28 марта 1892 года родился бельгийский физиолог Корней Хейманс. В 1938 году он был удостоен Нобелевской премии за открытие механизмов дыхания. Ранее считалось, что за скорость кровотока, артериальное давление и регуляцию уровня кислорода в крови отвечают сердечно-сосудистый и дыхательный центр в продолговатом мозге — именно они реагируют на физиологические потребности организма, и в ответ на них уменьшают или увеличивают частоту дыхания. Однако Хейманс с группой ученых провели эксперименты, доказавшие, что эти процессы проходят при участии нервной системы, а за дыхание отвечает непосредственно блуждающий нерв.
Современная медицина все еще изучает функции блуждающего нерва, сейчас известна его связь со многими органами и системами. Более того, его стимуляция — одобренная официальной медициной лечебная процедура. В чем особенность блуждающего нерва и какие заболевания с ним связаны, разбирался MedAboutMe.
Как узнать, есть ли аллергия и на какие аллергены?
Пройдите онлайн-тест, чтобы узнать есть ли у вас аллергияРоль блуждающего нерва в организме
В организме человека существует 12 пар мозговых или черепных нервов, которые отвечают за передачу сигнала от органов к мозгу и наоборот. Одной из таких пар, десятой, и является блуждающий нерв (nervus vagus). Это самый длинный и самый разветвленный нерв в теле человека. Он связывает мозг с легкими, бронхами, сердцем, желудком, поджелудочной железой и другими органами.
Блуждающий нерв запускает работу парасимпатической нервной системы, участвует в поддержании гомеостаза — саморегуляции организма, которая позволяет сохранять стабильность внутренних систем, вне зависимости от внешних раздражителей.
Кроме механизма дыхания, связь с которым открыл Хейманс, вагус регулирует следующие процессы:
- Глотание, кашель.
- Речь.
- Сердцебиение.
- Артериальное давление.
- Выработка глюкозы.
- Выработка желудочных соков.
- Потоотделение.
Поражение блуждающего нерва заметнее всего сказывается на речи, развивается также дисфагия — расстройство глотания. Кроме этого, у человека наблюдаются аритмии (тахикардия или брадикардия), нарушение пищеварения (в частности, повышение секреции желудочного сока, усиление перистальтики кишечника), бронхоспазм и другое.
Стимуляция блуждающего нерва: лечение эпилепсии
Сегодня о блуждающем нерве медицина знает уже достаточно много, но исследования его функций и роли в организме продолжаются. В частности, проводятся изучения стимуляции вагуса. Стоит сказать, что сегодня так называемая VNS-терапия (vagus nerve stimulation, электростимуляция блуждающего нерва) проводится не только в рамках научных экспериментов, но является утвержденным методом лечения. Так, с ее помощью можно устранить приступы эпилепсии. В частности, в 2015 году FDA (Управление по надзору за пищевыми продуктами и медикаментами США) одобрило такой метод как вспомогательный при этой болезни. VNS-терапия помогает тем пациентам, для которых медикаментозное лечение оказалось малоэффективным. И сегодня доказано, что VNS способна уменьшить количество приступов и их интенсивность у людей с фокальными эпилепсиями.
Для проведения электростимуляции блуждающего нерва пациенту в грудную клетку под кожу имплантируется генератор, от которого непосредственно к вагусу, в шейный отдел, отходят электроды. Сама операция несложная и не требует длительной госпитализации больного. В дальнейшем человеку нужно периодически приходить в клинику для регуляции прибора.
Поскольку применение VNS-терапии открыло новые возможности в лечении целого ряда болезней, в мире ведутся разработки новых моделей стимуляторов. Стандартный генератор все же достаточно громоздкий и виден под кожей. Одной из новинок стал портативный биосовместимый сенсор, придуманный учеными из University of Wisconsin-Madison в США для лечения переедания. Он устанавливается прямо в желудок, представляет собой пластину по размеру не более 1 см и способен быстро передавать сигнал вагусу.
Регуляция эмоционального состояния: лечение депрессии
Помимо лечения эпилепсии сегодня VNS-терапия также одобрена для устранения депрессий. Первые предположения, что блуждающий нерв связан с эмоциональным состоянием человека, появились еще в 1921 году. Тогда еще один лауреат Нобелевской премии Отто Луви открыл, что стимуляция блуждающего нерва приводит к высвобождению нейромедиатора ацетилхолина. Вещество отвечает за умственную активность человека. Именно ацетилхолин помогает осознавать и запоминать информацию, сосредоточиваться на обучении. Кроме этого, он отвечает за настроение — при высоком уровне ацетилхолина человек остается бодрым, легче противостоит стрессам, проще воспринимает трудности.
VNS-терапия помогает справиться с депрессивными стояниями, причем у некоторых больных показывает лучший результат, чем медикаменты. При этом такой метод, как и другие в лечении депрессии, подходит не всем больным. Поэтому он применяется только в том случае, если показал эффективность для конкретного пациента.
Похудение: блуждающий нерв и питание
Одна из ключевых функций блуждающего нерва — передача информации от пищеварительной системы (желудка, поджелудочной, кишечника) к мозгу. Именно он регулирует выделение желудочного сока и дает сигнал о насыщении. Более того, последние исследования микробиома (микроорганизмов, населяющих организм человека) связывают вагус с предпочтениями в еде. По выдвинутой теории, населяющие кишечник бактерии, предпочитают разные виды пищи, и в зависимости от того каких микроорганизмов больше у конкретного человека, формируются его вкусовые предпочтения. А передача этой информации проходит к мозгу как раз через блуждающий нерв.
Также вагус отвечает за сигнал о насыщении. Группа ученых University of Wisconsin-Madison в США под руководством Гуана Яо разработала сенсор, который ускоряет передачу этого сигнала. Прибор фиксируется в самом желудке и дает импульс, как только стенки органа начинают сокращаться. Так ощущение насыщения приходит быстрее, а это предотвращает переедание и способно помочь в похудении. Технология пока находится в разработке и проходит испытания.
Стимуляция блуждающего нерва способна помочь и при болезнях пищеварительной системы. Так, специалисты из Nuffield Health Newcastle upon Tyne Hospital в Великобритании выяснили, что VNS-терапия эффективна при дисперсии желудка.
Чем еще может помочь стимуляция блуждающего нерва?
Нейрохирургу Кевину Трейси, главе компании SetPoint Medical, удалось открыть еще одну важную функцию блуждающего нерва — способность контролировать воспалительные процессы. Опыты на мышах показали, что стимуляция вагуса помогает снизить признаки ревматоидного артрита. Сейчас клинические испытания проводятся на добровольцах и вполне возможно, что VNS-терапия будет использоваться при тяжелых воспалительных процессах, в частности, для лечения сепсиса. Способность вагуса контролировать воспалительный процесс нейрохирург связывает с нейромедиатором ацетилхолином.
Французские ученые под руководством Анджелы Сиригу обнаружили еще одно возможное направление VNS-терапии. С помощью стимуляции блуждающего нерва им удалось улучшить состояние человека, находящегося в вегетативном состоянии более 10 лет. За первый месяц стимуляции у пациента повысилась активность нейронов, появились слабые признаки сознания — он смог следить за движущимися предметами, поворачивать голову в ответ на просьбу. К сожалению, дальнейшего улучшения не наступило, но даже полученные результаты достаточно обнадеживающие.
