От тела к мозгу. Как нарушения метаболизма становятся причиной депрессии, биполярного расстройства, СДВГ, ПТСР и других заболеваний - Кристофер М. Палмер
В конечном счете обмен веществ – это борьба организма за жизнь. Многие биологи согласятся с утверждением, что метаболизм определяет саму жизнь.
Энергетический дисбаланс
Обмен веществ описывает, как наш организм создает и использует энергию, и все вопросы в этой области можно рассматривать с точки зрения энергетического дисбаланса.
Проблемы с обменом веществ приводят к нарушению нормальных функций всех клеток человеческого организма. Так, когда метаболизм нарушается в клетках сердца, они хуже справляются с перекачиванием крови. Клетки мозга нуждаются в точном регулировании. Они должны в строго определенное время включаться и выключаться. Когда в клетках мозга нарушается обмен веществ, с этим могут возникнуть проблемы. Точность – самое главное в работе мозга, и, как мы увидим, нарушения могут привести к известным симптомам психических заболеваний.
Мозг – самый сложный орган в человеческом теле. По современным оценкам, в мозге взрослого человека насчитывается порядка 100 миллиардов нейронов. Кроме того, на один нейрон приходится от 10 до 50 глиальных клеток. Нейроны – это «нервные клетки», а глиальные клетки часто рассматриваются как вспомогательные элементы нейронов. В общей сложности в человеческом мозге насчитывается от одного до пяти триллионов клеток. Одна группа исследователей предположила, что в мозге 86 миллиардов нейронов и 84 миллиарда глиальных клеток, или 170 миллиардов клеток [2]. В любом случае это очень много!
Как же координируется работа всех этих клеток? Многие скажут, что за это отвечают нейромедиаторы, химические вещества, передающие сообщения между клетками. Нейромедиаторы можно рассматривать как сигналы «пуска» или «остановки» – как правило, их делят на возбуждающие (пуск) и тормозящие (остановка). Существуют и другие варианты, но пока нам хватит и этого. На протяжении десятилетий они находились в центре внимания неврологов и специалистов в области биологической психиатрии. Но что же управляет этими нейромедиаторами? Как клетки понимают, когда именно их нужно выделять? Считается, что их высвобождение запускается нейромедиаторами из других клеток. Отчасти это, конечно, верно. Вместе с тем, как я еще не раз скажу в этой книге, существует множество других факторов, диктующих поведение клеткам мозга.
Мы выяснили, что для работы клеток необходима энергия. Она используется для самых разных процессов по всему организму, включая работу мышц, производство и регулирование гормонов, а также производство и высвобождение нейромедиаторов. Как правило, больше всего от проблем с обменом веществ страдают те части организма, которым требуется больше всего энергии. Как вы можете догадаться, возглавляют этот список мозг и сердце.
Хотя на мозг и приходится лишь около 2 % общей массы тела, он потребляет порядка 20 % всей энергии, расходуемой организмом в состоянии покоя. Клетки мозга чрезвычайно чувствительны к перебоям в энергоснабжении, и когда в организме где-то возникают проблемы с обменом веществ, мозг обычно об этом знает.Так как мозг управляет телом, то в конечном счете он контролирует восприятие реальности. Когда в организме нарушен метаболизм, мы можем ощущать боль, испытывать одышку, усталость или головокружение. Если проблема с обменом веществ в самом мозге, признаки и симптомы могут принимать практически любую форму. Иногда они очевидны, например галлюцинации, спутанность или полная потеря сознания. В других случаях менее выраженные – усталость, проблемы с концентрацией внимания или легкая депрессия.
Иногда проблемы с обменом веществ носят острый характер, то есть возникают и развиваются резко. Сердечный приступ, например, обычно является результатом образования тромба в одной из питающих сердце артерий. Некоторые клетки сердца перестают получать достаточное количество крови и кислорода и, как следствие, оказываются не в состоянии производить необходимое количество энергии. Если кровоснабжение быстро не восстановится, эти клетки сердца погибают. Это метаболический кризис в сердце. Инсульт – острый метаболический кризис в головном мозге. Самый масштабный подобный кризис – это сама смерть, когда клетки всего организма перестают вырабатывать энергию. К этому могут привести разные механизмы – инфаркты, инсульты, отравление, смертельный несчастный случай, рак. В конечном счете все сводится к тому, что клетки организма перестают вырабатывать достаточно энергии, и именно ее нехватка приводит к смерти.
Сердечные приступы, инсульты и смерть – все это примеры абсолютных и острых энергетических проблем, которые приводят к гибели клеток. Однако существуют и менее драматичные ситуации, когда производство энергии не останавливается полностью, но клетки получают ее в недостаточном количестве. При этом они не гибнут, а просто начинают неправильно работать. Некоторые из этих метаболических проблем могут длиться несколько минут, в то время как другие продолжаются часами. Гипогликемия, или низкий уровень сахара в крови, является хорошим примером. Чаще всего она развивается, когда человек давно не ел. В легкой форме она вызывает чувство голода, раздражительность, усталость или нарушение концентрации внимания. В более серьезной форме может привести к головной боли или депрессии. В самом тяжелом случае могут возникнуть галлюцинации, судороги, человек впадает в кому. Если проблема прогрессирует дальше, то может привести к абсолютной метаболической недостаточности – смерти. Чаще всего до этого дело не доходит, и при первых намеках на гипогликемию люди принимают самое очевидное решение – они что-нибудь съедают. В результате уровень сахара в крови повышается, и организм возвращается к своей нормальной работе. Даже если они не поедят, в организме существует системы, которые, как правило, предотвращают развитие гипогликемии. Такие тяжелые последствия куда более реальны для больных диабетом, которые делают уколы инсулина или принимают лекарства для более эффективного снижения уровня сахара в крови. Как вы можете заметить, в вышеприведенном списке преобладают симптомы, связанные с мозгом, хотя гипогликемия развивается по всему организму.
Другие проблемы с обменом веществ – это не острые, а хронические расстройства с продолжительными симптомами, как, например, диабет. У многих людей заболевание ассоциируется с повышенным уровнем сахара в крови. Это может показаться парадоксальным, но более логично рассматривать диабет как дефицит энергии или дефицит ее производства. При диабете клетки испытывают трудности с преобразованием глюкозы в энергию. Уровень глюкозы в крови может быть высоким, иногда очень высоким, однако она с большим трудом попадает в клетки для дальнейшего использования. Чтобы молекулы глюкозы из крови попали в клетки, необходим инсулин – гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. У диабетиков наблюдается либо недостаток инсулина, либо инсулинорезистентность – состояние, при котором организм плохо реагирует на инсулин. Когда клеткам не хватает глюкозы, они не могут вырабатывать необходимое для их нормальной работы количество
