumenų susitraukimus, kad maistas judėtų virškinamuoju traktu, bet ir palaiko biocheminę aplinką įvairiose virškinimo trakto dalyse ir taip palaiko tinkamą pH lygį ir cheminę sudėtį, reikalingą virškinimo fermentų veikimas.
Tačiau yra ir kita priežastis, kodėl ENS reikia tiek daug neuronų – valgymas yra kupinas pavojų. Su maistu į virškinamąjį traktą patekusios bakterijos ir virusai neturėtų užvaldyti organizmo. Jei ligos sukėlėjas prasiskverbs į žarnyno gleivinę, imuninės ląstelės pradės išskirti uždegimą sukeliančias medžiagas, t. histaminas, kurį atpažįsta ENS neuronai. Antrosios smegenys arba sukelia viduriavimą, arba liepia smegenims apsivalyti kitu būdu – vėmimu (arba abu procesai vyksta vienu metu).
Daugelį metų žmonės tikėjo, kad žarnynas sąveikauja su smegenimis ir daro įtaką žmogaus sveikatai. Tačiau tokį ryšį pavyko patvirtinti palyginti neseniai, kai paaiškėjo, kad ENS gali veikti autonomiškai, taip pat atradus pagrindinį savo ryšio su smegenimis kanalą – klajoklio nervą. Tiesą sakant, apie 90% signalų, perduodamų palei klajoklio nervą, ateina ne iš viršaus (iš smegenų), o iš apačios (iš ENS).
Antrosios smegenys – geros savijautos veiksnys
Antrosios smegenys turi daug bendrų bruožų su pirmosiomis – jas taip pat sudaro įvairių tipų neuronai ir pagalbinės glijos ląstelės. Jis taip pat turi savo atitikmenį kraujo ir smegenų barjerui, kuris palaiko fiziologinės aplinkos stabilumą. Antrosios smegenys taip pat gamina įvairius hormonus ir apie 40 tų pačių klasių neurotransmiterių, kaip ir gaminami smegenyse.
Įdomu tai, kad apie 95% organizme esančio serotonino gaunama iš ENS.
Kokios yra ENS savybės ir funkcijos?
- Dopaminas yra signalinė molekulė, susijusi su malonumo jausmu ir atlygio sistema. Žarnyne ji taip pat veikia kaip signalinė molekulė, perduodanti pranešimus tarp neuronų ir, pavyzdžiui, koordinuojanti gaubtinės žarnos raumenų susitraukimą. Virškinamajame trakte gaminamas serotoninas patenka į kraują ir dalyvauja atkuriant pažeistas kepenų ir plaučių ląsteles. Jis taip pat būtinas normaliam širdies vystymuisi ir kaulų tankio reguliavimui.
- Nuotaika. Akivaizdu, kad žarnyno smegenys nėra atsakingos už emocijas. Tačiau teoriškai neurotransmiteriai, gaminami virškinimo trakte, gali patekti į pagumburį. Nerviniai signalai, siunčiami iš virškinimo trakto į smegenis, iš tikrųjų gali paveikti nuotaiką. 2006 m. atliktame tyrime, paskelbtame The British Journal of Psychiatry, nustatyta, kad klajoklio nervo stimuliavimas gali būti veiksmingas gydant lėtinę depresiją.
- Drugeliai skrandyje yra kraujo tekėjimo atgal į raumenis rezultatas, nes smegenys sukelia atsaką „kovok arba bėk“. Tačiau stresas taip pat padidina grelino gamybą, o tai ne tik didina alkį, bet ir mažina nerimą ir depresiją. Grelinas skatina dopamino išsiskyrimą, veikdamas neuronus, dalyvaujančius malonumo ir atlygio keliuose, taip pat per klajoklio nervą perduodamus signalus.
Ekspertai mano, kad problemos su ENS yra susijusios su įvairiomis ligomis, todėl antrosios smegenys nusipelno daug daugiau mokslininkų dėmesio. Nutukimo, diabeto, Alzheimerio ir Parkinsono ligų ir kitų ligų kontrolė yra potenciali tolesnio ENS tyrimo nauda.
Įkeliama...