Слово — главному научному сотруднику Московского НИИ эпидемио-логии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского Роспотребнадзора, доктору медицинских наук, профессору Борису Шендерову .
Бактерии — хорошие и плохие
Ещё древнегреческий целитель Гиппократ утверждал: «Мы есть то, что мы едим». Но только в наше время выяснились тонкие научные подробности этой великой истины. Медики доказали, что кишечник — это практически второй мозг. Он управляет массой процессов в организме.
Во‑первых, кишечная флора — это целый суперорганизм, уникальная комбинация бактерий, грибов и вирусов. Все они способны вырабатывать разные вещества, которые влияют на каждую нашу функцию.
Деятельность «плохих» микробов со временем приводит к развитию ожирения, депрессии, хронической боли, а подчас и к раннему старту болезни Альцгеймера. «Хорошие» же бактерии, наоборот, поддерживают иммунитет и интеллект, обеспечивают профилактику заболеваний, долгую жизнь, ясную память. Неслучайно все долгожители имеют здоровый кишечник.
Живые помощники
Мало кто знает, что в кишечнике тоже вырабатываются так называемые нейрогормоны — регуляторы поведения и настроения. Так, кишечник умеет производить «гормон счастья» серотонин, «гормон сна» мелатонин. Причём в гораздо большем количестве, чем мозг. Но для осуществления этой работы кишечник сам должен быть населён полезными микробами.
Самые известные и важные из них — бифидо- и лактобактерии. Благодаря их деятельности наш организм противостоит инфекциям, производит витамины, гормоны, регулирует обмен веществ. Поэтому важно обогащать свой рацион такими помощниками.
Главные источники полезных бактерий — кисломолочные и ферментированные продукты: йогурт, ряженка, кефир, продукты естественного брожения, специальные пищевые добавки.
Однако это не единственная пища для кишечной флоры. Для неё также важны пребиотики — компоненты пищи, которые избирательно стимулируют рост полезных бактерий в кишечнике. Это пищевые волокна, олигосахариды, инулин, лактулоза. Они помогают организму самостоятельно восстанавливать свой баланс. Пищевые волокна содержатся в продуктах растительного происхождения — крупах, овощах и фруктах.
Ещё эффективнее дейст-вуют комбинации пробиотиков с пребиотиками. Эти средства нового поколения взаимно усиливают дейст-вие друг друга и называются синбиотиками. Отдельные такие препараты уже можно купить в аптеках.
Обогащённый рацион
Ещё недавно правильным рационом считалось питание, сбалансированное по белкам, жирам и углеводам. Но сейчас это представление устарело. На самом деле человек нуждается более чем в двух тысячах разных питательных веществ. Среди них — витамины, микроэлементы, аминокислоты, пищевые волокна, олигосахариды, бифидо- и лактобактерии, эссенциальные фосфолипиды.
Часть из них можно получить с традиционными продуктами питания. Наи-более полезны ягоды, цельные злаки, орехи, семена, морепродукты, жирная рыба, зелёные листовые овощи, томаты, сельдерей, авокадо, ананас, изюм, сливы. Также важны бобовые, яйца, кисломолочные продукты, зелёный чай.
Но, увы, многие современные люди едят эти продукты в очень скромных количествах. Поэтому хронически недополучают важные питательные вещества.
Более 80% людей обходятся лишь 18-20 продуктами животного и растительного происхождения. Причем 75% всей еды приходится на долю пшеницы, риса, картофеля и кукурузы. А львиную долю животной пищи обеспечивают говядина, свинина и куриное мясо. Это очень однообразное питание.
Чтобы устранить подобный дисбаланс, нужно вводить в свой рацион функциональные продукты питания. Они обогащены специальными добавками, которые имеют доказанный позитивный эффект. Это омега‑3 жирные кислоты, альфа-липоевая кислота, куркумин, флавоноиды, коэнзим Q10, ацетил-L‑карнитин, витамины группы В, витамины D, Е, холин, кальций, цинк, селен, железо.
Приходилось ли вам испытывать ощущение влюбленности, когда в «животе бабочки порхают»? А «чуять нутром», интуитивно предсказывая события будущего? Да и выражение «у труса кишка тонка» вам наверняка знакомо. Все эти любопытные высказывания, введенные в оборот нашими предками, совсем не лишены смысла и недавно этому нашлось разумное объяснение. Ученые выяснили, что в нашем желудке скрывается самый настоящий мозг! Причем мозг, расположенный в желудке, на самом деле появился гораздо раньше головного, и именно его следовало бы назвать первым. Вот только в процессе эволюции и развития головного мозга он постепенно ушел на второй план. Так ли это на самом деле и что нам необходимо знать о «втором мозге»?
Немного истории
Мысль о том, что в нашем желудке скрывается еще один мозг, пришла английскому ученому Ньюпорту Лэнгли, еще на заре XX века. Именно он решил сосчитать количество нервных клеток в человеческом желудке и результат его просто ошеломил. Оказалось, что в желудке и кишечнике их более 200 миллионов, что гораздо больше, чем в том же спинном мозге! Тут-то и возникло предположение, что желудок можно воспринимать не просто как орган, отвечающий за переваривание пищи. Огромное скопление нейронов, способных передавать различные сигналы и импульсы, можно считать тем же мозгом, пусть и не имеющим полушарий. Представить же такой мозг можно в форме оболочки, которая охватывает желудок, кишечник и пищевод.
Что говорят ученые
Данным вопросом занимались многие известные ученые. К примеру, профессор Дэвид Уингейт предположил, что нервная система нашего желудка является более развитым потомком нервной системы трубчатых многощетинковых червей. Причем, наибольшую важность такой второй мозг представляет для млекопитающих, чьи эмбрионы развиваются в утробе матери. Возможно, именно благодаря брюшному мозгу поддерживается неразрывная связь между матерью и ребенком.
Физиолог из университета Калифорнии, Эмерен Майер, также провел изучение желудочного тракта человека и сделал вывод, что головной мозг ответственен за мысли, тогда как брюшной мозг – за эмоции. Действительно, каждый человек ощущал реакцию желудка во время страха или избыточной радости. Можно ли на основании этого приписать нашему животу наличие интеллекта? Пожалуй, нет. Однако способность к обучению и накоплению опыта у «второго мозга», безусловно, есть.
Но главным исследователем желудка, который и сегодня доказывает всему миру, что в животе человека находится «второй мозг», является профессор Университета Колумбии, а также создатель науки под названием нейрогастроэнтерология, Майкл Гершон. Являясь специалистом по клеточной биологии, профессор Гершон стал известен всему миру благодаря своей книге «Второй мозг».
Исследования профессора Гершона
Еще каких-то 15 лет назад, ученый высказал занятную гипотезу: «У человека имеется два глаза, две ноги и две руки, а значит, вполне вероятно, что и мозга у него тоже два». Правда, научное сообщество восприняло это высказывание как шутку, ведь предположение о том, что в организме таится еще один мозг, относится к научной фантастике. Однако многочисленные исследования, которые продолжаются и сегодня, значительно проредили армию скептиков. Еще только изучив предположения Ньюпорта Лэнгли, профессор Гершон уже не сомневался, что наш кишечный тракт является более сложно организованным механизмом, нежели спинной мозг. И чтобы доказать это, профессор Гершон принялся за скрупулезное исследование кишечника, особенно его нервной системы.
Прежде всего, ученый установил наличие тесной связи между желудочно-кишечным трактом и головой. Причем исследования подтвердили, что осуществляется эта связь посредством блуждающего нерва, так называемого вагуса. Именно от блуждающего нерва в энтеросистему отходят тысячи тончайших нервных волокон, которые идут прямиком в мозг головы. Однако при этом миллионы нервных клеток, присутствующие в эпителиальных тканях кишечника, способны автономно обмениваться сигналами и взаимодействовать между собой благодаря особым веществам – нейротрансмиттерам. Эта особенность очень напоминает работу головного мозга. А если учесть, что нервная система кишечника сама контролирует все пищеварительные процессы, можно предположить, что головной мозг просто передоверил брюшному мозгу эти функции, чтобы не утруждать себя напряжением миллионов клеток для контроля удаленной системы. То есть Майкл Гершон опроверг мнение о том, что мозг оппозиционирует телу, доказывая, что оба мозга являются автономными единицами, которые находятся в постоянном взаимодействии.
А ведь действительно, на стадии зарождения новой жизни из сгустка клеток появляется нервная система, которая затем разделяется на две части. Одна из них становится головным мозгом и центральной нервной системой, а из другой образуется ЖКТ и энтеральная нервная система. Причем вторая система автономна, хоть и связана с головой посредством вагуса. Никто и никогда не изучал эту, казалось бы, примитивную нервную систему, а потому современные ученые крайне удивлены наличием в ней более 200 млн. нейронов. К слову, такое же количество нервных клеток содержится в мозге животного, к примеру, кошки или собаки.
Читайте также:
Два мозга – кто кем управляет?
Последние исследования команды Майкла Гершона удивляют еще больше. Так, если ранее никто не ставил под сомнение, что именно головной мозг посредством блуждающего нерва управляет нервной энтеросистемой, то последние исследования подтверждают, что в большинстве своем (а это ни много ни мало 90%) команды поступают именно от «второго мозга». То есть если раньше ученые были уверены, что эмоции человека синтезируются в голове, сегодня становится ясно, что именно от пищеварения зависит наш эмоциональный фон.
К слову, каждому из нас приходилось слышать пословицу «путь к сердцу мужчины лежит через желудок». Вероятно, данная пословица косвенно намекает на то, что желудок в плане эмоций играет главенствующую роль. Более того, вполне возможно из-за того, что наш желудок управляет эмоциональным фоном, люди в большинстве своем переедают и страдают от ожирения.
Справедливости ради стоит сказать, что исследования Майкла Гершона еще далеки от завершения, а имеющиеся на сегодняшний день факты не подтверждают напрямую парадоксальную гипотезу известного ученого. Однако фактов этих настолько много и они столь явные, что не замечать их просто невозможно. Вот лишь некоторые из них.
1. Как и в головном мозге, в ЖКТ содержится глия – та самая глиальная ткань, которая отвечает за передачу импульсов между нейронами мозга. А это дает человечеству надежду, что в скором времени ученые подтвердят возможность замены глиальных клеток от одного мозга другому в случае повреждения органа.
2. «Второй мозг» обладает точно таким же набором нейротрансмиттеров, какой содержится в черепной коробке. То есть, здесь также присутствует глутамат и дофамин, серотонин и другие медиаторы. К тому же в желудке человека содержатся нейропептиды, аналогичные тем, которые содержатся в головном мозге.
3. В организме имеется не так уж мало систем, которые работают автономно. Однако лишь две из них обладают нейронными клетками и способностью обмениваться нервными импульсами. Как вы уже догадались, это головной мозг и рассматриваемый в данной статье «второй мозг».
4. В желудочном тракте людей, страдающих от болезни Альцгеймера или того же синдрома Паркинсона, обнаружены повреждения, которые встречаются и в оболочках мозга. А если добавить к этому что прием антидепрессантов не только расслабляет мозг, но и благотворно влияет на процессы желудка, становится понятно, что оба эти органа родственные.
5. Как в черепной коробке человека, так и в его кишечнике содержатся клетки, отвечающие за укрепление иммунитета и защиту этих органов от вирусных атак и прочих недугов.
Кстати, имеется и еще один факт, который косвенно подтверждает похожесть первого и второго мозга. Оказывается наш желудок, как и головной мозг, нуждается в отдыхе и регулярно переходит в состояние подобное сну. Только проявляется такой сон появлением мышечных сокращений. Более того, исследователи убеждены, что наш желудок даже видит сны!
По словам Майкла Гершона, мозг, расположенный в нашем желудке, не только отвечает за эмоции человека (удовольствие, страх или интуицию), но и контролирует работу большинства расположенных рядом органов, в том числе работу сердечной мышцы. Наверное, именно поэтому сбой в работе сердца первоначально проявляет себя болью в желудке. На основании имеющихся данных профессор делает вывод, что в самом ближайшем будущем ученые получат возможность управлять процессами, происходящими во «втором мозге» и найдут новые способы лечения самых разных заболеваний, начиная от депрессии и заканчивая эпилепсией.
Как видите, человек еще очень мало знает о собственном теле и работе его систем. Вполне возможно, подтвердив наличие в нашем теле «второго мозга» и поняв механизм его деятельности, мы сделает еще один шаг вперед в эволюционном развитии, и научимся бороться с теми заболеваниями, которые сегодня науке неподвластны.
Здоровья вам!
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.
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
Экология здоровья: Этот «второй мозг» состоит из примерно 500 млн нейронов. Это примерно в 5 раз больше чем в мозге крысы, - и протяженностью около 9 метров, от пищевода до ануса. И это как раз тот самый мозг, который заставляет тянуться к шоколаду, чипсам или печенью во время стресса.
Второй мозг
Утро сложилось не в вашу пользу. Вы опоздали на работу, пропустили очень важное совещание и у шефа есть все причины для негодования в ваш адрес. Во время ланча вы проходите мимо бара с легкими закусками и выбираете хорошую порцию сытной пищи.
Вы никак не способны совладать с собой - во время стресса мозг ищет компенсацию в пище. Все это широко известные факты.
А вот что вы, вероятнее всего, не знали, - реальный «виновник» в этом не тот мозг, который, как известно, расположен в черепе, а совсем другой .
Именно так, второй ваш мозг .
Тело содержит отдельную нервную систему, достаточно сложную, чтобы взять на себя буквально роль второго мозга (ну может быть не совсем полностью?).
Этот «второй мозг» состоит из примерно 500 млн нейронов .
Это примерно в 5 раз больше чем в мозге крысы, - и протяженностью около 9 метров, от пищевода до ануса.
И это как раз тот самый мозг, который заставляет тянуться к шоколаду, чипсам или печенью во время стресса.
Расположенная внутри стенок пищеварительного тракта желудочно-кишечная нервная система , давно известна своим влиянием на пищеварение. Сегодня, похоже, стала известна ее важная роль еще и в психическом благополучии. Она может работать как полностью автономно, так и во взаимной связи с головным мозгом, при этом ее роль и влияние находятся вне пределов вашего сознания.
Желудочно-кишечная нервная система (ЖКНС) помогает различить внешнюю угрозу и затем оказывает влияние на реакцию и поведение . «Желудочно-кишечный тракт посылает в головной мозг очень большой объем жизненно-важной информации, которая критична для выживания и ощущения благополучия, однако она почти никак не доходит до сознания», говорит Майкл Гершон (Columbia-Presbyterian Medical Center, New York).
Для справки: ядра нервов ЖКНС лежат в основном в эволюционно древних отделах продолговатого и промежуточного мозга.
Если даже не профессиональным взглядом заглянуть внутрь человеческого тела, то трудно не заметить головной мозг и нервные волокна, идущие от его клеток в составе спинного мозга. ЖКНС представляет собой обширную сеть объединенных нейронов, залегающую в виде двуслойного сплетения внутри стенок желудочно-кишечного тракта по всей его длине .
Будучи менее заметной, эта часть нервной системы оставалась долго скрытой и была обнаружена лишь в середине 19-го века. Как часть автономной нервной системы эта сеть периферических нервов управляет функциями внутренних органов. Ее также правильно будет рассматривать как эволюционно древнюю первооснову всей нервной системы, возникшую у первых позвоночных 500 миллионов лет назад, которая усложняясь в ходе эволюции, преобразовалась в современный мозг.
Пищеварение - сложный процесс, поэтому нет ничего удивительного в том, что для его регуляции существует отдельная нейронная сеть .
Пищеварительная нервная система отвечает за процессы механического перемешивания пищи в желудке, координирует сокращение круговой мускулатуры и всех сфинктеров на протяжении кишечника для того чтобы обеспечивать поступательное продвижение пищи, она также поддерживает разную биохимическую среду и уровень кислотности внутри каждой отдельной секции пищеварительного тракта, обеспечивая ферментам необходимые условия для их работы.
Но также есть еще одна немаловажная причина, по которой нервная сеть пищеварительного канала является такой сложной системой и нуждается в большом количестве нейронов - это наша еда, которая порой может быть преисполнена опасности .
Подобно коже, кишечник должен воспрепятствовать проникновению с пищей внутрь из внешней среды таких потенциально опасных агентов как вирусы или микробы.
Как только патогенный фактор пересекает запретную линию клетки иммунной системы, которых достаточно много внутри стенок кишечника выделяют специальные вещества, включая гистамин, которые сообщают об опасности нейронам пищеварительной нервной системы.
Пищеварительный мозг вызывает диарею, либо вместе с этим также подает сигналы наверх в головной мозг, вызывая тошноту, активирует рвотный рефлекс.
Просвет кишечника и нервные сплетения желудочно-кишечного тракта
Не обязательно быть гастроэнтерологом, чтоб осознавать эти реакции, или быть может более тонкие ощущения в животе, которые сопровождают эмоции, такие как тревога, волнение, или страх в период стресса.
На протяжении тысячелетий люди были убеждены, что желудочно-кишечный тракт связан с мозгом и оказывает влияние на здоровье. Только в последнее столетие эта связь была подробно изучена. Двумя пионерами в этой области были американский врач Б. Робинсон (опубликовал в 1907 году свой труд под названием «The Abdominal and Pelvic Brain») и его современник британский физиолог И. Лэнгли, который придумал термин «желудочно-кишечная нервная система».
Примерно в то же время стало известно, что ЖКНС способна функционировать автономно даже в том случае, когда главный канал связи с головным мозгом - блуждающий нерв (n.vagus) - поврежден , нервная система кишечника может и дальше координировать пищеварение. Несмотря на эти открытия, интерес к нервной системе пищеварительного тракта как к отдельному мозгу пропал вплоть до 90-х годов XX века, когда вновь возникла т.н. область нейрогастроэнтерологии.
Сегодня мы знаем, ЖКНС не просто автономная нервная сеть, но также оказывает свое влияние на головной мозг .
Фактически около 90% всех сигналов, которые получает головной мозг через блуждающий нерв приходит не снаружи, но изнутри, от сети нейронов внутри пищеварительного тракта. (American Journal of Physiology - Gastrointestinal and Liver Physiology, vol 283, p G1217).
Второй мозг - гормоны желудочно-кишечного тракта
Фактор радости и гормоны желудочно-кишечного тракта
Второй мозг имеет много схожих признаков с основным, расположенным в черепе. Он также состоит из ряда различных нейронов связанных в общее сплетение глиальными клетками. Он имеет свой собственный аналог гематоэнцефалического барьера, для сохранения равновесия с окружающей средой.
Нервная ткань собственного организма распознается как чужеродная иммунными клетками крови. Тем не менее, активный обмен веществ с нервной тканью осуществляется кровеносной системой через специальный гематоэнцефалический барьер.
Вся нервная система отделена от организма гематоэнцефалическим барьером, нарушение в нем может спровоцировать тяжелые аутоиммунные заболевания всей нервной системы.
А также второй мозг вырабатывает большое число различных гормонов и около 40 типов нейромедиаторов точно такого же типа, как и в головном мозге . Фактически считается, что нейронами желудочно-кишечного тракта синтезируется столько же дофамина, сколько всеми нейронами головного мозга.
Для справки: Дофамин - нейромедиатор и гормон. Гормон вырабатывается в надпочечниках и не проникает через гематоэнцефалический барьер. Нейромедиатор выполняет функцию передачи сигнала между нервными клетками, является главным нейромедиатором в системах принятия решений, мотивации и ожидаемого вознаграждения.
Т.н. дофаминергические нервные пути отвечают за возникновения чувства наслаждения, удовольствия . Косвенно влияет на физическую активность, сердечную деятельность и выработку целого ряда других гормонов. Снижает артериальное давление, уменьшает синтез инсулина, защищает изнутри стенки кишечника. Выработка дофамина начинается уже в предвкушении возможной будущей награды и удовольствия, окрашивая ожидание приятными эмоциями.
Дофамин-нейромедиатор не проникает в нервную систему извне, а его концентрация и влияние на эти ощущения и систему принятия решений с чувством вознаграждения зависят только от способности специальных нейронов к его выработке.
Искусственное введение его в составе лекарственных препаратов влияет только на отдельные органы и по универсальному принципу обратной связи может подавлять синтез собственного. По некоторым сведениям лица с нарушением синтеза и транспортировки дофамина в головном мозге встречают трудности с принятием решений, активным действием, нет ожидания награды, осознается она внятно или нет. Прим. пер.
Схема работы синапса с выделением нейромедиатора в синаптическую щель
Еще также удивительно то, что около 95% серотонина, присутствующего единовременно в организме, находится в нервной системе пищеварительного тракт а.
Для справки: Серотонин - еще один важный гормон и нейромедиатор. В роли последнего он ответственен за познавательную и двигательную активность, стрессоустойчивость, эмоции радости и удовлетворения. Недостаток серотонина встречается при депрессии. Прим. пер.
Что все эти нейромедиаторы делают в желудочно-кишечном тракте? В головном мозге дофамин является сигнальной молекулой, которая связана с т.н. системой вознаграждения и чувством удовольствия.
Этот же дофамин выполняет такую же роль сигнальной молекулы в кишечнике, передавая импульс между нейронами ЖКТ и координируя сокращения круговой мускулатуры, например в толстом кишечнике. (Недостаток дофамина параллельно, лишая способности быстро принимать решения, активно действовать, испытывать радость и наслаждение, вполне способен нарушить всю перистальтику толстого кишечника, вызывая например его парез или запоры).
Серотонин, еще один медиатор сигналов в ЖКНС, известен как «молекула удовлетворенности» . Он отвечает за устойчивость к депрессии, регулирует сон, аппетит и температуру тела. Это далеко не весь перечень его влияний. Серотонин, вырабатываемый в кишечном тракте, и попадая в общий кровоток, играет важную роль в восстановлении клеток печени и легких. Помимо этого известна его роль в регуляции плотности костей и формировании скелета, а также развитии и функционировании сердечной мышцы (Cell, vol 135, p 825).
А как насчет настроения? Очевидно, что второй мозг расположенный в желудочно-кишечном тракте никак не проявляет эмоции, но способен ли он оказывать влияние на психо-эмоциональные переживания, возникающие у нас в голове? Согласно современным представлениям, нейромедиаторы, вырабатываемые нейронами желудочно-кишечного тракта, не способны попасть в головной мозг, однако теоретически они, все-таки могут проникнуть в небольшие области мозга, где уровень проницаемости гематоэнцефалического барьера выше, например, в гипоталамус.
Как бы там ни было, нервные сигналы, посылаемые из желудочно-кишечного тракта в головной мозг, бесспорно, затрагивают настроение . (Скорее всего, неверно полагать, что эти сигналы касаются только расположения духа и примитивно не выходят за пределы чувства насыщения пищей, лишь передавая ощущение сытости либо голода. Возможно, стоит внимательнее присмотреться к параллелям между усвоением пищи, например, и ходом мыслей у некоторых. Прим. пер.). И действительно, исследование, опубликованное в 2006 году, подтверждает, что стимуляция блуждающего нерва может быть эффективным лечением хронической депрессии, устойчивой к другим видам терапии. (The British Journal of Psychiatry, vol 189, p 282).
Схема связи нервного сплетения желудочно-кишечного тракта и головного мозга
Nervus vagus - главный вегетативный и самый длинный нерв , выходит из древнего продолговатого мозга, является смешанным, своими чувствительными, вегетативными и двигательными волокнами иннервирует почти все внутренние органы : сердце, легкие, весь ЖКТ и дотягивается до входа в таз, а снаружи чувствительными волокнами иннервирует только кожу ушной раковины и слуховой проход.
Такие сигналы от ЖКТ в головной мозг, возможно, объясняют, почему употребление жирной пищи поднимает настроение . При проглатывании жирные кислоты распознаются рецепторами клеток внутреннего слоя пищеварительного тракта и передают информацию в головной мозг. Эти сигналы заключают в себе не просто информацию о том, что вы только что съели.
Исследователи, просканировав, сравнили мозг добровольцев. Двум группам демонстрировали изображения и музыку подобранные специально, чтобы вызвать печаль и уныние. Те, кто употребил дозу жирных кислот, продемонстрировали в ответ менее выраженную реакцию, чем те, кто просто выпил слегка слабосоленый физраствор. В целом степень реакции у первой группы примерно наполовину была меньше, чем у второй. (The Journal of Clinical Investigation, vol 121, p 3094).
Существует и другое свидетельство связи второго и головного мозга в случае ответа на стресс . Специфическое чувство дрожи и трепета в эпигастрии (проекции желудка) непосредственно перед, или во время стресса, возникает в результате того, что децентрализация кровообращения, по приказу из головного мозга перераспределяет сразу большой объем крови от внутренних органов на периферию в мышцы, как часть общего ответа организма на стресс типа «бей или беги».
Помимо этого, стресс также приводит к увеличению продукции грелина клетками дна желудка и поджелудочной железы. Этот гормон наряду с тем, что заставляет сильнее испытывать голод, снижает уровень тревоги и депрессии. Грелин стимулирует выработку дофамина в головном мозге двумя путями - напрямую стимулируя нейроны, отвечающие за наслаждение и входящие в тракты системы вознаграждения, и косвенно, - передавая сигналы в мозг через блуждающий нерв.
Второй мозг - нервная система кишечника и умственные заболевания
Нервная система кишечника и психика
Стресс, эмоции, нисходящие и восходящие связи головного мозга и кишечника
С ранних эволюционных времен стресс-охраняющий эффект грелина был весьма полезен, постольку, поскольку мы должны сохранять спокойствие во время поиска пищи и быть уравновешенными, рискуя на охоте, говорит Д. Зигман (UT Southwestern Medical Center в Далласе, Техас).
В 2011 году команда исследователей под его руководством сообщила, что лабораторные мыши подвергшиеся стрессу активно искали и предпочитали более каллорийную и жирную пищу, тогда как генно-модифицированные особи, нечувствительные к воздействию грелина совсем нет. (The Journal of Clinical Investigation, vol 121, p 2684).
Д. Зигман заметил, что в нашем современном мире, когда пища с высоким содержанием жиров легко доступна, в результате хронического стресса или депрессии мы сталкиваемся с постоянно повышенным уровнем грелина, и как итог - ожирение .
М. Гершон полагает, что существует прочная связь между кишечником и психикой, потому что большое количество информации от окружающей среды приходит через пищеварительный тракт . «Не забывайте, внутреннее пространство вашего кишечника на самом деле является внешним по отношению к телу», заявляет он. Так мы способны обнаружить опасность глазами, услышать ее ушами и распознать ее внутри пищеварительного тракта. П. Пасрикша, руководитель Центра Нейрогастроэнтерологии Джона Хопкинса в Балтиморе напоминает: без кишечника не будет энергии, чтобы поддерживать жизнь.
«Жизнеспособность и благополучное функционирование критически важно, поэтому мозг нуждается в непосредственной и тесной связи с кишечником», говорит он.
Однако до каких пределов мы можем сравнивать два мозга? Для многих исследователей некой чертой является память, но Гершон к ним не относится. Он рассказывает историю медсестры одного армейского госпиталя, которая выполняла клизму пациентам с параплегией (паралич двух конечностей) в палате в 10 часов утра каждый день.
Когда медсестра уволилась, этот режим был нарушен. Несмотря на это, ровно в 10:00 утра каждый пациент в этой палате отмечал усиленную перистальтику кишечника. (При том, что функция кишечника была нарушена по центральному типу рефлекторная память сохранилась на местном, сегментарном уровне)
М. Гершон признает, что с момента этого курьеза (отмечен в 60-х) других наблюдений о памяти кишечника не было замечено, тем не менее он не отвергает эту способность.
Пищеварительные инстинкты
Коснемся принятия решений. Концепция «кишечного инстинкта» или «кишечной реакции» хорошо изучена, но фактически чувство дрожи возникает в результате сигналов из мозга - реакция бей или беги . Возникшее при этом чувство тревоги или возбуждения вероятно повлияет на ваше решение прыгнуть с моста на резиновом тросе сейчас или отложить попытку на другой раз, однако у идеи о том, что второй мозг однозначно влияет на выбор нет полного подтверждения.
Подсознательный «кишечный инстинкт» безусловно вовлечен в функционирование желудочно-кишечной нервной системы , но фактически угрозу оценивает и осознает мозг , расположенный в голове. И что касается сознания, логического рассуждения даже Гершон признает, второй мозг не способен на эти функции. «Религия, поэзия, философия, политика - это все находится в ведении головного мозга» - говорит он.
И все же трудно возразить, что без здоровой, полноценно развитой желудочно-кишечной нервной системы мы столкнемся с проблемами намного шире, чем просто расстройство функции кишечника .
П. Пасрикша обнаружил, что новорожденные крысы, чей желудок подвергся умеренному негативному химимческому воздействию в последующем более депрессивны и тревожны по сравнению с другими. Интересно то, что эти симптомы нарушения поведения продолжались еще очень долго после того как физическое повреждение было вылечено. Этого не наблюдалось после повреждений другого рода, например раздражения кожи, отметил ученый.
Также стало известно, что множество различных компонентов грудного молока, включая окситоцин, поддерживают и обеспечивают развитие нейронов в желудочно-кишечном тракте. (Molecular Nutrition and Food Research, vol 55, p 1592). Это может служить объяснением почему у недоношенных детей, кто был лишен грудного вскармливания существует высокий риск диареи и некротического энтероколита, при котором отдельные участки кишки воспаляются и отмирают.
Серотонин также является ключевым компонентом для надлежащего развития желудочно-кишечной нервной системы, среди прочего он выполняет роль фактора роста. Серотонин продуцирующие клетки развиваются на ранних стадиях в ЖКНС и если это развитие нарушено, второй мозг не способен нормально функционировать, как продемонстрировал Гершон на генномодифицированных лабораторных мышах.
Он убежден, что жеудочно-кишечная инфекция или сильный стресс в ранние детские годы могут оказать одинаковое воздействие и в последующем вызвать синдром раздраженного кишечника - состояние характеризующееся хроническими болями в животе с частой диарреей или запорами, сопровождающимися депрессией.
Мысль о том, что синдром раздраженного кишечника может быть вызван разрушением нейронов желудочно-кишечного тракта была позаимствована в недавнем исследовании, открывшем, что 87 из 100 людей страдающих этим недугом имеют в собственной крови антитела, атакующие и уничтожающие нейроны кишечника. (Journal of Neurogastroenterologyand Motility, vol 18, p 78).
Открытие факта, что проблемы в желудочно-кишечной нервной системе прочно связаны с состояниями подобного рода, означает, что второй мозг заслуживает намного большего признания, чем предполагалось в прошлом . «Повреждения в нем вызывают много страданий», настаивает П. Пасрикша. Он уверен, лучшее понимание второго мозга может принести хорошие дивиденды для наших усилий не только по лечению ожирения или диабета, но также таких заболеваний, которые традиционно ассоциируются с головным мозгом - болезнь Альцгеймера, или болезнь Паркинсона. Пока еще число ученых изучающих второй мозг остается небольшим. «При таком потенциале удивительно как мало внимания уделяется этой области,» говорит П. Пасрикша.
Умственные заболевания и кишечник
Растущее понимание, что нервная система кишечника отвечает не только за пищеварение, частично продвигается за счет исследований, которые подтверждают, что второй мозг имеет также отношение к широкому спектру заболеваний головного мозга . При болезни Паркинсона, например, двигательная ригидность, гипомимия, нарушение контроля моторных функций вызвано массовой утратой дофамин продуцирующих клеток головным мозгом. Хейко Браак (University of Frankfurt, Германия) обнаружил белковые скопления (тельца Леви) в дофамин-продуцирующих нейронах кишечного сплетения.
Тельце Леви внутри нейрона
Тельца Леви - обнаруживаются в нервных клетках головного мозга при болезни Паркинсона, считается, что это патологическое скопление белков и др. соединений является морфологической причиной и признаком повреждения нервных клеток. Также известна деменция с тельцами Леви - около трети всех случаев когнитивных отклонений с симптомами паркинсонизма без выраженного нарушения памяти. Прим. пер.
Оценивая роль и вклад телец Леви в заболевание у лиц, кто умер с болезнью Паркинсона, Х. Браак считает, что патологическое образование телец начинается в нейронах кишечника. Причины, он полагает, чисто внешние, это вирусы, которые распространяются вверх через блуждающий нерв.
Более того, характерные признаки повреждений в нервных клетках головного мозга найденных у лиц с болезнью Альцгеймера, также присутствуют в нейронах второго мозга. Люди, страдающие аутизмом склонны к проблемам с пищеварением, которые имеют те же самые генетические маркеры мутаций повреждающих нейроны головного мозга.
Хотя мы только в самом начале пути понимания взаимодействия между головным и желудочно-кишечным мозгом, второй мозг уже приоткрывает окно в патологию главного мозга, говорит П. Пасрикша (Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland). «Теоретически мы можем использовать биопсию нервной ткани кишечника для ранней диагностики, а также чтобы оценить эффективность нашего лечения».
Клетки второго мозга могут даже быть использованы для лечения собственных нейродегенеративных заболеваний. Известна экспериментальная трансплантация стволовых нейронов в головной мозг для замещения погибших клеток. Выращивание этих клеток из головного или спинного мозга не простая задача, но сейчас уже найдены стволовые нервные клетки в желудочно-кишечном сплетении у взрослых людей. (Cell Tissue Research, vol 344, p 217).
Пока только теоретически П. Пасрикша разрабатывает выращивание клеток, используя простую эндоскопическую биопсию, чтобы подготовить культуру стволовых нейронов. В последующем, вместе с командой ученых, они планируют использовать эту технику для лечения различных заболеваний нервной системы, включая болезнь Паркинсона. опубликовано
